在幾乎任何系統或群體中，連線數量較多的元素往往比其他元素具有更大的影響力。 例如，想想 Instagram“影響者”或公司的執行長。
即使在病毒內部，一些結構成分——在本例中是蛋白質的某些部分——也比其他成分具有更多的相互連線。 一項 2019 年 5 月發表在《科學》雜誌上的研究表明，訓練免疫系統識別並摧毀這些影響者是殺死 HIV 的有效方法。
自 2019 年 3 月宣佈第二個人，通常被稱為“倫敦病人”，在骨髓移植後被治癒以來，HIV 領域一直非常興奮。 捐贈者攜帶一種突變，使人們對 HIV 具有天然抵抗力； 實際上，該手術用新的、有抵抗力的免疫系統取代了患者的免疫系統。 但骨髓移植風險高且具有侵入性，許多專家認為，為全球近 3800 萬 HIV 感染者提供切實可行的治癒方法更可能來自聰明的分子工作。 到目前為止，大多數關於 HIV 治癒方法的研究都集中在增強個人的免疫系統上。《科學》雜誌的這項研究透過尋找病毒本身最關鍵的部分，顛覆了這種方法。
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在這項研究中，研究人員專注於“精英控制者”——那些無需任何藥物輔助即可控制病毒的人，據估計，每 300 名感染者中就有一人是精英控制者。 該論文的資深作者、馬薩諸塞州總醫院、麻省理工學院和哈佛大學拉貢研究所主任布魯斯·沃克說，調查他們的免疫系統如何殺死 HIV 可能會為治癒指明方向。“在我看來，沒有兩個人被治癒了 HIV 感染，”沃克說。“有成千上萬的人——而且很多人自己控制著[病毒]。 作為一個領域，我們需要以最高的優先順序來追求這一點。”
沃克和他的同事發現，精英控制者的免疫系統會瞄準病毒中最有影響力的區域。 研究人員透過應用網路理論發現了這一發現，網路理論是一種常用於數學中繪製物件之間關係的分析型別。 他們運用該理論繪製了 HIV 蛋白質三維分子結構中氨基酸（蛋白質的組成部分）之間的連線。（他們使用 3-D 結構是因為在蛋白質線性序列中看起來相距遙遠的兩個氨基酸在三維空間中可能更接近——並且相互連線。）
研究人員發現，一些氨基酸傾向於具有許多分支狀結構，導致它們與許多其他氨基酸相互作用。 沃克說，這些分支氨基酸具有較高的“網路評分”，因此對 HIV 的完整性最為重要。 HIV 可以透過突變來防禦針對其特定結構部分的藥物。 但是，網路評分高的氨基酸非常重要，以至於病毒不能在不對自身造成巨大損失的情況下改變它們：如果這些氨基酸發生變化，連線就會丟失。
沃克說：“如果你取一個高度網路化的[氨基酸]並使其突變，病毒基本上就會瓦解。” “它會急劇降低適應性。” 這一發現使這些氨基酸成為有吸引力的治療靶點，因為攻擊它們會使病毒陷入兩敗俱傷的境地：無論它是否突變，最終都會被摧毀。 沃克的團隊發現，精英控制者的免疫系統傾向於有選擇地靶向這些有影響力的氨基酸； 在大多數其他感染者中，免疫系統反而對病毒的其他不太重要的部分發起徒勞的攻擊。
牛津大學分子醫學榮譽教授安德魯·麥克邁克爾評論說：“這是一項令人印象深刻且重要的工作。”他與人合著了一篇評論文章，對該論文進行了評論，但並未參與這項研究。“它探討了為什麼一些[免疫反應]有效，而另一些則不太有效。”
這項研究還可能解決一些先前關於一種名為 B*57 的免疫分子的不一致發現——B*57 一直被認為是精英控制者對抗 HIV 的神奇武器。 B*57 是一組稱為人類白細胞抗原 (HLA) 的分子的一部分，HLA 構成免疫系統的關鍵部分。 HLA 將病毒碎片攜帶到受感染細胞的表面，以便血液中迴圈的殺傷性免疫細胞可以識別出被標記的細胞已被感染，並摧毀該細胞及其內部的病毒。
HLA 型別有數千種，有些比其他型別更常見，有些更擅長控制某些感染。 其中，B*57 被認為特別有效地對抗 HIV。 但科學家們一直對一個事實感到困惑，即並非所有攜帶 B*57 的人都精英控制者，也並非所有精英控制者都攜帶 B*57。 新的研究表明，關鍵不在於 B*57 本身，而在於它所針對的影響者氨基酸。
麥克邁克爾說，B*57 “是 HIV 感染進展或不進展的主要決定因素，但它並非完全完美”，他補充說，2019 年的論文“在某種程度上解釋了這可能是為什麼”。
沃克和其他人研究精英控制者已有數十年之久。 其中一人是洛琳·威倫伯格，現年 67 歲，於 1992 年被確診，此後捐贈了數百個樣本用於研究。 威倫伯格說她有“驚人的免疫系統”，對包括 HIV 在內的數十種病原體具有免疫力。 測量她對 HIV 免疫反應的測試仍然呈陽性，但沒有任何測試可以檢測到病毒本身。“我從未測量過病毒載量，從來沒有。 它一直無法檢測到，”威倫伯格說。
在研究時，沃克已經跟蹤了威倫伯格的健康狀況約 15 年。 但這一次，該團隊沒有關注她基因組中保護她免受 HIV 侵害的方面，而是專注於她的系統攻擊 HIV 的哪些部分。“在這裡，我們根本不考慮宿主遺傳學，”沃克說。 然而，這項研究仍然解釋了是什麼讓她的免疫系統如此卓越：它有選擇地攻擊網路評分最高的氨基酸。“她完美地符合了這種模式，”他說。
沃克說，透過對這些有影響力的氨基酸重要性的確認，他希望開發一種“治療性疫苗”，可以給已經感染 HIV 的人接種。 該疫苗將包含約 30 個網路評分最高的病毒部分。 希望它能激發感染者的免疫系統識別並追擊這些關鍵靶點並摧毀病毒。
沃克說：“我們相信我們可以重定向免疫反應。” “我們不知道這是否會奏效，但有非常充分的理由相信它會奏效。”