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香港大學新一代愛滋病疫苗向全面預防和治療邁出一大步

2024-03-09健康

編輯推薦:最近,香港大學醫學院宣布了一項重大突破,研制出愛滋病毒疫苗pRhPD1-p27,在不需要抗逆轉錄病毒治療的情況下實作了六年多的愛滋病毒預防和病毒控制。

多年來,愛滋病疫苗的開發與其他傳染病疫苗相比面臨著獨特的挑戰。首先,愛滋病毒具有極高的遺傳變異性,不同亞型之間存在顯著差異,這使得疫苗難以覆蓋所有形式的感染。

此外,HIV具有很強的逃避免疫反應的能力,可以逃避宿主免疫系統的攻擊。例如,它可以在體內迅速變異並隱藏在宿主細胞中,這使得疫苗設計更具挑戰性。與其他病毒不同,人體的免疫系統在自然感染HIV後通常無法有效清除病毒,這使得有效啟用免疫系統變得更加困難。

缺乏有效的動物模型也增加了疫苗開發的難度。目前還沒有能夠完全模擬愛滋病毒感染和疫苗效果的動物模型,這使得臨床試驗和疫苗評估更加困難。

第一代愛滋病疫苗采用滅活病毒和減毒病毒等傳統制備途徑,刺激免疫系統產生抗體和T細胞反應。

隨著技術創新,目前主流的研究方向集中在多種技術和平台上,包括重組織蛋白疫苗、病毒載體疫苗、核酸疫苗(含mRNA疫苗)、整合疫苗等。這些技術和平台針對愛滋病毒的不同特點和傳播方式,旨在為全球提供更有效的愛滋病毒預防和控制措施。

最近,香港大學醫學院宣布了一項重大突破,研制出愛滋病毒疫苗pRhPD1-p27,在不需要抗逆轉錄病毒治療的情況下實作了六年多的愛滋病毒預防和病毒控制。

目前,愛滋病疫苗的研究主要集中在預防性疫苗上,即透過產生針對HIV的抗體和T細胞反應來阻止病毒的入侵和傳播。

第二類是治療性控制疫苗,其目的是啟用免疫系統,增強消除病毒的能力,或控制病毒在體內的復制,幫助愛滋病毒感染者減緩疾病進展,降低傳播風險。

pRhPD1-p27屬於「治療性疫苗」類別,旨在透過增強宿主對愛滋病毒的特異性免疫反應來幫助宿主清除病毒。

pRhPD1-p27是香港大學愛滋病研究所獨立研制的一種PD-1增強型DNA HIV疫苗,是針對樹狀細胞(DC)的新一代疫苗。主要的突破和創新體現在三個方面。

首先,該疫苗被設計表達融合可溶性PD-1,與表達PD-1配體的DC細胞結合,有效募集抗原提呈細胞,增強抗原特異性CD4和CD8+ T細胞免疫反應。

其次,透過機器學習,采用了新的「馬賽克疫苗」設計理念,篩選出優勢抗原表位。在539株HIV-1病毒株中,針對9個胺基酸長的潛在T細胞表位的兩種嵌合p41抗原,70%達到完全匹配,96%達到至少7個胺基酸匹配。在中國流行的HIV-1毒株中,這些抗原對潛在的T細胞表位具有很高的覆蓋率,理論上可以誘導廣譜的交叉免疫反應。

在疫苗管理方面也有創新。除了傳統的肌肉註射外,利用電穿孔核酸給藥系統可以瞬間開啟待給藥組織部位的細胞膜,直接將DNA遞送到細胞內。

值得一提的是,基於PD-1增強型DNA疫苗技術平台,港大也在研發針對腫瘤等多種疾病的DNA疫苗。

與傳統疫苗相比,具有更強的免疫原性和對病毒感染的保護作用。動物研究表明,接種疫苗的猴子在受到高劑量愛滋病毒的攻擊後,首先經歷了病毒性病毒血癥的高峰,隨後病毒載量持續下降到無法檢測的水平。

在這項研究中,四只猴子在不需要抗逆轉錄病毒治療的情況下,有效地抑制了體內的愛滋病毒兩年,一些猴子在六年多的時間裏沒有反彈。香港大學愛滋病研究所首席研究員Chen Zhiwei教授說:「研究結果令人鼓舞,將來可以單獨使用或與其他策略結合使用來治療愛滋病毒感染者。」

深圳第三人民醫院院長Lu Hongzhou教授在接受記者采訪時表示:「在沒有使用抗逆轉錄病毒治療的情況下,成功抑制病毒6年,這表明這些猴子已經實作了HIV的功能性治愈。這是目前愛滋病毒疫苗開發領域動物實驗的一個極其令人鼓舞的結果。然而,應該指出的是,人類和非人類動物的免疫系統存在差異,特別是在對愛滋病毒的反應和復制過程中。動物模型可能不能完全模擬人類免疫系統對愛滋病毒的反應。到目前為止,還沒有嚴格控制的隨機臨床試驗在大量人群中證實這種水平的愛滋病疫苗。大多數候選疫苗主要集中在中期(II期)和早期(I期)研究中,距離在人體中復制類似效果還有一段距離。」

事實上,隨著20世紀末高效抗逆轉錄病毒療法(HAART)的出現,愛滋病不再是一種絕癥,甚至可以達到「非傳染性」的臨床指標,感染者的壽命接近一般人群的壽命。同時,近年來,單複制抗體在聯合治療中的套用也出現了。在先前的一項臨床試驗中,幾名愛滋病毒感染者在停止治療兩年後完全抑制了愛滋病毒。同時,近年來出現了「單複制抗體聯合治療」的套用。在之前的一項臨床試驗中,幾名愛滋病毒感染者在停止治療兩年後完全抑制了愛滋病毒。

Lu Hongzhou教授說:「近年來,各種實作功能性治愈愛滋病的新治療方式層出不窮,其中許多已進入臨床試驗階段,但尚未找到‘完全控制’愛滋病的方法。」深圳市第三人民醫院參與了pRhPD1-p27的臨床試驗研究。「主要的困難包括耐藥機制,對愛滋病毒儲存庫的不完全了解,以及缺乏針對免疫系統的有效策略。」

研制愛滋病毒疫苗的道路也很艱難。歷經40年的發展歷程,歷經三代人的發展,臨床試驗屢屢失敗。就在去年,強生公司宣布其備受期待的HIV疫苗「Mosacio」在三期試驗中表現不佳,導致臨床試驗中止。

截至目前,全球仍有數十種愛滋病毒疫苗管道正在推進。疫苗需要針對特定的位點,但HIV透過不斷突變來逃避疫苗和免疫系統的監視。我們距離用新一代愛滋病毒疫苗徹底征服愛滋病還有多遠?

預計在未來一段時間內,PrEP與抗病毒治療相結合仍將是愛滋病防治的主要手段。兩者可以協同工作,以盡量減少感染風險並控制疾病。單複制抗體聯合治療,特別是長效病毒控制策略,可以在減少給藥頻率的同時保持良好的病毒控制,這對提高患者依從性和減少耐藥的發生具有重要意義。

至於疫苗,由於具有根除或大大降低總體感染率的巨大潛力,它們仍然是預防和控制愛滋病的理想目標。雖然尚未實作廣泛套用,但持續的投資和研究可能會在未來幾年取得突破。

HIV功能性治愈的臨床試驗仍然面臨著困難,如缺乏監測和預測HIV-1治療策略的方法或標記物,以及缺乏安全進行功能治愈臨床試驗的標準。在未來,社會、行為和倫理研究也需要被納入愛滋病治療臨床研究的一部份。

總之,科學家需要繼續克服困難,實作愛滋病感染的全面預防和治療。隨著科學技術的發展和國際合作的加強,這一目標有望逐步成為現實。