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人类距离研制出真正的艾滋病疫苗还很远

发布时间:2021-01-05 11:48:13 阅读: 来源:棉毯厂家

人类距离研制出真正的艾滋病疫苗还很远

核心提示:最近,上海中科院巴斯德研究所宣布,他们在艾滋病疫苗研发中取得突破。他们在果蝇的S2细胞上,构建了新型HIV-1病毒样颗粒的表达系统,这是一种制造疫苗的新方式,在世界范围内尚属首次。

1984年,HIV病毒首次被分离出来。在显微镜下,它像一个表面被小刺球包裹得严严实实的松果

1981年,科学家们在美国加州的同性恋男子身上发现了人类第一例艾滋病。1984年,这种病毒首次被分离出来。在显微镜下,它像一个表面被小刺球包裹得严严实实的松果。当时,美国卫生与公共服务部部长玛格丽特·赫克勒对艾滋病疫苗充满信心:“我们希望大约两年内能够有可用来测试的艾滋病疫苗。”

然而,30多年过去了,人们仍然没有找到一款能像接种牛痘预防天花那样有效的艾滋病疫苗。2008年,最早进行艾滋疫苗研究的一位诺奖获得者大卫·巴尔迪摩甚至绝望地认为:“基于艾滋病病毒复杂的变异性,研究者们至少在25年或30年之内不可能找出有效的、适用于人类的艾滋病疫苗来?甚至人类可能永远也找不到这种艾滋病疫苗了。”

最近,上海中科院巴斯德研究所宣布,他们在艾滋病疫苗研发中取得突破。他们在果蝇的S2细胞上,构建了新型HIV-1病毒样颗粒(VLP)的表达系统,这是一种制造疫苗的新方式,在世界范围内尚属首次。这项研究成果发表在国际知名的《病毒学杂志》上。

但是,艾滋病本身的传播特性决定了疫苗开发的难度很大,果蝇究竟能带来多大的希望,还是未知数。

果蝇带来的希望

周保罗是这项研究的带头人,但他并不太乐意多谈他们的“重大发现”。事实上,除了国内媒体,几乎没有外媒对这项成果作出任何评价。

所谓“病毒样颗粒”,是没有遗传物质RNA的艾滋病病毒。它不能自主复制,但在形态上却和真正的艾滋病病毒相同。(编注:病毒的遗传物质要么是DNA要么是RNA,相对于DNA病毒,RNA病毒具有更大的变异性,因此可能产生的变种更多,也更难杀灭。艾滋病病毒的遗传物质是RNA。)如果能在进入人体后让人产生相应抗体,进而使人体能对艾滋病毒免疫,那就意味着艾滋病病毒疫苗的研发取得了成功。

要得到这种病毒性颗粒,并制成给生物体用的疫苗,需要用动物细胞做表达,换句话说,就是用动物的细胞去生产它。

周保罗他们选择的是果蝇细胞。其实,不只是艾滋病病毒样颗粒,很多东西,比如干扰素都可以用果蝇的S2细胞“生产”出来。美国Life Tech公司甚至将其做成了产品。巴斯德研究所很早就将这个系统构建到自己的研究项目中,只是近两年才引入艾滋病疫苗的研究领域。

果蝇是科学家的亲密伙伴,它是重要的动物模型。人们曾用果蝇来研究疟疾在体内寄生发展的过程,也绘制出了果蝇的基因图,使人们能够方便地研究基因突变。果蝇细胞有很多优势,它可以高密度地悬浮无血清培养,而且细胞可以悬浮生长,每毫升可达1000万到1亿个,一般哺乳动物的细胞每毫升只能培养100万个,培养起来更复杂,价格更昂贵。

周保罗的团队用果蝇的细胞,采用了包括克隆在内的一系列物理、化学和生物方法,得到纯化后的病毒样颗粒后,注入到小鼠体内,结果不仅成功诱导出广谱中和抗体,也诱导出人体免疫细胞T细胞的免疫反应。

下一步,他们打算在猴子身上做实验,看能否在猴子体内引发免疫反应,如果成功的话,就会进行人体试验。如果这项试验最终成功,人们可以用相对低廉而高效的方式生产艾滋病疫苗。

但从他们发表的论文来看,用果蝇制备疫苗,有一些难以避免的问题,比如,果蝇的S2细胞系统并未被美国食品药品管理局(FDA)认可用于药用蛋白的表达,这就意味着,即使将来临床实验成功,FDA也不能批准这种疫苗,FDA不批准,世界上没几个国家敢用。另外,在用果蝇细胞表达病毒样颗粒的过程中,需要用重金属铬离子来诱导,这样的生产方式用在蛋白产品上很难被人认可。

周保罗坦言,要研制出真正可用的疫苗,还需要解决大量问题,不过他并未对上述其他问题作出回应。

艾滋病疫苗为什么那么难

20世纪,免疫学的诞生是人类的巨大福音。人们对付天花的办法,是将减毒的天花病毒接种给牛犊,再取含有病毒的痘疱制成活疫苗,人被接种,局部发生痘疮就可以对天花病毒产生免疫。于是,人们清晰地认识了疫苗的工作原理:将一个存活的病毒减毒注射进健康的人体,引发一次轻微的疾病,就能唤醒人体自然的免疫力,从而对病毒产生免疫。后来,许多威胁生命的恶性疾病都能通过疫苗接种的办法得以预防。

艾滋病在当年刚出现时,人们并没当回事,想着或许能够通过类似的方法很快开发出疫苗。但事实证明困难得多。

艾滋病毒和别的病毒相比,太不一样了。首先,它进化很快,且过程非常不精确。它拥有一个没有校正功能的逆转录酶,复制过程中有大量的错误,因此它每天大约能产生1000亿个新病毒粒子。此外,艾滋病毒的表面包裹着厚厚的糖衣,就像一层盾牌,阻碍抗体和病毒发生中和。另外,HIV的传播方式也很奇特,两个细胞挨得很近时,能够形成细胞突触,病毒通过突触就可以传染,这两个细胞的接触,抗体是无法插入的。

总之,艾滋病毒总是能有办法完全骗过人类的免疫系统,在一种自然环境中,免疫系统对艾滋病毒根本无效。而且,艾滋病毒还会侵蚀免疫系统的细胞,包括接受疫苗后产生的免疫细胞。

2007年9月,美国默克制药公司宣布,其耗时10年研制的艾滋病疫苗中期临床试验失败;同年9月,美国国立卫生研究院(NIH)也在最后一刻决定停止一项耗资达1.3亿美元的艾滋病疫苗试验。这两项疫苗在动物实验阶段都表现良好,进入临床实验却惨遭重创。艾滋病的复杂性,使得确认一种疫苗有效或者无效都要花几年,甚至数十年时间。

这两项被寄予厚望的研究给人们泼了冷水。不过2009年,美国和泰国的一项旨在激发抗体免疫的联合研究让人们看到希望。他们研制的RV144疫苗被称为“联合疫苗”,由两种有过失败前科的旧疫苗联合而成。它的设计初衷是能使机体未雨绸缪,并在遇到HIV时发挥强力的抵抗作用;另一部分用来增强免疫反应、加强攻击力度。

一开始,业界并不看好这项研究,后来他们历时三年对16400名泰国人进行了跟踪调查,接种这种疫苗的人感染艾滋病的可能性降低了31%。

虽然31%的效率就疫苗来说,效果差得出奇,但仍然启发了科学家们,最原始的抗体免疫或许仍然是艾滋病疫苗最有希望的一条道路。

2010年,《科学》杂志报道,美国科学家从艾滋病毒感染者的血中分离出能够对抗大约90%的已知艾滋病毒毒株的强力抗体。这个项目的负责人是美国国立卫生研究院(NIH)的盖里·纳波尔博士。他的团队用大海捞针的方式,在一直未发作的艾滋病毒携带者体内找到了3个有效抗体,并最终分离出两个强劲的抗体VRC01和VRC02。它们能够抑制近90%全球流行的艾滋病毒毒株。

去年,又有一个美国的研究小组,分离出17种能广泛中和艾滋病病毒变种的新抗体,并在《自然》杂志上发表文章。发现这些强效抗体的意义在于,如果疫苗可以在人体暴露于艾滋病毒前就促进人体产生广谱强效中和性抗体,抗体就能够附着在病毒上,病毒就无法感染其他细胞。科学家们即可以在体外大规模生产这种抗体,用于艾滋病治疗;也可以通过表达这些抗体的重组病毒,感染患者,把抗体转入患者体内。

在最近接受采访时,虽然盖里·纳波尔博士仍然表示:“目前测试的疫苗尚不能对病毒产生完全的免疫,它们并不成功。”但人们仍对此寄予厚望。盖里·纳波尔博士自己也认为,这是新的希望。

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