1、針對我國HIV-1流行株的AIDS疫苗研究策略與進展一國家傳染病重大專項進展介紹萬延民，徐建青摘要雖然RVI44AIDS疫苗臨床試驗睨察到部分保護效果.但遠未達到臨床應用的要求保護水平有待進步提高室抗體反應和T細胞反應在抵抗和控制HIV-1感染過程中的幣:要作用.我們認為可以通過同時活化有效的抗體反應和T細胞反應來提升AIDS疫苗的保護效果在國家傳染病爪大專項課題的資助下.本實驗室設計廠一套針對我國HIV-1流行株的AIDS疫苗策略.本文簡要介紹我們的設計方案及1要研究進展關鍵詞疫苗：快得性免疫缺陷綜合征;HIV-1中國圖書資料分類號B512.91文獻標志碼A【文章編號10()7-8134(2

2、013)04-0202-04StrategyforthedevelopmentofAIDSvaccineagainstChineseHIV-1subtypesandrecentprogresstheintroductionoftheprojectsupportedbytheNationalScienceandTechnologyKeyProjectonMajorInfectiousDiseasesWANYan-min.XVJian-qing*ShanghaiPublicHealthClinicalCenter.Shanghai201508.China*Com*s|x)n(lingauthor.

3、E-mail:jiaiH|ingxu2(X)8gmail.rom(Abstract)AlthoughtheRV144trialreportedanAIDSvaccinervgimenconferredcertainprotedionagainstHlacquisition,thevacrthelowprotectionnite.Since*lx)thhumoralandcellulariinmunrresjxmsesplayim|xrtanlrolesininhibitingandcontrollingHIV-1inf(ft(ati(nweIwlievrtheelTicacyofAIDSvac

4、cinerunIwfurtherimprovedifthetwoarmsofadaptiveimmunesystemscanworksynergistically.SupportedbytheNationalScienceandTechnologyKeyProjectonMajorInfectiousDiseases,ourlalxiratorydesignedavaccinestrategyagainstmajorcirculatingHIV-1subtypesinChina.Thisn*virwbrieflyintnxlucestheralionairofourdesignandmajor

5、achievements.(Keywords)vaceinrs;acquirediinmun(Mlcfici*ncysvndnime;HIV-1T苗源河而HIV-1的高頻遺傳突變造成了其流行毒株的極其多樣性。只有克服病毒多樣性，AIDS疫苗才能真正實現廣譜保護.也才具有實用價值。大量前人的研究結果提示我們：有效的AIDS疫苗須要能夠同時活化具有保護效果的抗體反應和T細胞免疫反應。在系統回顧以往研究結果的基礎上叫本實驗室系統設計并有序實施了一套針對國內主要HIV-1流行亞型的疫苗研究方案。1總體設計方案盡管抗體反應和T細胞反應在抗HIV感染過程中均可發揮重要作用，但二者在發揮作用的時相上有顯著區

6、別：預先存在的特異性抗體可以即時識別所遇到的病原體，發揮類似于“御敵于國門之外”的防御作用；而活化的T細胞則須要在病原體侵入機體細胞之后，方能發揮作用，可以通過清除被感|基金項11國家.卜二E科技垢項(2OI2ZX1OOO1-006.2013ZX-I(XX)1(X)2);I.海巾自然科學基金(1IZR1430600);I.海市衛生局新百人汁劃(XHR2011042)|作冶位|201508.I.海市公共IJ.生臨床中心(萬延K);20i5()8.I.海市公共“生臨床中心岌H大學生物佚學研究院夏H大學醫學分耕卷學柬點實較宰(徐建樣)通ifi作？Jj徐建青.E-niail:jiaii(iiiigxu

7、2008gtnail.roI抗原、rat-Rev-lntegrase-Vif-Nef融合抗原、膜抗原Gpl40或Gpl45的重組DNA疫苗和重組天壇株痘病毒疫苗。以上疫苗在小鼠模型上均顯示出良好的免疫原性a/,為了進一步提高HIV-1包膜抗原Gpl40和Gpl45的免疫原性，我們對B7C重組亞型和AE重組亞型HIV-I包膜蛋白進行了N-糖基化位點刪除研究.研究結果顯示：糖基化位點去除有助于改善包膜抗原所激發的T細胞同或中和抗體反應3DNA疫苗佐劑與遞送載體研究在第一部分的疫苗構建和免疫原性測試過程中，我fl發現表達TatRevIntegrase-Vif-Nef融合抗原的DNA疫苗免疫原性比較弱

8、。我們認為導致這一結果的原因有二個:其一.DNA疫苗形式的免疫原性不強；其二.Tat和Rev等調節蛋白本身的免疫原性較弱。為了改善這些不足，我們從提高DNA疫苗體內轉染炊率和尋找新的基因佐劑二方面尋求突破。首先,我們與天津大學黃岸杰教授實驗室合作開發了一種人工合成的納米級陽離子聚合物一一聚甲基丙烯酸N,N-二甲氧基乙酯（PDMAEMA）,體外實驗顯示:PDMAEMA能顯著提高DNA疫苗進入細胞的能力，但其細胞毒性比較明顯。為了降低其細胞毒性以及進一步提高DNA疫苗遞送效率.我們對PDMAEMA進行了聚乙二醇（PEG）化處理，體外實驗顯示：PEG-PDMAEMA具有良好的轉染效率，其細胞毒性較P

9、DMAEMA也有明顯降低。小鼠實驗發現:PEG-PDMAEMA可以顯著提高HIV-1GagDNA疫苗所活化的T細胞反應水平和抗體滴度（圖2）叫其次，我們探索了利用霍亂毒素A亞單位（CTA）或B亞單位（CTB）作為DNA疫苗佐劑的可行性。初期實驗結果顯示:將CTA或CTB蛋白與DNA疫苗混合不能提高DNA疫苗免疫原性；而將cta/ctb基因與目標抗原基因敝合表達則可以顯著提高DNA疫苗所活化的T細胞免疫反應強度（圖3）（論文正在投稿中）。4活化針對HIV-1保守區免疫反應和黏膜免疫反應的策略研究以往研究表明.與針對非保守區的T細胞反應/-IHIUIIII1圖2PDMAEMA可顯著提高DNA疫苗的

10、免疫原性A.顯為提高DNA疫苗激發T細胞反應的水;B.顯*提高DNA疫苗激發的抗體滴度;SF（3斑點形成細胞數：Mo0.05；/kO.OIFigure3Fusion-expressedCTAandCTBcansignificantlyenhancetheTcellresponseselicitedbyDNAvaccine相比，針對保守區的T細胞反應能夠更好地遏制病毒復制皿,并且具有更好的廣譜抗H1V-1作用。此外，我們也認識到，黏膜感染是HIV-1的重要傳播途徑，因此，在疫苗設計過程中也必須考慮如何有效活化黏膜部位（特別是生殖道黏膜和直腸黏膜）的保護性免疫反應叫。4.1以活化針對保守區免疫反應

11、為目標的序貫免疫策略所謂“序貫”指的是：在連續多次免疫接種過程中，每次免疫所用的疫苗包含有不同形式或病毒亞型來源的HIV免疫原，如圖4所示，該策略的基本原理為：B疫苗第1次接種可以較均衡地活化針對疫苗所包含的R、X和Y表位的免疫反應；利用含有V、X和Y中和表位的A疫苗進行第2次接種后,將優先活化針對B疫苗與A疫苗的共同圖4序貫免疫策略的基本原理在疫苗免疫過程中,依次按順序使用不同的疫苗（E、B、C）可以有效活化針對保守表位的免疫反應,削弱針對非保守表位的免疫反應Figure4RationaleofsequentialimmunizationB7C亞型B亞型B7C亞型B亞型(8)*星aB7C亞型

12、B亞型0sv!45+rTTVI4O1.01Bv.45+rmi4L*|HiJ表位X和Y的免疫反應；利用含有V、X和Z中和表位的C疫苗進行第3次接種后，將優先活化針對B疫苗、A疫苗與C疫苗的共同表位X的免疫反應，其次為針對2個疫苗共有表位Y和V的免疫反應。小鼠實驗數據表明，序貫免疫策略可以有效活化針對保守區的T細胞反應叫和抗體反應（圖5）。為了進一步驗證序貫免疫策略的有效性，我們目前正在進行一組靈長類動物實驗，初期結果顯示：在靈長類動物體內，序貫免疫策略同樣可以活化針對保守表位的T細胞反應（數據未發表）。B7C亞型B亞型圖5序貫免疫策略可改善抗HIV-1廣譜中和抗體水平豚鼠免疫結束

13、后6周進行中和抗體檢測，所有免疫蛆均有一定的中和效果，所有實蛔半數豚鼠均可中和H1V-1所有分離株;序貫免疫組中和活性更好，每組約有3/4的豚鼠可中和全部臨床分離株Figure5Sequentialimmunizationcanimprovethetitersofanti-HIV-1broadneutralizingantibodies4.2以活化黏膜免疫反應為目標的免疫策略和佐劑研究傳統的系統性疫苗接種方式（如肌內注射）往往不能很好地活化黏膜局部免疫反應。因而，本實驗室在以往研究中探索了通過系統初免-黏膜加強或者黏膜初免-系統加強的方式來同時活化黏膜和系統免疫反應。研究結果表明：DNA疫苗滴

14、鼻初免-重組痘病毒疫苗肌內注射加強可以有效活化系統和黏膜部位（包括呼吸道黏膜和生殖道黏膜）的特異性免疫反應叫；同理，采用重蛆痘病毒疫苗滴鼻初免-DNA疫苗肌內注射加強同樣可以有效地同時活化系統和黏膜部位的免疫反應質。此外，我們也發現：通過與目標抗原融合表達，CTB可以進一步增強DNA疫苗滴鼻初免-重組痘病毒疫苗肌內注射加強策略所活化的特異性T細胞反應強度（數據未發表）。5疫苗評價技術平臺為了客觀準確地對疫苗進行評價，我們在疫苗研發的同時也建立了相應的免疫評價技術平臺，主要包括：酶聯免疫斑點檢測技術、多色流式檢測技術、抗H1V-1包膜蛋白的ADCC效應檢測、抗HIV-1廣譜中和抗體檢測以及重組痘

15、病毒滴定檢測。通過與中國食品藥品檢定研究院合作，我們完成了對廣譜中和抗體檢測四和重組痘病毒滴定檢測的標準化。6結語AIDS疫苗研究是全世界共同面臨的重大科學挑戰。2009年，美國和泰國科學家聯合完成的一項ID期臨床試驗（RV144）提示：以預防感染為目標的AIDS疫苗是可以實現的吵2%這一研究結果極大地鼓舞了AIDS疫苗研究團體的信心，但同時也提出了一些新的科學問題，例如：究竟何種免疫學因素是疫苗發揮保護效果的關鍵？與以往單一強調T細胞或者抗體反應的疫苗設計方案不同，我們的研究方案平衡考慮了細胞免疫與體液免疫在抗感染過程中的作用特點，以期通過二者的協同作用達到抗HIV-1感染的目的。在國家傳染

16、病重大專項課建的支持下，上述研究計劃有幸得以實施，我們也將竭力把握這一難得機遇，在探討解決制約疫苗研究的基礎免疫學問題的同時，積極推動上述疫苗方案向臨床應用轉化。【參考文獻】WanYM.WangYC,XuJQ.HIV/AIDSvaccinedevelopment:arewewalkingoutfromthedark?tJj.ChinMedJ(Engl),2010.123(23):3489-3494.1 萬延民，任艷琴，王崎，等.HIV-1B7C、A/E重組亞型pol基因DNA(下轉第258頁)viralhepatitis:antigens,antibodiesandviralgenomes!.

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