HIV专题第二贴 2008

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今天浏览病毒学前沿版，发现mimisikai再生兄的HIV专题第一帖非常不错，可惜只是一些HIV的图片，没有更详尽的叙述，在此，我增加了一些HIV的知识和进展，但本人不是搞艾滋的，有纰漏和错误之处，请大家批评指正！

HIV概述

    人免疫缺陷病毒（HIV）是一种逆转录病毒，是引起获得性免疫缺陷综合征（AIDS，人体的免疫系统被艾滋病病毒破坏，从而导致致命的机会性感染）的病原体，此病毒以前的名称有人类T淋巴嗜性病毒-III(HTLV-III)，淋巴结病相关病毒（LAV）和AIDS相关逆转录病毒（ARV）。
    HIV可以通过血液、精液、阴道分泌物、射精前分泌物或母乳传播，在这些体液中HIV以游离的病毒颗粒和感染的免疫细胞内病毒形式存在。HIV的三个主要传播途径有：性传播、血液传播和母婴传播（已感染的母亲在婴儿出生时的传播或通过母乳传播）。发达国家对血液制品进行HIV检测，这一措施大大减少了HIV通过血液或污染的血液制品的传播机率。
    据2006年1月联合国艾滋病规划署(UNAIDS)和世界卫生组织(WHO)估计，自1981年12月1日首次发现以来，已有25,00万多人死于AIDS， 使之成为了有史以来最具有破环性的疾病之一。抗逆转录病毒治疗减少了HIV感染的死亡率和发病率，但是并不能在所有的国家都能通过常规途径获得抗逆转录病毒药物。
    HIV主要感染人类免疫系统中一些中枢细胞，如：辅助性T细胞（特异性CD4+T细胞），巨噬细胞和树突状细胞等。HIV感染通过三种主要机制导致CD4+T细胞数量的减少：第一，直接杀伤感染细胞中的病毒；第二，增加感染细胞的凋亡速度；第三，CD8细胞毒性淋巴细胞识别感染的CD4+T细胞并杀死感染的细胞。当CD4+T细胞减少到一定数量时，细胞介导的免疫丧失，机体即易发生机会性感染，如不经过治疗，最后大部分感染者将进展为AIDS（获得性免疫缺陷综合征）患者，直至死亡。然而约有1/10的人群可以维持数年，并没有明显的症状。抗逆转录病毒治疗可以延长HIV感染者的寿命，希望通过抗病毒治疗可以使HIV感染者获得与一般公众同样的寿命。

HIV的来源和发现

    1981年6月5日，当时美国疾病预防控制中心报告了洛杉矶市的5名男性同性恋者患有由卡氏肺孢子虫引起的肺孢子虫肺炎，现在这种卡氏肺孢子虫已经是一种被公认的特殊肺囊虫。这种疾病开始被认为是同性恋相关免疫缺陷（GRID）或男性同性恋相关性免疫缺陷病，但是很快卫生当局了解到患有这种综合病症的人群中约有一半患者不是男性同性恋。尽管这种疾病仍然会以男性同性恋相关免疫缺陷病而提及，但在1982年CDC还是提出了以术语AIDS来描述这种新发现的综合病症。
    1983年由Luc Montagnier领导的科学家们在法国巴斯德研究所首先发现了引起AIDS的病原体，科学家们称它为淋巴结病相关病毒。一年后由美国Robert Gallo领导的研究队伍证实了这一发现，但是他们将此病毒重新命名为人类T淋巴嗜性病毒-III(HTLV-III)。这两个发现引起了许多科学争论，直到法国总统密特朗与美国总统里根会见后，这个主要的问题才得以解决。1986年法国和美国的科学家共同为这个病毒用一个新的术语进行了命名，即人免疫缺陷病毒（HIV）。
    HIV属于逆转录病毒科，慢病毒属。慢病毒有一些共同的形态学和生物学特点，病毒感染后往往表现为病程持续时间长，疾病的潜伏期也长。慢病毒为单股正链有包膜的RNA病毒。在病毒进入靶细胞后，病毒RNA基因组在病毒编码的逆转录酶的作用下转变为双链DNA，在整合酶的作用下病毒DNA整合于细胞DNA上，启动转录。一旦病毒感染细胞即有两种可能：一种情况是病毒潜伏于细胞内，细胞可继续其功能；另一种情况是病毒处于活化和复制状态，大量的病毒颗粒被释放并感染其它细胞。
    HIV分为两型，即HIV-1和HIV-2。HIV-1起源于南喀麦隆，在20世纪期间，由黑猩猩传播至人类；HIV-2则可能来源于几内亚比绍共和国、加蓬和喀麦隆的白睑猴。HIV-1致病性更强，易传播，是全球HIV感染的主要流行型；HIV-2相对传播少，主要出现在西非。HIV-1是最初发现的病毒，曾被命名为淋巴结病相关病毒。
    已知最早的感染HIV-1的三个实例如下：
    1. 于1959年采自一位年轻男性的血浆标本中发现HIV，该男性来自现在的刚果民主共和国。
    2. 一位15岁非-美混血儿的组织标本中发现HIV，这位少年于1969年死于圣路易斯。
    3. 一位挪威海员的组织标本中发现HIV，此海员约于1976年死亡。
    尽管有多种关于HIV传播至人的学说存在，但是没有一种学说是无异议的，争议一直持续至今。被多数人接受的理论称为“猎人”理论，此理论认为HIV是在人被黑猩猩咬伤时由黑猩猩传播至人类，或是人在宰杀黑猩猩时因切伤而感染。《泰晤士报》于1987年发表的一篇文章中称：WHO怀疑疫苗项目与AIDS流行之间的关系。但是，这个理论几乎没有证据支持，目前破解的病毒遗传密码也驳斥了这个理论，且发现病毒远在1930年就已存在。
    在一篇1992年滚石杂志的文章中，自由新闻记者Tom Curtis论述了一个有争议的关于HIV/AIDS的起源问题。他提出了“AIDS口服减毒活疫苗”假说，这个假说认为AIDS是20世纪50年代末于比属刚果因Hilary Koprowski 博士研究脊髓灰质炎疫苗不经意间引起的。尽管这个观点因遭到非议而被收回，但是滚石的这篇文章激发了另外一位自由新闻记者Edward Hooper 去深入探索这一问题。Hooper将自己的研究于1999年出版了一本书——《The River》，在书中他称，一种用黑猩猩肾组织制备的脊髓灰质炎口服实验疫苗是SIV进入人体进而成为HIV的传播途径，从此AIDS开始了在人类的流行。这个理论与灵长类慢病毒株基因突变分析相矛盾，慢病毒株突变理论有95%的把握认为HIV-1起源于1930年左右。
    此外，在2000年2月，脊髓灰质炎疫苗的创始人之一，美国费城威斯达研究所的Philadelphia发现他存贮了一瓶用于接种疫苗项目的原始疫苗，2001年对这瓶疫苗进行了分析，但是在这份标本中既没有发现HIV-1，也没有发现SIV。另一分析表明生产此疫苗仅仅是用了短尾猿猴肾细胞，此细胞并不能感染SIV或HIV。大多数科学家认为，仅仅通过对一瓶疫苗进行分析，而得出HIV是否起源于脊髓灰质炎疫苗的理论是不合理的。

HIV的传播

    HIV的三种传播途径：
    性传播途径：大多数HIV感染发生于无保护的性行为，当生殖器、口腔或直肠粘膜与感染性伴的性分泌物发生接触时即可能发生传播。
    血液或血液制品传播途径：这种传播途径可能发生于：静脉注射毒品者、血友病患者、接受输血者（虽然发达国家在输血时要经过HIV筛查）和血液制品使用者。也可能发生于那些使用不合格医疗注射器具（如第三世界国家重复使用针头）的人群，HIV还可能通过水蛭而传播，卫生工作人员如护士、实验室工作人员和医生也可能被感染，在纹身、刺穿和刺伤过程中也存在感染的风险。

估计不同的暴露途径而感染HIV-1的风险
暴露途径 每1万次暴露于感染源后的估计感染数
输血 9,000
分娩 2,500
共用注射器 67
肛交-接受方* 50
皮肤针刺 30
阴道交-接受方* 10
肛交-插入方* 6.5
阴道交–插入方* 5
口交-被动方* 1
口交-主动方* 0.5
     母婴传播途径(MTCT)：宫内母婴传播发生于妊娠或分娩的最后几周。不经治疗的发生率为25%，而通过药物治疗和剖宫产可以降低1%。母乳喂养也可导致母婴传播。
    HIV-2通过MTCT和性途径传播的几率较HIV-1少。
    在HIV感染者的唾液、泪液和尿液中已经发现了低浓度的HIV存在，但是还没有发现通过这些体液发生感染的记录，所以这种潜在的传播风险可以忽略。通过使用物理屏障如避孕套而降低HIV性传播的风险被大力提倡。由于阴道炎症，杀精子剂单独使用或与阴道避孕剂一起使用，均会增加男性传播给女性的几率，不应该认为这是预防感染的一个屏障。
    不同社会和文化背景下男性包皮环切术与HIV之间的关系正在研究中，而反对者们认为任何男性包皮环切术与HIV之间相关性都可能源于文化因素（不仅考虑个体是否进行了包皮环切术，而且要考虑个体的性习惯和信仰）。虽然男性包皮环切术可以使异性恋男性的感染风险减少到60%，但是UNAIDS认为将男性包皮环切术推荐为HIV预防项目的一部分仍然为时过早。
    在肯尼亚和乌干达进行的一项临床试验，对一些未包皮环切术的男性随机分配为两组，一组进行了无菌包皮环切术，另一组没有进行包皮环切术，试验发现未进行包皮环切术的男性与进行了包皮环切术相比较，前者感染人类免疫缺陷病毒(HIV)风险约为后者的两倍。南非医学专家们担心青少年在包皮环切术过程中重复使用未经消毒的刀片可能会传播HIV。

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HIV的结构和基因组

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        HIV的结构与其他逆转录病毒不同，其直径约为120nm，呈球形。HIV基因组由两条相同的单股正链RNA组成，编码病毒的9个基因，病毒基因组由2000个拷贝的p24蛋白组成的椭圆形衣壳所包被。单链RNA紧紧结合于衣壳蛋白、P7以及毒粒繁殖所需的酶（如逆转录酶、蛋白酶、核糖核酸酶和整合酶）上。P17形成的基质包裹在衣壳外面，对毒粒的完整性至关重要。其外面是病毒的外层囊膜，由双层磷脂膜组成，此膜来源于人体细胞的细胞膜，在新病毒粒子出芽时生成。嵌入在HIV包膜中的是来源于宿主细胞的蛋白质，大约70个拷贝的HIV蛋白质突出在病毒包膜的表面，这种蛋白称为Env。Env由三个gp120糖蛋白分子组成的帽子和一个gp41分子组成的茎构成，gp41插入病毒包膜中。此外膜糖蛋白复合体可以使病毒与靶细胞粘附和融合，从而启动病毒的感染周期。gp120 和gp41，特别是gp120 ，已经被认为是将来治疗与疫苗研究的靶点。
    病毒RNA基因组9个基因中的三个——gag、pol和env，编码病毒颗粒的结构蛋白，如Env所编码的蛋白为gp160，在病毒酶的作用下gp160分解为gp120 和gp41。其余的6个基因tat、rev、nef、vif，vpr和vpu（在HIV-2中为vpx）为调节基因，这些基因对控制HIV感染细胞，复制或致疾过程中的蛋白起调节作用。例如，nef编码的蛋白在病毒有效复制中是必需的；vpu编码的蛋白影响感染细胞新病毒粒子的释放。每个RNA包含长末端重复序列(LTR)，此区域在控制新病毒产生的过程中起开关的作用，由HIV或宿主细胞的蛋白所启动。

HIV的嗜性

    病毒亲嗜性指的是HIV所感染的细胞类型。HIV可感染多种免疫细胞，如CD4+T细胞、巨噬细胞和小神经胶质细胞。HIV-1通过病毒包膜糖蛋白gp120与靶细胞上的CD4分子结合，在趋化因子协同受体的作用下，进入巨噬细胞和CD4+T细胞。
    嗜巨噬细胞型HIV-1，或称非合胞诱导型株，利用β-趋化因子受体CCR5进入细胞，因而可以在巨噬细胞与CD4+T细胞中复制。不管是哪一个基因亚型，几乎所有的原代HIV分离株都利用CCR5协同受体。实际上，巨噬细胞在HIV感染的几个关键过程中扮演了重要的角色，它们是HIV最先感染的细胞，在患者体内的CD4+T细胞衰竭时，也可能是HIV繁殖的来源，在中枢神经系统，HIV感染巨噬细胞和小神经胶质细胞。在HIV感染者的扁桃体和增殖腺中，巨噬细胞融合形成多核巨细胞，由此产生大量的病毒。
    嗜T型人类免疫缺陷病毒，或称做合胞诱导型株，使用α-趋化因子受体CXCR4进入细胞，在CD4+T细胞和巨噬细胞中复制。α-趋化因子SDF-1是CXCR4的配基，它通过下调细胞表面CXCR4的表达而抑制嗜T型HIV-1分离株的复制。仅使用CCR5受体的HIV称R5，仅使用CXCR4的HIV称X4，两者都利用的称X4R5。但是单独用协同受体还不能解释病毒的嗜性，因为并非所有的R5病毒都利用巨噬细胞上的CCR5繁殖病毒，HIV也可能感染骨髓树突状细胞的一种亚类，在CD4+T下降到很低水平时，这种细胞可能会形成病毒的繁殖库。
    一些人群对HIV某些毒株有抗性，如对CCR5-Δ32突变株有抗性的人群抵抗感染R5病毒，这是因为这个突变株阻止HIV与协同受体结合，降低了病毒感染靶细胞的能力。
    异性间性交是HIV传播的主要模式，X4和R5 HIV都可以存活于精液中，因此这两种病毒可以在性伴间传播，通过性接触病毒感染大量靶细胞，而后扩散到整个机体。通过一个选择过程，导致R5病毒成为通过这条途径的主要传播模式，究竟这种选择过程是怎么进行的目前还处于研究阶段，但是其中的一种模式是，由于表面表达有CCR3和CCR5受体，但没有CXCR4受体，精子可以选择性地携带R5病毒，而生殖器上皮细胞优先亲嗜X4病毒。HIV-1 B亚型感染者疾病晚期经常会出现协同受体转换，T嗜性病毒可通过CXCR4受体感染大量的T细胞，这种变化导致大量强毒性病毒复制，引起T细胞快速损耗，免疫系统崩溃和出现机会性感染，继而进入AIDS期。因此，在疾病进展过程中，病毒利用CXCR4代替CCR5受体是疾病进展为AIDS的一个关键步骤。对许多B亚型感染者的研究得出，40-50%的AIDS患者感染了合胞诱导型株X4 HIV。

HIV的复制周期

    进入细胞：
    HIV通过一系列连续的过程进入到巨噬细胞和CD4+T细胞，包括其表面糖蛋白与靶细胞受体的粘附，病毒外膜与细胞膜的融合，HIV衣壳的释放等。
    外膜复合物三聚体（上述提到的gp160）、CD4和趋化因子受体（一般是CCR5或者CXCR4）之间进行相互作用。gp120包含可供CD4和趋化因子结合的结合区。一旦gp120与CD4蛋白结合，外膜复合物就发生结构改变，暴露出gp120的趋化因子结合区，使其能与趋化因子相互作用。这样形成的更为稳定的双头粘附，使融合蛋白gp41的N端穿入细胞膜。gp41的重复序列HR1和HR2发生相互作用，引起gp41的胞外区蛋白形成发夹结构。这种环状结构使病毒和细胞膜能够紧密结合，继而发生融合和病毒衣壳的进入。一旦HIV与靶细胞结合在一起，HIV RNA和各种酶，包括逆转录酶、整合酶、核糖体酶和蛋白酶则进入靶细胞。
    HIV可以通过CD4-CCR5途径感染树突细胞（DC），但另一种借助甘露醇特异性C型凝集素受体的途径，如DC-SIGN同样可能是途径之一。DC细胞是病毒在性传播途径中最先遇到的细胞之一，目前认为，当病毒在黏膜中被DC捕获后，DC在把HIV传播到T细胞中扮演了重要的作用。
    复制和转录：
    当病毒核衣壳进入细胞后，通过逆转录酶的作用，单链（+）RNA从附着蛋白上释放出来，并以它为模板复制出一条9kb大小的互补DNA。这个逆转录过程容易发生错配，因此会发生突变，而且有可能因此而导致耐药性的出现。逆转录酶接着复制出这条DNA链的互补链形成了一个病毒DNA双链中间体（vDNA）。这个vDNA被转运到细胞核内，通过整合酶的作用，病毒DNA被整合入宿主细胞基因组。
    被整合的病毒DNA在HIV感染的潜伏期处于静止状态。要想活化产生病毒，需要一些细胞转录因子的存在，其中最重要的就是NF-ΚB(NF kappa B)，当T细胞活化时NF-ΚB上调。这意味着那些最可能被HIV杀死的细胞实际上是那些在与病毒斗争的细胞。
    在这个复制过程中，整合的前病毒转录成mRNA，继而被剪切成较小的片段，这些小片段产生调节蛋白Tat（促进新病毒的产生）和Rev。Rev逐渐积累并逐渐开始抑制mRNA的剪切。在这个阶段，结构蛋白Gag 和 Env得以从全长mRNA中产生。全长mRNA实际上是病毒的基因组，它结合在Gag 蛋白上并被装配成新的病毒颗粒。
    HIV-1 和HIV-2似乎存在不同的包装RNA机制：HIV-1会结合任何适合的RNA而HIV-2更倾向于结合能够产生Gag蛋白本身的mRNA。也就是说HIV-1更容易变异（HIV-1感染进展到AIDS的过程要比HIV-2快速，并是全球主要流行的HIV型）。
    装配和释放：
    装配成为新的HIV-1毒粒，是病毒周期的最后一步。此过程从宿主细胞的胞浆膜开始，外膜蛋白（gp160）穿过内质网转运至高尔基复合体，在那里被蛋白酶裂解加工成gp41和gp120。它们被转运至宿主的胞浆膜后，gp41将gp120固定在感染细胞膜上。Gag（p55）和Gag-Pol（p160）多聚蛋白同样在胞浆膜内表面与HIV基因组RNA一起作为形成的毒粒开始从宿主细胞出芽。在成熟过程中，HIV蛋白酶将多聚蛋白裂解成具有独立功能的HIV蛋白和酶。随后，不同的结构组分装配产生成熟的HIV病毒体。裂解步骤能够被蛋白酶抑制剂所抑制。最后，成熟的病毒可以继续感染其它细胞。

HIV基因变异

    HIV与其它病毒的很大不同处在于它具有极高的变异性。这种变异来自于它快速的复制周期，每天能产生109-1010个病毒体，每个复制循环每个核苷酸碱基有3´10-5的突变率，而且还有逆转录酶的重组特性。这种情况导致在一个感染个体内一天就可以产生大量的突变体HIV，可以在个体内产生两个甚至更多的变种。当一个细胞同时感染两种病毒时，子代病毒颗粒基因组RNA可能来自两个不同的毒株。这种杂种病毒体感染新细胞，并在细胞内复制，这时，逆转录酶在两个不同的RNA链间来回跳跃，将会产生新的合成的逆转录病毒DNA序列，即两种父代基因组的重组体。这种重组在亚型间尤为常见。
    与HIV相比，猴免疫缺陷病毒（SIV）表现出了某些不同的特性。在它的自然宿主（非洲绿猴和白眉猴）体内，逆转录病毒在血液中浓度非常高，但只产生轻微的免疫应答，并不发展成猴AIDS，也不发生HIV典型的广泛突变和重组。相反，SIV感染异种宿主（恒河猴或短尾猴）后，将会产生HIV在人类中类似的基因变异，这些异种宿主同样会发展成猴AIDS。基因变异、免疫应答和疾病进展之间是否存在关联，仍然不得而知。
    根据env的不同，HIV-1分为M，N和O三群。M群是流行最广，根据全基因组被继续分为8个亚型（或分支），呈现出地理上的区域分布。其中B亚型是最主要的流行型（主要发现于北美和欧洲），A、D（主要发现于非洲）和C（主要发现于非洲和亚洲），这些亚型形成了代表HIV-1M群的系统进化树的分化枝。不同亚型的共感染增加了循环重组体的形成（CRFs）。2000年是全球亚型流行分析的最后一年，47.2%的全世界感染者是C亚型，26.7%是A亚型和CRF02_AG，12.3%是B亚型，5.3%是D亚型，3.2%是CRF_AE，剩下的5.3%由其它亚型和CRFs组成。大多数HIV-1的研究集中在B亚型上，少数实验室集中在其它亚型的研究上。
    HIV-2的基因序列和HIV-1只有部分同源性，比HIV-1更接近于SIV。

HIV临床感染过程
    HIV-1感染伴随着CD4+T细胞计数的进行性下降和病毒载量的增加。因此感染程度可以通过检测病人的CD4+T细胞计数和HIV在血液中的水平决定。
    初次HIV感染一般发生是在感染者体液传入非感染者后发生。感染的第一阶段，即初期或急性感染，病毒快速复制，为在暴露HIV后导致外周血中出现大量病毒（通常是每毫升上百万病毒）的一段时期。这一阶段免疫应答伴随着外周血中CD4+T细胞数量显著下降。事实上，这种急性病毒血症在所有病人中都与CD8+T细胞的活化相关，CD8+T细胞活化可以杀伤HIV-感染细胞，引发抗体产生或血清转换。CD8+T细胞应答在控制病毒水平中起重要作用，良好的CD8+T细胞应答虽然不能清除病毒但却与延缓疾病进程以及更好的预后密切相关。在这段时期，大部分个体（80-90%）有发热、不舒服、淋巴结病、咽炎、头痛、肌痛和有时还会出现红疹等流感样病症。由于症状的非特异性，并且并非所有的HIV感染都会有这些症状，因此，即使病人去看医生或去了医院，也经常被误诊为具有同样症状的普通感染性疾病。因此，这些基本的症状不被作为HIV感染的诊断指标。然而，识别这些症状非常重要，因为病人在这段时期通常具有很强的传染性。
    强有力的免疫应答可以减少血液中的病毒颗粒数目，并作为临床潜伏阶段开始的标志。临床潜伏期可以从2周到20年不等。在感染的早期阶段，HIV在淋巴器官中比较活跃，大量的病毒被滤泡样树突细胞（FDC）网络所捕获。富含CD4+T细胞的周围组织可以同样被感染，无论是在感染细胞中的病毒还是游离病毒都得到了累积。本阶段的个体仍具有传染性。在这期间，CD4+CD45RO+T细胞携带着绝大部分原病毒。
    当CD4+T细胞数量降到一定程度时，细胞介导的免疫功能将丢失，就会发生各种机会性感染。最先出现的症状通常有缓慢而无法解释的体重下降、呼吸道感染的反复发作（如窦炎、支气管炎、中耳炎、咽炎）、前列腺炎、皮疹和口腔溃疡等。通常CD4+T细胞介导免疫应答能够控制的普通机会性感染和肿瘤便会开始侵袭患者。典型的例子是，早期对口腔念珠菌和结核分枝杆菌的抵抗消失后，可以增加对口腔念珠菌和结核的易感性。晚期，疱疹类病毒的复发加重疱疹类病毒感染，如单纯疱疹、带状疱疹、EB病毒导致的B细胞淋巴血症，或卡波西氏肉瘤(一种当HIV蛋白如Tat与人疱疹病毒-8相互作用时发生的上皮细胞瘤)等。由卡氏肺孢子虫引起的肺炎是常见的，而且通常也是致命的。在AIDS的最后阶段，感染巨细胞病毒（另一种疱疹病毒）鸟型分枝杆菌复合物感染十分常见。并不是所有病人都会发生所有这些感染和肿瘤，也会发生其它一些不十分常见但也十分重要的肿瘤和感染。

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HIV 检测

    很多HIV阳性患者并不知道他们已经感染了病毒，如在非洲性活跃的城市人群中只有不足1%的人群进行检测，这个比例在农村人群更低。此外，仅有0.5%的孕妇参加城市医疗机构的健康咨询、检测和接收她们的检测结果，而这个比例在农村医疗机构更低。因为献血可以导致感染，因此在医疗和医学研究中使用捐献的血液和血液制品要进行常规的HIV筛查。
    HIV-1检测包括：用酶联免疫吸附检测法(ELISA)进行初筛检测抗HIV-1抗体。除了新感染者可能处于“窗口期”的标本外，初筛未反应的标本被认为是HIV阴性；ELISA检测阳性的标本需进行重复检测，如果重复检测结果仍为阳性，则报告此标本为重复检测阳性，并用更特异的实验（较常用的蛋白印迹实验或较少使用的免疫荧光检测）进行确认；只有ELISA检测、WB或IFA检测都为阳性的标本才被认为是HIV阳性。偶尔重复ELISA检测阳性的标本提供一个不确定的WB结果，这个结果可能是一个感染者对HIV不完全的抗体应答，也可能是一个非感染者的非特异性反应。虽然在这些情况中，IFA可被用来作为确认实验，但是这种实验并没有推广应用。通常是在一个月以后采集第二份标本，并对WB结果不确定的人群进行再检测。不常用的核酸检测法（病毒RNA或前病毒DNA扩增法等）也可以帮助诊断是否感染HIV。此外，由于一些检测标本的量少，也可能会产生不确定的结果，这种情况下应重新采集标本，并进行再次检测。

艾滋病的治疗

    目前还没有艾滋病疫苗或者能治愈艾滋病的手段，唯一已知的预防方法就是避免暴露于病毒环境中。但是，如果在暴露后立即进行抗病毒治疗，也可以降低暴露后的感染风险，这也是目前已知的一种暴露后预防措施。目前治疗HIV感染所用的高效抗逆转录病毒治疗法，又称HAART，自1996年蛋白酶抑制剂应用以来，对HIV感染者受益匪浅。现在HAART是至少三种药物的组合疗法（或称“鸡尾酒”），这三种药物至少属于抗逆转录病毒药物中的两个类型。典型的组合有：两个核苷类逆转录酶抑制剂(NARTIs或NRTIs)加一个蛋白酶抑制剂或一个非核苷类逆转录酶抑制剂(NNRTI)。因为儿童AIDS较成人进展更快，更不好预测，尤其是婴儿，因此与成人相比，对感染儿童推荐进行更积极治疗。在可以获得HAART的发展中国家，医生要通过病毒载量、CD4细胞下降速度和患者的状态，对患者做综合评价后，才决定是否推荐开始治疗。
    HAART可以稳定患者病情和病毒血症，但不能治愈患者，也不能完全清除病毒，一旦停止HAART可能发生耐药和病毒反弹。尽管如此，在发达国家，许多感染者通过积极的治疗，显著提高了他们的健康状况和生活质量，这样可以大大降低HIV相关的发病率和死亡率。
    2006年的一项分析研究显示，根据2004年美国治疗指南，如果CD4细胞数量在350/µL时开始治疗，从HIV感染者感染后算起，期望平均寿命为32.1年。这项研究的局限在于它没有考虑将来可能进行的治疗，此设计还未在临床队列研究中得到证实。如不使用HAART，从HIV发展为AIDS的平均时间为9-10年，进展为AIDS后的平均存活时间只有9.2个月。然而，HAART有时远远达不到理想的效果，在一些情况下仅对不足50%的患者有效，造成这种情况的原因有多个，如：药物耐受性/药物副反应，预先无效的抗逆转录病毒治疗以及感染了HIV耐药病毒株，然而对抗逆转录病毒治疗的非依从性及非坚持性是大多数患者对HAART失败的主要原因。造成对HAART的非依从性及非坚持性的原因有多种，主要的社会心理问题，如：不良的医疗护理、社会支持的缺乏、精神方面的疾病和药物滥用等都是导致非依从性的原因；另外的原因还有，HAART方案的复杂性，不论是药丸数量、服用时间间隔、膳食限制或其他与造成有意的非依存性有关的副反应问题等。药物副反应包括：脂肪代谢障碍、异常脂蛋白血症、胰岛素耐受性、心血管疾病风险增加和出生缺陷。
    何时开始HIV治疗仍然是一个受争论的问题。对于CD4下降到200以下的患者应该开始治疗是毫无质疑的。大多数国家治疗指南中都提到：一旦CD4数量下降到小于350就开始治疗，但是一些队列研究表明CD4细胞数量低于350之前就应该开始治疗，也有证据提示CD4细胞百分数下降至15%以下开始治疗，在那些不能进行CD4细胞数量检测的国家，按照WHO标准，对III 或 IV期疾病患者提供治疗。
    抗逆转录病毒药物昂贵，大多数感染者没有条件获得抗HIV/AIDS药物或治疗。目前开展的为改善治疗的研究包括：降低目前药物的副反应、进一步简化用药方法以提高依从性、确定最好的药物配伍以降低耐药的发生。不幸的是，只有费用低廉，且并不要求每天使用的疫苗才可被发展中国家接受，这种疫苗才被认为可能会降低疾病流行。然而，疫苗研究开展20年以来，针对HIV-1的疫苗研究仍然是个难题。

艾滋病的流行病学

    联合国艾滋病规划署(UNAIDS) 估计，截至2006年底全球已有3,950万人感染艾滋病病毒，比2004年多了260万，包括3,720万成人和 230万儿童。仅2006年，全球有430万新增感染者，比2004年增加了40万，290万人死于艾滋病。
在世界许多地区，年轻人（15－24岁）是新的艾滋病病毒感染的集中人群，年轻人占2006年新感染人数的40％。
非洲亚撒哈拉地区艾滋病流行最为严重，2006年的统计数字显示，该地区艾滋病病毒感染者占世界感染人数的近三分之二（63％），为2,470万，其艾滋病流行集中在南部非洲地区。艾滋病是该地区的主要死因，2006年约210万人死于艾滋病，占全世界因艾滋病致死人数的72％。尽管在一些国家艾滋病流行率有所降低，但是这种趋势并不能给整个地区的流行造成影响。
    2006年的统计数字显示，南部非洲地区的感染人口占全世界感染人口的32％，由于艾滋病而死亡的人数占全球死亡人数的34％。
    全球来看，女性感染艾滋病病毒的比例继续增加。2006年，有1,770女性感染者，与2004年比较增加了100多万。在非洲亚撒哈拉地区，每10名成年男性感染艾滋病病毒，相应地就有14名成年女性感染艾滋病病毒。就整个年龄组来说，2006年非洲亚撒哈拉地区的女性艾滋病病毒感染人数占整个地区感染人数的59％。在加勒比、中东、南非以及大洋洲等地区，约每两名成年感染者中就有一名是女性。
    过去的两年里，世界各个地区的艾滋病病毒感染人数都有所增加。增加最多的在东亚、东欧和中亚地区，这些地区的感染人数与2004年相比，增加的人数超过1/5（21%）。在东欧和中亚地区，2006年约有27万新的艾滋病病毒感染者，比2004年的16万增加了将近70％。在南亚以及东南亚，2006年新感染艾滋病病毒的人数比2004年增加了15％，而在中东和北非增加了12％。在拉丁美洲、加勒比以及北美，2006年新感染艾滋病病毒的人数与2004年相当。
    静脉吸毒、非保护性商业性行为以及男性之间的非保护性性行为成为在亚 洲、东欧以及拉丁美洲等地区的艾滋病流行的集中的传播途径。2005年，在东欧和中亚地区，67％的感染是通过使用不洁针具静脉吸毒而发生。性工作者及其服务对象占感染人数的12％；在南亚和东南亚地区（除印度外），2005年感染人群中，几乎1/2（49％）是性工作者及其服务对象，超过1/5（22%）是通过静脉吸毒而感染，5％的感染是通过男性之间的非保护性性行为而发生；在拉丁美洲，男性之间的非保护性性行为占感染人数的1/4（26％），19％发生于静脉吸毒人群，尽管在这个地区的性工作者所占的比例较低，但性工作者及其服务对象几乎也占感染人数的1/6（17％）。尽管艾滋病疫情正在向一般人群蔓延，但是这些地区的感染仍然主要集中在这些特殊人群。所以需要进一步加强在这些高危人群中的有效预防、治疗和关爱措施。
    HAART作为抗HIV感染和AIDS的有效疗法，在那些药物资源充分的地区大幅减少了这类疾病的死亡率。但这一情况可能会带来一种认为疾病已经消失的误解。事实上，AIDS患者的预期寿命在HAART广泛使用的地区得到了很大的提高，患有AIDS的生存者数目显著增加。在美国，AIDS患者已经从1988年的3万5千人增加到了1996年的大于22万人。
在非洲，母婴传播（MTCT）数目的增加和AIDS的流行正在逆转几十年来稳步增加的儿童存活率。一些国家如乌干达正在试图通过提供VCT（自愿者咨询检测）、PMTC(预防艾滋病母婴传播干预)和ANC(产前关怀)服务包括发放抗病毒治疗药物来阻断MTCT的流行。

另类假说

    少数科学家和激进主义者对HIV和AIDS之间的关系、HIV本身的存在，或者说是当前检测方法的有效性存在质疑。但大多数科学团体并不支持这些主张，他们谴责这些反对者们选择性的忽略了那些支持HIV在AIDS中作用的证据，反对者们的反对检测和治疗的不负责任态度会给公共卫生带来威胁。
    AIDS反对者声称，由于认为AIDS是由HIV引起，从而导致了诊断的不精确，心理学上的误区，治疗上的毒副作用和公共资金的浪费。但反对者们的观点受到了广泛的反对，并被主流科学团体认为是伪科学。

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基于诱导抗体的艾滋病疫苗最新进展和未来研究方向

全球艾滋病疫苗组织行动联盟于2007年12月在PLoS Medicine（PLoS Med. 2007 Dec;4(12):e348）上发表文章，就基于抗体的艾滋病疫苗的最新进展以及未来的研究方向发表了他们的观点。     有效疫苗至少部分能通过产生抗体阻止或中和入侵的病毒。现有的数据显示一个有效HIV-1疫苗应能诱导产生有效的抗病毒的中和抗体。然而，与急性感染病毒不同，HIV-1在宿主体内长期复制，能够逃避抗体作用。病毒的免疫逃逸和全世界范围HIV-1大范围的遗传变异是疫苗开发的主要障碍。当前的HIV候选疫苗并不能诱导产生抵御大多数游离病毒株的中和抗体，因此能诱导产生保护性抗体仍然是开发HIV-1疫苗要优先考虑的。对于此类疫苗的开发，一般是通过体外检测疫苗诱导中和HIV-1主要遗传亚型的广谱病毒株抗体能力。尽管我们还不太了解候选疫苗接种者体内所诱导的中和保护的规模和范围，但是我们明确的是，现在的疫苗免疫原所诱导产生的抗体仅仅中和一小部分游离的病毒。因此，该领域很多有待解决的问题。同样，虽然中和病毒的能力被认为是衡量疫苗的一个重要标准，但是可能并不是衡量基于产生抗体的HIV-1疫苗免疫原的唯一标准。     HIV-1中和抗体的主要靶点是表面糖蛋白gp120和gp41包膜糖蛋白（Env）。抗体通过与病毒结合来中和病毒，从而阻止病毒进入CD4+T细胞等易感细胞。为了在宿主中长期复制，病毒通过一些机制隐蔽自己，逃避抗体识别。这些机制包括包裹外膜的糖分子和gp120分子上的半胱氨酸—半胱氨酸环结构策略。尽管这些隐蔽机制很高效，但是也有攻击弱点。了解易感区的精确位点和分子结构信息对疫苗免疫原的设计很有价值。研讨会参与者讨论了四个研究领域，认为如果给予这些研究领域充分的关注，将会更接近获得一个有效的基于抗体的艾滋病疫苗：1)基于结构的免疫原设计2) Fc受体和补体的功能3）标准化和有效性的检验4）B细胞反应的免疫调节。 基于结构的免疫原设计     临床研究证明亚单位gp120并不能产生广谱的中和抗体。为了开发更好的免疫原，我们需要更详细的了解天然包膜糖蛋白抗原决定簇的原子水平结构。gp120配体和非配体部分的X-射线晶体结构资料提供了关于gp120和中和抗体原子水平相互作用的非常有价值的信息。最近对单克隆抗体b12与gp120 CD4+受体结合位点相结合的原子结构结构解析为中和抗体怎样接近Env糖蛋白功能保守区域提供新的认识。作为中和抗体的天然靶点，天然非配体形式的完整gp120单体和gp120-gp41三聚体复合物的晶体结构需要进一步阐明。通过改进电子断层扫描电镜技术获得更高分辨率的病毒颗粒表面上的天然Env刺突。更好的了解抗体结合Env糖蛋白的结构基础是设计新型疫苗的基础。稳定产生更多免疫原形式的gp120，保守中和表位与外源蛋白的结合可能会产生更有强烈的抗体反应。     诱导有效的中和抗体反应需将疫苗递送到天然B细胞既具有免疫原性又具有抗原性的抗原决定簇上。大多数病毒株保守的表位诱导产生的抗体能发生交叉反应。基于这点考虑，研究者集中精力研究一小部分来自HIV-1 B亚型感染者体内具有广谱交叉中和活性的人单克隆抗体。已经确定了这些单克隆抗体的同源病毒表位，并且作为疫苗免疫原也正在被评价。然而由于未知的原因，这些保守的病毒表位的免疫原性较弱或者产生的抗体反应有限。通过结构改变以及通过激发自身反应B细胞途径使得这些问题得到改进。需要加大努力明确和了解新的单克隆抗体，尤其是HIV-1非B亚型感染者体内的单克隆抗体。新技术的应用可能会检测到以前检测不出的特异性抗体。另外，应该详细研究具有广谱中和活性的HIV-1的感染者血清。新的试验方法使得我们能更准确地认识这些血清中的多克隆抗体反应的抗原靶位。这些研究可能会揭示出新的抗体特征以及相关的病毒表位，应用于免疫原的设计。     虽然保守表位值得我们研究的，但是我们很少关注多表位研究，它可能在设计多价疫苗时有一定意义。有意思的是，这些表位能在感染者体内产生自身中和抗体反应。这些表位可能非常多变，但是最近的证据证明病毒在这些区域的变化有一定的限制。对自身中和反应的详细分子机制和免疫机制的研究将加强我们对易受抗体作用的病毒决定簇的了解。与其相似的，抗体的联合作用很有可能增加或者协同对病毒的中和作用。一个很好的例子是可溶的CD4结合后重新排列gp120的结构，显露出高度保守的辅助受体结合区域，使得抗体结合病毒并发挥中和作用。 Fc受体和补体的功能     最新的发现使我们对以往不能直接阻止游离病毒进入靶细胞的所谓的“非中和”抗体又产生了兴趣，因为抗体的Fc片断介导了抗病毒活性。抗体的调理效应机制包括补体结合后病毒裂解、抗体包裹后病毒的吞噬作用和抗体依赖的细胞毒作用。最近的研究提示，在HIV-1阳性血清中，依靠常规的中和检验检测不到中和活性的情况下，依然存在Fc依赖的抗病毒效应。另外，应用猴子模型的研究中发现，保护性抗体的Fc受体结合能力在抗体介导的保护中发挥重要的作用。需要评价介导补体活性的抗体调理作用以及Fc受体与巨噬细胞、树突状细胞、自然杀伤细胞以及其他类型细胞作用，以明确他们与艾滋病疫苗的关系。应该标准化衡量抗病毒抗体的实验方法，用来评价抗体在体内外实验调理作用不同的生物学相关性。 试验的标准化和有效性     为了充分地监测抗体中和作用的范围和强度，比较和优化免疫原，需要有敏感、定量、高通量的实验方法。在过去的几年中，实验技术方法以及标准试剂等方面已经取得了很多进步，利用PBMC和非克隆病毒等一些繁琐和昂贵的的试验已经被使用分子克隆的Env-假病毒以及基因工程的靶细胞系的试验所取代。相比于传统方法，新的技术方法具有敏感、高通量、高重复性和高成本效率的特点，正被推广应用于全世界的实验室。     最近的研究提示，单纯使用一种方法检测中和作用可能并不理想。有必要使用一种以上的检测手段以确保检测到所有的中和抗体。需要对检测方法标准化，比较不同的方法，以确定哪种方法或者哪种组合应用于评估疫苗诱导的中和抗体反应。鉴于PBMC试验方法是唯一一种至少在动物攻毒模型抗体实验中被证明部分是有效的试验，因此需要优先加强PBMC试验的标准化。     明确HIV-1疫苗诱导产生的抗体类型很重要。动物模型的有效性试验需要明确依赖工程细胞系的新技术方法与Env-假病毒的潜在相关性。理想的的情况是，在至少部分有效的艾滋病疫苗临床功效试验中，应用几种不同的方法研究抗体反应。但是目前还没有这样的HIV疫苗，因此，动物模型是一个很好的选择。有两种动物模型用于HIV疫苗的开发：SIV和SHIV感染的猴子。使用具有不同的效应功能的抗体在动物模型上进行定量被动转移实验中呈现出不同调理素功能的抗体，都可以用于体外试验的研究其生物相关性。不幸的是，现有的SHIV非常少，而且其中大部分是来自一种基因亚型（B亚型），不太适合于有效性试验。将非B亚型病毒改造新的更好的SHIV将有利于标准化试验和疫苗攻毒模型。 B细胞反应的免疫调节     讨论认为，对B细胞免疫调节途径了解的缺乏会阻碍基于产生有效抗体的HIV-1疫苗开发。比如，患者血清中的广谱中和抗体结合单体gp120上的表位，但是，在接种后产生的中和抗体反应比较弱。此外，已知广谱中和MAbs的病毒表位在感染者体内的免疫原性较弱。最近研究发现，MAbs可以结合一个或者更多的自身抗原，很可能这些抗体特异性受负调控机制的影响，比如受体的修饰和删除等。因此，Env作为免疫原在B细胞诱导途径中可能发挥关键旁路作用，或可能导致一些广谱中和抗体的负生产或产生下调。     对于调控浆细胞产生抗体的受体和配体的相互作用机制和细胞内信号途径以及浆细胞和记忆B细胞的持续存在等方面了解甚少。另外，充分了解特异的解剖位点内或位点之间尤其是淋巴滤泡中的B细胞移动、选择和分化的信息，可能会将Env表位作为B细胞诱导途径的靶点。比如，一是可以提供必要的信号，在B细胞边缘带产生长期和高亲和性的记忆，二是通过改进生化中心形成、阳性和阴性选择和B细胞分化等方法，以产生针对弱免疫原性关键表位的长寿命、高亲和力抗体。     与此同时，遗传学方面的研究也能给多数研究提供非常关键的信息。尤其是近期刚刚完成的国际HapMap项目，可以用最少量的单核苷酸多肽性标签完成整个基因组的相关研究。这些新的技术可以用来确认HIV-1感染患者体内和疫苗接种者体内不断变化的中和抗体反应相关基因。一个关键的问题是，感染者体内存在一小部分有效的中和抗体反应是否是针对唯一的病毒表位还是缘于宿主基因多肽性。近来证据表明可能与两者都有关。     目前，多数研究只是针对HIV感染后B细胞产生的抗体，而对B细胞的免疫发病机制研究却很少。许多基础问题仍然不清楚。通过非人灵长类动物模型的体内试验可以明确B细胞病理学产生的机制，尤其在SIV或者SHIV攻毒后，动物的淋巴和肠胃组织中发生的变化情况。     因此，致力研究B细胞受体-配体相互作用和调节浆细胞产生抗体的细胞内信号传导途径，浆细胞和记忆B细胞的持久存在性，佐剂的作用机制和以及与免疫反应相关的宿主基因等非常重要。

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艾滋病毒的高度变异性给疫苗的研制带来困难

如果变异的病毒能够更好地自我复制并存活于体内，这些变异病毒就会有机会传播给其他人，从而扩大其种系生存空间，病毒得以进化。进化多样的艾滋病毒形成了一个互不相同，又相互关联的种系，在这种种系内，根据其遗传基因的相关性又可以将艾滋病毒分为多个“族群”，亦称为亚型。每个亚型的基因物质与其它亚型约有30%的差异。科学家们给每个亚型以字母命名。有些病毒可能是两个亚型的合成体，被称为“重组”形式。亚型C在南非、埃塞俄比亚、中国和印度较常见，亚型B在美国、欧洲、加勒比和南美洲最常见。然而病毒亚型的分布是动态的。比如，在东非最常见的亚型A，现在开始在乌克兰和东欧部分地区大量传播；在泰国的重组亚型（A/E），在我国云南也有发现。     早期研制的疫苗，多数是针对亚型B开发的。然而，许多正在研发和试验的疫苗是针对其它现存的亚型。但是，针对一种亚型的候选疫苗所诱导的免疫反应是否对其它亚型也有效，候选疫苗的研发是否有必要针对可能测试该候选疫苗的地区或国家里最常见的病毒亚型，目前尚无明确答案。一种理想的预防性艾滋病毒疫苗应该对所有病毒亚型有预防作用。如何研制一种具有光谱有效疫苗或疫苗合成物，是所有艾滋病毒疫苗研究人员所面临的最大挑战。     同一个体内艾滋病毒也具有多样性。艾滋病毒不仅仅在不同地区、不同个体之间存在差异，即使在同一个体内也不相同。这就使免疫系统很难对机体内所有的艾滋病毒产生有效的免疫反应。 免疫反应可能对多数不同的病毒有效，但仍有一些其它的病毒可能“逃逸”免疫反应。同样地，感染者体内病毒可能因变异而产生耐药性。研究人员们并不清楚艾滋病毒疫苗是否对感染者体内不同的病毒有预防作用。

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对免疫与保护的相关性了解不足

由于没有人能够感染艾滋病毒后自然康复，或接种疫苗能预防艾滋病毒感染，因而科学家们并不能确切地知道那些能表明疫苗诱导保护的生物学指标。疫苗设计由此而变得更困难，但也不是不可能。

缺乏理想的动物模型

所有疫苗,在用于人体试验前，必须先用于动物试验。通常使用的“动物模型”有，老鼠，兔子或猴子等。在动物上进行的疫苗测试是为了让科学家们更好地了解疫苗对人体会有什么影响（安全性和免疫反应）。
对于一个试验性疫苗来说，动物试验不一定能预测会产生什么样的人体免疫反应。然而，它能提供疫苗安全性、免疫反应类型和强度等方面的信息。
没有能够预测疫苗预防艾滋病感毒染的动物模型，使设计艾滋病疫苗研究和人体试验变得更加困难。因而，临床（人体）试验是解决这些问题的唯一途径。

疫苗的研制与生产面临问题

    传统方法研制的疫苗，都能诱导机体产生保护性免疫反应，因为疫苗里含有整个病原体，所采用的病原体或者是灭活的，或者已被减毒。然而该方法至今还没有被应用于艾滋病疫苗研发。因为疫苗是由整个病原体制成，科学家们将很难确保制成的疫苗不会引起艾滋病毒感染。即使是用被杀死的艾滋病毒生产疫苗，其操作程序相当困难，很难大批量生产。
    由于这些担忧，现在科学家致力研究艾滋病毒疫苗并非用整个病毒制成。而是艾滋病毒一部分的类似物，这种类似物或者是艾滋病毒的一部分蛋白物质，或者是艾滋病毒的基因片断。这些疫苗绝对安全，不会引起艾滋病毒感染。

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临床试验

临床试验参与流程图 疫苗临床试验所涉及的主要概念   安全性 – 确定疫苗是否安全，即是否会引起不良反应。不良反应可以是轻微的、中等的或严重的，出现严重的不良反应则要中断使用疫苗。   疫苗引起的常见不良反应包括，发烧、头疼、疲劳或全身疼痛，通常持续几天。严重的不良反应一般十分罕见。安全性是疫苗研究过程中最重要的指标之一。   不良反应（AE）-指临床试验中受试在试验过程中所表现出的各种不正常的临床症状，包括发烧、头疼、疲劳或全身疼痛等。既可具有突发性，又可具有长期性。这些情况的出现既可能是由于试验疫苗引发，也可能不是。   严重不良事件（SAE）-引起死亡的事件，能威胁到生命安全，需要住院，会导致接种疫苗儿童残疾或引起严重疾病。这些不良反应（事件）既可能是由于试验疫苗引发，也可能不是。   用于人体的疫苗应该是安全的。许多市面出售的疫苗会引起臂部疼痛，某些疫苗会引起轻度发烧或疲劳，但是严重致病的情况却罕见。任何可能与疫苗有关的“副作用”或致病情况，都需要在临床试验中仔细研究，确定疫苗是否足够安全，便于将来进一步的试验，并最终投放市场。   研究者最重要的任务之一就是，评估不良事件是否与所测试的疫苗相关。例如，某志愿者在艾滋病疫苗试验中，是由于疟疾而开始发烧，那么这与疫苗没有关系。然而，如果不能发现其它病因（比如疟疾），那么发烧就可能与试验所用疫苗有关系。   免疫方案 – 包括接种剂量；接种频率和接种途径（口服、皮下注射、肌肉注射）等。   免疫原性–指疫苗诱导人体免疫系统产生免疫反应的能力、强度和类型。可以通过实验室对志愿者血液或体液样本检测而获得相关数据和资料。   功效和功效– 是指候选疫苗预防感染或疾病的能力。艾滋病毒疫苗试验中，与接种了安慰剂的志愿者对照，疫苗应该能够预防接种疫苗的志愿者感染艾滋病毒或防止艾滋病毒携带者成为艾滋病人。   效力是指当疫苗用于整个人群时，其减少疾病的效果如何。 “安全性”在艾滋病疫苗试验中意味着什么 安全性”是指研究人员通过测试确定疫苗不会在大量人群中引起不良反应，或不会在某一志愿者身上引起严重副作用。 安全性测试并不意味着测试疫苗是否引起艾滋病毒感染。一种疫苗用于临床试验前，研究人员已经知道该疫苗不会引起人体感染艾滋病毒。可能引起艾滋病毒感染的疫苗将不会被用于人体疫苗试验。 最后一点，人们可能误认为，疫苗的安全性如“安全性行为”一样，可以保护机体免受艾滋病毒感染。但是，参与临床试验的人们不应该寄希望于这种试验性产品能保护他们！在测试疫苗能产生的保护力时，这一概念被称为功效。安全性是指疫苗本身不会有害。 临床试验过程的主要阶段 一种疫苗，无论在实验室里或动物试验中的结果多么好，都要经过严格的临床试验后才能证明在人体中是否安全有效。临床试验的过程大体可以分为以下几个阶段。 第一阶段：这一阶段的试验是将疫苗用于健康的志愿者（20至60人），主要目的是测试疫苗的安全性和免疫原性。还可以获得有关免疫剂量和免疫途径等方面的重要信息。但是，这一阶段重点是疫苗的安全性研究，不能确定免疫反应是否能预防感染或发病。本阶段一般持续12至18个月。 第二阶段：这一阶段的试验是将疫苗用于更多健康志愿者（50至500人），进一步检测疫苗的安全性和免疫原性。其主要目的是确定最佳剂量和疗程。这一阶段试验可能持续多达2年，或更长时间。 在某些情况下，第二阶段也从高危人群中招募一些健康志愿者参与试验；这些试验被称为第二阶段B试验。这些试验能在提供有关疫苗安全性重要数据的基础上初步研究疫苗是否真的有效，为第三阶段大规模临床试验提供参考。 第三阶段：将疫苗用于更多高危人群中的未感染志愿者，以测试疫苗的安全性和有效性。对于艾滋病毒疫苗，依该人群每年新感染人数不同，接种人群可从2,000至20,000人不等。其主要目的是测试疫苗的免疫原性及其诱导机体产生的免疫反应在保护人体不被艾滋病毒感染的有效性。这一阶段试验可持续3至5年。 整个三阶段试验过程，可能持续10年或更长时间。一种疫苗必须在证明了是安全和有效的前提下，才能接受疫苗监督管理局的审查、许可批准，然后才能进入市场。 在以上这三个阶段中没有被包括的人群，比如婴儿、儿童、老年人以及不完全健康的人（免疫缺陷），可以参加后来的进一步研究当中，以确定疫苗在这些人群中的有效性。 第四阶段：这一阶段通常在疫苗功效试验与获得市场准入许可两个时间段之间进行。这一研究有助于在更多人群中收集安全性数据，以此决定疫苗是否应该获得完全批准和许可。同时这一阶段主要测试疫苗在现实条件下效果如何，以便与临床试验中严格控制条件下的效果作比较。 第四阶段研究工作的主要目的是收集所有情况下疫苗安全性、有效性方面的的数据，为疫苗进一步扩大使用人群提供经验和参考。                                                                                                                                                     临床疫苗试验各阶段总结 阶段 第一阶段 第二阶段 第三阶段 第四阶段 第四阶段 志愿者人数（人） 20–60 50–500 2,000–10,000 扩大享用权 监测（或实地）研究 持续时间 12–18个月 2年 3–4 年 5,000–50,000 50,000–上百万 目的 安全性，免疫方案 不同免疫方案下的安全性以及免疫原性 安全性，功效 不定，安全性 持续 安全性，效力

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研究动态

临床试验结果显示杀微生物剂Carraguard安全却无效

    2008年2月18日，总部设在纽约的人口理事会宣布，杀微生物剂“Carraguard”III期临床试验显示，该制剂在阴道内使用是安全的，但是试验结果不能证明它在预防通过阴道性交传播HIV是有效的。
    该项研究结果显示，在实验组（使用Carraguard组）有134人感染HIV（每100名女性中每年有3.3人感染），而在对照组有151人感染HIV（每100名女性中每年有3.7人感染）。两组之间的差异没有统计学意义。
Carraguard是第一个完成整个临床试验的杀微生物剂，人口理事会的主任Peter Donaldson 表示，我们Carraguard无效的结果非常失望，但无论怎样，试验的完成是HIV预防研究中的一个里程碑。试验所取得的数据资料能够为将来的新型杀微生物剂的研制和试验提供非常有价值的参考。
该项试验自2004年3月开始，到2007年3月结束，共招募了6202个女性，在南非三个试验点展开，这三个试验点所在地区的HIV流行都比较严重。
Carraguard由角叉藻聚糖（一种海藻的衍生物）制成，实验室研究显示该杀微生物剂能够有效阻止HIV感染细胞，能够保护小鼠通过性传播而感染HIV。在早期的临床试验中，对Carraguard以及相似的角叉藻聚糖的安全性已经做了广泛的测试（在澳大利亚、智利、多米尼加共和国、芬兰、南非、泰国和美国的850多个男性和女性志愿者进行了相关测试和研究）。
    在本次III期临床试验研究中，一半的女性给予Carraguard胶和安全套，另一半女性给予安慰剂胶和安全套。所有的参与者都接受有关HIV的宣传教育、妇科检查、降低风险和安全性交的咨询等。对于在筛查中发现的HIV阳性女性以及在试验进程中HIV阳转化女性，人口理事会都提供医学和心理学的服务。
    此项随机双盲试验结果发现，安慰剂对照组与杀微生物剂组的HIV感染率没有显著差异，同时发现，与胶相关的副作用非常小并且罕见。由于Carraguard是正在研制的下一代杀微生物剂的一个关键组成部分，因此这个结果显得非常重要。实验室研究显示，一些正在研制的候选杀微生物剂（Carraguard与一种或几种其它组分联合）能有效阻止病毒的传播。
人口理事会的HIV及AIDS项目负责人Naomi Rutenberg表示，人口理事会将利用这些试验结果加速发展女性预防HIV感染的有效手段。

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德国科学家发现天然HIV-1进入抑制剂

    最近，德国乌尔姆大学的科学家们发现一种由20个氨基酸残基缩合而成的肽可以抑制大部分HIV-1型毒株进入靶细胞，这种肽甚至对那些产生抗药性的毒株也能起到抑制作用。研究结果已经发表在≪Cell≫杂志上（Cell；2007 129(2):263-75）。利用人体血液和组织中的某种成分去抑制HIV感染人体细胞是对付HIV最热点和最有希望的科学思路之一，在过去的几年中，大量的候选分子被应用到此领域的研究中，但由于纯化和特征性鉴定以及标准化方法缺乏等困难因素的存在使人们仍未获得真正有效的抑制分子。
    这次研究中获得的肽被命名为VIRIP ( Virus-Inhibitory Peptide ) ,筛选自人体血液滤出液中的综合肽库(大于100万种肽和蛋白)，经过对其结构和功能的研究证实，VIRIP主要通过与gp41融合蛋白特异性相结合起到抑制HIV-1进入靶细胞的作用。而且这个肽段中一些氨基酸的变化能够将它的抗病毒能力提升两个数量级。与VIRIP的抑制作用相一致的是，VIRIP一些肽衍生物同样具有生物活性，甚至能够抑制那些目前已经产生抗药性的HIV-1毒株。
    实验中应用阳离子交换反相色谱法首先筛选出322个具有阻断野生型HIV NL4-3在人体PBMC中起抑制病毒复制作用的成份，在进一步的细胞毒性分析和活性分析后确定一个分子质量为2303Da的肽段，氨基酸序列为LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF，即VIRIP，正好与人a1-AT（a1-antitrypsin，一种血清蛋白酶抑制剂，在体内控制多个生物途径中的一种蛋白酶）的第353-372位氨基酸序列相对应。研究人员在化学合成这个肽后对其抗病毒能力进行检测发现，在一定浓度下可以完全阻断HIV NL4-3在PBMC中的复制，并且可以阻止结合在单核来源DC上的HIV-1传播感染T细胞。同时，也能够阻断HIV-1对表达CD4和CXCR4\CCR5细胞的感染，对HIV-1的抑制不受受体和亚型毒株的影响，并且对那些已经对RT抑制剂、融合抑制剂、蛋白酶抑制剂产生抗性的变种毒株也有作用，是一个广谱的针对HIV-env功能的具有高度特异性的抑制剂。
    研究人员还证明，在VIRIP作用下的靶蛋白HIV-1gp41融合蛋白很难产生对VIRIP的抗药性，而VIRIP衍生物可以高浓度阻断HIV -1复制而不引起细胞裂解，从而开辟了一个非常有前景的临床研发方向，也为HAART治疗失败的病人带来新的希望。VIRIP在人类血清中稳定性很高，而且在很高的浓度下也无毒性，其动物试验目前已经大致完成，研究人员希望今年能够开始进行人体试验。

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疫苗诱导的T细胞免疫反应越强越好吗？

    目前，艾滋病疫苗的研制工作正在进行，多数研究者致力于设计能够诱导特异性T细胞反应的艾滋病疫苗，从而对抗疾病进展。然而，由于在已经发展为艾滋病的病人体内能高频率地检测到CD8+T细胞反应，因此，明确什么类型的T细胞反应最有效变得尤为重要。在南非进行的一项研结果究提示，针对HIV衣壳蛋白Gag特异性多表位的CD8+T细胞能最有效地控制慢性HIV感染。研究结果已经发表在Nature Medicine杂志上【Nature Medicine,2007;13(1):46-53】。
    研究在南非德班进行，研究对象是578名成人HIV感染者，所有这些感染者从未接受过任何形式的抗病毒治疗。对每一个感染者的HLA类型和体内的病毒载量进行检查和检测，同时检测针对覆盖整个HIV-1 C亚型全序列的重叠肽段的CD8+T细胞反应。
    就研究结果的总体而言，针对Gag表位的特异性T细胞反应和低病毒血症相关，而针对病毒外膜蛋白Env、辅助蛋白以及调节蛋白（Rev, Tat, Vif,Vpr,Vpv 以及Nef）的特异性T细胞反应与高病毒载量相关。这种病毒表位和病毒载量的相关性也适用于表达相同HLA B等位基因的个体，这提示在决定病毒载量上，蛋白特异性T细胞反应比HLA等位基因更为重要。而且，Gag表位数的增加可以显著降低病毒载量，针对Env特异性T细胞反应的增加可以提高病毒载量。
    因此，并不是所有的CD8+T细胞反应与有效控制HIV相关，在一些病例中，CD8+T细胞反应广度的增加还可以使病情恶化。分析所有被研究的人群，针对Gag表位以及Env和/或辅助蛋白和调节蛋白表位都发生T细胞反应的个体比单纯针对Gag表位发生反应的个体的病毒载量高。这提示针对Env或者调节蛋白表位发生的T细胞反应可能对对Gag表位发生反应有负面影响作用。
    这项对大规模人群研究的结果提示，针对Gag产生的广谱的T细胞反应在控制HIV慢性感染最为有效。支持以前的小规模研究（研究显示Gag可以作为潜在的一个重要的免疫原）。但是这并不能排除非Gag特异性反应能有效控制病毒血症。需要进一步阐明针对Gag特异性CD8+T细胞反应是否比针对Env特异性的CD8+T细胞反应在控制病毒载量上更有效，或者二者同样有效，只是Env特异性的CD8+T细胞反应在自然感染的晚期才出现，这是由于Env(不像Gag)在处理和呈现在感染细胞表面供CD8+T细胞识别之前要依赖de novo的合成。
    因此从该项研究可以看出，不能笼统地说疫苗诱导的T细胞免疫反应越强，其控制HIV慢性感染越有效，而应该说疫苗诱导的针对T细胞免疫反应在控制HIV慢性感染上具有蛋白特异性。当然这些都需要进一步的深入研究。

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婴儿喝母乳能降低感染艾滋病病毒的风险

    最近在南非的一项研究提示，艾滋病病毒携带者的母亲，如果完全以母乳喂养婴儿，可以大大降低母亲将艾滋病病毒传播给新生儿的风险。研究结果已经发表于新近一期的《柳叶刀》（Lancet 2007;369:1107-16）杂志上。
    此项研究是在南非夸祖鲁-纳塔尔省的七个农村、一个城乡结合地区和一个城市进行的。在对1372个携带HIV的临盆妇女的跟踪研究发现，只用母乳喂养6周到6个月大的婴儿，如果他们的母亲感染了艾滋病病毒，他们被感染的可能性约有4%。但是那些除了食用母乳还食用配方奶和动物乳品的婴儿感染的可能性是前者的2倍。而同时食用母乳和固体食物的婴儿感染艾滋病病毒的可能性几乎是前者的11倍。
    单纯的母乳喂养可以保护新生儿的完整的肠黏膜，从而形成防止HIV感染更有效的屏障，还可以减少亚临床乳腺炎以及乳腺脓肿等乳房疾病的发生，而这些乳房疾病可以提高母乳中的病毒载量。至于添加固体食物会更加有害的原因，可能是固体食物沉淀中大的以及复杂的蛋白质比加工过牛奶中的蛋白质对胃肠黏膜造成的损伤更大，使得病毒更容易进入细胞，从而提高病毒黏附和感染的风险。
    研究发现，单纯母乳喂养的婴儿，出生3个月后的死亡率为6%，而接受替代食品喂养的婴儿的死亡率为15%。
研究还发现，婴儿感染HIV的危险与母亲体内CD4细胞的数量呈现显著的相关性，当母亲的CD4细胞数量小于或等于200个/微升时，婴儿感染的危险显著提高，尽管母亲也只用母乳喂养婴儿。当母亲的CD4细胞数量小于200个/微升时，婴儿感染HIV或者死亡的可能性是母亲CD4细胞数量大于500个/微升的4倍，是母亲CD4细胞数量介于200-500个微升的2.2倍。
    本项研究证明，早期用固体食物和动物奶喂养婴儿感染HIV的风险要比单纯应用母乳喂养感染HIV的风险大。研究结果建议修改世界卫生组织于2000修订的喂哺母乳指导原则。建议母亲在婴儿出生前六个月内只喂母乳，除非确定提供的替代食品品质优良和安全，才能使用替代性食品喂养。当六个月后使用替代食品喂养时，母亲应该完全停止再以母乳哺乳，阻断把病毒传染给婴儿。

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艾滋病疫苗研究的最新科学进展和挑战

    摘要：
    最近的研究结果提示,免疫接种艾滋病疫苗后可以产生部分保护效力。尤其是随着对疫苗诱导的细胞免疫在保护记忆CD4+T细胞作用认识的进一步加深，给我们提供了发展这种疫苗的合理策略。本文对我们艾滋病病毒的认识、免疫系统对艾滋病病毒的控制以及为促进有效艾滋病疫苗的研发所必须解决的问题等进行总结综述。
   
    前言
    目前全世界每年有5 百万艾滋病病毒新感染病例。艾滋病已经严重毁坏了撒哈拉以南的 非洲地区，而且正快速地向印度次大陆和东南亚蔓延。尽管感染者可以获得抗病毒治疗，但终究不能治愈。而且，在多数发展中国家，由于费用昂贵而使抗病毒治疗受到限制。HIV感染对感染者以及社会造成的灾难性后果使得发展一个有效的艾滋病疫苗变得尤为紧迫和重要。
    然而，艾滋病疫苗的研制面临着史无前例的科学挑战。借鉴传统的抗病毒疫苗的研制方法研制的艾滋病疫苗并不能产生有效的保护。例如，接种减毒活疫苗后，病毒有可能发生突变而恢复其致病性；灭活疫苗以及基于病毒蛋白的疫苗，不能诱导机体产生能够中和在全世界流行的不同基因型病毒的抗体。而且，这些疫苗不能诱导机体产生控制艾滋病病毒在暴露人群中传播所需要的细胞介导的免疫反应。因此，要阻止病毒的传播，需要研制新型的疫苗。
    本文就艾滋病病毒特有的生物学特性、评价疫苗的非人灵长类动物模型进行综述。详细论述当前对免疫系统抗病毒的认识，讨论疫苗相关的对抗疾病临床进展的免疫与保护的相关性。对传统疫苗策略不能给艾滋病病毒感染提供保护的研究资料进行分析，重点强调新近发展的可能提供有效免疫保护的疫苗载体。最后概述成功研制有效艾滋病疫苗所必须解决的问题。新的策略方法将解决这些问题，从而给我们提供发展有效的疫苗的途径。
    艾滋病病毒与非人灵长类动物模型在发展疫苗接种策略时，必须考虑到艾滋病病毒独特的一些传播和复制特点。艾滋病病毒通过性接触、血液以及母婴传播，因此病毒可以穿过黏膜屏障或者直接进入外周血中的T 细胞或者单核细胞/巨嗜细胞内。所以疫苗必须既能诱导黏膜免疫又能诱导系统免疫。由于艾滋病病毒可通过细胞或不通过细胞传播，因此要成功抑制病毒，免疫系统需要既作用于细胞外又作用细胞内的病毒颗粒。因此在抑制病毒传播方面，体液免疫细胞免疫可能都是需要的。
    最后，也可能是最重要的，是艾滋病病毒本身复制的不精确性。当一个病毒产生一个子代病毒时，首先要经过一个逆转录过程，但是由于缺乏校对机制，这个过程并不精确。几乎每一个新感染细胞内的前病毒基因组序列与感染细胞病毒的基因组序列都有一个核甘酸的差异。导致产生抗原性不同的大量病毒。尽管艾滋病病毒的分离株存在很大差异，但是通过分析它们的序列，可以将它们分为不同的组，即亚型或分支。在西半球和欧洲的流行的艾滋病病毒分离株多数为B 亚型，印度主要为C 亚型。任何有效疫苗设计策略必须要考虑到不同流行株的抗原差异。
    为选择疫苗在人体的测试方法，所有疫苗都要通过动物模型来评价，艾滋病病毒是灵长类慢病毒家族的一个成员，由于其复制能力的限制，因此不能感染小的实验动物。所以小鼠不能用作评价艾滋病原型疫苗功效的模型。
    尽管如此，科学家们也发展了几个小实验动物模型，可能有希望用于艾滋病疫苗的测试。这些模型是利用人的淋巴组织对免疫缺陷鼠的免疫系统进行重建而获得。然而，由于艾滋病病毒在人体传播的生物学复杂性不能在鼠身上复制，使得这种模型的使用受到了一定限制。
    而且，通常的艾滋病病毒分离株不能在猴子身上复制。尽管能感染猩猩，但是其复制水 平并不足以引起临床症状。重要的是，猴免疫缺陷病毒（SIV）感染亚洲短尾猴时能引起与人类艾滋病相似的疾病。这些病毒与艾滋病病毒有很高的同源性，而且其基因组的结构与人艾滋病病毒相同。一些猴免疫缺陷病毒分离株感染短尾猴CD4+记忆T 细胞，能够引起进行性的免疫缺陷，并最终由于机会性感染和肿瘤而死亡。猴/人免疫缺陷嵌合病毒（SHIVs），利用猴免疫缺陷病毒的骨架以及不同的艾滋病病毒外膜蛋白构建而成，这种病毒能够引起短尾猴艾滋病。以上这些研究结果可用于发展猴免疫缺陷病毒以及猴/人免疫缺陷嵌合病毒感染的短尾猴，是探索研制艾滋病疫苗一个非常有用的模型系统。

    艾滋病病毒传播的免疫抑制
    在病毒感染的第一周，病毒有一个爆发式的复制，这是艾滋病病毒的在体复制动力学的显著特点。由于病毒进入细胞通常利用CD4和CCR5两个受体，艾滋病病毒选择性地感染和破坏CD4+T细胞。这种早期剧烈的病毒复制由于病毒特异性免疫反应而陡然结束。然而这种免疫反应对病毒复制的抑制并不完全，病毒还在继续复制，几乎在所有慢性感染个体体内都发现有病毒的复制。
    很多研究结果提示，不论是在感染初期还是在慢性感染阶段，抗病毒抗体在控制艾滋病病毒的传播上似乎没有太关键的作用。尽管个体感染后会产生中和抗体反应，但是这种反应很弱，并且是在感染初期艾滋病病毒的复制得到部分控制后很长时间后才出现这种反应。而且，通过给猴子注入CD20 特异性抗体，使其B细胞耗竭，然后用猴免疫缺陷病毒攻击，发现在感染的早期阶段病毒能被正常地被清除。有趣的是，最近的证据提示抗体介导的免疫压力会导致艾滋病病毒的选择性突变，从而使病毒对中和抗体不敏感。因此，随着艾滋病病毒的复制，产生大量的病毒突变体，而且那些具有复制优势的病毒不受循环血中抗病毒抗体的影响。然而，尽管病毒逃避了自身抗体的中和作用，但是这似乎并不与感染个体的临床恶化程度有相关性。而且，在离体实验中具有中和艾滋病病毒作用的单克隆抗体用于慢性感染病人的治疗，发现对病毒复制的影响不大。这可能是由于中和抗体不能影响已经在细胞内建立的病毒储存库的缘故。
    尽管中和抗体在清除病毒方面发挥一定的作用，但是对艾滋病病毒的免疫控制主要依靠细胞免疫。对艾滋病病毒的早期感染以及慢性感染的多项研究结果都支持这一论点。感染个体的CD8+T细胞能够抑制自身CD4+T细胞内的艾滋病病毒或猴免疫缺陷病毒的复制，这种抑制作用是通过直接的细胞毒性作用和产生可溶性的抗病毒调节物质来完成。急性感染个体的艾滋病病毒以及猴免疫缺陷病毒病毒复制的早期抑制与病毒特异性CD8+细胞毒性T 淋巴细胞（CTL）反应的出现呈现出短暂的相关性，在慢性感染个体，高水平的细胞毒性T 淋巴细胞反应和病人好的临床状态相关。使用CD8特异性单克隆抗体使猴子的CD8+T细胞耗竭，然后用猴免疫缺陷病毒攻击，发现在感染早期不能控制病毒的复制，在经过快速疾病进程后，动物死亡。而且，显性表位特异性细胞毒性T淋巴细胞选择能逃避免疫识别的艾滋病病毒和猴免疫缺陷病毒变体，这些逃避变体的出现与病毒复制的显著升高以及临床症状恶化呈现短暂的相关性。这些研究结果提示，一个有效的艾滋病疫苗应该能够刺激机体产生强有力的细胞免疫反应。

    原型疫苗的评价
    尽管在发展艾滋病疫苗上付出了相当大的努力，但是只有一个原型免疫原疫苗进行了临床功效试验。此种疫苗由一个重组的外膜糖蛋白（gp120）组成，以明矾为佐剂，疫苗能够保护猩猩抵御经过减毒的艾滋病病毒分离株的攻击。然而，这种疫苗用在人身上并不能产生保护。多数疫苗研究者对本次试验的结果并不感觉到意外。该疫苗能刺激机体产生针对gp120的特异性抗体反应，但是抗体并不能中和最近从感染个体血中分离到的艾滋病病毒毒株。而且，由于此种类型的疫苗抗原接种后并不进入MHC I通路，因此并不能诱导产生CTL反应。
    另外一个艾滋病疫苗功效试验目前正在进行中，该试验运用初免－加强免疫策略，评价同一个亚单位免疫原与一重组的病毒载体联合使用的功效。所使用的病毒载体是金丝雀痘病毒载体，载体表达艾滋病病毒基因。尽管金丝雀痘病毒在体外人体细胞上能够表达外源基因，但是并不能在这些细胞中有效地复制。期望的情况是，这种载体在体内能高效表达艾滋病病毒基因，从而刺激机体产生CTL反应，同时由于载体不能复制而不会产生毒性。
    然而，初期的试验结果显示，载体的免疫原性较弱，只有不足20％的志愿者针对疫苗产生CD8+T 细胞反应，因此，对这个试验不能抱有太大的乐观情绪。
    尽管这些候选疫苗的临床试验结果并不乐观，但是在非人灵长类动物上的研究提示，研制出一个有效艾滋病疫苗是可能的。
    预先给恒河猴使用猴免疫缺陷病毒特异性免疫球蛋白，然后用猴免疫缺陷病毒攻击，发现猴免疫缺陷病毒特异性免疫球蛋白能够降低病毒的复制。将在体外实验能中和艾滋病病毒分离株的单克隆抗体注射到恒河猴体内，能够防止灵长类慢病毒的感染（通过静脉或黏膜暴露）。这些研究结果使得我们有信心发展基于产生有效抗体的艾滋病疫苗，然而研究发现，在这种实验模型上所产生的保护需要高水平的抗体，而常规的免疫接种策略无法诱导机体产生如此高水平的抗体。而且，我们还没有研制出能刺激机体产生广谱中和抗体的免疫原。可能的情况是，艾滋病病毒暴露后快速动员疫苗诱导的记忆B 细胞可能导致产生早期的、强有力的抗体反应，从而能清除或部分抑制病毒的复制。
    在非人灵长类动物的研究显示，疫苗所诱导的细胞免疫反应即使在没有中和抗体的情况下，也能给慢病毒的感染提供显著的保护作用。以质粒DNA、重组活病毒载体或者二者联合使用来免疫猴子，并不能保护猴子免于病毒的感染，但是却能减缓感染后的疾病进程。和实验对照组相比，疫苗免疫的猴子显示出更快速的CTL反应、随后的病毒复制峰值水平以及慢性期病毒复制水平的降低、CD4+T细胞丢失的延迟以及生命的延长。
    给猴子免疫接种疫苗后，然后进行攻毒，发现能够延长猴子的生命，最近的研究结果开始揭示这其中的机理。由于记忆CD4+T淋巴细胞表达CCR5（是艾滋病病毒和猴免疫缺陷病毒感染的共受体），这些淋巴细胞是病毒破坏的靶细胞，因此，在感染后第一天这种淋巴细胞亚群发生一个快速和急剧的丢失。为了控制病毒的早期复制，疫苗在恒河猴身上诱导的CD8＋和CD4+T细胞反应能够在一定程度上保护对记忆CD4＋T 细胞的破坏。由于恒河猴的免疫系统能够更好地抵御潜在的机会性感染和肿瘤，因此这种保护给猴子生命延长提供了有利条件。
    尽管基于CTL反应的疫苗所提供的保护水平并不理想，但是这种疫苗在人群中的应用有几个重要的益处。虽然接种疫苗后可能又感染了艾滋病病毒，但是疫苗接种者获得的最大好处是延长了寿命，尤其是在世界上资源资源匮乏的地区，因为这些地区的抗病毒药物的使用受到限制。而且，如果接种了疫苗而又感染艾滋病病毒的个体内仍然存在低水平的病毒复制，那么病毒从感染个体传播到未感染个体的速度可能也会变慢。这是因为低水平的病毒复制和低水平的病毒分泌是相关的，也使得病毒的传播力减弱。实际上，感染个体的艾滋病病毒病毒血症水平与个体传播病毒的可能性是一致的。因此，这种类型的疫苗对个体和群体都会有益。
    然而，在非人灵长类动物研究所积累的证据提示，基于CTL反应的疫苗所能提供保护的持久性可能具有一定的限度。疫苗对灵长类慢病毒复制的抑制作用在攻毒之后可陡然消失，随之而来的是临床病症的急剧恶化。在这些猴子中，临床状态的改变和感染病毒在显性CTL 表位上的突变有关，这些突变能使病毒逃避CTL的控制。突变的病毒很快成为被感染的猴子体内主要的准种。
    这些发现提示，疫苗诱导的显性表位特异性CTL反应能够限制慢病毒的复制，这些CTL选择突变介导的免疫压力使病毒逃避细胞介导的免疫反应。
    尽管在病毒复制过程中对出现以上这些情况的假设是合理的，但是在感染后疫苗所提供的保护也能持续相当长的一段时间。如果病毒复制在开始被抑制在一个很低的水平，那么能够逃避免疫反应的病毒突变体的产生也需要很长时间，这是因为在一个病毒群体中，突变体的出现速度和病毒复制的速度是成正比的。而且，如果CTL反应是针对病毒的几个表位产生，突变病毒需要逃避针对这些不同表位的CTL反应，以逃避T细胞的识别和有效的免疫控制。因此，尽管存在病毒逃避CTL识别的情况，一个基于CTL的疫苗策略仍然可能是控制艾滋病病毒的可行方法。
    基于以上原理的支持，有两个基于CTL的疫苗正在进行更高阶段的临床试验：一个是重组的腺病毒疫苗，另一个疫苗是以一个质粒DNA初免、重组腺病毒加强。
   
    疫苗诱导的中和抗体反应
    尽管中和抗体在艾滋病病毒感染的早期病毒清除方面没有关键作用，但是疫苗诱导的中和抗体反应可能能够提供重要的保护。如果一个疫苗能预防多种不同艾滋病病毒分离株的感染，它所诱导的中和抗体必须能够中和多种不同遗传特性的艾滋病病毒分离株。然而，制备一个能够诱导机体产生这种免疫反应的亚单位免疫原是非常困难的。一些亚单位病毒膜蛋白免疫原能刺激机体产生中和抗体，但是这些抗体只能中和与制备疫苗膜蛋白序列相似的艾滋病病毒分离株。这些抗体也对一小部分对中和作用比较敏感的艾滋病病毒分离株具有中和活性。然而，这些疫苗诱导的抗体并不能中和多数循环得艾滋病病毒毒株。但是，研究证明，制备的单克隆抗体能够中和多种不同艾滋病病毒分离株，因此，制造一个能刺激机体产生广谱中和抗体的免疫原应该是可能的。
    目前，生产一个有效亚单位膜蛋白免疫原的策略正在探索之中。其中的一个方法是生产新型的外膜特异性单克隆抗体，该抗体对多种不同的艾滋病病毒分离株有广谱的中和作用。通过绘制这些抗体的识别特征，病毒的一些结构域可以作为广谱中和抗体的靶点。这种策略的假设基础是，如果单克隆抗体能够中和病毒，那么就可以设计制造出具有同样特异性和活性的免疫原。然而，最近的报道也指出，至少一些具有广谱中和活性的单克隆抗体与自身抗原具有多专一反应性，这些抗体的产生可能受到耐受机制的调节。实际上，有两株广谱的艾滋病病毒外膜特异性单克隆抗体是多专一性自身抗体，能够与宿主自身的的心磷脂发生反应。
    需要指出的是，一些研究者认为这些明显的交叉反应可能反映了这些抗体的疏水性结合位点。这给具有这些外膜特征的健康个体产生广谱中和抗体的可能性提出了问题。
    另外一个解决广谱艾滋病病毒特异性中和抗体的方法是获得对艾滋病病毒外膜结构更加深入的认识。希望这种认识帮助我们研制生产出外膜糖蛋白的手段，使其具备与天然膜蛋白相似的生物学三维结构。由于确定这种灵活的、高度糖基化的蛋白结构存在技术上的困难，因此该领域的进展缓慢。迄今为止，只是确定了与CD4结合艾滋病病毒gp120的单体结构以及非结合的猴免疫缺陷病毒gp120 的单体结构。然而，艾滋病病毒的外膜糖蛋白包括两个部分，gp120和gp41，gp41 是跨膜区。而且，在病毒上外膜蛋白是以三聚体分子形式存在，病毒感染细胞过程中，病毒与细胞外膜融合时病毒外膜蛋白的结构发生改变。这些分子的结构仍然需要进一步阐明。
    尽管在阐明艾滋病病毒外膜蛋白保守的中和表位以及融合前外膜三聚体结构方面做了很大的努力，但是仍然需要研制和评价新型的作为潜在疫苗免疫原的外膜蛋白。这些研究包括杆状病毒表达的病毒样颗粒，在颗粒的表面表达有艾滋病病毒的外膜蛋白；研制化学结构稳定的外膜三聚体蛋白；膜片断表达的外膜蛋白近膜区结构域等。
   
    艾滋病病毒感染的黏膜免疫反应
    性传播途径是艾滋病病毒的流行主要传播途径之一，多数研究者设想认为，一个有效的艾滋病疫苗必须能够诱导黏膜反应，从而能够在黏膜表面阻止病毒的传播。认识与这种设想相关的一些警示非常重要。首先，还没有证明艾滋病病毒能穿过完整的黏膜表面启动传播。流行病学研究表明，生殖器溃疡的个体获得感染的可能性大，提示性传播途径可能是通过血源性种植而发生。而且，许多艾滋病病毒传播事件很可能都是通过黏膜毛细血管破损而不是穿过完整的粘膜发生的。因此，还没有明确的证据表明在性传播途径中艾滋病病毒可以穿过完整的粘膜表面。
    其次，疫苗诱导的系统性免疫能够给通过黏膜传播的病毒提供有效的保护。解释此现象的一个典型的例子是Salk 脊髓灰质炎疫苗所提供的保护作用。这种灭活病毒疫苗诱导一个系统性的抗体反应，但是这种抗体反应并不能阻断病毒的传播。而是在黏膜传播发生之后减少脊灰病毒的复制，阻止病毒在中枢神经系统的播散。因此，这种高效的疫苗能够中断通过黏膜传播的脊灰病毒感染的自然过程，并不作用于病毒的传播地点。
    有了这种可能的提示，研究集中在疫苗诱导的细胞和抗体免疫反应方面，这些反应可能帮助将病毒抑制在黏膜表面。在非人灵长类动物，通过胃肠外给药途径，至少有一些重组活病毒载体能在黏膜表面刺激产生细胞免疫反应。通过黏膜途径给予重组载体疫苗（如删除一些基因的腺病毒载体疫苗），是否真的能提高这些疫苗所诱导的黏膜细胞和体液免疫反应仍在研究之中。专门设计用于诱导黏膜免疫的新型活载体系统也正在开发和研制当中。在这些策略中，最重要的有利用重组活分支杆菌以及象沙门菌等肠道细菌而研制的疫苗。这些重组的微生物没有致病性，可以通过黏膜表面给药，从而特异性地诱导黏膜细胞和体液免疫反应。这些专门设计用于产生有效的黏膜反应的策略能否对艾滋病病毒的性传播提供保护仍然是一个尚未解决的问题。
   
    应对病毒多样性的疫苗策略
    由于病毒的复制，病毒的突变快速积累，使得循环的毒株互不相同，在病毒的保守区域约有20％的变异，而在外膜蛋白约有高达35％的变异。而且，早期的艾滋病病毒分离株没有主要的中和决定抗原，这些分离株的每一个病毒都有一个不同的中和抗体反应靶点。艾滋病病毒的序列多样性也给病毒特异性CD8+T细胞反应提出了难题。当然，艾滋病病毒分离株之间的细胞免疫反应有些交叉，但是一个氨基酸的替换有时会使CD8+T 细胞不能识别病毒的一个优势决定簇。基于艾滋病病毒单一序列的疫苗所诱导的免疫反应可能仅仅是针对型特异性的，而不能给存在于人体内遗传多样性艾滋病病毒分离株的感染提供保护。因此，疫苗发展策略必须考虑到病毒序列的多样性。
    为应对艾滋病病毒的变异，其中的一个策略是联合代表毒株的不同基因或者蛋白质作为免疫原。这种方法的原理是，针对病毒特定部分的免疫反应在暴露于多个相关变体蛋白后可能会发生改变，导致产生记忆T细胞和B细胞，这些细胞能识别的序列与用于诱导记忆细胞群的序列相关但又有所不同。由美国NIH疫苗研究中心（美国马里兰）主持的临床试验所使用的免疫原包含三个不同的外膜序列，编码A、B、C亚型代表毒株的外膜蛋白。
    对这种疫苗所诱导的免疫反应的初步评估提示，针对艾滋病病毒外膜蛋白的体液和细胞免疫反应互相不干扰。然而，尽管这种疫苗所诱导的免疫反应比单一的基因所诱导的免疫反应要广得多，但是还没有证明这些免疫反应的广度高于所期望的基于“加和”的免疫原带来的免疫反应。
    其它的应对艾滋病病毒分离株基因多样性免疫学问题的方法也正在评估。其中的一些策略是利用通过重建系统发生而产生的假设病毒基因序列。这些策略是基于世界范围内艾滋病病毒基因多样性的资料积累而建立的。根据每一个艾滋病病毒基因的共同序列，设计编码病毒蛋白的每一个位置最常见的氨基酸。利用祖先序列构建近似的祖先病毒基因序列。在这两种方法中，这些假设基因序列与当前流行的序列之间的同源性比当前流行的大多数病毒序列之间有更高的同源性。重要的是，基于这些类型的假设序列构建的病毒外膜蛋白，在一些离体实验中证明是有功能的。这些外膜蛋白既能与CD4结合也能与趋化因子受体结合，也能与识别艾滋病病毒保守的中和抗原决定簇的单克隆抗体结合。
    基于这些假设基因发展的疫苗比是否合并单一的自然发生的病毒基因疫苗能够诱导更广的免疫反应需要进一步研究阐明。

    疫苗诱导的免疫反应
    以当前技术手段研制的能够诱导广谱中和抗体和广谱CTL反应的免疫原所诱导的免疫反应的持久性、数量和质量可能仍然不足以提供有效的保护。实际上，研究提示恒河猴预防灵长类慢病毒感染所需要的中和抗体水平远远高于传统疫苗模式所诱导的中和抗体水平。而且，在志愿者身上进行的疫苗试验显示，在人身上产生的CTL 反应的强度比在疫苗在恒河猴所诱导的能控制灵长类慢病毒传播CTL反应的强度要低。
    尽管重组活病毒载体作为诱导针对艾滋病病毒细胞免疫反应的手段是有希望的。但是，在志愿者身上疫苗所诱导的免疫反应要比在非人灵长类动物上所诱导的免疫反应的强度要低得多。
    免疫原性的降低可能是由载体本身特异性的预存免疫造成的。例如，Ad5通过自然感染并在体内形成了针对Ad5的特异性免疫，这种预存免疫可能降低Ad5 载体疫苗的免疫原性。在恒河猴身上Ad5载体所诱导的免疫反应并不干扰Ad5载体疫苗的免疫原性，这是因为感染非人灵长类的腺病毒与载体疫苗的腺病毒属于不同的家族，这种腺病毒具有不同的血清学特点。为了设法避开Ad5特异性预存免疫的影响，正在研制一些新型的腺病毒载体，这些载体在人体内不存在预存免疫，如Ad35 型腺病毒，在人群中的自然感染非常罕见。来自非人灵长类动物的腺病毒，包括来自猩猩的腺病毒作为一种潜在的疫苗载体也正在研制发展中。另外，也正在构建嵌合的腺病毒载体，这种载体能避开体内预存的中和抗体针对载体的敏感性，同时能保持高水平的免疫原性。
    对艾滋病疫苗来说，重要一点是疫苗要能够诱导持久的细胞免疫反应。正在开发一些疫苗载体，这些载体应该在疫苗接种者身上持续存在。这种假设的基础是，如果一个微生物不能被机体彻底清除，那么这些微生物就会继续制造蛋白质，从而保持永久的免疫反应。目前最有希望的载体是由分支杆菌构建而成，包括牛型结核杆菌卡介苗。然而，应该指出的是，已有的资料显示，抗原不持续存在时，记忆T 细胞产生的量可能是最多的。
    研究证明，质粒DNA能够诱导小鼠产生细胞免疫反应和抗体反应，是有效的免疫原。但是，DNA疫苗的在非人灵长类动物的免疫原性比在小鼠身上的免疫原性差，并且在人身上的免疫原性又比在非人灵长类动物身上的免疫原性差。因此，急需新的策略来提高质粒DNA疫苗的免疫原性。这些策略包括质粒DNA与脂质体或多聚体配合使用，以提高它们在体条件下的表达水平，同时保护它们不会被快速降解。同时也正在开发新型的DNA 递送技术，包括利用在体电穿孔技术提高DNA的细胞转染效率。另外，一些研究结果显示，质粒DNA免疫原与编码细胞因子的质粒联合使用，可能提高疫苗诱导的细胞免疫反应。有关这些方法的最好研究是能提高抗原特异性T 细胞克隆扩增的细胞因子的使用，例如白细胞介素2 和白细胞介素15；趋化和诱导抗原提呈细胞成熟的细胞因子，如粒细胞/巨嗜细胞集落刺激因子以及猓骰¯因子等。
    在抗病毒复制和疾病进展中，目前还不清楚的是，疫苗诱导的细胞免疫反应的性质和诱导这些细胞免疫反应的病毒蛋白的特异性哪一个是重要的。不断改进的多色谱流式细胞仪的应用可以评价疫苗诱导的T细胞群的功能。重要的是要确定，是特定细胞因子的产生还是疫苗诱导的T 细胞细胞毒调节剂与病毒复制的有效控制有关。而且，尽管对多个病毒结构基因表达产物都产生免疫反应这一方面的见解是一致的，但是，仍然不清楚针对一些早期调节蛋白（如Tat、Nef）的免疫反应是否能给疫苗接种者提供重要帮助。
    最后，在发展技术，提高亚单位免疫原的免疫反应方面也进行了大量的研究。疫苗免疫原要保持其原有的天然构象，因此这项工作面临巨大的挑战。目前倍受关注的技术包括通过Toll样蛋白受体9进行信号转导的油水乳剂和CpG 寡核甘酸佐剂等。
   
    结论
    非人灵长类动物的实验结果提示我们，应该考虑利用已有技术研制能保护CD4＋记忆T细胞的艾滋病疫苗, 从而减缓感染的临床进程。目前正在进行的疫苗临床试验（重组腺病毒载体疫苗，以DNA初免、以重组腺病毒疫苗加强免疫的免疫策略）就是对这种可能性的验证。最近的研究进展提示免疫接种所给予的保护力有望得到提高。通过提高质粒DNA免疫原的免疫原性，发展能够逃避预存载体特异性免疫识别的新一代病毒载体，这些都将大大提高疫苗诱导的免疫反应的强度和持久性。利用共同的基因序列在这些新型的载体上应该能够实现更为广泛的免疫识别。而且，诱导广谱中和抗体和黏膜免疫反应的策略研究会进一步提高艾滋病疫苗的功效。尽管发展一个有效的艾滋病疫苗仍然面临巨大的挑战，但是随着这些领域研究的不断进展，使得我们最终能够控制艾滋病传播的前景是乐观的。

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第十五届逆转录病毒和机会性感染大会小结

    JON COHEN 在Science杂志(2008 Feb 15;319(5865):888)上撰文, 总结了在第十五届逆转录病毒和机会感染大会上交流的一些观点。
    新药物的研究一向很受科学家的重视。但是，最近在美国波士顿召开的第十五届逆转录病毒和机会感染大会（CROI）上，治疗的地位已经退居预防之后。虽然现在有不少较强的抗HIV药物，但能有效的阻止HIV感染的药物却很少。本次会议得出的结论依然不太理想。但是有一些会议报告给我们带来了一丝希望，比如研究者找到了一些新的方法阻断HIV的母婴传播，还有一些关于HIV怎样感染和破坏免疫系统的新观点。
    去年九月份AIDS疫苗研究领域遭受了沉重的打击，一种很被认为非常有希望的AIDS疫苗经过临床中期数据分析后发现，疫苗对HIV没有预防保护作用。还有一些证据指出默克公司开发的携带HIV基因的疫苗使用腺病毒株Ad5为载体，会产生一些抗腺病毒的抗体，可能在某种程度上导致AIDS病毒易感性。然而，加州旧金山公共健康系流行病学家Susan Buchbinder提供的资料表明腺病毒株Ad5为载体的疫苗本身不会有危害。包皮环切可以降低男性感染HIV的几率，产生高水平Ad5抗体的未包皮环切的男性似乎更容易被感染。“包皮环切至少和Ad5的影响效果差不多，”虽然后期的分析很难分辨影响的真正原因，但Buchbinder说：“我认为在末期Ad5和增加易感性没有什么联系。”
    在预防研究领域的另一个打击是华盛顿大学的Connie Celum称，一项关于单纯疱疹病毒-2(HSV-2)免疫机体后是否能降低HIV的易感性的研究结果和预期有差距。HSV-2感染后生殖器溃疡使通过性途径感染HIV的几率增加了2至3倍。Celum研究了来自不同国家的3000志愿者发现使用抗HSV-2药物acyclovir治疗后不能降低HIV的传播。经18个月后，接受acyclovir治疗的75人感染了HIV，而安慰剂组只有64人感染。Celum称使用更强的抗HSV-2 药物或者更有效的HSV-2疫苗可能会起到干涉作用。
    积极的方面是，在两项关于发展中国家数千名HIV-1感染孕妇的研究中首次发现婴儿使用抗HIV-1药物可以预防通过母乳传播病毒。但是由于婴儿会产生抗药性，会阻碍感染后治疗的选择性。
    两年前刚刚发现了一种新的免疫细胞——Th17细胞。CD4细胞是HIV攻击的靶细胞；Th17细胞是CD4细胞的一种，分泌IL-17。三个实验室的报告指出猴和人肠道中的Th17细胞的耗竭后使得肠中的菌体进入血液中，活化的CD4细胞过早死亡或成为HIV的靶点。宾夕法尼亚大学Guido Silvestri实验室的博士后Barbara Cervasi的一项研究表明，HIV感染者和SIV感染的短尾猿的胃肠道中的Th17细胞大大的衰竭。
    在会议的最后，伯明翰阿拉巴马大学George Shaw报告称他的研究组对102名最新感染者体内HIV的包膜基因进行测序，发现只有一种病毒的感染占80%。虽然其他研究表明HIV性传播的瓶颈在于只有很少的病毒可以感染，然而这是第一次阐明原因。Shaw希望能找到传播的HIV优势变异株，这项结论对于疫苗研究者来说是一个好消息。Shaw说：“如果只对付一个病毒，那么开发一种相应的疫苗并不困难。”

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感谢论坛会员：smallyyw  对本帖的贡献