十年前,比尔·克林顿总统设定了一个国家目标,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)已在全球感染了约2500万人。克林顿在国家卫生研究院建立了一个研究中心,并承诺动员其他国家参与这项工作。
他在摩根州立大学宣布该倡议的演讲中说:“没有任何保证。”“这将需要精力、专注,并需要我们最优秀的人才付出巨大的努力。但是,随着近年来的进步,我们是否可以开发出艾滋病疫苗不再是一个问题,而仅仅是时间问题。”
传染病专家警告说,这个目标过于乐观。他们是对的。今天,尽管全球组织性努力日益加强,并且为此投入的资金增加了四倍,但仍然没有疫苗。“在那段时间里,我们了解了艾滋病毒是多么强大的对手,”国际艾滋病疫苗倡议组织(IAVI)研发高级副总裁韦恩·科夫说。
疫苗搜索在9月份遭受了最新的失望,当时调查人员提前停止了一项备受期待的新型艾滋病毒疫苗的临床试验。像许多其他正在测试的候选疫苗一样,它的目的是诱导免疫系统的杀病T细胞更积极地攻击病毒。专家说,这样的疫苗不太可能预防艾滋病毒感染。但他们希望至少有一种候选疫苗能够削弱病毒,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。
资金增加和更完善的组织在使项目取得今天的进展中发挥了关键作用。“到1990年代初中期,艾滋病疫苗的努力相对停滞不前,”IAVI总裁塞思·伯克利说,他在1996年创立了该组织。“这百分之百是一个科学问题;但是,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,全球用于艾滋病毒疫苗研究的支出从1997年的1.86亿美元增加到2005年的7.59亿美元。IAVI通过建立研究联盟来推动该领域的发展,以便调查人员可以更轻松地协调和交流信息。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年成立了自己的艾滋病毒疫苗试验网络,以监督美国、非洲、亚洲、加勒比海和南美的临床研究场所。
这项工作的规模反映了科学上的挑战。科夫说,在1980年代初期,在确定艾滋病毒是艾滋病的病因之后,研究人员起初有信心可以在几年内找到针对它的疫苗。疫苗的作用是将身体暴露于致病因素或其片段。这种暴露使免疫系统产生大量的抗体,这些抗体附着在感染的生物体上,并阻止其进入细胞。研究人员在艾滋病毒表面发现了一种名为gp120的蛋白质,该蛋白质使病毒能够感染并缓慢破坏所谓的辅助T细胞,这些细胞调节免疫反应。gp120蛋白似乎是艾滋病毒疫苗的良好候选者。
并且gp120疫苗的早期测试看起来很有希望。但是,随着研究人员了解到该疫苗仅对已适应实验室条件的艾滋病毒株有效,到1990年代初期,乐观情绪逐渐消失。2003年,VaxGen公司生产的gp120疫苗的III期临床有效性试验的最终结果显示:它未能预防感染或减少血液中循环的病毒颗粒数量。(一种相关的疫苗VaxSyn,基于gp160蛋白[见左图],从未进入后期临床测试。)
到那时,艾滋病毒研究人员已经转向了另一种疫苗想法。他们将艾滋病毒基因片段插入部分失能的非艾滋病毒的DNA中。产生的病毒可以将艾滋病毒基因传递到细胞中,而不会引起致命的感染。但是,受感染的细胞会产生并显示艾滋病毒蛋白质,从而激发免疫系统的T细胞攻击任何可能出现的这些蛋白质。
默克公司与联邦资助的艾滋病毒疫苗试验网络(HVTN)于2004年末启动了一项II期临床概念验证试验,以快速研究其基于腺病毒的疫苗的有效性,该疫苗包含三个艾滋病毒基因。9月份,对数据的初步了解显示,注射疫苗的参与者感染艾滋病毒的频率不低于接受安慰剂的参与者。调查人员停止了这项研究,该研究招募了美洲和澳大利亚的3000人,以及2006年在南非开始的第二项试验。在未来的几个月中,研究人员希望弄清楚疫苗失败的原因以及如何改进剩余的疫苗。
接下来进行快速测试的是美国国立卫生研究院疫苗研究中心(VRC)开发的更广泛的疫苗。赛诺菲-安万特正在泰国进行其产品的III期临床试验,该产品将金丝雀痘病毒疫苗与VaxGen的gp120疫苗结合在一起。结果最早将于2008年公布。
“到目前为止,免疫反应和安全性使这些疫苗比我们拥有的其他候选疫苗更进一步,”哥伦比亚大学疾病专家斯科特·哈默说,他是设计VRC疫苗试验的团队成员之一。
威斯康星大学麦迪逊分校的免疫学家大卫·沃特金斯说,对猴子的研究似乎支持这一概念。沃特金斯及其同事在2006年报告说,注射了来自猴免疫缺陷病毒的四个基因(该病毒在猴子和猿类中引起类似艾滋病的疾病)的恒河猴对相同株的猴病毒的感染的易感性不低于未接种疫苗的猴子,但它们在感染后长达一年内确实保持了较低的血液病毒水平。另一项小组报告说,接种疫苗的猴子在感染后存活三年的可能性比未接种疫苗的动物更高。“这非常令人鼓舞,”沃特金斯说。但他警告说,不要过分重视早期结果。
艾滋病毒快速突变的能力仍然是成功疫苗的最大障碍之一。其遗传物质在复制过程中容易出错,并且复制的艾滋病毒分子经常交换基因片段。由于这种不稳定性和病毒潜在的快速生命周期,单个人体内艾滋病毒颗粒的遗传序列的多样性可以与世界上所有流感病毒的遗传序列一样。一种针对一种艾滋病毒序列产生免疫反应的疫苗可能对其他毒株无效。
为了解决这个问题,VRC疫苗包含艾滋病毒包膜基因的三个变体,该基因最容易突变以抵抗治疗。HVTN于去年二月在南非开始了默克公司疫苗的第二次试验,该病毒与疫苗所依据的病毒不同。
刺激T细胞的疫苗可能有助于破坏感染了艾滋病毒的细胞,从而阻止它们繁殖。但是专家说,它们可能不会触发免疫系统产生抗体,因此可能只是部分有效。“您正在尝试控制复制,而不是预防感染,”沃特金斯说。“尽管,谁知道呢?也许T细胞疫苗可以做到这一点。”
默克和HVTN称其测试为“STEP”,因为成功的T细胞疫苗仅是实现全面保护的一步,但这可能是非常重要的一步。IAVI估计,即使仅对20%的高危人群施用30%有效的疫苗,在2015年至2030年之间,全球也将避免550万例感染,或占该时期所有估计的新感染的11%。向两倍的患者施用70%有效疫苗可以避免2800万例感染。
尽管如此,没有任何保证。“我们永远不应认为我们所拥有的东西会起作用,”纽约市艾滋病疫苗倡导联盟执行主任米切尔·沃伦说。“我们有一些非常好的候选者,”IAVI的伯克利补充说,“如果它们起作用,那将是关于发展中国家的准入问题”。“我们必须确保有政治和财政上的承诺来推动这项工作向前发展,无论这些试验的结果如何。”
将来,研究人员希望找到抗体疫苗的新候选者。当感染艾滋病毒时,少数人会自发产生可以抵抗该病毒数十年的抗体。研究人员正在研究这些天然分子的结构。IAVI于2002年成立了其中和抗体联盟,以加速发现能够促使免疫系统产生更多抗体的触发因素。
经过10年的研究,专家们可以更好地判断他们对未来的期望。共识是:完全有效的艾滋病疫苗还有很长的路要走。“有人会告诉您我们永远不会有疫苗,我不能说这些人错了,”哈默说。但他补充说,“如果您没有基于科学的某种程度的乐观情绪,就不应该从事这项工作。世界需要艾滋病疫苗。现在放弃就是贬低科学。”