十年前的今天,比爾·克林頓總統宣佈了一項國家目標,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)已感染全球約 2500 萬人。克林頓在國立衛生研究院 (NIH) 建立了一個研究中心,並承諾爭取其他國家加入這項工作。
他在巴爾的摩摩根州立大學發表講話宣佈這項倡議時說:“沒有任何保證。這需要精力、專注,並且需要我們最偉大頭腦的巨大努力。但是,隨著近年來的進步,我們是否能開發出艾滋病疫苗不再是問題,問題僅僅在於何時。”
傳染病專家警告說,這個目標過於樂觀。他們是對的。十年後,儘管全球的努力日益組織化,而且投入的資金增加了四倍,但仍然沒有疫苗。“在那段時間裡,我們已經瞭解到 HIV 是多麼強大的對手,”國際艾滋病疫苗倡議組織 (IAVI) 負責研發的高階副總裁、免疫學家韋恩·科夫說。
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未來兩年將揭示研究人員是否在至少部分有效的疫苗的正確軌道上。目前正在進行三項臨床試驗,以測試誘導免疫系統的殺病 T 細胞更積極地攻擊病毒的有效性。專家表示,這種疫苗不太可能預防 HIV 感染。但他們希望它能削弱病毒,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。
資金的增加和更精密的組織在這種進展中發揮了關鍵作用。“到 1990 年代初中期,艾滋病疫苗的工作相對停滯,” IAVI 總裁塞思·伯克利說,他於 1996 年創立了該組織。“這百分之百是一個科學問題。然而,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 HIV 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 透過建立研究聯盟幫助推動了該領域的發展,以便研究人員可以更輕鬆地協調和交換資訊。該組織與政府和疫苗製造商合作,在美國境外進行試驗,這些試驗現在佔目前正在進行的 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 HIV 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點。
這項工作的規模反映了科學挑戰。科夫說,在 1980 年代早期,在確定 HIV 病毒是艾滋病的病因後,研究人員有信心在幾年內研製出針對該病毒的疫苗。疫苗的工作原理是將身體暴露於致病因子或其片段,從而激發免疫系統產生大量抗體,這些抗體粘附在感染生物體上並阻止其進入細胞。
HIV 感染所謂的輔助 T 細胞,後者調節免疫反應,並緩慢地破壞它們。研究人員迅速確定了 HIV 進入這些細胞的分子——一種稱為 gp120 的表面蛋白質,它將自身插入輔助細胞上的 CD4 受體分子中。
早期對 gp120 疫苗的測試看起來很有希望,但到了 1990 年代初,隨著研究人員瞭解到該疫苗僅對已適應實驗室條件的 HIV 毒株有效,樂觀情緒逐漸消退。2003 年,來自 VaxGen 生產的 gp120 疫苗的 III 期臨床試驗的最終結果公佈:它未能預防感染或減少血液中迴圈的病毒顆粒數量。
到那時,HIV 研究人員已經轉向透過注射來自迴圈病毒株的 DNA 編碼基因來啟用殺傷 T 細胞的想法。這種方法需要使用部分失活的、非 HIV 病毒來感染並將 HIV DNA 傳遞給傳遞病毒通常會感染的細胞。這會刺激細胞產生相應的 HIV 蛋白並將其顯示在其表面,以吸引輔助和殺傷 T 細胞。
製藥商默克公司和賽諾菲-安萬特公司都透過將 HIV 基因插入病毒載體或基因傳遞系統,製造了 T 細胞刺激疫苗的版本。賽諾菲-安萬特公司正在泰國進行其金絲雀痘病毒載體與 gp120 混合物的 III 期臨床試驗。結果將於 2009 年公佈。
默克公司啟動了一項概念驗證 IIb 期臨床試驗,以研究其基於腺病毒的疫苗的有效性,以及受試者對相對常見的腺病毒感染的抵抗力,這可能是該疫苗的一個潛在缺點。結果預計最早在明年公佈。美國國立衛生研究院的疫苗研究中心 (VRC) 開發了一種類似的疫苗,該疫苗正處於早期測試階段。
哥倫比亞大學的傳染病專家斯科特·哈默說:“迄今為止,免疫反應和安全性使這些候選疫苗比我們擁有的其他候選疫苗更進一步,”他是設計 VRC 疫苗試驗的團隊成員。
在猴子身上的研究似乎支援這一概念,但威斯康星大學麥迪遜分校的免疫學家大衛·沃特金斯警告說,不要過分看重早期結果。沃特金斯及其同事去年報告說,注射了來自猴免疫缺陷病毒(HIV 的猿類版本)的四個基因的恆河猴,在感染後一年內血液中的病毒水平較低,但沒有發展成完全的艾滋病。“這非常令人鼓舞,”他說。但他指出,其他猴子疫苗已經引發了免疫反應,但最終沒有控制感染。
HIV 快速突變的能力仍然是成功研製疫苗的最大障礙之一。單個人體內 HIV 顆粒的 DNA 序列可能與世界上所有流感病毒的 DNA 序列一樣多樣化。一種針對一種 HIV 序列產生免疫反應的疫苗可能對其他毒株無效。
哈默說,VRC 疫苗試圖透過包含 HIV 包膜基因的三個變體來解決這個問題,該基因最容易突變以抵抗治療。默克公司於 2 月在南非開始了其疫苗的第二次試驗,南非流行的病毒與該疫苗所基於的病毒不同。
T 細胞刺激疫苗可能會導致感染 HIV 的細胞被破壞,從而阻止它們繁殖。但專家表示,這可能不會觸發免疫系統產生抗體,因此只會部分有效。“你試圖控制複製,而不是預防感染,”沃特金斯說,“雖然,誰知道呢?也許 T 細胞疫苗可以做到這一點。”
成功的 T 細胞疫苗將是前進道路上的一步(默克公司稱其試驗為“步驟”試驗),但這可能是一項重大步驟。IAVI 估計,即使是 30% 有效的疫苗,給 20% 的高危人群接種,與 2015 年至 2030 年期間透過為兩倍數量的患者接種 70% 有效的疫苗而避免的 2800 萬例感染相比,也將在全球避免 550 萬例感染,或估計新感染人數的 11%。
儘管如此,沒有任何保證。“我們永遠不應該假設我們所擁有的東西會奏效,”紐約市艾滋病疫苗倡導聯盟的執行主任米切爾·沃倫說。“我們有一些非常好的候選疫苗,”IAVI 的伯克利補充說,“如果它們有效,那就關係到發展中國家的機會。”“無論這些試驗的結果如何,我們都必須確保有政治和財政承諾來推動這項工作向前發展。”
未來,研究人員希望透過 T 細胞方法的成功來尋找抗體疫苗的新候選者,或者如果它失敗則將其取代。一些感染 HIV 的人會產生抗體,從而成功地抵抗病毒數十年。研究人員已經分離出並正在研究幾種天然分子的結構。IAVI 於 2002 年建立了其中和抗體聯盟,以加快發現能夠刺激免疫系統產生抗 HIV 抗體的物質。
經過 10 年的研究,專家們可以更好地判斷未來。共識是:完全有效的艾滋病疫苗還很遙遠。“有些人會告訴你我們永遠不會有疫苗——我不能說這些人是錯的,”哥倫比亞大學的哈默說。但是,“如果你對科學沒有一定程度的樂觀態度,你就不應該從事這項業務。世界需要艾滋病疫苗。現在放棄就低估了科學。”