猴子的艾滋病毒疫苗问世

像孙悟空一样会七十二变的人类免疫不全病毒(human immunodeficiency virus, HIV),这次终于出现紧箍咒可以制伏它了吗?在猴子动物实验发展出的爱滋病新疫苗,看来有机会为这场人类对抗HIV 超过30 年的战争浮现一道曙光。

恒河猕猴
恒河猕猴,来源:wikipedia

 

人类的爱滋疫苗为何迟迟未现?

HIV 感染后所引发的疾病称为后天免疫缺乏症候群(acquired immunodeficiency syndrome, AIDS),又音译为爱滋病,由于HIV 能够感染人体免疫系统中相当重要的CD4+ 淋巴细胞,使得免疫系统能力下降,导致原本不易感染健康人体的微生物得以肆意妄为地入侵。HIV 破坏天然免疫防御系统,让人体无法反击的手段,就是此病毒最为独特与可怕之处。

自从人类发明疫苗对抗病毒后,不少传染病大幅获得控制,甚至是恶名昭彰的天花病毒都已被消灭。疫苗的原理是运用免疫系统具有记忆力的特性,提前接种能够引发免疫反应的抗原,让体内事先预演一次假想敌,当下次遇到真正的病毒时,就能快速反应来消灭敌人。其实科学家早在1983-1984 年间就已自血液中分离出HIV,虽然找出了罪魁祸首的病原体,但至今超过30 年了却无法发展出有效对抗HIV 的疫苗,可以想见开发过程这条漫漫长路就如同唐僧取经般面临了千难万险。开发HIV 疫苗最主要遭遇的困难在于,HIV 只感染人类,所以缺乏了可靠的动物模型;除此之外,HIV 具有高度变异性并是个精明的伪装者,造成难以着手找出适合的抗原作为免疫系统辨识用的假想敌。

开发爱滋疫苗必需具备良好的动物模型、适当的假想敌抗原

开发出猴子爱滋病新疫苗的机构位于美国圣地亚哥,著名的斯克里普斯研究所(Scripps Research Institute) 在2018 年底将其研究成果发表于《Immunity》期刊。如前文所提,架构良好可信的动物模型是首要条件,研究者运用恒河猕猴(rhesus macaque) 感染一种和人类HIV 高度相似的病毒,此病毒经由人工改造,嵌合了人类与猴子的免疫不全病毒(英文简称SHIV)。此特殊的病毒株名为Tier 2,已证明很难被抗体中和,类似爱滋病毒在人类群体中传播的形式。因此,新疫苗的作用目标,就是教导猴子的免疫系统能以抗体成功包覆住病毒(将其中和),防止细胞被病毒侵害。

适当的假想敌抗原,除了要能引发体内免疫反应产生抗体,还必须作用在能阻断爱滋病毒感染免疫细胞的途径,并且要对不同型别的爱滋病毒广泛有效,才可称得上是成功疫苗的抗原。早期研究挑选的假想敌抗原多是HIV 套膜(envelope) 之中的单一蛋白质,但套膜变化多端使得疫苗难以达到广泛有效、或无法引发体内产生足够多的抗体,许多研究不得以失败告终。斯克里普斯研究所通过基因工程,改造出一种模仿套膜整体结构称为「SOSIP」的三聚体蛋白质,是由多个蛋白次单元组成的复杂结构。在恒河猕猴的动物模型下,SOSIP 成功地引发免疫反应并在猴体内产生高效价的中和抗体,可保护猕猴们免于感染和HIV 高度相似的病毒。

人类爱滋疫苗尚未成功,科学家仍需努力

虽然新疫苗成功制伏猴子身上的爱滋病毒,但对于发展人类爱滋疫苗仍然存在一些未解之谜。首先最主要的问题,研究还处于动物实验阶段,不论猴子身上的爱滋病毒和人类的有多么高度相似,毕竟还是有所不同。其次是并非所有的猕猴都获得高效价抗体,而抗体效价越低则对抗病毒的保护力越差,这也再衍生出高效价抗体能够维持的时间有多久?虽然还有一箩筐的困难有待克服,不过总体来说,距离开发出人类爱滋疫苗这个理想,科学家们又向前迈进了一大步。爱滋病一直以来都是令人闻之色变的疾病,如今出现此项研究成果让人感到了希望和振奋,虽到人类疫苗正式问世肯定还有一段路要走,但仍期待紧接而来的人体临床试验也能给HIV 一记重击。

参考资料:

本文来自CASE报科学,本文观点不代表沙鸥科报立场,转载请联系原作者。

相关文章

  • 港大:新型抗体有望治愈艾滋病

      由香港大学(港大)李嘉诚医学院微生物学系爱滋病研究所领导的研究团队,利用基因工程技术,研制出一种新型的串联双价广谱中和抗体(bi-specific bNAb),可有效抑制所有测试过的爱滋病病毒株,并促进清除人源…

    2018-04-29
  • 科学家观察到单个艾滋病毒脱壳过程

    病毒脱壳释放遗传物质的过程是病毒侵染早期阶段的关键环节,对于脱壳过程的研究也将发现抗病毒治疗新途径。但是,相比较于病毒入侵的其它过程来讲,目前对于病毒脱壳的认识还很欠缺,特别是对脱壳过程发生的时空动…

    2016-06-18