人類免疫缺陷病毒

從培養的淋巴細胞出芽的HIV-1（綠色）的掃描電子顯微鏡照片。細胞表面的多圓顛簸代表病毒聚集的地點和病毒粒子的出芽釋放。

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人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus，簡稱HIV，俗稱愛滋病毒、愛滋病病毒、後天免疫力缺乏症病毒）是一種感染人類免疫系統細胞的慢病毒，屬反轉錄病毒的一種。普遍認為，人類免疫缺乏病毒的感染導致愛滋病，愛滋病是後天性細胞免疫功能出現缺陷而導致嚴重隨機感染或是繼發腫瘤並致命的一種疾病。愛滋病毒起源於1920年代的非洲金夏沙，自1981年在美國被發現並發展為全球大流行疾病。

人類免疫缺乏病毒作為反轉錄病毒，在感染後會整合入宿主細胞的基因組中，而目前的抗病毒治療並不能將病毒根除。2016年世界衛生組織（WHO）估計，全球約有3670萬名愛滋病毒感染者，流行狀況最為嚴重的是撒哈拉以南非洲、其次是南亞與東南亞，成長幅度最快的地區是東亞、東歐及中亞。

在人類免疫缺乏病毒感染病程的一些時期，特別是早期及末期，具有感染性的病毒顆粒會存在於含有免疫細胞、血漿、淋巴液或組織液的某些體液中，如血液、精液、前列腺液、陰道分泌液、乳汁或傷口分泌液；另一方面，病毒在體外環境中極不穩定。因此，人類免疫缺乏病毒的傳播途徑主要是不安全性行為、靜脈注射、輸血、分娩、哺乳等；而通常的工作、學習、社交或家庭接觸，比如完整皮膚間的接觸、共用坐便器、接觸汗液等，不會傳播人類免疫缺陷病毒；與唾液或淚液的通常接觸（如社交吻禮或短暫接吻）也未有導致傳播人類免疫缺陷病毒的報告；但美國疾病控制與預防中心說已感染病毒的母親，可將病毒透過先嚼過的食物（唾液內含血液）傳給孩子。

## 與愛滋病的差異

雖然HIV與愛滋病（Acquired Immune Deficiency Syndrome，簡稱AIDS；又稱後天免疫缺乏症候群）常一起提到，但是兩者是不同的概念。簡單來說，HIV指的是「病毒」，但是愛滋病指的是因免疫系統能力下降而出現的「感染」， HIV感染者不會馬上發病，而是要呈現發病的狀況才會稱為愛滋病。

## 歷史與現狀

### 起源

病毒最早出現在1920年代的非洲金夏沙，由非洲中西部的靈長類動物傳給人類，後來愛滋病毒由此處開始蔓延全球。

### 發現

愛滋病最早於1981年在美國被發現，卻受到當時雷根保守政府的忽視。但在美國疾病控制與預防中心以及有識的醫生與科學家的持續工作下，累積了信服性的流行病學數據，顯示愛滋病有一定的傳染性致因。

在巴黎巴斯德研究所專門研究逆轉錄病毒與癌症關係的法國病毒學家呂克·蒙塔尼及其研究組於1983年首次從一位罹患晚期卡波西氏肉瘤的愛滋病人（首字縮寫LAI）的血液及淋巴結樣品中，分離到一種的新的反轉錄病毒；他們發現這種病毒不同於人類T細胞白血病病毒，而是一種慢病毒，他們將之命名為「免疫缺陷相關病毒」（Immune Deficiency-Associated Virus, IDAV）。大西洋另一邊，蒙塔尼埃當時的合作者，美國國家癌症研究所的美國生物醫學科學家羅伯特·加羅（Robert Gallo）及屬下也從一些細胞株系中分離到新病毒，並將之命名為「IIIB/H9型人類T細胞白血病病毒」（Human T cell Leukemia Virus-IIIB/H9, HTLV-IIIB/H9）；加羅小組首次於1984年在《科學》期刊發表論文，論證了這種新病毒與愛滋病的病原關係。

1986年，該病毒的名稱被統一為「人類免疫缺陷病毒」（Human Immunodeficiency Virus, HIV），以更明確的反映出病毒導致免疫缺陷而不是導致癌症的性質。

### 全球大流行

根據世界衛生組織的 HIV/AIDS統計報告，在2004年，全球估計有四千萬人（3590至4430萬人）與人類免疫缺陷病毒相伴生存（被感染），其中五百萬人（430至640萬人）屬於新發感染病例，另外，有三百萬人（280至350萬人）死於愛滋病。這些數字並在不斷增長中，其中，東亞、東歐、中亞等地區漲幅最快。感染最嚴重的地區仍然是撒哈拉以南非洲，其次是南亞與東南亞。

### U=U

測不到（undetectable）=不具傳染力（untransmittable）

2016年7月，由感染者與相關領域專家發起的共識聲明。

有來自100個國家的760 組織認同，佐證文獻來源包含美國疾控中心（CDC）、美國國家過敏症和傳染病研究所（NIH）、聯合國愛滋病規劃署（UNAIDS）、柳葉刀雜誌（Lancet），中文版聲明由社團法人台灣露德協會翻譯。

### HIV 90-90-90

2014年世界衛生組織（WHO）公布防治目標「HIV 90-90-90」：2020年，90%感染者知道自己病況、90%知道病況者服用藥物、90%服用藥物者病毒量成功抑制

2018年荷蘭阿姆斯特丹已達成此防治目標，數據為：94-93-95

2018年8月台灣的防治進度：79-87-90。

### 陰謀論

冷戰時期，蘇聯國家安全委員會（KGB）為了詆毀美國，精心策劃了一場宣傳運動，指稱HIV病毒是美國實驗室製造出來的生化武器。此假說由生物學家同時也是KGB特工的雅各布·塞加爾提出，稱愛滋病由兩種不同的病毒混合而成。

## 生物學

亞型｜致病性｜感染性｜傳播範圍｜跨物種來源

HIV-1｜高｜高｜全球｜黑猩猩

HIV-2｜較低｜低｜西非｜烏白眉猴

人類免疫缺陷病毒（HIV）屬於慢病毒屬，是一種潛伏期極長的逆轉錄病毒。HIV分為兩型：HIV-1與HIV-2。多數國家的HIV感染是由HIV-1造成的，並且感染HIV-1後超過90%的患者會在10－12年內發病成為愛滋病；HIV-2主要分布在西部非洲，其感染往往沒有相關的病症。

### 演化史

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HIV-1與HIV-2兩者都來自非洲中西部，並從靈長類動物傳到人類。HIV-1可能是從黑猩猩的猴免疫缺陷病毒跨種感染演化而來；HIV-2則可能是從幾內亞比索的烏白眉猴（Sooty Mangabey, Cercocebus atys）的另一種猴免疫缺陷病毒跨種感染而來。

### 結構

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人類免疫缺陷病毒直徑約120納米，呈二十面體。病毒外膜是磷脂雙分子層，來自宿主細胞，並嵌有病毒的蛋白gp120與gp41；gp41是跨膜蛋白，gp120位於表面，並與gp41通過非共價作用結合。向內是由蛋白p17形成的球形基質（Matrix），以及蛋白p24形成的半錐形衣殼（Capsid），衣殼在電鏡下呈高電子密度。衣殼內含有病毒的RNA基因組、酶（逆轉錄酶、整合酶、蛋白酶）以及其他來自宿主細胞的成分（如tRNAlys3，作為逆轉錄的引物）。

### 基因組及其表達與調控

病毒基因組是兩條相同的正股RNA，每條RNA長約9.2-9.8kb。兩端是長末端重複序列（long terminal repeats, LTR），含順式調控序列，控制前病毒的表達。已證明在LTR有啟動子和增強子並含負調控區。LTR之間的序列編碼了至少9個蛋白，可分為三類：結構蛋白、調控蛋白、輔助蛋白。

- 結構蛋白

Gag：gag基因產生55kD的蛋白p55。p55由病毒編碼的一個蛋白酶切成四個小蛋白：MA（p17基質）、CA（p24衣殼）、NC（p9核衣殼）、及p6。

Pol：Gag-Pol融合蛋白是經過mRNA上一個順式調控模件（cis-acting motif）導致的核糖體移位（frame shifting）事件產生，使得pol基因的閱讀框（reading frame）被使用。這種情況發生的機率是5%，所以，Gag與Gag-Pol產物的比率維持在20:1。融合蛋白由病毒編碼的一個蛋白酶切為四個小蛋白：Pro（p10蛋白酶）、RT（p50逆轉錄酶）、RNase H（p15 RNA酶H）、及IN（p31整合酶）。

Env：Env起先是160kD的蛋白，在高爾基體中經糖基化，在天冬醯胺上被加上25至30個複雜的N連糖鏈，成為gp160；這個糖基化過程對感染性是必要的。之後，宿主細胞的一個蛋白酶將gp160切為gp41與gp120。

- 調控蛋白

Tat：Tat是一抗終止蛋白，可以促使HIV的基因呈有效表達，它作用機制是使RNA-pol II在經過轉錄終止點的時候能夠繼續轉錄，避免HIV基因組過早的停止轉錄過程。

## 醫學

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感染途徑｜估計感染幾率

輸血｜90%

分娩(傳給胎兒)｜25%

注射性毒品使用共用針頭｜0.67%

經皮針扎｜0.30%

肛交受方、｜0.50%

肛交插入者、｜0.065%

陰莖陰道交媾女方、｜0.10%

陰莖陰道交媾男方、｜0.05%

口交接受者、§｜0.01%

口交插入者、§｜0.005%

- 假設未使用安全套 § 資料指的口交是男性作出的

### 傳播途徑

愛滋病毒是透過交換體液來傳播的，具體是指：

- 血液
- 直腸液 (rectal fluid)
- 精液、預射精液
- 陰道分泌液
- 母乳

最常見的傳染途徑是：進行陰道或肛門性交，共用沾污了的針筒，受病毒感染的母親傳播給嬰兒 (懷孕、分娩或哺乳)。相反，以下途徑不傳播病毒：

- 空氣
- 昆蟲
- 唾液、淚、汗液

### 預防

正確的保險套可大幅降低感染HIV的機率，但亦非天衣無縫。

暴露愛滋病毒「後」預防性投藥( Post-Exposure Prophylaxis, PEP）：暴露於感染風險後（如發生危險性行為、針扎或其他血液體液交換接觸），72小時內服用抗愛滋病毒藥物（每次療程28天）可有效降低愛滋病毒感染機率。

治療作為預防（Treatment as Prevention)：已感染者服用愛滋病藥物對預防傳播的效果極佳，血清相異伴侶中之血清陽性一方可經由穩定服藥，避免將病毒傳染給陰性之一方。

暴露愛滋病毒「前」預防性投藥( Pre-Exposure Prophylaxis, PrEP)：於暴露愛滋病毒之風險行為前使用抗愛滋病毒藥物也可大幅減少服用期間的感染機率。目前針對PrEP的藥物，僅有舒發泰一款，分為每日服用（daily）或有可能感染前先服用（event-driven）。針對愛滋病毒血清相異伴侶而言，陰性之一方若每日服用，其避免感染愛滋病毒的效果可達100%。

### 治療

今天病人通過服用不同的藥物攻擊在不同的階段愛滋病病毒。這些藥物包括：

- 抑制蛋白酶抑制愛滋病病毒活動所需要的蛋白酶的活動。通常也可以用來抑制複製活動。如Saquinavir, Indinavir, Ritonavir, Kaletra, Nelfinavir等藥物。
- 抑制逆轉錄酶（reverse transcriptase inhibitors，RTIs）抑制逆轉錄酶的活動。逆轉錄酶是愛滋病病毒用於複製的酶，缺乏這種酶可以阻止愛滋病病毒建立RNA和DNA。它有三種形式：
- 非核苷酸反轉錄酶抑制劑如Nevirapine, Efavirenz等藥物
- 核苷酸反轉錄酶抑制劑如齊多夫定（AZT）、司它夫定Stavudine(d4T)、Didanosine(ddI)、Zalcitabine（ddC）、拉米夫定（3TC）、Abacavir(AZT+3TC)
- 抑制進入的藥物抑制愛滋病通過溶解寄主細胞的膜進入細胞內。

建立對HIV療法的課題面臨很多困難。每一種有效的藥物都有副作用，通常是嚴重的或是致命的。常見的副作用包括嚴重的噁心、腹瀉、肝臟的損毀和衰竭、黃疸、高血脂、糖尿病、脂肪組織移位、貧血、腎結石。致命的副作用包含史蒂芬斯-強森症候群、猛爆性肝炎、胰臟炎、乳酸血症。每一種療法都要求經常性的血液檢查以確定療效和肝臟功能。

目前台灣單藥錠（Single-Tablet Regimens）抗愛滋病毒藥物組合：

- 舒發錠/亞翠佩（Atripla）= Tenofovir（惠立妥）+ Emtricitabine（類似速汰滋）+ Efavirenz（希寧）
- 康普萊（Complera）
- 三恩美（Triumeq）
- 安以斯（Odefsey）
- 吉他韋（Biktarvy）

## 外部連結

- 微生物免疫學-Retroviridae(反轉錄病毒科)