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艾滋疫苗研发仍未获得理想结果

2023-06-09 分类:百科

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人体免疫缺乏病毒(HIV)的有效疫苗,以防止艾滋病感染和蔓延。但是,在投入无数人力和物力之后,科学家至今仍然没有获得理想的结果。

1艾滋疫苗研发仍未获得理想结果

日前,美国加州理工学院的研究人员在《国家科学院院刊》上撰文表示,疫苗研究进展缓慢或许有多种原因,但至少有一部分应归结于这样一个事实,那就是我们人体中天然的HIV病毒抗体本身不够大,难以有效地中和病毒。

诺贝尔获奖者、生物学教授大卫·巴尔的摩认为,克莱恩他们发表的是一篇十分重要的论文,因为文章改变了人们在认识HIV病毒抗体为何效果差这一问题上的关注点。它将人们的注意力带向早已知晓但长期以来又一直被忽略了的双臂抗体攻击。论文说明抗HIV病毒的抗体使用单臂受到了限制,锁定能力差。他表示,应对新研究结果提出的挑战是十分困难的事情,因为研究证实的是几乎所有天然抗HIV病毒的抗体在有效性方面所固有的局限性。

人体中Y型的抗体是中和病毒的最理想抗体,当它们的Y型双臂伸开并几乎在同时抓住目标病毒的蛋白时,就能发挥阻断病毒进入细胞和防止感染等作用。面对HIV病毒,能够阻断感染的抗体将突出在病毒表面的蛋白作为捕捉目标,这些蛋白就如同从病毒膜内长出的尖刺。如果病毒表面两尖刺的距离正好与抗体的臂展(即抗体两臂伸开的距离)相当,那么一个抗体在同一时刻可以也只能抓住(或锁定)两个尖刺。

文章第一作者、加州理工学院生物化学和分子生物物理学研究生约书亚·克莱恩说,抗体的双臂同时锁定病毒后,就使相互作用的能力提高百倍乃至千倍,这种相互作用有时也意味着抗体中和病毒能力的大力提高。他认为,具有双臂的抗体是确保其锁定病毒的天然方法。然而,这种双臂锁定的方式说易行难,至少对HIV病毒来说是这样。

加州理工学院生物学教授、霍华德休斯医学研究所研究人员帕梅拉·比约克曼和克莱恩在论文中介绍了他们对两种不同的单克隆抗体中和HIV病毒能力所完成的研究。两种单克隆抗体均取自HIV感染者,它们分别是抗体b12和抗体4E10。前者能够锁定组成HIV蛋白尖刺上部的gp120蛋白,后者能锁定尖刺下部或茎部的gp41蛋白。

研究人员将两种单克隆抗体按照它们的组成部分进行了分解,并将两者对病毒的锁定和中和能力加以比较。他们发现,正如所期待的那样,单臂的b12抗体中和HIV病毒的有效性低于具有双臂的b12抗体。但是,对于4E10抗体,双臂本版的4E10抗体比单臂的在中和能力上没有多大的优势。

此外,他们还发现,尺寸大的4E10抗体的中和病毒效率低于尺寸小的4E10抗体。这些结果凸显了人们设计疫苗诱导类似4E10抗体时所将面临的潜在障碍。

克莱恩认为,HIV病毒可能通过进化,逃脱了人体免疫系统用于抵御病毒感染的重要手段。根据掌握的数据,似乎HIV病毒绕开了抗体发挥作用的关键———二价效应。比约克曼表示,新的研究帮助人们认清了在阻止病毒感染时抗体所面临的障碍,同时将有望解释为何人们在开发有效HIV病毒疫苗时情况如此难以琢磨的原因。

对于b12抗体,它也存在着自身需要克服的问题。事实上,当更深入分析他们所获得的数据时,研究人员发觉与中和流感病毒的其他抗体相比,即使是具有双臂的b12抗体,它们的双臂要小得多。换句话来说,就是人体天然的抗HIV病毒的抗体在中和HIV病毒效能上比实际应有的要小许多。

追究其中的原因,克莱恩解释说,单个流感病毒表面分布有大约450个尖刺,而同其体积相当的HIV病毒表面的尖刺不足15个。HIV病毒表面尖刺数目少和间距更大的现实,致使出现病毒尖刺距离正好与b12或4E10抗体臂展(12纳米至15纳米)相当的情况成为难题。

令人感到恐怖的艾滋病发现25年来,人们一直在努力寻求能够抵抗致病病毒———人体免疫缺乏病毒(HIV)的有效疫苗,以防止艾滋病感染和蔓延。但是,在投入无数人力和物力之后,科学家至今仍然没有获得理想的结果。

2艾滋病病毒存在“天然抗体”

由多国科学家组成的研究小组在2月26日出版的《自然》杂志上发表论文称,对日本、英国、南非等8个国家约2800名艾滋病病毒感染者的分析显示,由于基因变异而能躲避人免疫系统攻击的艾滋病病毒正在扩散,使艾滋病更加容易大规模暴发。

这对艾滋病病毒疫苗的研制工作提出了新的挑战。

研究团队发现,与人组织相容性抗原结合的艾滋病病毒的蛋白质共有14处发生了变异。他们分析了实验对象的HIV基因序列以及HLA基因的变化,结果发现,在具有HLA基因保护的人群中,让HIV避开HLA指导的免疫反应的变异现象变得更为普遍。这表明,HIV在更大规模的人群中,适应了人类的免疫系统,这意味着所谓的逃避变异正在越来越多的HIV感染人群中循环和积累。

科学家现在已经知道,艾滋病病毒(HIV)在个体身上不断变异,攻击人体的免疫系统,但它不能独自复制,而是必须寄托在一个细胞上,将该细胞变成一个病毒工厂。

但HIV必须避开几个基因,包括一个名叫Ⅰ型人类白细胞抗原(HLA)的基因。当细胞感染了病毒时,HLA抓住病毒制造的蛋白片断并将这种蛋白质片断放置于Ⅰ型人类白细胞抗原的表面。

然后,其他免疫系统细胞识别HLA分子展示的这种外源蛋白并杀死被感染的细胞并由此保护人体。

研究人员在所观察的每个变异中都看到了同样的影响。这证明,HIV很善于在容易感染这个病毒的人群中适应免疫反应,能在每一个受感染的个体身上进化。如果HIV现在能更广泛地在大规模人群中传播,那么疫苗可能鞭长莫及,它必须与时俱进,不断变化以追赶快速进化的病毒。

目前,全球有3300万人感染了HIV,自上世纪80年代以来,艾滋病已经杀死了2500多万人。

3研究人员发现人体本身存在对付HIV病毒抗体

随着对艾滋病研究的深入,研究人员已经发现了一些人体原本就存在的对付HIV非常有效的武器

尽管艾滋病的“元凶”——人类免疫缺陷病毒(HIV)狡猾多变,但“魔高一尺,道高一丈”——人体免疫系统有应对它攻击的一套办法。其实这些本领是与生俱来的,只是现在并没有被完全认识和挖掘出来。随着对艾滋病研究的深入,现在,研究人员已经从基因、免疫细胞和抗体等方面发现了一些人体原本就存在的对付HIV非常有效的武器。

2000年,在德国任翻译的美国人蒂莫西·雷·布朗同时患上两种病——白血病和艾滋病。2007年,在移植造血干细胞治疗白血病时,竟意外治愈了布朗的艾滋病,从而使其成为世界上首个艾滋病治愈者。布朗能够痊愈的原因,就是在移植骨髓时意外获得了一种能抗御HIV的CCR5变异基因。

很早以前研究人员就发现,CCR5变异基因可能阻止HIV在人体细胞中的复制,从而能延缓发病,甚至可治愈艾滋病。其科学原理在于,艾滋病毒入侵人体时,必须先与CCR5受体结合,再进入T细胞蛰伏起来,经过一段时间的酝酿和复制,病毒数量增加到一定临界点,才开始大举进攻人体。这时免疫系统只能抑制病毒复制,没有能力清除HIV。到了后期,在经过一番较量之后,免疫系统会消亡殆尽,大获全胜的病毒数量剧增,导致人们发病。

但是,如果CCR5基因发生突变,就能把HIV进入T细胞的大门关闭,病毒不能与CCR5受体结合,只能留在血液中,也就只能等着被药物清除了。

带有CCR5突变基因的人群极少,比如,只有10%的欧洲人群中带有CCR5变异基因,加上造血干细胞移植还要进行配型,因而,一般人能够像布朗一样不服药就能战胜艾滋病的几率极低。

研究人员也发现,一些感染了HIV的人并没有发病,还有一些感染了HIV并发病的人并没有用药,但其症状也没有随着时间的延长而恶化,这说明人体内的确有抗御艾滋病的机制,而CCR5变异基因只是其中的一种。

感染了HIV却不发病的人在感染病毒的人群中大约占1/300,因此,这样的人被称为“精英控制者”。美国威斯康星大学麦迪逊分校的大卫·沃特金斯研究小组就发现了一种人体抗御艾滋病的机制,这就是T细胞的作用。

人体的T细胞是免疫系统中非常重要的一类细胞,又分为辅助性T淋巴细胞(CD3+、CD4+)和抑制性/细胞毒性T淋巴细胞(CD3+、CD8+)。已有的研究发现, HIV入侵免疫T细胞,利用的是自身的包膜蛋白。对包膜蛋白的基因测序发现,它包含两大类包膜区:保守区与可变区。而人体内的免疫细胞能够通过识别HIV的不同包膜区,来杀伤和抗御HIV。

沃特金斯在研究患猴免疫缺陷综合征(即猴艾滋病)的猴子时发现,CD8+T细胞能让猴子变成“精英控制者。”虽然目前还不知道CD8+T细胞是如何通过识别包膜区特点来找出HIV的,但它对HIV的清除和抑制作用是明显的。正是通过这一途径,一些人不易感染HIV,或感染了HIV也会长期不发病。这一发现也意味着可以研发安全有效的艾滋病疫苗。

2010年,美国的研究人员发现,人体中有两种抗体能有效中和艾滋病病毒,从而阻止90%以上的HIV毒株入侵人体。这两种抗体就是VRC01和VRC02。它们能稳定地附着在T细胞的CD4部位,从而阻断病毒与T细胞的结合。

但是,艾滋病病毒的变异非常快速。研究人员发现,有一些变异的艾滋病毒能躲开VRC01抗体的中和作用,从而入侵T细胞。美国洛克菲勒大学艾伦·戴蒙德艾滋病研究中心首席华裔科学家张林琦等人研究发现,HIV-1包膜蛋白的可变区域中有一个残基,能促进HIV逃避VRC01的中和作用。这个研究揭示了HIV-1包膜蛋白与VRC01抗体之间的相互作用机制,为研制药物和疫苗提供了线索。

人体抗御艾滋病的机理有很多,只要潜心探讨,最终会发现更多有效抗御艾滋病的方法。不久的将来,人类征服艾滋病将成为现实,而不只是一个梦想。(文/ 张田勘)

4艾滋病病毒抗体检测结果准吗

艾滋病病毒抗体检测结果的准确率是99.5%。在你获知结果以前,常常要做2次或多次检测。

第一次检测被称为“ELA”或“酶联免疫吸附实验”检测。在酶联免疫吸附实验检测报告阳性结果以前,要用另一个称为“免疫印迹法”的实验确诊。

两种特殊情况会得到错误结果:

艾滋病病毒感染的母亲所分娩的婴儿可能在几个月内有错误的阳性结果,因为母亲将她们与感染斗争的抗体传给了她们的新生婴儿。即使婴儿没有感染,他们也会有抗体并且检测结果是阳性。这种情况必须要用其他的检测方法,比如病毒载量检测。

最近被感染的感染者如果他们一感染就去检测,其检测结果可能是阴性。艾滋病病毒检测一般是在血液、唾液或尿液里寻找艾滋病病毒抗体。免疫系统会产生抗击艾滋病病毒的抗体。一般要2到3个月才可以找到这些抗体。偶尔也要花费比3个月长的时间才找到。在“窗口期”,即使你被感染抗体检测也不是阳性。常规艾滋病病毒检测也不能确定感染艾滋病的母亲其新生儿是否感染。

在许多地方,你可以匿名检测艾滋病病毒。一旦检测结果为阳性并且开始接受艾滋病感染的卫生保健服务,你的名字可能会报告给卫生部。这些记录保密。

阳性检测结果并不意味着你患有艾滋病。如果测试结果为阳性,你应该了解更多的艾滋病知识,并决定如何照顾你自己的健康。

通过以上对艾滋病的检测结果准确率有多少的介绍,希望能对艾滋病患者有一定的帮助。更希望艾滋病患者能够正确认识艾滋病病毒,若有相关症状,请尽快到正规的医院就诊,不要耽误了最佳治疗时间。

5抗人禽流感病毒抗体

据新加坡联合早报网报道,美国加州伯纳姆医学研究中心科研人员在星期日出版的《自然结构和分子生物学》杂志上说,这种抗体能附在入侵病毒上,有望在大流感疫情爆发时,用来保护一线医护人员和高风险的人群。

伯纳姆中心的科研人员用老鼠做的试验发现,这种抗体能中和多种A型流感病毒,甚至包括H5N1禽流感病毒。

伯纳姆中心的利丁顿说:“该抗体中和了大多数流感病毒,包括1918年大流感的H1N1型病毒,真是让我们既吃惊又高兴。”

据了解,有关科研人员在对57名志愿者产生的多种免疫系统蛋白质进行分析时,发现了这种抗体。

因为感冒病毒会定期出现变异,因此,对抗流感变得特别困难。流感疫苗的成分必须每年改变,另外病毒毒素也会产生抗药性。

研究人员说,新发现的抗体附着在病毒一个变异倾向较小的部分,也就是棒糖型蛋白质“粘”的部分上。

利丁顿说:“它跟很多活动部分形成复杂分子机制的一部分,只有当所有这些部分都工作很好的时候,病毒才能进入细胞和形成感染。”

研究人员通过抗体攻击病毒的分子录象,发现抗体破坏了病毒形成分子机制的工作。他们希望用这些知识,来制造或发现能中和其他流感病毒的单克隆抗体,包括目前正在流行的H3N2系列病毒。

美国疾病控制预防中心的多尼斯博士说,这是一种单克隆抗体,它只能攻击一个特别目标。试验中,老鼠即使感染致命的H5N1病毒三天以后,这种抗体也能提供保护。

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