面对艾滋病依然束手无策,HIV疫苗研制为何这么难?
《自然》官方网站报道称,从9月起,科学家将在成千上万的人身上测试一种“马赛克”疫苗,以评估该疫苗是否能预防人类免疫缺陷病毒(艾滋病病毒)感染。
事实上,科学家们30多年来一直在努力研发艾滋病毒疫苗。自1981年被发现以来,艾滋病毒引发的艾滋病已在全世界造成6000多万人感染和3000万人死亡。
尽管已经成功开发了数十种抗艾滋病药物,将艾滋病从“超级癌症”转变为可以长期生存的慢性病,但每年仍有200多万人受到感染,100多万人死亡,中国每年报告的艾滋病病例数已从21世纪初的数千例增加到现在的10多万例。
正如天花病毒通过疫苗免疫被消灭一样,人们也渴望艾滋病疫苗的出现。尽管科学家们已经努力工作了30多年,并进行了大量的基础研究和临床试验,但他们尚未开发出有效的疫苗来预防艾滋病毒感染。
面对艾滋病,我们仍然不知所措,在疫苗开发方面有许多困难。
这到底是为什么?
事实上,艾滋病疫苗的开发是医学研究中最大的挑战之一,也是在美国《科学》杂志创刊125周年之际,全球科学界面临的125个基本问题之一。"艾滋病疫苗最大的挑战不是技术,而是科学."中国疾病预防控制中心首席艾滋病专家邵在科学出版社新出版的《解读科学的125个前沿问题》一书中说。
现有艾滋病毒疫苗的研发处于困境的一个重要原因是,目前的研究尚未完全阐明哪些免疫类型(细胞免疫或体液免疫)和免疫成分能够为艾滋病毒感染提供有效的免疫保护,控制艾滋病毒感染后的疾病进展,以及如何通过可操作的免疫手段诱导大多数人产生这些持久的保护性免疫。
如果你想了解这个问题,你必须首先突破疫苗。
邵曾将疫苗分为两类。
甲类疫苗针对能诱导宿主产生针对自然感染的保护性免疫的病原体。在这种情况下,疫苗的开发只需要找到相应的病原体,按照传统的方法使其失活或减毒,或者通过基因工程的手段将所呈现的免疫原接种到人体以达到预防这种疾病(如乙型肝炎)的目的,因为人体的免疫力在进化上比这种病原体更强。简而言之,人类免疫可以用来消除或控制病原体很长一段时间。例如,大多数乙型肝炎病毒感染者可以清除病毒(只有抗体阳性而没有病毒)或长期控制病毒而没有疾病(小三阳性,健康带菌者)。只有少数患者成为乙肝患者中的大三阳性。
不幸的是,艾滋病毒属于乙类疫苗的目标病原体。艾滋病毒感染人体后,免疫系统在很长一段时间内既不能清除也不能控制病毒。从来没有一个感染者只有抗体而没有病毒。大多数病人在没有抗病毒治疗的情况下会发病和死亡。这是因为病原体在进化上优于人类免疫,换句话说,人类免疫不能有效控制艾滋病病毒。
自从发现艾滋病毒以来的30多年里,世界各地的科学家和工业从未停止过艾滋病毒疫苗的研究和开发。有些人根据时间将艾滋病疫苗的发展分为三代:
第一代gp120蛋白或多肽疫苗研究的第一阶段以抗体生产刺激体液免疫为主要目标,类似于a类疫苗的研发。几十个一期和二期临床试验和一个三期临床试验都以失败告终。这表明,这些疫苗只能诱导结合抗体,不能提供足够的免疫保护,防止艾滋病毒感染。
第二阶段的第二代疫苗主要使用脱氧核糖核酸和病毒载体疫苗,主要目标是刺激T细胞免疫反应。几十个一期和二期临床试验尚未进一步发展。以5型腺病毒为载体的二期IIb临床试验表明,该疫苗不仅不能对艾滋病病毒感染产生有效的免疫保护作用,而且增加了艾滋病病毒感染的风险。这表明T细胞免疫本身不能提供有效的免疫保护。
第三阶段的第三代疫苗采用不同疫苗的联合免疫策略,旨在同时刺激体液免疫和细胞免疫。泰国第一个完成三期临床试验的疫苗(RV144疫苗)使用痘病毒载体作为初始免疫,使用gp120疫苗作为强化免疫。测试结果显示保护率为31.2%。尽管这种疫苗的保护效果并不令人满意,但它是迄今为止开发的唯一能在人群中产生一定免疫保护效果的疫苗。这为研究人员了解艾滋病疫苗的保护性免疫和进一步研发疫苗提供了宝贵的经验,但仍不足以产生有效的人群保护。
经过30多年对艾滋病疫苗的研究,研究人员被打败了,但他们仍然被打败了。
对此,邵益铭表示,艾滋病疫苗的研究在过去的30年里一直是在一条坎坷的道路上进行的,从体液免疫到细胞免疫到二者兼而有之。艾滋病毒疫苗研发的各种尝试既不广泛也不彻底。然而,由于人类还没有成功开发出B类疫苗,他们仍然需要首先在科学上探索和征服它们。
由于没有合适的艾滋病动物模型,只有将基础研究与临床试验相结合,才能加速艾滋病疫苗的研发。与此同时,我们应该总结早期研究的经验和教训,如未能认识到艾滋病毒感染不能产生足够的免疫保护,大量简单的重复工作,以及对创新研究的支持不足。邵认为,与过去30年艾滋病疫苗仅有的两项IIb和两项III临床试验相比,目前的研究和探索明显加快,三项III临床试验正在同时进行。
国家自然科学基金委副主任、中国疾病预防控制中心主任高福院士认为,艾滋病疫苗的研发存在诸多瓶颈,包括病毒本身的原因,以及思维和现有技术手段的局限性。
经过与肿瘤的长期斗争,人类终于发现了肿瘤的“阿喀琉斯之踵”,这推动了近年来肿瘤免疫治疗的蓬勃发展。它给人类最终战胜肿瘤带来了希望,也让人们认识到了人体免疫系统的强大力量。
然而,在30多年与艾滋病毒的斗争中,人类仍然没有找到艾滋病毒感染的“致命弱点”。身体免疫力非常复杂。我们仍然有许多未知的艾滋病毒感染免疫保护机制,我们需要投入大量的资源和时间来找出这些机制。高福认为,艾滋病疫苗研发能否突破现有的科研思维和研究思维是其成功的关键。
-原标题:30多年的反复失败和战争!为什么开发艾滋病疫苗如此困难?
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