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HIV疫苗离我们还有多遥远

来源:艾滋病防制所          发布时间:2022-05-19     文字大小:[][][]    打印页面

  随着新冠病毒疫苗研发成功并在世界各地陆续开始接种,人们不禁要问:为什么新冠疫苗能以如此快的速度研制出来,而艾滋病已经存在几十年却还没有疫苗问世?

  实际上,HIV疫苗的研发工作虽然屡屡失败受挫却从未被放弃,全球包括中国在内的数支研发队伍在不同的临床试验阶段推进HIV疫苗的研发进程。随着科研团队对HIV病毒的了解更加深入,以及国际交流合作的不断加强,第一支HIV疫苗的诞生也许将不再遥遥无期。

 

HIV与新型冠状病毒的区别

  造成新冠肺炎的新冠肺炎病毒和HIV是两种截然不同的病毒,他们造成传播和人体对其的反应也有不同。

新冠肺炎病毒造成感染的是一种比较典型的感染过程,其引发的疾病虽然复杂,但几乎每个感染新冠肺炎病毒的患者都会产生针对刺突蛋白的抗体,这种抗体会中和、清除病毒,从而使患者康复。而且新冠病毒则是个最典型的正链RNA病毒,它进入细胞后,在细胞质中利用宿主细胞核糖体直接翻译病毒蛋白,并复制自己的基因组,全程不进入细胞核,因此新冠病毒不形成前病毒,更不会形成病毒储藏库。

  HIV感染则不同。HIV进入细胞后,在细胞质中将HIV RNA逆转录成DNA,而后进入细胞核,在HIV整合酶的作用下整合入人基因组形成“前病毒”。HIV前病毒发生转录沉默并伴随着细胞复制。我们把基因组中含有前病毒的细胞称为HIV病毒储藏库。HIV患者服用抗病毒药物后,患者外周血和组织中的游离病毒可被全部杀灭,但药物无法作用于HIV储藏库细胞,因此HIV病毒储藏库的存在和增殖是HIV不能被治愈的原因。感染HIV的人虽然也都会产生抗体,并且我们在定期的HIV检测中也会观察到这些抗体,但遗憾的是,这些抗体不足以中和HIV,没有办法能清除感染。而且HIV外覆包膜,其活性位点包埋于深处,因此抗体很难与它接触而施加影响。随着时间的推移,有些HIV感染者体内确实会产生能够中和HIV的抗体,但这可能需要很多年的时间。同时,HIV在复制自己遗传密码的过程中,会犯很多错误,也就是我们经常提到的病毒变异。这种变异使得先前已经产生的抗体难以起到保护作用。

 

HIV疫苗研制的难点

  联合国艾滋病规划署高级科学顾问、伦敦卫生与热带医学院国际卫生与传染病学教授Godfrey-Faussett表示:“我们现在已经发现了一些所谓的广谱中和抗体,即能中和多种不同HIV毒株的抗体。研究人员们目前正在研究这些抗体,并试图了解它们是否能保护人们免于感染不同的HIV毒株。如果我们能够在感染HIV之前产生更广泛的中和抗体,广谱中和抗体则可能成为研制HIV疫苗过程的一个重要组分。” 

  除了产生抗体的体液免疫,人体内还有一套由T细胞主导的细胞免疫。Godfrey-Faussett还强调,与新冠肺炎病毒不同,或者说部分不同,HIV会攻击T细胞,减低细胞免疫的水平。细胞免疫更难研究,而且变化更大,这使得研发HIV疫苗的过程有别于研发新冠病毒疫苗的过程,且更加困难。 

  中国疾病预防控制中心艾滋病首席专家邵一鸣教授长期从事HIV疫苗的研发,他用狄更斯的《双城记》(Tale of Two Cities)这个为人熟知且更加通俗易懂的比喻来解释两种病毒的不同之处。

  他提出,根据病原体的性质,不管是病毒还是细菌,可以分成两大类,分别位于A城和B城。

  对A城的病原体容易研制疫苗,这类病原体的特点是在自然感染时能够诱导宿主产生保护性免疫,它的表征是绝大部分感染者没有症状的,或者是轻症,新冠肺炎病毒就是属于这一类,疾病具有自限性,患者度过急性期后大多可恢复健康。这类疾病预后良好的机制是宿主免疫系统在进化上强于病原体,能够控制其感染和致病力,并很快清除病原体。

  A城疫苗之所以容易研制,就是借助了我们免疫系统的力量,依靠刺激人体的免疫功能,产生免疫的抗体能够中和清除被感染的病原体,对人体起到保护的效果。

  实际上疫苗研发只要发现病原,知道是“谁”引起的这个疾病,然后对其进行减毒、灭活、或者按照它的密码子研制基因工程疫苗,就可以了,而且大都能成功。这在新冠病毒疫苗的研发中表现得非常淋漓尽致。例如,中国企业在拿到疾控机构分离的新冠病毒后,马上对其进行培养、灭活和纯化,疫苗就研制出来了。美欧企业在中国公布新冠病毒基因组序列24小时内,即开始mRNA疫苗的化学合成和修饰,也产出了疫苗。这也是灭活和mRNA疫苗能在一年内成功通过各期临床试验,投入使用的原因。其他基因工程疫苗虽然工艺复杂,再增加几个月的时间也都成功了。尽管各类疫苗在对轻症病例的保护程度有所差别,但是对住院、重症的死亡病例的保护都在80%以上,在保护医疗资源不被挤兑、减轻病人疾患和挽救生命方面没有根本的差别。 

  与之正相反,HIV是属于B城的病原体,它在自然感染时不能够诱导有效的保护性免疫,其表征是绝大部分感染者都有进行性加重的症状, 疾病无自限性,不经特效抗病毒药物治疗几乎所有艾滋病患者都会死亡。这也是艾滋病在抗病毒药物发明之前被称之为“超级癌症”的原因。 

  B城病原体之所以难以控制、预后很差,原因是在进化上宿主免疫系统弱于病原体,研制疫苗无法借助宿主自身机体免疫的优势,无法按照常规疫苗技术路线获得成功,必须另辟蹊径开展创新研究,克服进化劣势,增强疫苗免疫原性,最终控制住病毒。从严格意义上来讲,针对B城病原体的疫苗世界上没有成功的案例。尽管难度非常大,但是非常值得探索。因为一旦艾滋病疫苗成功,将会极大地推动整个B城病原疫苗的研制,就像艾滋病药物的突破,带动了整个抗病毒药物的发展一样。

我国HIV疫苗研究的进展

  中国的艾滋病疫苗的研究从20年前的863计划开始,当时主要是邵一鸣教授领导的团队在进行研究,研制的是复合性疫苗—用核酸疫苗做初免,然后用痘病毒载体的疫苗加强。

  在中国十一五、十二五、十三五这15年间,清华大学的张林琦教授,吉林大学的于晓方教授、孔维教授,还有中疾控曾毅院士团队,都先后开始HIV疫苗的研发。其中,曾毅院士团队完成了治疗性疫苗的一期临床试验,邵一鸣教授团队完成了三个一期的临床试验和两个二期临床试验。

  据邵一鸣教授介绍,这两个二期临床试验的区别在于:通过不同的接种剂次和剂型,激发和诱导更高的抗体保护水平,包括一部分中和抗体。邵一鸣教授计划2021年底启动三期临床,目前来看,这很可能是全球领域的三期临床试验

  邵一鸣教授表示,中国HIV疫苗研发的技术路线有其独特性和创新性。表现在于,一是与中国农科院沈荣显院士长期合作,通过系统研究沈院士成功研制的第一个慢病毒的疫苗(HIV属于慢病毒),尤其是其在减毒过程中的蛋白结构变化,改造了HIV的免疫原并获得良好效果。二是选用作为中国天花疫苗的天坛株痘苗病毒,用其研制了复制型载体HIV疫苗,并在国际上第一个完成了复制型病毒载体HIV疫苗的二期临床试验。 

   在联合国艾滋病规划署最新通过的2021-2026全球艾滋病战略中,疫苗研发是一项重要工作,需要加大投资力度,同时,新冠肺炎疫苗的研发经验也可以带来启发。我国在十四五阶段还会继续支持HIV疫苗的研发。也许,艾滋病病毒疫苗研发成功的日子离我们并不遥远。 

 

 

 

 

 


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