艾滋病疫苗研发如攀“珠峰” 等
艾滋病疫苗研发如攀“珠峰”
艾滋病疫苗的人体研发试验相继失败，疫苗打中艾滋病病毒的“手臂”、“腿部”，却打不中“心脏”。然而，目前的研发进展十分鼓舞“士气”，我们走近并且看清楚了上山的路，一定能够登到顶峰。
在电影《僵尸世界大战》中，全球遭遇严重的僵尸病毒入侵，布拉德·皮特饰演一名联合国工作人员，负责对僵尸大战中的幸存者进行调查，历尽艰辛后还是没有找到该种僵尸病毒的“天敌”，只能借助强烈致病病菌伪装成“将死之人”，躲避僵尸病毒的袭击。
现实生活中，人们对艾滋病病毒的恐惧程度与电影中的僵尸病毒相差无几。问及艾滋病病毒是否如电影中的僵尸病毒一样无法找出其“天敌”与之对抗时，清华大学医学院艾滋病综合研究中心研究员张林琦说：“实际上，非洲的猴子身上就有与艾滋病病毒相类似的病毒，猴子反而能够与之安全共存，和平共处。我相信，人类终究能找到与艾滋病病毒对抗的疫苗，找到保护性免疫的方法。”
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打不中的“心脏”
6年前，张林琦接受《中国科学报》记者采访时，艾滋病疫苗的研发似乎还“屡战屡败”。
为何艾滋病疫苗不能像其他普通疫苗一样被研发出来？
张林琦作了一个比较：“与艾滋病疫苗的研发相比，针对其他病原体的疫苗研究相对简单。经传统的疫苗研究方法，在短期内就会研发出较为有效的疫苗，如流感疫苗。但是，艾滋病疫苗的研发却如黑夜中行路。”
目前世界上研发的艾滋病疫苗大多数是载体疫苗、DNA疫苗和重组蛋白疫苗。载体疫苗又包括复制型和非复制型疫苗。主要采用“初免(初次免疫)—加强”免疫策略，以提高免疫反应的强度和质量。
疫苗与艾滋病病毒的对抗中，是希望充分利用人体免疫系统的记忆功能。但是，接连的几个人体试验都相继失败。初步的研究结果分析表明，失败的主要原因在某种程度上相当于“艾滋病病毒进了门后，由疫苗所诱导的免疫反应会以加倍的速度和强度，对艾滋病病毒进行攻击。这些免疫反应携带了许多‘武器’朝着艾滋病病毒进攻，打中了它的‘手臂’、‘腿部’等，但很遗憾的是，却找不到致命的‘心脏’部位。”张林琦介绍道。
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有些科学家总是希望：就算“武器”全然找不到“心脏”部位，对着艾滋病病毒“一阵狂轰乱炸”，总该有误打误撞的时候吧？
张林琦却不这么认为：“艾滋病病毒可被攻击的薄弱面隐藏得很深，在以往的研究中，科研人员压根儿就找不到艾滋病病毒的薄弱面，就算误打误撞，人体的免疫系统也根本无法成功地对其进行攻击。”
看清了上山的路
2013年11月，张林琦接受采访时表示：“在过去的几年中，艾滋病疫苗的基础研究取得了重大突破，科学家们找到了艾滋病病毒可被攻击的几个薄弱面。”
张林琦作了这样一个比喻来评价艾滋病疫苗的科研进展：“就像我们在攀登珠穆朗玛峰，以前我们只能远远地看着，现在我们走近了，还看清了上山的路，并且大概知道要怎么走了。”
, http://www.100md.com 他和他的团队当前进行的工作就是力图把艾滋病病毒的薄弱面“放大”，使得人体对艾滋病病毒产生更强烈的免疫反应，从而实现保护性免疫。
为了加强人体的免疫反应，科研人员还将上述几大类型疫苗中的两种或者几种结合使用，实现“初免”和再次加强免疫。
张林琦认为，通过多种疫苗“初免”和加强免疫的巧妙配合，会在体内诱导出具一定保护能力的免疫反应。“2009年公布的泰国人体三期试验RV144，就是一个很好的案例。”
据清华大学医学院艾滋病综合研究中心的助理研究员史宣玲介绍，由清华大学张林琦领导的研究团队与香港大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院合作完成的黏膜疫苗在恒河猴模型体内的临床前试验研究已取得可喜的实验结果。
该团队发现这种黏膜疫苗可以大大提高针对艾滋病病毒的T和B淋巴细胞的免疫能力，从而可以有效地抑制病毒在体内的复制与传播。
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“接种此疫苗的猴子保持健康体征，而没有接种疫苗的猴子，绝大多数在感染一年半后相继发病，呈现典型的艾滋病症状。”史宣玲说。
谨慎的乐观
目前，该研究正处于艾滋病疫苗人体临床实验预申请阶段。据张林琦介绍，艾滋病疫苗从动物实验的基础研究到临床研究，“跑着大步”前进都需要5~6年时间。
史宣玲也称：“光申请临床实验就很难，需要一两年时间，临床实验如果顺利也要耗费好几年时间。”
张林琦对临床实验作了进一步介绍：“在整个漫长的过程中，最重要的就是测试疫苗的安全性和有效性。临床研究分为三期，第一期为少量健康志愿者参加的疫苗安全性研究，如果初步安全性通过，第二期实验将进入疫苗在高危人群中的安全性和免疫原性研究，第三期将在数量众多的高危人群中开展保护性和有效性研究。”
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据了解，世界上已有三项进入第三期临床实验的艾滋病疫苗，但效果均不佳。由于毫无效果，许多艾滋病疫苗的临床实验在第一期或第二期时已无法开展。
艾滋病疫苗的研发从动物实验到人体临床实验，究竟遇到了哪些困难？
清华大学医学院艾滋病综合研究中心博士研究生汪桦说：“做动物实验时，本来依靠疫苗要诱发保护性免疫就很难，何况是人体。”
中国科学院院士曾毅指出：“细胞免疫持续时间有限，无论是动物实验还是人体实验，疫苗诱发的综合免疫效果都不太理想，时效性一过，就没有免疫效果了。”
张林琦说：“很多动物实验效果不错，但到了人体临床实验则行不通，最主要还是物种差异性的问题。除了选取的实验动物生理要接近人体，尽量提高实验成功的可能性外，也要作好临床实验可能受挫的心理准备。”
, 百拇医药 不过，目前的艾滋病疫苗的研发进展还是十分鼓舞“士气”，正如张林琦所言：攀登的是珠穆朗玛峰，靠近了，看清楚了上山的路，就一定能够登到顶峰。
艾滋病疫苗不再遥不可及 ——《科学》解读“威力”抗体的研发之路
抗体的发现几乎阻止了每一个艾滋病病毒变种，这彻底改变了艾滋病疫苗探索的历程。
来自冷冻电子断层扫描的三维图像显示，HIV上的gp120和有巨大威力的bNAb交织在一起。
2006年，国际艾滋病疫苗行动组织(IAVI)发起了一项全球范围的搜寻行动——旨在寻找最好的能够抵御艾滋病病毒(HIV)的免疫系统防线(一种能挫败几乎所有已知病毒毒株的抗体)。
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IAVI总部位于纽约，是一个非营利组织。IAVI称这项行动是一个棘手的任务，将其命名为协议G。如果取得成功，协议G承诺重振被失败困扰的HIV疫苗领域的士气，并帮助设计一个能终结艾滋病(AIDS)疫情的产品。
寻找免疫原
在那时，HIV令疫苗研究人员大感受挫。HIV屡次躲开了研究人员设计的免疫攻击。超过20年的努力仍未能让一款疫苗走向市场。但是，研究人员已经发现了一种武器：广效性中和抗体(bNAbs)，他们希望借此扭转颓势。
协议G团队全力以赴，以期发现更多对抗HIV的有效措施。研究人员分析了1800个HIV感染者(来自赞比亚、南非、印度、泰国、尼日利亚、科特迪瓦、卢旺达、乌干达、肯尼亚、澳大利亚、英国和美国)的血液样本。在IAVI团队成员、美国加州圣地亚哥市斯克利普斯研究所免疫学家Dennis Burton的领导下，研究人员历时两年，对样本进行研究，最终将视线集中在一名女性身上。通过单独研究该女性的B细胞(行使产生抗体的功能)，研究人员从她的血清中分离出两种值得注意的抗体。
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这两种抗体之所以引人注目，是因为它们能使(162种HIV毒株中的70%以上)感染失效，即使很小的剂量也是如此。Burton和同事在2009年10月9日的《科学》杂志上解释了这一现象。突然间，创造一种通用的HIV疫苗似乎并不再是一个遥不可及的梦。
这一发现产生了天翻地覆的变化，bNAbs迅速变成最热门的研究领域之一。自2009年起，研究人员已经确认超过50种新的HIV bNAbs，其中一些的效果看起来要比协议G中发现的两个还要好。
一些实验室目前正试图阐明，HIV和免疫系统之间错综复杂的相互关系——能导致bNAbs的产生，研究人员希望有一天能用免疫原模拟该过程。HIV领域的行动催生了其他领域研究bNAbs的热潮，例如流行性感冒、丙型肝炎、登革热、西尼罗病毒。诺贝尔奖得主、病毒学家David Baltimore说：“如果有人能创造出一种真正能引起广泛保护性反应的免疫原，那将是妙不可言的。”来自帕萨迪纳市加州理工学院的Baltimore的团队，正在尝试通过干细胞基因工程制造bNAbs。“但我看到前方道路艰难。”他说。
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不幸的开始
1986年，在研究者证实了HIV能引起AIDS不久，制造疫苗的障碍出现了。HIV以极快的速度繁殖，每次都会凌乱地复制其基因序列。许多合成突变体“茁壮成长”，变种表现出不同的蛋白抗原。抗体的特异性致使其通常瞄准某一个抗原，无法制服不断变化的病毒。因此，天生的免疫反应或由常规疫苗引发的免疫反应都收效甚微。
1990年，美国马萨诸塞州的Repligen公司在《科学》杂志上报告了首个对抗HIV的bNAb(比迄今为止的任何抗体都有效得多)，这个发现让AIDS疫苗领域震惊。更令人惊讶的是，他们表述了确切的抗原表位——在动物实验中，这刺激了抗体的生成。研究人员在论文中写道，仅仅6个HIV表面蛋白质(gp120)尖端的氨基酸，就指明了免疫系统如何阻止病毒的不同毒株。
但最终结果是，作为实验室的人工制品，bNAb只能对抗在培养皿中生长的病毒株，对直接来自被感染者体内的病毒并无效果。这个1993年的发现使人们对该公司的产品大失所望。
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在奥地利，大致相同的时间，另一个团队发现bNAbs对HIV的一个不同部分起作用。维也纳应用微生物学研究所的Hermann Katinger领导的团队确认了两种对gp41(跨越病毒膜并依附在gp120上的蛋白质)起作用的bNAbs。这一发现意味着，病毒的致命弱点不止一个。
在之后的10年里，斯克利普斯研究所结构生物学家Ian Wilson和马里兰州贝塞斯达市国家过敏症和传染病研究所(NIAID)结构生物学家Peter Kwong用高分辨率描述了bNAbs是如何对gp120和gp41起作用的。这些精巧细致的图片使得研究人员能确定抗体拦截病毒的精确机制，以及为何其他抗体威力有限、作用范围有限。
与此同时，这种抗体对于很多疫苗研究人员来说已经过时，他们更愿意研究如何刺激杀伤细胞(一种T淋巴细胞)。抗体能预防感染，杀伤细胞能识别并摧毁病毒试图侵入的细胞。一些人声称一个T细胞疫苗就能阻止病毒，其他人认为应该将T细胞疫苗和抗体疫苗相结合。还有一些人反对设计疫苗的理念，他们指出在漫长的历史中，疫苗学家仅仅是在动物和人类身上进行不同的测试以获得成功，却对免疫机制本身关注甚少。
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逆向研究
之后，备受瞩目的针对HIV的T细胞疫苗可悲地失败了，使更多的目光聚焦在抗体上。在第二战场，多亏了协议G和与之相似的行动，可供研究的bNAbs数量暴涨。研究人员也开发了先进技术来复制来自单一B细胞的大量抗体。
免疫学家Michel Nussenzweig说：“单个细胞抗体复制改变了一切。” Nussenzweig是美国洛克菲勒大学实验室研发HIV bNAbs技术的先驱。多个机构的高水平合作给该领域研究打了一针强心剂。
bNAbs只能给已经感染者提供有限的帮助，因为它们来得太晚了，病毒早已透过血液细胞和组织，bNAbs无力回天。但是一种能适时引发bNAbs的疫苗，在足够数量的情况下，有可能阻止感染。因此，研究人员正在努力探寻，免疫系统是如何产生这些抗体，是什么赋予了它们不同寻常的威力。
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Nussenzweig对前景非常乐观。他说：“人们发明疫苗无须从头开始。在每一次研究中，你都可以学到经验并试图应用它。”(段歆涔)
艾滋病疫苗研发获新突破
(记者黄辛) 近日，中国科学院上海巴斯德研究所周保罗小组研发了一种基于果蝇S2细胞的新型HIV-1 病毒样颗粒(VLP)表达系统，这是世界上首次采用果蝇S2细胞表达系统制备HIV-1 VLP作为艾滋病疫苗组分。日前，《病毒学杂志》发表了相关研究成果。
据了解，一个成功的HIV-1疫苗应既能够诱导出HIV-1胞膜蛋白特异性的广谱中和抗体，又能够诱导出多种蛋白特异性的T细胞免疫反应。在众多的HIV-1免疫原设计中，VLP由于能够将天然构象的胞膜蛋白刺突展示于其表面，并且能够同时诱导体液和细胞免疫反应而被认为优于GP120蛋白。但是，目前的HIV-1 VLP表达系统在某些方面还存在缺陷。
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为了克服这些缺陷，在周保罗的指导下，博士生杨立飞、宋宇峰等开发出一种基于果蝇S2细胞的新型HIV-1 VLP表达系统。研究表明，采用这一新型VLP表达系统制备HIV-1 VLP，其表面膜蛋白能够正确剪切、糖基化并且和gag蛋白一起组装成病毒样颗粒。采用该系统制备的HIV-1 VLP产量与杆状病毒表达系统的产量相当，甚至更高。进一步研究发现，纯化后的VLP表面平均包含17个膜蛋白刺突，并且保留了多个已知的广谱中和抗体表位。
研究人员采用DNA初免-VLP加强，并伴以CpG佐剂的接种策略，可以在小鼠体内诱导出胞膜蛋白特异性的抗体反应，包括ELISA结合抗体、中和抗体、ADCC和ADCVI特异性抗体反应以及胞膜蛋白和gag特异性的CD8 T细胞免疫反应等，具有更好的免疫保护效果。
有关专家认为，这一新型VLP表达系统制备的HIV-1 VLP具有很多优良的特性，可以开发成为HIV-1疫苗的有效组分。
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该研究是与中科院生物物理研究所朱平小组合作完成的，得到了国家科技重大专项的资助。
艾滋病疫苗研究，是科研，更是一种信念!
本期嘉宾：张林琦
英国爱丁堡大学博士毕业
美国洛克菲勒大学副教授
美国纽约大学客座教授
中国医学科学院协和医科大学教授
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中国医学科学院协和医科大学艾滋病研究中心主任
采访者：王璐
《科学与健康》：艾滋病的预防和治疗，是一个世界难题，“973”项目的研究是在什么样的研究态势下展开的？
张林琦：艾滋病病毒已经发现了20多年了，作了非常多的研究，也取得了很多成绩。艾滋病的难题，对于中国的科学家既是挑战又是机遇。以中国目前的状况来看，有足够的人力资源和物力资源来全面开展这方面的研究。特别是最近几年，国家对艾滋病研究的支持力度越来越大，除了“973”项目、“863”项目之外,还有“十一五”期间的国家传染病重大专项等项目。
但是，艾滋病研究处在一个关键的瓶颈期。从目前来看，艾滋病治疗效果比较好，但从根本上无法将艾滋病病毒从人体内清除出去。在过去的20年，科学家们证明了艾滋病是由于艾滋病病毒感染所引起的免疫缺陷综合征，并针对艾滋病病毒在宿主细胞内复制过程的特点，研发出20多个抗艾滋病病毒的药物。由何大一博士主创的鸡尾酒疗法，是在整合了多种药物联合使用的基础上，在感染者体内取得高效抑制艾滋病病毒复制的全新疗法。从而缓解了疾病进展速度，降低了平行传播和垂直传播(母婴传播)的几率，提高了患者的生活质量。这种高效的抗病毒疗法，在发达国家应用比较广泛，但是，由于其成本高，在那些特别需要的第三世界国家，并没有实现普及。即使在发达国家，从治疗方案上来看，目前的疗法也不能将病毒从人体内清除。病人因种种原因不能持续服药而导致病情反复的情况还不能解决。
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我们这个团队所承担的“973”项目是我们国家有史以来第一个针对艾滋病基础和临床研究的项目。它为我们提供了一个机会，围绕如何提高艾滋病治疗效果这样一个核心问题，将很多从事艾滋病基础和临床研究的人员聚合在一起，从临床医学、病毒学、免疫学、人类基因多样性等方面展开全方位的研究。我们将充分发挥团队基础和临床两方面的综合优势，使其达到最完美的结合。从战略意义上说，这种有机的结合，在我国是具有划时代意义的。
《科学与健康》：基础与临床相结合这一点在“973”项目专家团队中有哪些体现？
张林琦：在“973”项目团队中，大概三分之一的专家有直接的临床背景，都是我们国家活跃在临床一线的医生。中国疾控中心性艾中心的张福杰教授、协和医院感染科的李太生教授、北京佑安医院的吴昊教授、西安第二军医大的孙勇涛教授等，均是我国艾滋病临床诊治的主力军。这些多年从事临床的专家们希望通过基础医学来解释临床现象背后的病毒学和免疫学机制问题。团队中更有多位从事基础病毒学和免疫学的专家学者，比如解放军传染病研究所的张政研究员、武汉大学陈志伟教授、南京大学的吴稚伟教授、清华大学的陈应华教授、沈阳中国医科大学尚红教授、中国科学院的高福教授等，从事基础免疫学的研究，我本人主要从事病毒学方面的研究。
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参与这次“973”项目的科学家都是我国在艾滋病研究领域最前沿的科研先锋，虽然他们也曾在小范围内有过合作，现在大家能够走到一起来在相对较高的层面上共同合作，应该说是一件水到渠成的事。面对世界范围内的难题，我们必须对科研力量、资源、研究方法、方针进行整合，“973”为我们提供了一个更高层次的平台。相信我们中国的科学家能够为解答世界难题作出应有的贡献。
《科学与健康》：目前使用的抗HIV药物，虽然可以抑制HIV在体内的复制，却不能将病毒从人体内清除。“973”项目的专家团队面临着哪些难题？
张林琦：面临3个难点。难点之一是病毒储藏库的问题。在艾滋病治疗药物的强效之下，病毒还能继续感染人体细胞，同时不被药物和免疫系统发现。要解决这个问题，我们首先要知道病毒进入了什么样的细胞；其次，要了解感染细胞动力学的特征是什么，从而判断藏匿着艾滋病病毒细胞死亡的时间表；此外，这些藏匿的病毒，它们的生物学特点是什么？什么样的特点使它们能够继续感染人体细胞?从病毒学角度来说，这个问题非常重要，也是世界难点。病毒储藏库及其动力学是这次“973”项目重点研究的课题。如果我们在动力学特征、遗传学特点等方面的研究有一点儿突破，对将来的药物治疗以及疫苗的研发都会产生重要的影响!
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难点之二在于病毒的遗传变异规律。艾滋病病毒和其他病毒相比具有多变性，在逃逸免疫系统的识别、逃逸药物抑制等方面有很大优势。艾滋病病毒变异的频率非常高，我们希望在研究过程中能够找到病毒变异的规律，从而针对它的多变性提供一些比较好的治疗策略，这是在艾滋病研究领域中比较难的问题。
难点之三，缺乏明确的免疫指标与疾病进程的相关关系。举个例子，在乙肝感染病人身上，如果产生了抗表面蛋白的抗体，人体就不会发病从而被保护，体内的乙肝病毒就被清除了。但是在艾滋病病毒感染者体内,至今还没有发现这样一种具指示性的免疫指标。在我们一系列的研究过程中，没有发现一个传统的免疫指标是与艾滋病疾病进程相关的，这就给疫苗的研发造成很大困难。只好摸着石头过河，跟着感觉走。
艾滋病疫苗的研制，是一个信念!我们正在调动一切积极的力量，聚集大家共同的智慧来努力攻关。
《科学与健康》：关于艾滋病疫苗的研制，其他国家也在进行，中国有什么不同吗？
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张林琦：不同肯定是存在的，但并不是为了简单的不同而不同。关于艾滋病疫苗的研究，国内外已经进行了这么长时间，在借鉴、吸取了别人的经验和教训的基础上，我们要力争在科学思路、采用新的技术和新的方法等方面大胆创新。科学的发展在很大程度上基于技术的发展。过去的生物学以定性描述为主，现在正在由定性向定量发展，这就是趋势，也是我们一个比较重要的研究发展方向。
《科学与健康》：您作为这次“973”项目的首席科学家，从这样一个角色出发，您最关心的是什么问题？
张林琦：首先在这个项目中，我承担病毒储藏库、病毒的遗传变异问题研究，以及一些相关的生物学的研究，这是我们这个课题的研究项目。同时，我非常乐意通过“973”的平台，把我们所能利用的资源整合起来,利用有限的资金，把我们的研究做好。特别是对人才合理搭配、充分发挥每一个研究人员的潜力，是我们“973”项目成功的关键。
其次，要有相应的配套管理机制。激励机制必不可少，要实现责权利的全面配套。不能出现拿了钱不产出，或者产出无资金支持的怪现象。评估结果也要形成一个标准，利用有限资金多产出多回报。大家要共同创建、优化这样一种机制，使大家能够踏实地、开心地从事研究工作。机制的建立和完善是我们“973”管理层面一定要做好的一件大事。
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第三，扩大和加深国际合作。在项目研究过程中，能够以“973”项目为平台，最大程度地与国际上高水平的实验室、科研机构建立实质性的合作，这是我们正在努力实现的一个愿望!
第四，我希望将“973”团队的所有信息、研究材料做成能够让每一个参与者共享的平台。涉及“973”项目的研究课题、一切相关的资料和数据都将是公开的、共享的。同时，“973”研究团队是一个开放的团队，我们还要及时吸收杰出的年轻科学家加入我们的研究团队。衷心希望我们“973”团队创建的科研管理办法，能为我国在“十一五”科研体制改革等方面，提供一个可借鉴和参考的模式。
最后，我代表我们“973”项目的全体科研人员，向关心和支持我们的同仁们表示感谢。我们会加倍努力，为最终治愈这个世界性的疑难病提供坚实的科学依据和理论基础。为中国乃至世界艾滋病防治事业贡献我们的才智。
, 百拇医药(李勤)
艾滋病疫苗的人体研发试验相继失败，疫苗打中艾滋病病毒的“手臂”、“腿部”，却打不中“心脏”。然而，目前的研发进展十分鼓舞“士气”，我们走近并且看清楚了上山的路，一定能够登到顶峰。
在电影《僵尸世界大战》中，全球遭遇严重的僵尸病毒入侵，布拉德·皮特饰演一名联合国工作人员，负责对僵尸大战中的幸存者进行调查，历尽艰辛后还是没有找到该种僵尸病毒的“天敌”，只能借助强烈致病病菌伪装成“将死之人”，躲避僵尸病毒的袭击。
现实生活中，人们对艾滋病病毒的恐惧程度与电影中的僵尸病毒相差无几。问及艾滋病病毒是否如电影中的僵尸病毒一样无法找出其“天敌”与之对抗时，清华大学医学院艾滋病综合研究中心研究员张林琦说：“实际上，非洲的猴子身上就有与艾滋病病毒相类似的病毒，猴子反而能够与之安全共存，和平共处。我相信，人类终究能找到与艾滋病病毒对抗的疫苗，找到保护性免疫的方法。”
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打不中的“心脏”
6年前，张林琦接受《中国科学报》记者采访时，艾滋病疫苗的研发似乎还“屡战屡败”。
为何艾滋病疫苗不能像其他普通疫苗一样被研发出来？
张林琦作了一个比较：“与艾滋病疫苗的研发相比，针对其他病原体的疫苗研究相对简单。经传统的疫苗研究方法，在短期内就会研发出较为有效的疫苗，如流感疫苗。但是，艾滋病疫苗的研发却如黑夜中行路。”
目前世界上研发的艾滋病疫苗大多数是载体疫苗、DNA疫苗和重组蛋白疫苗。载体疫苗又包括复制型和非复制型疫苗。主要采用“初免(初次免疫)—加强”免疫策略，以提高免疫反应的强度和质量。
疫苗与艾滋病病毒的对抗中，是希望充分利用人体免疫系统的记忆功能。但是，接连的几个人体试验都相继失败。初步的研究结果分析表明，失败的主要原因在某种程度上相当于“艾滋病病毒进了门后，由疫苗所诱导的免疫反应会以加倍的速度和强度，对艾滋病病毒进行攻击。这些免疫反应携带了许多‘武器’朝着艾滋病病毒进攻，打中了它的‘手臂’、‘腿部’等，但很遗憾的是，却找不到致命的‘心脏’部位。”张林琦介绍道。
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有些科学家总是希望：就算“武器”全然找不到“心脏”部位，对着艾滋病病毒“一阵狂轰乱炸”，总该有误打误撞的时候吧？
张林琦却不这么认为：“艾滋病病毒可被攻击的薄弱面隐藏得很深，在以往的研究中，科研人员压根儿就找不到艾滋病病毒的薄弱面，就算误打误撞，人体的免疫系统也根本无法成功地对其进行攻击。”
看清了上山的路
2013年11月，张林琦接受采访时表示：“在过去的几年中，艾滋病疫苗的基础研究取得了重大突破，科学家们找到了艾滋病病毒可被攻击的几个薄弱面。”
张林琦作了这样一个比喻来评价艾滋病疫苗的科研进展：“就像我们在攀登珠穆朗玛峰，以前我们只能远远地看着，现在我们走近了，还看清了上山的路，并且大概知道要怎么走了。”
, http://www.100md.com 他和他的团队当前进行的工作就是力图把艾滋病病毒的薄弱面“放大”，使得人体对艾滋病病毒产生更强烈的免疫反应，从而实现保护性免疫。
为了加强人体的免疫反应，科研人员还将上述几大类型疫苗中的两种或者几种结合使用，实现“初免”和再次加强免疫。
张林琦认为，通过多种疫苗“初免”和加强免疫的巧妙配合，会在体内诱导出具一定保护能力的免疫反应。“2009年公布的泰国人体三期试验RV144，就是一个很好的案例。”
据清华大学医学院艾滋病综合研究中心的助理研究员史宣玲介绍，由清华大学张林琦领导的研究团队与香港大学、中国科学院广州生物医药与健康研究院合作完成的黏膜疫苗在恒河猴模型体内的临床前试验研究已取得可喜的实验结果。
该团队发现这种黏膜疫苗可以大大提高针对艾滋病病毒的T和B淋巴细胞的免疫能力，从而可以有效地抑制病毒在体内的复制与传播。
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“接种此疫苗的猴子保持健康体征，而没有接种疫苗的猴子，绝大多数在感染一年半后相继发病，呈现典型的艾滋病症状。”史宣玲说。
谨慎的乐观
目前，该研究正处于艾滋病疫苗人体临床实验预申请阶段。据张林琦介绍，艾滋病疫苗从动物实验的基础研究到临床研究，“跑着大步”前进都需要5~6年时间。
史宣玲也称：“光申请临床实验就很难，需要一两年时间，临床实验如果顺利也要耗费好几年时间。”
张林琦对临床实验作了进一步介绍：“在整个漫长的过程中，最重要的就是测试疫苗的安全性和有效性。临床研究分为三期，第一期为少量健康志愿者参加的疫苗安全性研究，如果初步安全性通过，第二期实验将进入疫苗在高危人群中的安全性和免疫原性研究，第三期将在数量众多的高危人群中开展保护性和有效性研究。”
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据了解，世界上已有三项进入第三期临床实验的艾滋病疫苗，但效果均不佳。由于毫无效果，许多艾滋病疫苗的临床实验在第一期或第二期时已无法开展。
艾滋病疫苗的研发从动物实验到人体临床实验，究竟遇到了哪些困难？
清华大学医学院艾滋病综合研究中心博士研究生汪桦说：“做动物实验时，本来依靠疫苗要诱发保护性免疫就很难，何况是人体。”
中国科学院院士曾毅指出：“细胞免疫持续时间有限，无论是动物实验还是人体实验，疫苗诱发的综合免疫效果都不太理想，时效性一过，就没有免疫效果了。”
张林琦说：“很多动物实验效果不错，但到了人体临床实验则行不通，最主要还是物种差异性的问题。除了选取的实验动物生理要接近人体，尽量提高实验成功的可能性外，也要作好临床实验可能受挫的心理准备。”
, 百拇医药 不过，目前的艾滋病疫苗的研发进展还是十分鼓舞“士气”，正如张林琦所言：攀登的是珠穆朗玛峰，靠近了，看清楚了上山的路，就一定能够登到顶峰。
艾滋病疫苗不再遥不可及 ——《科学》解读“威力”抗体的研发之路
抗体的发现几乎阻止了每一个艾滋病病毒变种，这彻底改变了艾滋病疫苗探索的历程。
来自冷冻电子断层扫描的三维图像显示，HIV上的gp120和有巨大威力的bNAb交织在一起。
2006年，国际艾滋病疫苗行动组织(IAVI)发起了一项全球范围的搜寻行动——旨在寻找最好的能够抵御艾滋病病毒(HIV)的免疫系统防线(一种能挫败几乎所有已知病毒毒株的抗体)。
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IAVI总部位于纽约，是一个非营利组织。IAVI称这项行动是一个棘手的任务，将其命名为协议G。如果取得成功，协议G承诺重振被失败困扰的HIV疫苗领域的士气，并帮助设计一个能终结艾滋病(AIDS)疫情的产品。
寻找免疫原
在那时，HIV令疫苗研究人员大感受挫。HIV屡次躲开了研究人员设计的免疫攻击。超过20年的努力仍未能让一款疫苗走向市场。但是，研究人员已经发现了一种武器：广效性中和抗体(bNAbs)，他们希望借此扭转颓势。
协议G团队全力以赴，以期发现更多对抗HIV的有效措施。研究人员分析了1800个HIV感染者(来自赞比亚、南非、印度、泰国、尼日利亚、科特迪瓦、卢旺达、乌干达、肯尼亚、澳大利亚、英国和美国)的血液样本。在IAVI团队成员、美国加州圣地亚哥市斯克利普斯研究所免疫学家Dennis Burton的领导下，研究人员历时两年，对样本进行研究，最终将视线集中在一名女性身上。通过单独研究该女性的B细胞(行使产生抗体的功能)，研究人员从她的血清中分离出两种值得注意的抗体。
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这两种抗体之所以引人注目，是因为它们能使(162种HIV毒株中的70%以上)感染失效，即使很小的剂量也是如此。Burton和同事在2009年10月9日的《科学》杂志上解释了这一现象。突然间，创造一种通用的HIV疫苗似乎并不再是一个遥不可及的梦。
这一发现产生了天翻地覆的变化，bNAbs迅速变成最热门的研究领域之一。自2009年起，研究人员已经确认超过50种新的HIV bNAbs，其中一些的效果看起来要比协议G中发现的两个还要好。
一些实验室目前正试图阐明，HIV和免疫系统之间错综复杂的相互关系——能导致bNAbs的产生，研究人员希望有一天能用免疫原模拟该过程。HIV领域的行动催生了其他领域研究bNAbs的热潮，例如流行性感冒、丙型肝炎、登革热、西尼罗病毒。诺贝尔奖得主、病毒学家David Baltimore说：“如果有人能创造出一种真正能引起广泛保护性反应的免疫原，那将是妙不可言的。”来自帕萨迪纳市加州理工学院的Baltimore的团队，正在尝试通过干细胞基因工程制造bNAbs。“但我看到前方道路艰难。”他说。
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不幸的开始
1986年，在研究者证实了HIV能引起AIDS不久，制造疫苗的障碍出现了。HIV以极快的速度繁殖，每次都会凌乱地复制其基因序列。许多合成突变体“茁壮成长”，变种表现出不同的蛋白抗原。抗体的特异性致使其通常瞄准某一个抗原，无法制服不断变化的病毒。因此，天生的免疫反应或由常规疫苗引发的免疫反应都收效甚微。
1990年，美国马萨诸塞州的Repligen公司在《科学》杂志上报告了首个对抗HIV的bNAb(比迄今为止的任何抗体都有效得多)，这个发现让AIDS疫苗领域震惊。更令人惊讶的是，他们表述了确切的抗原表位——在动物实验中，这刺激了抗体的生成。研究人员在论文中写道，仅仅6个HIV表面蛋白质(gp120)尖端的氨基酸，就指明了免疫系统如何阻止病毒的不同毒株。
但最终结果是，作为实验室的人工制品，bNAb只能对抗在培养皿中生长的病毒株，对直接来自被感染者体内的病毒并无效果。这个1993年的发现使人们对该公司的产品大失所望。
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在奥地利，大致相同的时间，另一个团队发现bNAbs对HIV的一个不同部分起作用。维也纳应用微生物学研究所的Hermann Katinger领导的团队确认了两种对gp41(跨越病毒膜并依附在gp120上的蛋白质)起作用的bNAbs。这一发现意味着，病毒的致命弱点不止一个。
在之后的10年里，斯克利普斯研究所结构生物学家Ian Wilson和马里兰州贝塞斯达市国家过敏症和传染病研究所(NIAID)结构生物学家Peter Kwong用高分辨率描述了bNAbs是如何对gp120和gp41起作用的。这些精巧细致的图片使得研究人员能确定抗体拦截病毒的精确机制，以及为何其他抗体威力有限、作用范围有限。
与此同时，这种抗体对于很多疫苗研究人员来说已经过时，他们更愿意研究如何刺激杀伤细胞(一种T淋巴细胞)。抗体能预防感染，杀伤细胞能识别并摧毁病毒试图侵入的细胞。一些人声称一个T细胞疫苗就能阻止病毒，其他人认为应该将T细胞疫苗和抗体疫苗相结合。还有一些人反对设计疫苗的理念，他们指出在漫长的历史中，疫苗学家仅仅是在动物和人类身上进行不同的测试以获得成功，却对免疫机制本身关注甚少。
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逆向研究
之后，备受瞩目的针对HIV的T细胞疫苗可悲地失败了，使更多的目光聚焦在抗体上。在第二战场，多亏了协议G和与之相似的行动，可供研究的bNAbs数量暴涨。研究人员也开发了先进技术来复制来自单一B细胞的大量抗体。
免疫学家Michel Nussenzweig说：“单个细胞抗体复制改变了一切。” Nussenzweig是美国洛克菲勒大学实验室研发HIV bNAbs技术的先驱。多个机构的高水平合作给该领域研究打了一针强心剂。
bNAbs只能给已经感染者提供有限的帮助，因为它们来得太晚了，病毒早已透过血液细胞和组织，bNAbs无力回天。但是一种能适时引发bNAbs的疫苗，在足够数量的情况下，有可能阻止感染。因此，研究人员正在努力探寻，免疫系统是如何产生这些抗体，是什么赋予了它们不同寻常的威力。
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Nussenzweig对前景非常乐观。他说：“人们发明疫苗无须从头开始。在每一次研究中，你都可以学到经验并试图应用它。”(段歆涔)
艾滋病疫苗研发获新突破
(记者黄辛) 近日，中国科学院上海巴斯德研究所周保罗小组研发了一种基于果蝇S2细胞的新型HIV-1 病毒样颗粒(VLP)表达系统，这是世界上首次采用果蝇S2细胞表达系统制备HIV-1 VLP作为艾滋病疫苗组分。日前，《病毒学杂志》发表了相关研究成果。
据了解，一个成功的HIV-1疫苗应既能够诱导出HIV-1胞膜蛋白特异性的广谱中和抗体，又能够诱导出多种蛋白特异性的T细胞免疫反应。在众多的HIV-1免疫原设计中，VLP由于能够将天然构象的胞膜蛋白刺突展示于其表面，并且能够同时诱导体液和细胞免疫反应而被认为优于GP120蛋白。但是，目前的HIV-1 VLP表达系统在某些方面还存在缺陷。
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为了克服这些缺陷，在周保罗的指导下，博士生杨立飞、宋宇峰等开发出一种基于果蝇S2细胞的新型HIV-1 VLP表达系统。研究表明，采用这一新型VLP表达系统制备HIV-1 VLP，其表面膜蛋白能够正确剪切、糖基化并且和gag蛋白一起组装成病毒样颗粒。采用该系统制备的HIV-1 VLP产量与杆状病毒表达系统的产量相当，甚至更高。进一步研究发现，纯化后的VLP表面平均包含17个膜蛋白刺突，并且保留了多个已知的广谱中和抗体表位。
研究人员采用DNA初免-VLP加强，并伴以CpG佐剂的接种策略，可以在小鼠体内诱导出胞膜蛋白特异性的抗体反应，包括ELISA结合抗体、中和抗体、ADCC和ADCVI特异性抗体反应以及胞膜蛋白和gag特异性的CD8 T细胞免疫反应等，具有更好的免疫保护效果。
有关专家认为，这一新型VLP表达系统制备的HIV-1 VLP具有很多优良的特性，可以开发成为HIV-1疫苗的有效组分。
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该研究是与中科院生物物理研究所朱平小组合作完成的，得到了国家科技重大专项的资助。
艾滋病疫苗研究，是科研，更是一种信念!
本期嘉宾：张林琦
英国爱丁堡大学博士毕业
美国洛克菲勒大学副教授
美国纽约大学客座教授
中国医学科学院协和医科大学教授
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中国医学科学院协和医科大学艾滋病研究中心主任
采访者：王璐
《科学与健康》：艾滋病的预防和治疗，是一个世界难题，“973”项目的研究是在什么样的研究态势下展开的？
张林琦：艾滋病病毒已经发现了20多年了，作了非常多的研究，也取得了很多成绩。艾滋病的难题，对于中国的科学家既是挑战又是机遇。以中国目前的状况来看，有足够的人力资源和物力资源来全面开展这方面的研究。特别是最近几年，国家对艾滋病研究的支持力度越来越大，除了“973”项目、“863”项目之外,还有“十一五”期间的国家传染病重大专项等项目。
但是，艾滋病研究处在一个关键的瓶颈期。从目前来看，艾滋病治疗效果比较好，但从根本上无法将艾滋病病毒从人体内清除出去。在过去的20年，科学家们证明了艾滋病是由于艾滋病病毒感染所引起的免疫缺陷综合征，并针对艾滋病病毒在宿主细胞内复制过程的特点，研发出20多个抗艾滋病病毒的药物。由何大一博士主创的鸡尾酒疗法，是在整合了多种药物联合使用的基础上，在感染者体内取得高效抑制艾滋病病毒复制的全新疗法。从而缓解了疾病进展速度，降低了平行传播和垂直传播(母婴传播)的几率，提高了患者的生活质量。这种高效的抗病毒疗法，在发达国家应用比较广泛，但是，由于其成本高，在那些特别需要的第三世界国家，并没有实现普及。即使在发达国家，从治疗方案上来看，目前的疗法也不能将病毒从人体内清除。病人因种种原因不能持续服药而导致病情反复的情况还不能解决。
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我们这个团队所承担的“973”项目是我们国家有史以来第一个针对艾滋病基础和临床研究的项目。它为我们提供了一个机会，围绕如何提高艾滋病治疗效果这样一个核心问题，将很多从事艾滋病基础和临床研究的人员聚合在一起，从临床医学、病毒学、免疫学、人类基因多样性等方面展开全方位的研究。我们将充分发挥团队基础和临床两方面的综合优势，使其达到最完美的结合。从战略意义上说，这种有机的结合，在我国是具有划时代意义的。
《科学与健康》：基础与临床相结合这一点在“973”项目专家团队中有哪些体现？
张林琦：在“973”项目团队中，大概三分之一的专家有直接的临床背景，都是我们国家活跃在临床一线的医生。中国疾控中心性艾中心的张福杰教授、协和医院感染科的李太生教授、北京佑安医院的吴昊教授、西安第二军医大的孙勇涛教授等，均是我国艾滋病临床诊治的主力军。这些多年从事临床的专家们希望通过基础医学来解释临床现象背后的病毒学和免疫学机制问题。团队中更有多位从事基础病毒学和免疫学的专家学者，比如解放军传染病研究所的张政研究员、武汉大学陈志伟教授、南京大学的吴稚伟教授、清华大学的陈应华教授、沈阳中国医科大学尚红教授、中国科学院的高福教授等，从事基础免疫学的研究，我本人主要从事病毒学方面的研究。
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参与这次“973”项目的科学家都是我国在艾滋病研究领域最前沿的科研先锋，虽然他们也曾在小范围内有过合作，现在大家能够走到一起来在相对较高的层面上共同合作，应该说是一件水到渠成的事。面对世界范围内的难题，我们必须对科研力量、资源、研究方法、方针进行整合，“973”为我们提供了一个更高层次的平台。相信我们中国的科学家能够为解答世界难题作出应有的贡献。
《科学与健康》：目前使用的抗HIV药物，虽然可以抑制HIV在体内的复制，却不能将病毒从人体内清除。“973”项目的专家团队面临着哪些难题？
张林琦：面临3个难点。难点之一是病毒储藏库的问题。在艾滋病治疗药物的强效之下，病毒还能继续感染人体细胞，同时不被药物和免疫系统发现。要解决这个问题，我们首先要知道病毒进入了什么样的细胞；其次，要了解感染细胞动力学的特征是什么，从而判断藏匿着艾滋病病毒细胞死亡的时间表；此外，这些藏匿的病毒，它们的生物学特点是什么？什么样的特点使它们能够继续感染人体细胞?从病毒学角度来说，这个问题非常重要，也是世界难点。病毒储藏库及其动力学是这次“973”项目重点研究的课题。如果我们在动力学特征、遗传学特点等方面的研究有一点儿突破，对将来的药物治疗以及疫苗的研发都会产生重要的影响!
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难点之二在于病毒的遗传变异规律。艾滋病病毒和其他病毒相比具有多变性，在逃逸免疫系统的识别、逃逸药物抑制等方面有很大优势。艾滋病病毒变异的频率非常高，我们希望在研究过程中能够找到病毒变异的规律，从而针对它的多变性提供一些比较好的治疗策略，这是在艾滋病研究领域中比较难的问题。
难点之三，缺乏明确的免疫指标与疾病进程的相关关系。举个例子，在乙肝感染病人身上，如果产生了抗表面蛋白的抗体，人体就不会发病从而被保护，体内的乙肝病毒就被清除了。但是在艾滋病病毒感染者体内,至今还没有发现这样一种具指示性的免疫指标。在我们一系列的研究过程中，没有发现一个传统的免疫指标是与艾滋病疾病进程相关的，这就给疫苗的研发造成很大困难。只好摸着石头过河，跟着感觉走。
艾滋病疫苗的研制，是一个信念!我们正在调动一切积极的力量，聚集大家共同的智慧来努力攻关。
《科学与健康》：关于艾滋病疫苗的研制，其他国家也在进行，中国有什么不同吗？
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张林琦：不同肯定是存在的，但并不是为了简单的不同而不同。关于艾滋病疫苗的研究，国内外已经进行了这么长时间，在借鉴、吸取了别人的经验和教训的基础上，我们要力争在科学思路、采用新的技术和新的方法等方面大胆创新。科学的发展在很大程度上基于技术的发展。过去的生物学以定性描述为主，现在正在由定性向定量发展，这就是趋势，也是我们一个比较重要的研究发展方向。
《科学与健康》：您作为这次“973”项目的首席科学家，从这样一个角色出发，您最关心的是什么问题？
张林琦：首先在这个项目中，我承担病毒储藏库、病毒的遗传变异问题研究，以及一些相关的生物学的研究，这是我们这个课题的研究项目。同时，我非常乐意通过“973”的平台，把我们所能利用的资源整合起来,利用有限的资金，把我们的研究做好。特别是对人才合理搭配、充分发挥每一个研究人员的潜力，是我们“973”项目成功的关键。
其次，要有相应的配套管理机制。激励机制必不可少，要实现责权利的全面配套。不能出现拿了钱不产出，或者产出无资金支持的怪现象。评估结果也要形成一个标准，利用有限资金多产出多回报。大家要共同创建、优化这样一种机制，使大家能够踏实地、开心地从事研究工作。机制的建立和完善是我们“973”管理层面一定要做好的一件大事。
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第三，扩大和加深国际合作。在项目研究过程中，能够以“973”项目为平台，最大程度地与国际上高水平的实验室、科研机构建立实质性的合作，这是我们正在努力实现的一个愿望!
第四，我希望将“973”团队的所有信息、研究材料做成能够让每一个参与者共享的平台。涉及“973”项目的研究课题、一切相关的资料和数据都将是公开的、共享的。同时，“973”研究团队是一个开放的团队，我们还要及时吸收杰出的年轻科学家加入我们的研究团队。衷心希望我们“973”团队创建的科研管理办法，能为我国在“十一五”科研体制改革等方面，提供一个可借鉴和参考的模式。
最后，我代表我们“973”项目的全体科研人员，向关心和支持我们的同仁们表示感谢。我们会加倍努力，为最终治愈这个世界性的疑难病提供坚实的科学依据和理论基础。为中国乃至世界艾滋病防治事业贡献我们的才智。
, 百拇医药(李勤)