艾滋病疫苗

疫苗是一种生物制品，是指用微生物或其毒素、酶、人或动物的血清、细胞等制备的供预防、诊断和治疗用的制剂。HIV疫苗包括HIV灭活疫苗、HIV减毒活疫苗、亚单位疫苗、活载体病毒蛋白疫苗、DNA疫苗等。

1、HIV灭活疫苗和HIV减毒活疫苗

在很多传染病的预防工作中，都采用了针对病原体的灭活疫苗或减毒活疫苗来实现预防疾病感染的目的，因为此类疫苗能够模仿具有生物活性的病毒，将整个病毒颗粒呈递给免疫系统，能引起广泛的免疫影响。科学家们曾试图用同样的方法来预防HIV感染。一些试验结果亦证明：这种疫苗注入体内，可使病人血清HIV抗原转阴，减慢疾病进展速度。但有人对这种疫苗的安全性表示怀疑，担心这种疫苗引起感染，造成不良后果。有研究表明: 用一株自然减毒的猴免疫缺陷病毒（SHIV）活毒株接种猕猴可以阻止毒性SIV毒株在成年和新生猕猴中致病，但不能预防病毒感染。至今难以证实HIV灭活疫苗能否有效的诱导机体产生细胞免疫应答。许多研究人员希望通过删除对HIV的复制必不可少的基因来制备其变异缺陷株，使其在引起强烈免疫反应的同时又不会使人患上艾滋病，但还没有取得有效的研究成果。

2、亚单位疫苗

亚单位疫苗即重组的病毒膜蛋白单体或多肽。由一种或一种以上HIV蛋白的非传染性颗粒构成，有包装的逆转录病毒核酸序列，故安全性良好。美国Vax Gen公司研制的重组gp120蛋白疫苗是唯一已进入人体Ⅲ期临床试验的HIV-1疫苗。但该疫苗由于是单体重组蛋白，刺激产生的中和抗体谱较窄，抗HIV-1野生株的攻击力有限。因此，为了提高该类疫苗的保护能力，需要继续研制接近天然HIV-1的重组糖蛋白以及近一步了解膜蛋白结构及免疫侵入机制。

3、活载体病毒蛋白疫苗

将编码病毒蛋白的基因插入其他活病毒或细胞基因组中并用之感染动物或人体，使外源基因在宿主细胞表达，可产生对基因产物及载体的免疫应答。活病毒载体包括痘苗病毒、杆状病毒和腺病毒等。研究较多的是痘病毒疫苗。痘病毒疫苗在感染宿主细胞胞浆中复制，无致癌性，此类疫苗可诱导机体产生细胞免疫和体液免疫且疫苗易于生产和保存。但对其安全性问题仍应加以关注。HIV感染导致机体免疫抑制，若载体在体内变异，威胁患者本身的生命。已报道进入Ⅱ期临床试验的金丝雀痘病毒载体疫苗被证明可产生持久的体液免疫和细胞免疫应答。因鸟类痘病毒在人的细胞中没有完整的复制周期，所以其安全性相对较好。

4、DNA疫苗

DNA疫苗被称为继完整病原体疫苗和基因工程重组蛋白疫苗之后的第3代疫苗，即将插入并表达目的抗原基因之质粒DNA经各种转移途径转入机体细胞，借用宿主细胞的表达加工合成抗原分子。1992年，Tang等首先经鼠皮肤直接接种编码外源蛋白的质粒DNA，发现这种免疫方式也能使机体产生抗体应答，证实“裸”DNA可以通过抗原表达作为免疫原。裸露的质粒DNA注入机体后,可以进入细胞并持续表达外源蛋白,从而有效地激发体液免疫和细胞免疫。它们在猕猴试验上的有效性已经得到证实,通常可以阻止SIV引起的AIDS。通过这种直接体内注射的方法，免疫用蛋白质的抗原表位以一种能被宿主受体自然识别的方式产生出来，抗原肽的呈递与自然感染相似，这一特性对于构象型抗原表位引起的保护性免疫尤为重要。这种疫苗兼有减毒活疫苗的有效性及亚单位疫苗的安全性，既像接种了活的病毒体一样可以不断表达抗原蛋白，又可方便的精选所需基因片段，激发理想的免疫应答。这种疫苗由于可以在机体细胞内表达抗原且具有较好的免疫原性，可诱导体液免疫应答和较强的细胞毒反应，同时它又可以制成多价疫苗，易于改造以适应于流行毒株，并且易于制备和保存，特别适合于发展中国家。基于以上种种优点，DNA疫苗是如今艾滋病疫苗研制的热点，且已有HIV的DNA疫苗进入人体试验阶段。　

艾滋病是一种全球性疾病，蔓延速度快，死亡率高。自1981年首次发现艾滋病以来，HIV的感染在世界范围内迅速流行。至2002年底世界上至少有193个国家和地区发现有HIV感染者死亡，且其仍以每天感染15000人的速度快速扩展，其中95%以上的HIV感染者生活在发展中国家，中国HIV感染人数现已超过100万。已造成全球累计6000余万人感染，2000余万人死于AIDS，艾滋病在非洲是首要死亡病因，而在全球范围内则是第四大死亡病因。HIV/AIDS的流行对社会和经济产生了极大的负面影响。目前没有针对HIV的特效治疗方法，虽然高效抗逆转录病毒的治疗方法（highlyactiveantiretroviraltherapy,HAART）已经在减轻患者痛苦、延长患者寿命等方面取得了一定的效果，但用于治疗HIV感染的药物只能控制病毒复制，不能彻底清除病毒，而且抗HIV药物价格昂贵，具有较严重的副作用，药物使用不当，也会诱发耐药株的产生。因此，研制安全、有效的疫苗是控制HIV传播的重要手段之一。HIV易感者通过接种艾滋病疫苗，发生免疫反应，从而产生对疾病的特异抵抗力，提高免疫水平，达到预防、治疗HIV的目的。

大多数经典疫苗的作用在于防止病原感染而发展成疾病，而不在于防止病原进入，但HIV则不同，因为即使很小量的感染都会导致AIDS，所以要求疫苗能产生高效价的中和抗体并有效地记忆，以清除所有进入的病毒。以下几种现象表明艾滋病疫苗是可行的。首先，HIV病毒株大多是单一型，这就为疫苗诱导免疫反应提供了机会。另外，病毒有限制性结构和基因特征，从而可进一步改善保护免疫力的识别机制。来源于高暴露但未感染者和长期无进展的免疫反应显示HIV疫苗的可行性。在非人灵长类动物模型中有慢病毒感染受被动保护的例子同样证明HIV疫苗是可行的。

迄今为止，全球HIV感染和AIDS日趋严重，抗HIV疫苗的研制也日益受到人们的重视，并取得了一些可喜的进展。如今在HIV疫苗研制中比较现实的目标是制备出的疫苗能在初始感染时降低其感染水平，并在以后能有效控制病毒复制水平，以减缓临床病程进展。随着人们对HIV的深入研究，HIV流行特点、流行株的克隆、测序和重配等基础工作的完成,以及HIV病毒本身生物学特性尤其是基因变异情况的阐明，将不断开发出新的更有效的疫苗，最终实现预防和治疗AIDS的愿望。

一、命运多舛的HIV疫苗

最初，由VaxGen公司开发的疫苗AIDSVax，是HIV外膜糖蛋白gp120的重组体，虽然采用了乙肝疫苗的成功经验，但是在志愿者中进行的试验表明，该疫苗不能预防感染的发生，显然，AIDSVax不能诱导产生广谱的中和抗体。还有一种组合疫苗，先给予基础剂量的vCP1521（一种重组的金丝雀痘病毒载体，SanofiPasteur公司开发），再同时给予加强剂量的病毒载体以及VaxGen公司的AIDSVax，从而可以既能诱导T细胞，又能诱导抗体的产生，这种疫苗目前正在泰国进行大规模的临床试验，其结果有望在2009年底公布。

一种成功的疫苗，应该能同时诱导产生广谱的中和抗体以及细胞毒性T淋巴细胞。由于前者还存在很大的困难，所以现在有几种研发中的疫苗是诱导细胞毒性T淋巴细胞的。在非人类的灵长类动物模型中发现，这类的疫苗虽然不能预防感染，但是能控制病毒的水平，减少早期胃肠道相关淋巴组织中CD4+T细胞的破坏，并延缓疾病的进展。此外，如果人类在HIV暴露之前就接种该疫苗，可能能够减低感染的程度，因为疫苗能够降低病毒的水平，而且，二代传播的风险也可能会降低。但是有几点必须注意。

首先，“T细胞疫苗”是否对人类的HIV有作用，尚未得到证明。到目前为止，只有一种T细胞疫苗进行过人体试验，即Merck公司的MRKAd5HIV-1（gag、pol、nef）三价疫苗。共进行了两项临床研究，第一项是STEP研究（临床试验注册号：NCT00095576），是在北美、南美、加勒比海和澳大利亚进行的；第二项是Phambili研究（NCT00413725），在南非进行的。由于STEP研究的数据表明，该三价疫苗不能预防HIV感染，也不能降低接种疫苗的志愿者感染HIV后的病毒水平，所以两项研究均不得不提前中止。出乎意料的是，对STEP研究中的数据进行析因分析还发现，接种疫苗者新发HIV感染甚至还高于安慰剂组。接种者当中，HIV感染的相对风险最高的，是在入组时未割过包皮，而且先天性获得了病毒载体——腺病毒5的中和抗体的男性，而入组时割过包皮、没有产生腺病毒5中和抗体的，其HIV感染风险则没有明显的增加。

此外，T细胞疫苗的免疫反应还因人而异，可能与HLA单倍型有明显的关联。因此，T细胞疫苗可能增强人体对HIV的自然免疫反应，而这要取决于个体的HIV单倍型。换句话说，此类的疫苗只对有“有利”HLA单倍型的个体有效。

第三，传统的病毒疫苗，比如脊髓灰质炎、天花、麻疹，能够保护接种者不发生感染，完全清除病毒，而且保护作用能够一直持续。在人群中广泛接种，可以减少感染人群的数量以及感染的传播率。即使只在易感人群中接种，也能大大降低感染的传播，这就是疫苗的群体保护效应。但是，HIV的T细胞疫苗不能预防感染，只能通过减低病毒的水平来延缓疾病的进展，那么虽然二代传播的风险会降低，但不会阻断。而且病毒复制在一定水平上仍然存在，HIV不可避免地会发生变异，从而最终仍会逃脱免疫的控制，增加二代传播的风险。所以，任何一种T细胞疫苗的群体保护效应都是短暂的。

第一个T细胞疫苗在控制感染风险或病毒水平方面的失败，迫使HIV疫苗的研发不得不重新寻找方向。

二、研制成功希望渺茫

2008年03月03日据英国广播公司报道，HIV（艾滋病病毒）疫苗的研制工作已经有20年历史了，虽然科学家为此付出了艰辛的努力，但这个世人渴望的疫苗却迟迟不愿上场。甚至有科学家称，疫苗研制成功的希望“非常渺茫”。在参与疫苗研制工作中的所有科学家中，美国科学促进协会会长大卫·巴尔的摩教授充当了一个领头羊角色。巴尔的摩在接受媒体采访时向人们传递了一个令人沮丧的消息。他表示，虽然一直在努力，但研制成功的希望却“非常渺茫”。“1984年，我们被告知这样一种观点：既然已经发现了这种病毒，那对抗它的疫苗一定就躲藏在角落里。然而，与发现这种病毒时相比，我们几乎没有向前前进一步。”

有意思的是，虽然美国科学家给人一种灰心丧气的感觉，但世界其它地区的同行却还是信心十足。牛津大学参与疫苗研制工作的昆廷·萨坦塔教授便表示，保持一种现实的态度虽然十分必要，但取得突破仍可以很快成为现实。他说：“当然了，我们可能永远也找不到一种对抗HIV的疫苗，但这并不意味着我们应该停止寻找的脚步。一直以来，我们都在取得进步，虽然只是很小的进步，但任何时候，我们都无法预言会有什么科学发现。”

在过去的两个世纪，科学家研制出对抗各种病毒的疫苗，但HIV这种病毒绝对是一个难于战胜的对手。它拥有很强的伪装能力，让人体的防御系统形同虚设；而为了免遭破坏，它们也一直处于变化状态。这也就意味着，利用HIV一个可识别部分预先启动免疫系统的疫苗将无法发挥功效，即使它们以最快的速度进入人体也是如此。

三、行进中的疫苗开发

人体为何不能在自然感染期间产生广谱的中和抗体，如果能够回答这一问题，将有助于开发有效的疫苗，诱导产生相应的抗体。而且，通过疫苗诱导的免疫反应必须要比自然感染诱导的免疫反应更为强效。单克隆抗体，也具备广谱中和抗体的作用，虽然非常少，现在还无法获得，但是诱导单克隆抗体这一途径对开发HIV疫苗可能是行之有效的。此外，研究者通过X线结晶技术发现了HIV是如何利用CD4受体进入细胞内的，以及广谱中和抗体是如何结合于CD4的结合部位来有效中和HIV的，这一发现将有助于HIV疫苗的开发。

研究HIV包膜蛋白的三聚体结构是目前的一个研究热点，有望得出一些新的研究思路。还有一个思路是，设计一种新型的包膜抗原，也就是在HIV的包膜蛋白上加上一个支架蛋白，从而可以保证HIV能够被免疫系统识别并产生抗体。

通过诱导广谱反应性细胞毒性T淋巴细胞和中和抗体开发的疫苗是不会有用的，除非这种疫苗所产生的效应，能够在病毒潜伏下来之前这段非常短的时间窗内就能将其消灭。更加深入的了解HIV感染早期的机制，将会有助于阐明先天性免疫应答以及粘膜免疫应答在控制HIV感染中的作用，以及如何对这些作用进行调控，以拓宽根除病毒的时间窗，防止HIV进入胃肠道的淋巴组织。

人们可能无法开发出传统意义上成功的HIV疫苗，因为有很多的科学难题需要解决。为了解决这些障碍和难题，科学家们必须再回到基础研究中去，进行一些更深入、目前疫苗开发中还未探讨过的研究。对于HIV疫苗的开发，还要保持谨慎的乐观态度，必须还要进行大量的基础研究。

2009年3月，中国艾滋病疫苗联盟（CAVI）在北京召开的第一届中国艾滋病疫苗论坛上正式成立。该联盟由中国国内从事艾滋病疫苗研究的几十家研发单位自发组成，是中国第一个艾滋病疫苗研究组织。

在随后举行的亚洲艾滋病疫苗区域协商会议上，CAVI的发起人之一、中国疾病预防控制中心艾滋病首席专家邵一鸣向《科学时报》记者介绍道：“艾滋病疫苗的研制是一项艰巨的系统工程，不能仅仅依靠个别研究团队在短时期内解决，要想有所作为，必须加强合作。CAVI就是中国疫苗研究队伍团结在国家重大科技专项的旗帜下，开展协同攻关和参与国际合作的最佳平台。”

亚洲艾滋病疫苗区域协商会议由世界卫生组织、联合国艾滋病规划署、全球艾滋病疫苗企业计划、美国国立卫生研究院艾滋病研究办公室和中国疾控中心共同举办。中国科学院院士曾毅向《科学时报》记者介绍，国际发达国家都有各种艾滋病研究组织，同时又有全球性组织。他认为CAVI的成立一方面能够联合国内科学家，同时也有助于加强国际交流。

尽管中国的艾滋病疫苗研究具有一定实力，但也存在一系列问题，如创新研究少、重复研究多、单一团队研究多、合作攻关少、上游研发和下游开发脱节等，尚未形成国际上近年出现的大型联合团队。CAVI正是为了应对这些情况而成立的。据介绍，CAVI联合了“十一五”规划的重大科技专项中所支持的4个课题组和2个研究平台，基本覆盖了中国研发艾滋病疫苗的主要科研人员。中国药品生物制品检定所细胞室主任王佑春向《科学时报》记者介绍，联盟成立的目的，是确定今后中国艾滋病疫苗研制的发展方向，整合资源、减少重复性工作、开展创新性研究。他表示，联盟还将建立起客观统一的评价方法、管理方法和共享机制，保证国家经费的投入能够获得更好的效果。

2009年03月21日，中国食品药品监督管理局宣布，由中国自行研制的艾滋病疫苗正式进入二期临床实验，这是中国第一次在高危人群中，对艾滋病疫苗进行安全性的评价和有效性的探索。

该批准进入二期临床实验的艾滋病疫苗，是来自吉林大学、长春百克药业有限责任公司、中国药品生物制品检定所、广西壮族自治区疾病预防控制中心等单位科研人员从1996年开始着手研究的。一期临床实验从2005年3月12日开始，在广西进行，共有49名志愿者接受了疫苗的注射。二期临床实验仍在广西进行，将有230名志愿者在知情同意、保护受试者合法权益的情况下，开展一系列实验研究。

中国国家食品药品监督管理局新闻发言人颜江瑛表示，一期临床实验主要是在健康人群中探索艾滋病疫苗的安全性。一期实验结果表明，在小范围的健康人群中，我国自行研制的疫苗是安全的。二期临床实验主要是在高危的健康人群当中进一步探索它的安全性，同时，初步探索它的有效性。

颜江瑛强调，艾滋病疫苗研究是一个长期的过程，现在还不能表明我们有成功的疫苗了，“什么时候能够运用到病患者身上，还有很长的路要走。”科研人员将根据这次人体实验结果，考虑是否进入三期临床实验，三期临床实验主要是在更大范围的人群中，评价疫苗的有效性。