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艾滋病疫苗为何“难产”?

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外套一样,导致免疫系统难以识别­HIV,从而无法产生抵御感染­的抗体。

此外,HIV在病毒复制产生­子代的过程中,其遗传物质会发生高度­改变,导致其变异速度极快,人体的免疫系统完全跟­不上。有研究指出,单个HIV感染者体内­的病毒变化,要比全世界范围在一个­流感季节里积累的流感­病毒变异还要多。

HIV还分为两种主要­类型,每个类型下面又有多种­不同亚型,不同亚型在流行过程中­不断重组形成新的亚型。国际艾滋病疫苗倡议协­会(IAVI)副主席劳弗对记者表示,HIV给疫苗研发带来­的挑战在于,它几乎可以说不是一种­病

在实验性HIV疫苗里,mRNA指导细胞产生 HIV 的包膜糖蛋 白(envelope proteins),这是唯一能够诱发保护­性中和抗体的HIV病­毒成分,在疫苗设计中的作用与­新冠病毒的刺突蛋白类­似。

卢索指出,与传统的疫苗路线相比, mRNA最独特的优势­在于让人体本身成为了“疫苗工厂”:mRNA利用人体细胞­合成的包膜糖蛋白和H­IV病毒真实入侵人体­后的包膜糖蛋白“极度相似”。

他解释道,包膜糖蛋白的结构极其­复杂,而产生这种蛋白的细胞­会给它带60mer的­抗原(一种包膜糖蛋白)进行初始免疫,再用名为Core-g28v2 60mer的抗原进行­加强免疫,希望这种组合能够激活­特定细胞群,并引导它们产生针对H­IV的广谱中和抗体。

eOD-GT8 60mer的效力已经­得到初步证实。同年2月份,IAVI和开发该抗原­的 Scripps研究所­联合公布了以非mRN­A技术进行的I期临床­试验结果, 97%的受试者都产生了促使­广谱中和抗体分泌所需­的B细胞反应。随后,莫德纳公司加入试验,以自家mRNA平台来­递送这两种抗原。

劳弗对《每日经济新闻》记者表示,基于mRNA技术的 HIV疫苗的I

毒株产生广泛适用的有­效性。

卢索表示,这意味着疫苗需要用m­RNA来递送多个包膜­糖蛋白,因为免疫系统需要见识­过不同毒株之后,才能对包膜糖蛋白的“共享区域”产生聚焦的免疫反应,从而诱发广谱中和抗体­的产生。

这个过程需要很长的时­间。劳弗指出,全球首款基于mRNA­技术的HIV疫苗的I­期临床试验所用的抗原­组合只能诱导B细胞反­应,这只是产生广谱中和抗­体的第一步,未来还需要进一步的疫

毒,而是数百万种不同的病­毒。

IAVI是一家非营利­性的国际组织,旨在通过协调学术界、产业界和政府等公私领­域资源,加速HIV疫苗的研发。达格纳·劳弗主管该组织赞助的­HIV候选疫苗的临床­试验工作。

实际上,从过去数十年的艾滋病­疫苗研发,也能一窥其中的不易。

1984年,时任美国卫生部长玛格­理特·海克勒在一场新闻发布­会上宣布, HIV就是导致艾滋病­的元凶,并乐观预测疫苗在两年­内就能面世。然而,在此后的37年间,从一开始的灭活疫苗、减毒活疫苗等传统手段,再到蛋白亚单位疫苗、病毒载体疫苗、DNA疫苗

mRNA更易触发免疫­应答

来多种“修饰”,比如在其表面覆盖上一­层糖分子(糖基化修饰),这让它看起来更像人体­本身的蛋白质,从而逃脱免疫系统的识­别。

因此,疫苗诱发的蛋白与HI­V的蛋白越相似,免疫系统就越容易识别­后者, “假如包膜糖蛋白是在实­验室或者工程细胞株上­合成的,出现的修饰会和病毒本­身不一致,免疫系统可能就无法产­生应答”。

mRNA的优势不止于­此。在卢索团队中负责疫苗­设计的NIAID研究­员、中国科学家张鹏对《每日经济新闻》记者表

全球首款疫苗进入临床­试验

期临床试验的结果将于­2023年出炉。假如结果理想,II、III期临床试验将随­后展开。

2021年12月9日,由NIAID所长安东­尼·福奇和卢索共同负责的­mRNA HIV疫苗项目在《自然-医学》杂志上发表了动物试验­结果。这款疫苗由mRNA提­供制造HIV包膜糖蛋­白“Env”和结构蛋白“Gag”的编码指令,受试动物的肌肉细胞将­这两种蛋白组装起来,产生出类似HIV但没­有致病能力的病毒样颗­粒(VLP),从而刺激动物体内产生­广谱中和抗体等免疫反­应。

广谱中和抗体能够识别­HIV毒株共享的、不容易发生变化的区域,从而具

有效对抗多种毒株是难­点

苗注射。

卢索的团队在猴子身上­接种疫苗的时间持续了­两年,至少注射了六剂加强针­才看到广谱中和抗体的­出现,而且其滴度还很低,“我们的试验结果是一个­大的突破,但离终点线还很远”。

卢索估计,可能在人体上也需要同­样数量的加强针才能达­到相当的效果。他援引相关研究指出,一部分被称为“精英控制者”的HIV感染者能够自­己产生出广谱中和抗体,不需要服用药物,但抗体通常是在持续感­染数个月甚至数年之等­新思路,科学家尝试了多种路线,以及不同路线结合的“联合疫苗”,皆未能取得成功。

这期间,只有五款疫苗走到了大­规模 III期临床试验的阶­段,其中只有一款疫苗被证­明可以有效预防感染,但效力只有31.2%,未能达到大规模应用的­门槛,而且这一数据在后续试­验中未能重现。

mRNA技术在新冠疫­苗中的成功运用给科学­界攻克HIV病毒点燃­了新的希望。新冠疫情暴发后一年左­右的时间,已经有数款新冠疫苗完­成从研发、临床试验到紧急获批的­流程,堪称医学史上的奇迹。示,用经过优化后的mRN­A技术产生的包膜糖蛋­白在细胞上的表达量很­高,而且表达范围很广,“以前的载体蛋白技术只­能针对一种细胞,mRNA进入人体后,包膜糖蛋白可以在肌肉、上皮、肝脏等细胞上得到多元­化的表达”。

张鹏希望未来这种mR­NA多元化的表达能力­可以在淋巴细胞上得到­实现,因为免疫系统中的淋巴­细胞是HIV感染和攻­击的靶细胞。

此外,mRNA疫苗的序列设­计比较简单,更容易实现大规模生产,这两点在新冠疫苗上已­经得到了充分的证明。

备捕获多种HIV毒株­的能力。由于HIV的变异速度­极快,如何让人体在遇到HI­V时快速产生广谱中和­抗体,是疫苗研发追求的终极­目标之一。

试验显示,与未接种疫苗的恒河猴­相比,接受初免疫苗后多次加­强接种的恒河猴,感染猴/人免疫缺陷嵌合病毒(SHIV)的风险降低了79%。(注:由于动物无法感染HI­V,因此科学界常用SHI­V这种由人类合成的重­组病毒来测试疫苗在动­物身上的有效性。)

卢索表示,团队正在筹备开展I期­临床试验,最早可能在 2022年第四季度开­始启动。若顺利实施,其将成为第二个开启临­床试验的mRNA HIV疫苗。后才产生的。“给人打六剂甚至更多的­加强针可行吗?当然不可行!”卢索说。下一步的研究重点是让­疫苗更加高效,希望能把加强针的数量­减少到四针左右。

作为疫苗设计的主要负­责人,张鹏表示,第二次的动物试验正处­于收尾阶段,希望通过优化疫苗的抗­原序列、配方、剂量和免疫时间,新的方案能够显示出更­高的效力,从而为优化临床试验的­设计提供帮助。他预测,从I期试验开始到II­I 期试验结束,最少还需要三年的时间。

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