艾滋病疫苗在哪裡?

科學正在接近目標,但針對艾滋病毒的完全有效的疫苗仍然難以捉摸

十年前,比爾·克林頓總統設定了一個國家目標,即在十年內開發出艾滋病疫苗。當時,導致艾滋病的人類免疫缺陷病毒(HIV)已在全球感染了約2500萬人。克林頓在國家衛生研究院建立了一個研究中心,並承諾動員其他國家參與這項工作。

他在摩根州立大學宣佈該倡議的演講中說:“沒有任何保證。”“這將需要精力、專注,並需要我們最優秀的人才付出巨大的努力。但是,隨著近年來的進步,我們是否可以開發出艾滋病疫苗不再是一個問題,而僅僅是時間問題。”

傳染病專家警告說,這個目標過於樂觀。他們是對的。今天,儘管全球組織性努力日益加強,並且為此投入的資金增加了四倍,但仍然沒有疫苗。“在那段時間裡,我們瞭解了艾滋病毒是多麼強大的對手,”國際艾滋病疫苗倡議組織(IAVI)研發高階副總裁韋恩·科夫說。

疫苗搜尋在9月份遭受了最新的失望,當時調查人員提前停止了一項備受期待的新型艾滋病毒疫苗的臨床試驗。像許多其他正在測試的候選疫苗一樣,它的目的是誘導免疫系統的殺病T細胞更積極地攻擊病毒。專家說,這樣的疫苗不太可能預防艾滋病毒感染。但他們希望至少有一種候選疫苗能夠削弱病毒,從而延緩艾滋病的併發症,並減少對昂貴的抗逆轉錄病毒藥物的需求。

資金增加和更完善的組織在使專案取得今天的進展中發揮了關鍵作用。“到1990年代初中期,艾滋病疫苗的努力相對停滯不前,”IAVI總裁塞思·伯克利說,他在1996年創立了該組織。“這百分之百是一個科學問題;但是,如果沒有有利的環境,你就無法解決科學問題。”

根據聯合國艾滋病規劃署的資料,全球用於艾滋病毒疫苗研究的支出從1997年的1.86億美元增加到2005年的7.59億美元。IAVI透過建立研究聯盟來推動該領域的發展,以便調查人員可以更輕鬆地協調和交流資訊。該組織與政府和疫苗製造商合作,在美國境外進行試驗,這些試驗佔目前正在進行的30多項試驗的近一半。美國國立衛生研究院於2000年成立了自己的艾滋病毒疫苗試驗網路,以監督美國、非洲、亞洲、加勒比海和南美的臨床研究場所。

這項工作的規模反映了科學上的挑戰。科夫說,在1980年代初期,在確定艾滋病毒是艾滋病的病因之後,研究人員起初有信心可以在幾年內找到針對它的疫苗。疫苗的作用是將身體暴露於致病因素或其片段。這種暴露使免疫系統產生大量的抗體,這些抗體附著在感染的生物體上,並阻止其進入細胞。研究人員在艾滋病毒表面發現了一種名為gp120的蛋白質,該蛋白質使病毒能夠感染並緩慢破壞所謂的輔助T細胞,這些細胞調節免疫反應。gp120蛋白似乎是艾滋病毒疫苗的良好候選者。

並且gp120疫苗的早期測試看起來很有希望。但是,隨著研究人員瞭解到該疫苗僅對已適應實驗室條件的艾滋病毒株有效,到1990年代初期,樂觀情緒逐漸消失。2003年,VaxGen公司生產的gp120疫苗的III期臨床有效性試驗的最終結果顯示:它未能預防感染或減少血液中迴圈的病毒顆粒數量。(一種相關的疫苗VaxSyn,基於gp160蛋白[見左圖],從未進入後期臨床測試。)

到那時,艾滋病毒研究人員已經轉向了另一種疫苗想法。他們將艾滋病毒基因片段插入部分失能的非艾滋病毒的DNA中。產生的病毒可以將艾滋病毒基因傳遞到細胞中,而不會引起致命的感染。但是,受感染的細胞會產生並顯示艾滋病毒蛋白質,從而激發免疫系統的T細胞攻擊任何可能出現的這些蛋白質。

默克公司與聯邦資助的艾滋病毒疫苗試驗網路(HVTN)於2004年末啟動了一項II期臨床概念驗證試驗,以快速研究其基於腺病毒的疫苗的有效性,該疫苗包含三個艾滋病毒基因。9月份,對資料的初步瞭解顯示,注射疫苗的參與者感染艾滋病毒的頻率不低於接受安慰劑的參與者。調查人員停止了這項研究,該研究招募了美洲和澳大利亞的3000人,以及2006年在南非開始的第二項試驗。在未來的幾個月中,研究人員希望弄清楚疫苗失敗的原因以及如何改進剩餘的疫苗。

接下來進行快速測試的是美國國立衛生研究院疫苗研究中心(VRC)開發的更廣泛的疫苗。賽諾菲-安萬特正在泰國進行其產品的III期臨床試驗,該產品將金絲雀痘病毒疫苗與VaxGen的gp120疫苗結合在一起。結果最早將於2008年公佈。

“到目前為止,免疫反應和安全性使這些疫苗比我們擁有的其他候選疫苗更進一步,”哥倫比亞大學疾病專家斯科特·哈默說,他是設計VRC疫苗試驗的團隊成員之一。

威斯康星大學麥迪遜分校的免疫學家大衛·沃特金斯說,對猴子的研究似乎支援這一概念。沃特金斯及其同事在2006年報告說,注射了來自猴免疫缺陷病毒的四個基因(該病毒在猴子和猿類中引起類似艾滋病的疾病)的恆河猴對相同株的猴病毒的感染的易感性不低於未接種疫苗的猴子,但它們在感染後長達一年內確實保持了較低的血液病毒水平。另一項小組報告說,接種疫苗的猴子在感染後存活三年的可能性比未接種疫苗的動物更高。“這非常令人鼓舞,”沃特金斯說。但他警告說,不要過分重視早期結果。

艾滋病毒快速突變的能力仍然是成功疫苗的最大障礙之一。其遺傳物質在複製過程中容易出錯,並且複製的艾滋病毒分子經常交換基因片段。由於這種不穩定性和病毒潛在的快速生命週期,單個人體內艾滋病毒顆粒的遺傳序列的多樣性可以與世界上所有流感病毒的遺傳序列一樣。一種針對一種艾滋病毒序列產生免疫反應的疫苗可能對其他毒株無效。

為了解決這個問題,VRC疫苗包含艾滋病毒包膜基因的三個變體,該基因最容易突變以抵抗治療。HVTN於去年二月在南非開始了默克公司疫苗的第二次試驗,該病毒與疫苗所依據的病毒不同。

刺激T細胞的疫苗可能有助於破壞感染了艾滋病毒的細胞,從而阻止它們繁殖。但是專家說,它們可能不會觸發免疫系統產生抗體,因此可能只是部分有效。“您正在嘗試控制複製,而不是預防感染,”沃特金斯說。“儘管,誰知道呢?也許T細胞疫苗可以做到這一點。”

默克和HVTN稱其測試為“STEP”,因為成功的T細胞疫苗僅是實現全面保護的一步,但這可能是非常重要的一步。IAVI估計,即使僅對20%的高危人群施用30%有效的疫苗,在2015年至2030年之間,全球也將避免550萬例感染,或佔該時期所有估計的新感染的11%。向兩倍的患者施用70%有效疫苗可以避免2800萬例感染。

儘管如此,沒有任何保證。“我們永遠不應認為我們所擁有的東西會起作用,”紐約市艾滋病疫苗倡導聯盟執行主任米切爾·沃倫說。“我們有一些非常好的候選者,”IAVI的伯克利補充說,“如果它們起作用,那將是關於發展中國家的准入問題”。“我們必須確保有政治和財政上的承諾來推動這項工作向前發展,無論這些試驗的結果如何。”

將來,研究人員希望找到抗體疫苗的新候選者。當感染艾滋病毒時,少數人會自發產生可以抵抗該病毒數十年的抗體。研究人員正在研究這些天然分子的結構。IAVI於2002年成立了其中和抗體聯盟,以加速發現能夠促使免疫系統產生更多抗體的觸發因素。

經過10年的研究,專家們可以更好地判斷他們對未來的期望。共識是:完全有效的艾滋病疫苗還有很長的路要走。“有人會告訴您我們永遠不會有疫苗,我不能說這些人錯了,”哈默說。但他補充說,“如果您沒有基於科學的某種程度的樂觀情緒,就不應該從事這項工作。世界需要艾滋病疫苗。現在放棄就是貶低科學。”

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