十年前的今天,比尔·克林顿总统宣布了一项国家目标,即在十年内开发出艾滋病疫苗。当时,导致艾滋病的人类免疫缺陷病毒(HIV)已感染全球约 2500 万人。克林顿在国立卫生研究院 (NIH) 建立了一个研究中心,并承诺争取其他国家加入这项工作。
他在巴尔的摩摩根州立大学发表讲话宣布这项倡议时说:“没有任何保证。这需要精力、专注,并且需要我们最伟大头脑的巨大努力。但是,随着近年来的进步,我们是否能开发出艾滋病疫苗不再是问题,问题仅仅在于何时。”
传染病专家警告说,这个目标过于乐观。他们是对的。十年后,尽管全球的努力日益组织化,而且投入的资金增加了四倍,但仍然没有疫苗。“在那段时间里,我们已经了解到 HIV 是多么强大的对手,”国际艾滋病疫苗倡议组织 (IAVI) 负责研发的高级副总裁、免疫学家韦恩·科夫说。
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未来两年将揭示研究人员是否在至少部分有效的疫苗的正确轨道上。目前正在进行三项临床试验,以测试诱导免疫系统的杀病 T 细胞更积极地攻击病毒的有效性。专家表示,这种疫苗不太可能预防 HIV 感染。但他们希望它能削弱病毒,从而延缓艾滋病的并发症,并减少对昂贵的抗逆转录病毒药物的需求。
资金的增加和更精密的组织在这种进展中发挥了关键作用。“到 1990 年代初中期,艾滋病疫苗的工作相对停滞,” IAVI 总裁塞思·伯克利说,他于 1996 年创立了该组织。“这百分之百是一个科学问题。然而,如果没有有利的环境,你就无法解决科学问题。”
根据联合国艾滋病规划署的数据,全球用于 HIV 疫苗研究的支出从 1997 年的 1.86 亿美元增加到 2005 年的 7.59 亿美元。IAVI 通过建立研究联盟帮助推动了该领域的发展,以便研究人员可以更轻松地协调和交换信息。该组织与政府和疫苗制造商合作,在美国境外进行试验,这些试验现在占目前正在进行的 30 多项试验的近一半。美国国立卫生研究院于 2000 年成立了自己的 HIV 疫苗试验网络,以监督美国、非洲、亚洲、加勒比海和南美的临床研究点。
这项工作的规模反映了科学挑战。科夫说,在 1980 年代早期,在确定 HIV 病毒是艾滋病的病因后,研究人员有信心在几年内研制出针对该病毒的疫苗。疫苗的工作原理是将身体暴露于致病因子或其片段,从而激发免疫系统产生大量抗体,这些抗体粘附在感染生物体上并阻止其进入细胞。
HIV 感染所谓的辅助 T 细胞,后者调节免疫反应,并缓慢地破坏它们。研究人员迅速确定了 HIV 进入这些细胞的分子——一种称为 gp120 的表面蛋白质,它将自身插入辅助细胞上的 CD4 受体分子中。
早期对 gp120 疫苗的测试看起来很有希望,但到了 1990 年代初,随着研究人员了解到该疫苗仅对已适应实验室条件的 HIV 毒株有效,乐观情绪逐渐消退。2003 年,来自 VaxGen 生产的 gp120 疫苗的 III 期临床试验的最终结果公布:它未能预防感染或减少血液中循环的病毒颗粒数量。
到那时,HIV 研究人员已经转向通过注射来自循环病毒株的 DNA 编码基因来激活杀伤 T 细胞的想法。这种方法需要使用部分失活的、非 HIV 病毒来感染并将 HIV DNA 传递给传递病毒通常会感染的细胞。这会刺激细胞产生相应的 HIV 蛋白并将其显示在其表面,以吸引辅助和杀伤 T 细胞。
制药商默克公司和赛诺菲-安万特公司都通过将 HIV 基因插入病毒载体或基因传递系统,制造了 T 细胞刺激疫苗的版本。赛诺菲-安万特公司正在泰国进行其金丝雀痘病毒载体与 gp120 混合物的 III 期临床试验。结果将于 2009 年公布。
默克公司启动了一项概念验证 IIb 期临床试验,以研究其基于腺病毒的疫苗的有效性,以及受试者对相对常见的腺病毒感染的抵抗力,这可能是该疫苗的一个潜在缺点。结果预计最早在明年公布。美国国立卫生研究院的疫苗研究中心 (VRC) 开发了一种类似的疫苗,该疫苗正处于早期测试阶段。
哥伦比亚大学的传染病专家斯科特·哈默说:“迄今为止,免疫反应和安全性使这些候选疫苗比我们拥有的其他候选疫苗更进一步,”他是设计 VRC 疫苗试验的团队成员。
在猴子身上的研究似乎支持这一概念,但威斯康星大学麦迪逊分校的免疫学家大卫·沃特金斯警告说,不要过分看重早期结果。沃特金斯及其同事去年报告说,注射了来自猴免疫缺陷病毒(HIV 的猿类版本)的四个基因的恒河猴,在感染后一年内血液中的病毒水平较低,但没有发展成完全的艾滋病。“这非常令人鼓舞,”他说。但他指出,其他猴子疫苗已经引发了免疫反应,但最终没有控制感染。
HIV 快速突变的能力仍然是成功研制疫苗的最大障碍之一。单个人体内 HIV 颗粒的 DNA 序列可能与世界上所有流感病毒的 DNA 序列一样多样化。一种针对一种 HIV 序列产生免疫反应的疫苗可能对其他毒株无效。
哈默说,VRC 疫苗试图通过包含 HIV 包膜基因的三个变体来解决这个问题,该基因最容易突变以抵抗治疗。默克公司于 2 月在南非开始了其疫苗的第二次试验,南非流行的病毒与该疫苗所基于的病毒不同。
T 细胞刺激疫苗可能会导致感染 HIV 的细胞被破坏,从而阻止它们繁殖。但专家表示,这可能不会触发免疫系统产生抗体,因此只会部分有效。“你试图控制复制,而不是预防感染,”沃特金斯说,“虽然,谁知道呢?也许 T 细胞疫苗可以做到这一点。”
成功的 T 细胞疫苗将是前进道路上的一步(默克公司称其试验为“步骤”试验),但这可能是一项重大步骤。IAVI 估计,即使是 30% 有效的疫苗,给 20% 的高危人群接种,与 2015 年至 2030 年期间通过为两倍数量的患者接种 70% 有效的疫苗而避免的 2800 万例感染相比,也将在全球避免 550 万例感染,或估计新感染人数的 11%。
尽管如此,没有任何保证。“我们永远不应该假设我们所拥有的东西会奏效,”纽约市艾滋病疫苗倡导联盟的执行主任米切尔·沃伦说。“我们有一些非常好的候选疫苗,”IAVI 的伯克利补充说,“如果它们有效,那就关系到发展中国家的机会。”“无论这些试验的结果如何,我们都必须确保有政治和财政承诺来推动这项工作向前发展。”
未来,研究人员希望通过 T 细胞方法的成功来寻找抗体疫苗的新候选者,或者如果它失败则将其取代。一些感染 HIV 的人会产生抗体,从而成功地抵抗病毒数十年。研究人员已经分离出并正在研究几种天然分子的结构。IAVI 于 2002 年建立了其中和抗体联盟,以加快发现能够刺激免疫系统产生抗 HIV 抗体的物质。
经过 10 年的研究,专家们可以更好地判断未来。共识是:完全有效的艾滋病疫苗还很遥远。“有些人会告诉你我们永远不会有疫苗——我不能说这些人是错的,”哥伦比亚大学的哈默说。但是,“如果你对科学没有一定程度的乐观态度,你就不应该从事这项业务。世界需要艾滋病疫苗。现在放弃就低估了科学。”