首先,HIV病毒具有高度变异性和抗原糖基化
HIV病毒的基因序列具有高度的变异性,且重要抗原高度糖基化,这使得传统疫苗研发路径难以在HIV病毒上奏效。
再者,HIV基因组会整合到宿主细胞基因组中形成隐匿HIV病毒存储库
HIV能够将其基因组整合到宿主细胞的基因组中形成隐匿HIV病毒存储库,随宿主基因组复制而存活延续,这给治疗和疫苗研发带来了极大的挑战。
另外,缺乏动物感染模型
HIV通常不能感染人类之外的其他物种并引起明显的临床症状,因此缺乏良好的动物模型进行深入研究,也极大阻碍了研发的正常进行。
还有,缺乏自愈HIV患者
目前尚未发现仅靠自身免疫系统就能清除HIV感染的患者,仅有的一些“精英者”也常常是多种未知因素引起的偶然康复,这使得难以从自然界中寻找免疫保护相关性线索。
第五,固化的免疫学科学思维框架
HIV感染和攻击的主要靶标是体内发挥免疫保护作用的T淋巴细胞,而这类细胞恰恰是常规疫苗发挥作用时需要激活和扩增的免疫细胞群,形成了一个免疫学理论框架下难以解决的悖论。
二、现有艾滋疫苗开发的尝试
♦ 疫苗策略的演变:艾滋病疫苗的研究大致可分为三个阶段:诱发体液免疫应答为主的疫苗策略、诱发细胞免疫应答为主的疫苗策略、同时诱发体液免疫和细胞免疫的联合疫苗策略。
♦ 广谱中和抗体的发现与应用:从艾滋病精英控制者体内发现并分离到多株广谱中和抗体,这些抗体是HIV与人体内免疫系统长期共同进化的产物,为疫苗策略提供了新的方向。
♦ 靶向胚系B细胞策略:通过激活“正确的B细胞”(胚系B细胞)来产生广谱中和抗体,这一策略在临床研究中取得了一定的进展。
♦ 新型疫苗技术的应用:如mRNA-LNP疫苗技术与靶向胚系B细胞的抗原设计相结合,为开发临床有效的HIV疫苗开辟了新道路。如基因编辑技术在艾滋病疫苗开发中确实展现出了一定的潜力,有研究开发了一种实现HIV免疫的新方法——通过CRISPR技术直接编辑免疫球蛋白基因来重编程体液免疫,诱导免疫系统产生对抗HIV的广泛中和抗体——3BNC117;Moderna公司开发了基于mRNA技术的实验性艾滋病疫苗,该疫苗被证实可以在猴子中触发针对HIV样病毒的中和抗体的产生。这种方法通过产生针对病毒的广泛中和抗体来防止HIV病毒进入细胞,为艾滋病疫苗研究带来了新的希望。
三、现有技术与研发的重大挑战
□ 疾病复杂性:HIV疫苗研发面临着疾病复杂性、人体免疫系统差异性及资源限制等多重挑战。
□ 免疫逃逸能力:HIV具有强大的免疫逃逸能力,不仅复制能力强、变异速度快,还能直接感染免疫系统,彻底击穿人体的防线。
□ 疫苗研发速度与病毒变异速度的竞赛:HIV疫苗研发速度往往赶不上病毒的变异速度,研发出一种能根除多种重组株的疫苗就更具挑战性。
四、对未来的一些畅想
1. 新型疫苗的开发:例如Lenacapavi疫苗,它作为一种抑制剂,防止病毒基因组释放到细胞中,显示出99%的有效性,为艾滋病疫苗研发提供了新的希望。
2. 持续的投资与研究:未来几年内,持续的投资与研究有可能推动艾滋病疫苗领域的突破性进展,严肃的科学问题,勿喷。
3. 治疗型疫苗的研发:如pRhPD1-p27疫苗,它属于“治疗型疫苗”,通过增强宿主HIV特异性免疫应答,最终目标是帮助宿主清除病毒,实现艾滋病的治愈。
总之,艾滋病疫苗的研发是一个极具挑战性的科学难题,需要全球科学家的共同努力和创新思维来克服这些困难和挑战。
参考文献:
孙采军,最具挑战性的科学难题:艾滋病疫苗研发
World's seventh HIV cure case following stem cell transplant among scientific highlights at AIDS 2024.
Gilead and Merck Announce Phase 2 Data Showing an Investigational Oral Once-Weekly Combination Regimen of Islatravir and Lenacapavir Maintained Viral Suppression at Week 24.
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