艾滋病疫苗的研制现状

艾滋病疫苗的研制与发展现状

45120106 任辉 生物与农业工程学院

摘要：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。

关键词：艾滋病，疫苗，免疫系统

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。

艾滋病疫苗，即艾滋病病毒（HIV）疫苗，它注射了便可以在一段时间内防止艾滋病（类似乙肝疫苗的原理）此疫苗在老鼠身上试验成功，但在人体身上试验失败，造成20多人感染艾滋病病毒。HIV疫苗被认为是预防艾滋病的最有效工具。HIV（艾滋病病毒）为逆转录病毒，而逆转录酶缺乏校正修复功能，因而HIV的变异频率非常高，每一轮复制都会引入约10个碱基的错误。高的变异频率使世界不同地区甚至同一感染个体不同时期HIV的基因组都有较大差异，这就导致了从基因角度研制疫苗是非常困难的。

1.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。

1.1HIV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。

1.2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。

1.3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。

1.4DNA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。

2.各国艾滋病疫苗研究发展现状，以美国、泰国、法国、加拿大、古巴、中国为例进行分析。

2.1 美国和泰国新研究找到艾滋病病毒弱点

美国和泰国研究人员10日在英国《自然》杂志网站上报告说，他们发现了艾滋病病毒外壳上一个易被攻破的弱点.本次研究中，研究人员对前述试验中一些参与者感染艾滋病病毒的情况进行了仔细分析，结果发现，艾滋病病毒的蛋白质外壳上一个名为V1/V2的地方是疫苗有效与否的关键。在那些注射疫苗且起到保护效果的人群中，疫苗会引起人体免疫系统对艾滋病病毒的这个部位进行攻击；而在那些注射疫苗但仍然感染了艾滋病病毒的人群中，他们感染的病毒多是在V2这个部位发生了变异。

研究人员因此认为，这个部位是艾滋病病毒易被攻破的弱点。据估计，只要艾滋病病毒的这个部位没有变异，注射疫苗可以使感染艾滋病病毒的风险降低80％。而对于那些这个部位产生了变异以掩盖自身弱点的艾滋病病毒，现在也可以更有针对性地研发新疫苗，针对这个弱点穷追猛打，帮助实现通过注射疫苗来有效控制艾滋病的梦想。这一成果表明，成功研发出有效的艾滋病疫苗完全可能，人类击败“世纪瘟疫”大有希望。毫无疑问，艾滋病病毒复杂的变异性预示着人类对抗艾滋病的长期性、艰巨性和复杂性。尽管身体试图自我防御，但无法跟上病毒变异的速度。

2.2法国马赛蒂莫内医院研制出一种艾滋病治疗性疫苗，已在动物实验中取得成功，并将于近期对48名艾滋病病毒感染者展开人体试验。

主持人体试验的科研人员伊莎贝尔·哈沃对记者说，经过13年的不懈努力，他们已经研制出1000支疫苗。动物实验显示，这些疫苗在对抗艾滋病病毒时有效。接下来他们将把48名艾滋病病毒感染者分成几组，每组注射不同剂量的疫苗，以

确定这种疫苗的最有效剂量。接受人体试验的感染者将在1年中3次接种疫苗，且每月都会到蒂莫内医院接受检查。蒂莫内医院的结构生物学实验室主任埃瓦诺·洛里指出，这种疫苗的原理是攻击艾滋病病毒中的TAT蛋白，使TAT蛋白无法阻碍感染者的免疫系统杀死受感染的细胞。第一阶段的试验将在一年后结束，预计第二阶段试验会有80名艾滋病病毒感染者参加。

2.32011年加拿大首个艾滋病疫苗获准开展人体试验

新华网多伦多12月20日电（记者马丹）加拿大西安大略大学20日宣布，该校研制的艾滋病疫苗获得美国食品和药物管理局批准，将于2012年开展人体试验检测其预防艾滋病的效果。这是目前加拿大研制的首个艾滋病疫苗。

该校研究小组利用基因技术改造艾滋病１型病毒，使其不具备致病性，再将其制备成疫苗。初步药理实验结果显示，这种疫苗能刺激强烈的免疫反应，起到预防艾滋病的作用，并且没有出现副作用。

新疫苗与此前开展人体试验的艾滋病疫苗不同，后者要么是以艾滋病病毒的某个特定成分为基础、用ＤＮＡ重组技术制成的抗原疫苗，要么是以携带艾滋病病毒基因的重组病毒制成的疫苗。

2.4 2012年3月6日，古巴专家在哈瓦那宣布，古巴研制的艾滋病疫苗已在老鼠身上试验成功，并将转入人体试验。

研究小组负责人恩里克·伊格莱西亚斯在这里召开的第29届生物技术国际会议上向来自38个国家的600多名与会代表介绍古巴这一成果时说，他领导的小组研制的艾滋病疫苗名为HIV－1治疗型疫苗，是以一种重组蛋白质为基础，依靠遗传工程技术研制成功的，疫苗寻求使肌体细胞对艾滋病病毒产生反应。这种疫苗在老鼠身上的试验已获得成功，将于转入人体试验。人体试验初期规模将“很小，并受到严密的监控”，试验对象为“感染病毒初期”、“抗体呈阳性”的患者。

古巴全国约有1．54万艾滋病病毒感染者，为世界上感染病毒最少的国家之

一。自1986年发现首例艾滋病患者以来，古巴已有2580人死于此病。古巴卫生部官员说，古巴每年都拨款2亿多美元，用于艾滋病的预防和宣传以及艾滋病患者的治疗。

2.5中国自行研制艾滋病疫苗正式进入二期临床试验

中国的一期临床实验从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。2009年03月21日，中国自行研制的预防性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。

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。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。

3.结论：

HIV/AIDS的流行对社会和经济产生了极大的负面影响。直到21世纪还没有针对HIV的特效治疗方法，虽然高效抗逆转录病毒的治疗方法（highly active antiretroviral therapy,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，达到预防和治疗HIV的目的。

参考文献：

1.新华网 加拿大首个艾滋病疫苗获准开展人体试验 - 新华国际 - 新华网 http://news.xinhuanet.com/world/2011-12/21/c_111265467.htm

2.搜狐网 中国自行研制艾滋病疫苗正式进入二期临床试验-搜狐新闻 http://news.sohu.com/20090321/n262926117.shtml

3.百度百科 艾滋病疫苗_百度百科

http://baike.baidu.com/view/2027389.htm?fr=aladdin

4.张晓燕 艾滋病疫苗的研究进展