生物制品學(xué)專題-艾滋病及其疫苗研究現(xiàn)狀

生物制品學(xué)專題-----艾滋病第一頁，共三十七頁。艾滋病是怎么發(fā)現(xiàn)的?第二頁，共三十七頁。1978—1979年間工作在一些同性戀社區(qū)業(yè)的醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)許多同性戀者先后出現(xiàn)了機體因存在嚴重免疫缺陷而導(dǎo)致的各種各樣的病毒、細菌或寄生蟲的感染。1980年—1981年初連續(xù)5名青年人出現(xiàn)卡氏肺囊蟲肺炎而死亡，引起了美國MichelaelD.Gottlieb醫(yī)生的注意并向亞特蘭大疾病控制中心（CDC）發(fā)出了呼吁。

同時紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院皮膚病學(xué)和微生物學(xué)教授AlvinFriedman-kien醫(yī)生也因總結(jié)了有近30名同性戀年青人均患有卡波西氏肉瘤而向美國CDC進行了報告。1981年6月5日美國CDC報告了這些病例，疾病的名稱為獲得性免疫缺陷綜合征（Acquiredimmunodefieiencysyndrome，AIDS），它可經(jīng)同性戀傳播。艾滋病是怎么發(fā)現(xiàn)的?第三頁，共三十七頁。1982年因發(fā)現(xiàn)少量血友病患者感染了同樣的病毒而使人們了解到這一病毒同樣可以經(jīng)血液傳播。1983年2月3日法國巴斯德研究院LucMontagnier、FriancoiseBarre'-sinoussi和Jean-claudeChermann發(fā)現(xiàn)了這一病毒，將之命名為淋巴腺病相關(guān)病毒。1986年5月，國際病毒分類委員會將這個感染人體后引發(fā)艾滋病的病毒正式命名為“人類免疫缺陷病毒（HIV）艾滋病是怎么發(fā)現(xiàn)的?第四頁，共三十七頁。什么是艾滋?。ˋIDS）與獲得性免疫缺陷病毒(HIV)?第五頁，共三十七頁。艾滋病是“獲得性免疫缺陷綜合征”的簡稱，來源于英文縮寫AIDS，是感染人類免疫缺陷病毒（HIV）后引起的一種慢性、進行性的致命性疾病。

HIV感染人體后，在人體內(nèi)以每天復(fù)制109—1012個的速度迅速增長，主要侵犯和破壞CD4+細胞，使感染者的免疫功能呈進行性下降。什么是艾滋?。ˋIDS）與獲得性免疫缺陷病毒(HIV)?第六頁，共三十七頁。感染HIV后臨床表現(xiàn)的三個階段：急性期無癥狀期（潛伏期）艾滋病期什么是艾滋?。ˋIDS）與獲得性免疫缺陷病毒(HIV)?第七頁，共三十七頁?；颊呓?jīng)過幾年至十幾年的時間進入到艾滋病期時，因機體免疫功能極其低下，CD4細胞計數(shù)可小于200/μL，繼發(fā)各種機會性感染（如細菌感染、真菌感染、寄生蟲的感染等）或腫瘤、可出現(xiàn)不易治療且反復(fù)出現(xiàn)的皮膚疾病，若不治療則愈后極差。什么是艾滋?。ˋIDS）與獲得性免疫缺陷病毒(HIV)?第八頁，共三十七頁。艾滋?。ˋIDS）是怎樣傳播的?第九頁，共三十七頁。人類一直被微生物包圍著。眾所周知的結(jié)核和瘧疾每年不斷奪去許多人的生命，但是本世紀發(fā)生了兩件更嚴重的災(zāi)難，一件是1918年發(fā)生的流感大流行。全世界近2千5百萬人死亡，另一件是一種被人類免疫缺陷病毒(HIV)所引起的艾滋病(AIDS)，這種傳染病從1981年夏季被世界上首次認識以來，已經(jīng)在世界許多地區(qū)包括中國流行。艾滋病是怎樣傳播的?第十頁，共三十七頁。今年是艾滋病被確診的第30個年頭，據(jù)估計，全球共有3500萬人感染人免疫缺陷病毒(HIV)，而其蔓延趨勢仍在擴大。那么艾滋病究竟是怎樣在人類間傳播的呢？

艾滋病是怎樣傳播的?第十一頁，共三十七頁。目前公認的艾滋病傳播途徑有三條，即性傳播、血液傳播和母嬰傳播。艾滋病是怎樣傳播的?第十二頁，共三十七頁。艾滋病是怎樣傳播的?第十三頁，共三十七頁。艾滋病是怎樣傳播的?第十四頁，共三十七頁。尿液會傳播HIV嗎尿液可以作為診斷感染HIV-1的標本來源，但并非HIV-1的傳染源。（詳細資料略，有疑問可課后探討）蚊蟲會傳播艾滋病嗎有資料表明蚊蟲叮咬人體后喙上所帶血量里的病毒不足以導(dǎo)致其他人體感染HIV，研究表明要連續(xù)叮咬28次后的所帶病毒量可以導(dǎo)致人體感染。

唾液會傳播HIV嗎在唇舌和口腔粘膜完好的情況下，一般的接吻不是傳播HIV-1的危險行為，而在口腔粘膜存在破損或潰瘍的情況下，或者因長時間的深吻導(dǎo)致粘膜破損時，則不能排除傳播病毒的危險性。艾滋病是怎樣傳播的?第十五頁，共三十七頁。艾滋病病毒的研究第十六頁，共三十七頁。有關(guān)HIV人類免疫缺陷病毒（HumanImmunodeficiencyVirus,簡稱HIV），它在分類學(xué)上屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒科（Retroviridae）、慢病毒屬（Lantivirus）、靈長類慢病毒群（PrimaitelentivirusGroup）第十七頁，共三十七頁。HIV的結(jié)構(gòu)人類免疫缺陷病毒直徑約120納米，大致呈球形。病毒外膜是類脂包膜，來自宿主細胞，并嵌有病毒的蛋白gp120與gp41；gp41是跨膜蛋白，gp120位于表面，并與gp41通過非共價作用結(jié)合。向內(nèi)是由蛋白p17形成的球形基質(zhì)（Matrix），以及蛋白p24形成的半錐形衣殼（Capsid），衣殼在電鏡下呈高電子密度。衣殼內(nèi)含有病毒的RNA基因組、酶（逆轉(zhuǎn)錄酶、整合酶、蛋白酶）以及其他來自宿主細胞的成分（如tRNAlys3，作為逆轉(zhuǎn)錄的引物）。HIV電鏡圖片第十八頁，共三十七頁。HIV的結(jié)構(gòu)第十九頁，共三十七頁。HIV的復(fù)制周期HIV的復(fù)制過程包括以下幾個步驟：病毒穿入、逆轉(zhuǎn)錄、整合、基因表達、裝配、出芽和成熟。HIV的致病機制HIV選擇性的侵犯帶有CD4分子的，主要有T4淋巴細胞、單核巨噬細胞、樹突狀細胞等。細胞表面CD4分子是HIV受體，通過HIV囊膜蛋白gp120與細胞膜上CD4結(jié)合后，gp120構(gòu)像改變使gp41暴露，同時gp120-CD4與靶細胞表面的趨化因子CXCR4或CXCR5結(jié)合形成CD4-gp120-CXCR4/CXCR5三分子復(fù)合物。gp41在其中起著橋的作用，利用自身的疏水作用介導(dǎo)病毒囊膜與細胞膜融合。最終造成細胞被破壞。第二十頁，共三十七頁。有關(guān)HIV自身免疫無法清除的原因艾滋病病毒進入人體后，首先遭到巨噬細胞的吞噬，但艾滋病病毒很快改變了巨噬細胞內(nèi)某些部位的酸性環(huán)境，創(chuàng)造了適合其生存的條件，并隨即進入T－CD4淋巴細胞大量繁殖，最終使后一種免疫細胞遭到完全破壞。

HIV感染后可刺激機體生產(chǎn)囊膜蛋白（Gp120,Gp41）抗體和核心蛋白（P24）抗體。在HIV攜帶者、艾滋病病人血清中測出低水平的抗病毒中和抗體，其中艾滋病病人水平最低，HIV攜帶者最高，說明該抗體在體內(nèi)有保護作用。但抗體不能與單核巨噬細胞內(nèi)存留的病毒接觸，且HIV囊膜蛋白易發(fā)生抗原性變異，原有抗體失去作用，使中和抗體不能發(fā)的應(yīng)有的作用。在潛伏感染階段，HIV前病毒整合入宿主細胞基因組中，免疫會把HIV忽略不被免疫系統(tǒng)識別，自身免疫無法清除。第二十一頁，共三十七頁。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十二頁，共三十七頁。免疫系統(tǒng)艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十三頁，共三十七頁。艾滋病疫苗

-概念及特征艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀疫苗是一種生物制品，是指用微生物或其毒素、酶、人或動物的血清、細胞等制備的供預(yù)防、診斷和治療用的制劑。HIV疫苗包括HIV滅活疫苗、HIV減毒活疫苗、亞單位疫苗、活載體病毒蛋白疫苗、DNA疫苗等。第二十四頁，共三十七頁。艾滋病疫苗種類HIV滅活疫苗和HIV減毒活疫苗采用針對病原體的滅活疫苗或減毒活疫苗能夠模仿具有生物活性的這種病毒，將整個病毒顆粒呈遞給免疫系統(tǒng)，從而引起廣泛的免疫影響。其危險性較大。亞單位疫苗由一種或一種以上HIV蛋白的非傳染性顆粒構(gòu)成，有包裝的逆轉(zhuǎn)錄病毒核酸序列，故安全性良好?；钶d體病毒蛋白疫苗將編碼病毒蛋白的基因插入其他活病毒或細胞基因組中并用之感染動物或人體，使外源基因在宿主細胞表達，可產(chǎn)生對基因產(chǎn)物及載體的免疫應(yīng)答。DNA疫苗被稱為繼完整病原體疫苗和基因工程重組蛋白疫苗之后的第3代疫苗，將插入并表達目的抗原基因之質(zhì)粒DNA經(jīng)各種轉(zhuǎn)移途徑轉(zhuǎn)入機體細胞，借用宿主細胞的表達加工合成抗原分子。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十五頁，共三十七頁。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀HIV滅活疫苗和HIV減毒活疫苗一些試驗結(jié)果證明：這種疫苗注入體內(nèi)，可使病人血清HIV抗原轉(zhuǎn)陰，減慢疾病進展速度。但對這種疫苗的安全性，擔心這種疫苗引起感染，造成不良后果。有研究表明:用一株自然減毒的猴免疫缺陷病毒（SHIV）活毒株接種獼猴可以阻止毒性SIV毒株在成年和新生獼猴中致病，但不能預(yù)防病毒感染。至今難以證實HIV滅活疫苗能否有效的誘導(dǎo)機體產(chǎn)生細胞免疫應(yīng)答。許多研究人員希望通過刪除對HIV的復(fù)制必不可少的基因來制備其變異缺陷株，使其在引起強烈免疫反應(yīng)的同時又不會使人患上艾滋病，但還沒有取得有效的研究成果。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十六頁，共三十七頁。亞單位疫苗美國VaxGen公司研制的重組gp120蛋白疫苗是唯一已進入人體Ⅲ期臨床試驗的HIV-1疫苗。但該疫苗由于是單體重組蛋白，刺激產(chǎn)生的中和抗體譜較窄，抗HIV-1野生株的攻擊力有限。因此，為了提高該類疫苗的保護能力，需要繼續(xù)研制接近天然HIV-1的重組糖蛋白以及近一步了解膜蛋白結(jié)構(gòu)及免疫侵入機制。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十七頁，共三十七頁。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀?活載體病毒蛋白疫苗活病毒載體包括痘苗病毒、桿狀病毒和腺病毒等。研究較多的是痘病毒疫苗。痘病毒疫苗在感染宿主細胞胞漿中復(fù)制，無致癌性，此類疫苗可誘導(dǎo)機體產(chǎn)生細胞免疫和體液免疫且疫苗易于生產(chǎn)和保存。但對其安全性問題仍應(yīng)加以關(guān)注。HIV感染導(dǎo)致機體免疫抑制，若載體在體內(nèi)變異，威脅患者本身的生命。已報道進入Ⅱ期臨床試驗的金絲雀痘病毒載體疫苗被證明可產(chǎn)生持久的體液免疫和細胞免疫應(yīng)答。因鳥類痘病毒在人的細胞中沒有完整的復(fù)制周期，所以其安全性相對較好。第二十八頁，共三十七頁。DNA疫苗1992年，Tang等首先經(jīng)鼠皮膚直接接種編碼外源蛋白的質(zhì)粒DNA，發(fā)現(xiàn)這種免疫方式也能使機體產(chǎn)生抗體應(yīng)答，證實“裸”DNA可以通過抗原表達作為免疫原。裸露的質(zhì)粒DNA注入機體后,可以進入細胞并持續(xù)表達外源蛋白,從而有效地激發(fā)體液免疫和細胞免疫。它們在獼猴試驗上的有效性已經(jīng)得到證實,通?？梢宰柚筍IV引起的AIDS。DNA疫苗是如今艾滋病疫苗研制的熱點，且已有HIV的DNA疫苗進入人體試驗階段。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第二十九頁，共三十七頁。2008年CarlHJune等在《Naturebiotechnology》報道利用鋅指蛋白核酸酶技術(shù)將CCR5Δ32突變型基因同源重組至T淋巴細胞，并通過小鼠實驗證明該重組細胞具有一定抗HIV感染能力。2010年，德國學(xué)者KristinaAllers等在《Blood》報導(dǎo)1例利用CCR5Δ32基因型骨髓移植治愈一名伴有白血病的HIV患者，各項指標均達到臨床治愈標準，這是迄今為止唯一報道成功治愈HIV患者的案例。新的突破艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀第三十頁，共三十七頁。2011年5月6日，澳大利亞墨爾本大學(xué)報道，該校微生物與免疫學(xué)系IvanStratov博士與StephenKent教授通過采用新技術(shù)，分析HIV攜帶者的血液樣品，發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)的病毒發(fā)生變異，以躲避體內(nèi)一種稱為ADCC的抗體。該研究發(fā)現(xiàn)了ADCC攻擊HIV病毒的部位以及HIV病毒如何變異躲避ADCC抗體的機理。多個HIV疫苗試驗表明，ADCC具有較強的抵抗HIV病毒的功能，但研究人員對ADCC的作用機理了解甚少。ADCC抗體確實迫使HIV發(fā)生變異，使HIV的‘毒性’減弱。該研究結(jié)果還表明，如果在人體感染HIV病毒之前，通過疫苗使人體獲得ADCC抗體，那么人體將可以免遭HIV病毒的侵襲。這為開發(fā)HIV疫苗帶來了曙光。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀新的突破第三十一頁，共三十七頁。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀?2011年7月，美國過敏癥和傳染病研究所專家在美國《科學(xué)》期刊上發(fā)表最新研究成果，稱發(fā)現(xiàn)了兩種能夠“綁定”并打擊90%以上艾滋病病毒變異毒株的抗體。新的突破第三十二頁，共三十七頁。艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀2011年9月13日，英國《每日郵報》報道：抗艾轉(zhuǎn)基因熒光貓誕生。美國梅奧醫(yī)學(xué)中心的研究人員將能對抗艾滋病病毒的恒河猴基因和在紫外線照射下會發(fā)綠色熒光的水母基因注射到未受精的貓科動物卵子中。該水母基因主要用于追蹤限制因子，發(fā)出綠色熒光即表示體內(nèi)存在該蛋白?？茖W(xué)家們通過試管受精技術(shù)讓這些卵子受精，隨后將其移植入代孕母親體內(nèi)。經(jīng)過22次嘗試，科學(xué)家們制造出了5只轉(zhuǎn)基因貓，其中3只存活了下來。最新研究結(jié)果證明，這3只轉(zhuǎn)基因貓都能對抗FIV，表明天然對抗猴艾滋病病毒的限制因子能夠幫助貓科動物對抗FIV。最新方法為治療人類艾滋病打開了一扇大門。新的突破第三十三頁，共三十七頁。新的突破艾滋病疫苗研究現(xiàn)狀最近一項研究發(fā)現(xiàn)，以DNA疫苗致敏，再加強接種減毒重組病毒載體，可極大地提高特異性免疫，在某些情況下還可對抗病毒感染性攻擊。在靈長類細胞中發(fā)生復(fù)制缺陷的兩個重組Ad5和MVA病毒載體，是臨床前期試驗最成功的載體。MVA和Ad5可以產(chǎn)生許多種人類細胞刺激前炎癥細胞因子，進而增強免疫應(yīng)答。第三十四頁，共三十七頁。艾滋