艾滋病疫苗研究近況

河池市疾病預(yù)防控制中心(547000)梁小文

艾滋病主要為HIV病毒感染導(dǎo)致的傳染病，HIV病毒在機體內(nèi)的潛伏期較長，約為8～9年，感染艾滋病主要破壞機體免疫系統(tǒng)T淋巴細胞，造成免疫缺陷，極易感染各種病變，可發(fā)生惡性腫瘤，病死率較高，嚴重影響患者的生命健康及質(zhì)量［1］。近年來已對重組病毒載體疫苗、核酸疫苗、亞單位疫苗等多種疫苗進行深入研究，本文對近年來艾滋病疫苗的研究近況進行綜述、分類介紹，以期為廣大同仁在工作中提供一些參考。

1 艾滋病疫苗研究策略

艾滋病疫苗研究近20多年，近年來不斷完善及改進，研究策略可分為三個不同階段:第一階段主要為借鑒治療乙型肝炎的疫苗經(jīng)驗，主要為合成肽疫苗或單一的膜蛋白亞單位疫苗(gp160或gp120)，主要治療目的為誘導(dǎo)中和抗體，預(yù)防感染病毒，但未進行細胞免疫［2］;第二階段為調(diào)整艾滋病疫苗研究方向階段，認為細胞免疫決定感染HIV后病毒載量基線水平研發(fā)出重組病毒載體疫苗及DNA新型疫苗類型，主要進行“初始-加強”策略予以免疫接種，但未認識到中和抗體的作用;第三階段主要為進行疫苗誘導(dǎo)的細胞及體液免疫反應(yīng)，主要為多價蛋白疫苗、活載體疫苗、DNA疫苗等，予以各種疫苗聯(lián)合免疫，同時進入了疫苗臨床試驗階段，進一步進行改造天然HIV抗原，予以復(fù)制型載體呈遞HIV抗原，對亞型不同的病毒保守表位更強的細胞及體液免疫反應(yīng)進行誘導(dǎo)［3］。

2 艾滋病疫苗研究現(xiàn)況和種類

艾滋病疫苗可分為傳統(tǒng)疫苗與新型疫苗兩類，傳統(tǒng)疫苗包括減毒活疫苗及滅活疫苗。新型疫苗主要為基因工程疫苗，包括多肽疫苗合成等［4］?；蚬こ桃呙绲难邪l(fā)技術(shù)為分子克隆，在合適的載體上克隆HIV結(jié)構(gòu)蛋白等重要免疫表位的基因，機體導(dǎo)入中或體外表達，誘導(dǎo)機體生成殺滅HIV病毒的細胞或體液免疫應(yīng)答［5］。按照基因克隆載體和表達形式基因工程疫苗可分為活載體疫苗、DNA疫苗、病毒樣顆粒(VLPs)、蛋白亞單位疫苗等［6］。

2.1 傳統(tǒng)疫苗

2.1.1 減毒活疫苗 減毒疫苗主要為在動物機體或體外長期傳代HIV，或予以人工方式除去引發(fā)喪失功能的突變基因，確保在免疫原性復(fù)制基礎(chǔ)上無致病因素，減毒活疫苗的生物學(xué)特性及結(jié)構(gòu)類似于天然病毒，效果較佳，容易純化及生產(chǎn)。但因艾滋病傳染性較強，病死率高，病毒的變異功能較強，對HIV減毒活疫苗的安全性較高，仍處于基礎(chǔ)研究階段［7］。

2.1.2 滅活疫苗 滅活疫苗是艾滋病傳統(tǒng)疫苗，大量培養(yǎng)致病性病原體后，由滅活處理，切斷其感染性，保持免疫原性制備的疫苗。滅活疫苗的優(yōu)勢在于機體的免疫系統(tǒng)與病原體完整顆粒相互作用，生成全面而強大的免疫應(yīng)答，可簡單制備［8］。但HIV滅活疫苗研制難度較大，主要有以下幾個問題:(1)尚未建立完善、可靠安全的檢查方法及滅活指標(biāo)，無法完全控制滅活程度。滅活不全安全性較差，而滅活過度則免疫原性喪失;(2)滅活后尚未破壞病毒核酸完整性，可能對機體細胞染色體上整合;(3)培養(yǎng)病毒數(shù)量較大，且務(wù)必高度純化病毒，防止污染細胞導(dǎo)致的不良反應(yīng)，而培養(yǎng)成本較高。目前，滅活疫苗只用于HIV感染的個體，作為治療性疫苗［9］。

2.2 新型疫苗

2.2.1 合成多肽疫苗 合成多肽疫苗是一種純度較高的制品，運用肽合成技術(shù)制備而成。肽合成技術(shù)在辨別HIV的定位抗原決定簇及蛋白功能區(qū)，而發(fā)現(xiàn)這些功能區(qū)抗原決定簇證實寡肽抗原可對機體產(chǎn)生免疫反應(yīng)。在各種HIV肽抗原中，主要研究V2肽，在gp120第三可變區(qū)，含有中和抗體決定簇［10］。根據(jù)化學(xué)方法、第三可變區(qū)(V3)序列的HIV模代表合成氨基酸的多肽(V3肽)25-35個，予以多聚體或單一的V3肽免疫，誘導(dǎo)相應(yīng)的中和抗體。多肽疫苗免疫失敗可能與天然HIV表達抗原結(jié)構(gòu)差異性較大，含有一個肽段、一個蛋白，細胞免疫能力及中和抗體刺激能力較差［11］。

2.2.2 蛋白亞單位疫苗 各種HIV-1基因編碼的各種蛋白產(chǎn)物均具有抗原性，可重組相關(guān)基因在真核細胞、酵母、細菌系統(tǒng)內(nèi)表達為待選的保護性抗原，因病毒顆粒表面暴露HIV膜蛋白，免疫系統(tǒng)的免疫原較強，安全性較佳，純化及生產(chǎn)工藝簡便，HIV膜蛋白重組的酵母或細胞系表達為基礎(chǔ)的亞單位疫苗曾在臨床試驗中發(fā)揮重要作用［12］。但這種疫苗誘導(dǎo)的體液免疫對毒株的效果不佳，且無法誘導(dǎo)機體產(chǎn)生細胞免疫。

2.2.3 病毒樣顆粒疫苗 病毒樣顆粒疫苗(VLPs)主要為基礎(chǔ)為HIV核心蛋白Gag的復(fù)合疫苗，在表達桿狀病毒或痘苗病毒重組中P55Gag蛋白可形成成熟的病毒樣顆粒，VLP的免疫原性優(yōu)于非顆粒狀P55，改造后可在Gag非必需區(qū)內(nèi)將重組位點嵌入，利于插入其他重要的抗原決定簇，與Gag同時表達，在細胞內(nèi)Gag可裝配為VLPs芽生出細胞，在同一細胞內(nèi)與HIV膜蛋白同時表達，顆粒芽生出表面帶有某些突變的膜蛋白，與完整性病毒較為相似。此類復(fù)合疫苗可包含多種HIV抗原決定簇，不含HIV核酸，且因組裝為顆粒狀，抗原性較強，接種量較小，無需免疫動物佐劑［13］。在動物實驗中可檢測出VLPs疫苗可誘發(fā)抗體及CTL反應(yīng)較強，為新生代HIV疫苗。這種疫苗的保存和純化難度較大，臨床效果需經(jīng)臨床試驗驗證。

2.2.4 DNA疫苗 DNA疫苗是向機體直接注射雙鏈DNA分子，內(nèi)含編碼抗原蛋白基因，經(jīng)由機體表達抗原蛋白而誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫反應(yīng)的疫苗形式，DNA疫苗主要來源于多種基因轉(zhuǎn)移、載體系統(tǒng)及基因工程技術(shù)，與以往的疫苗比較，核酸疫苗具有成本低、生產(chǎn)工藝簡單、可塑性大、容易制備等優(yōu)越性［14］。最大的優(yōu)越性為可在靶細胞內(nèi)由疫苗抗原天然形式加工、合成呈遞于免疫系統(tǒng)。DNA疫苗與病毒載體重組或免疫佐劑聯(lián)合免疫同時接種，誘導(dǎo)HIV特異性CD8+T細胞免疫反應(yīng)較強，而單獨免疫功能較弱。在動物實驗中，DNA疫苗內(nèi)含gag-pol及env基因，可對HIV相應(yīng)基因產(chǎn)物產(chǎn)生特異性抗體及CTL反應(yīng)，在靈長類動物實驗中可誘導(dǎo)免疫保護效應(yīng)。

2.2.5 載體疫苗 載體疫苗為以細菌或病毒為載體插入并表達編碼HIV目的抗原決定簇基因片段的重組活疫苗，載體疫苗的種類較多，載體包括卡介苗、脊髓灰質(zhì)炎病毒、腺病毒、痘苗病毒等，按照載體能否在機體內(nèi)復(fù)制分為復(fù)制型及非復(fù)制型，復(fù)制型的載體疫苗包括卡介苗、痘苗，非復(fù)制疫苗包括復(fù)制缺血的安卡拉株痘病毒(Modified Vaccinia Virus Ankara，MVA)、禽痘病毒、腺病毒等，多數(shù)學(xué)者認為非復(fù)制性載體的安全性更強［15］。但在臨床試驗內(nèi)監(jiān)測到復(fù)制缺陷型載體類疫苗的抗體誘導(dǎo)能力較差，非復(fù)制型載體類疫苗的免疫原性較弱，近年來多加入強佐劑復(fù)制性載體，如卡介苗、脊灰疫苗、天花疫苗為載體。

3 小結(jié)與展望

HIV感染者要經(jīng)過數(shù)年、甚至長達10年或更長的潛伏期后才會發(fā)展成艾滋病臨床期病人，因機體抵抗力極度下降會出現(xiàn)多種感染，后期常常發(fā)生惡性腫瘤，并發(fā)生長期消耗，以至全身衰竭而死亡。艾滋病疫苗可分為傳統(tǒng)疫苗與新型疫苗兩類，傳統(tǒng)疫苗包括減毒活疫苗及滅活疫苗。新型疫苗主要為基因工程疫苗，包括多肽疫苗合成等。

我國HIV疫苗研究開始于上世紀(jì)90年代，設(shè)置艾滋病疫苗項目研究已由幾個增加至十幾個，我國在1993年與美國UBI公司聯(lián)合進行V3肽艾滋病疫苗臨床實驗，在2005年在歐洲與歐盟合作研制痘苗與DNA疫苗病毒載體的NYVAC-C疫苗，已完成I期臨床試驗;另外我國對于腺病毒、非復(fù)制性天壇株痘苗病毒疫苗擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。我國與發(fā)達國家相比HIV疫苗的整體研究進程具有一定的差距，國際上已進行一百多項的HIV疫苗研究，我國只進行了兩項HIV疫苗臨床試驗，自主創(chuàng)新能力較差，投入資金少，研究力量分散，疫苗研究上、中、下層較脫節(jié)，臨床試驗周期較長，期待HIV疫苗方面取得突破，造福人類。

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