走进科学
艾滋病病毒疫苗到底能做出来不？
话说这篇文章有点不很好懂，需要高中的基本生物知识和一些对艾滋病病毒作用机制的背景知识。这是一些有用的链接：DNA转录，艾滋病发病过程，免疫系统。当然了，如果你能联系你高中的生物老师然后说，啊，我发现我当初上课的时候没好好听讲真是错了，您能给我讲一讲细胞复制的过程么，嗯嗯嗯，啊好长还是算了，您给我当时班上生物课代表的联系方式么？就是那个长头发很的，很漂亮的那个女同学……那就更好了。
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在1980年代早期，世界上开始出现了一种神秘的病症，症状严重，常常致死。医务工作者开始不停的研究这种奇怪的恶性病。在1984年4月23日美国健康及人口服务组织 US Secretary of Health and Human Services 书记贺玛特Margaret Heckler宣布科学家已经确认了造成艾滋病的病毒，HIV，书记说对了。同时，贺书记也做出了预言“人类会在两年内研发出艾滋病疫苗。”这一点，书记说错了。
尽管人类做了28年的研究，我们仍然没有HIV疫苗。在此期间，世界上已经有25,000,000人死于艾滋病及并发症了。艾滋病为何如此难以战胜？为此，我们要搞清HIV的致病机制。
首先，HIV是非常容易变异的。在病患被感染几个月后，病毒就已经可能在病人体内变异出上百万种变种病毒了。正是这种不停变异的机制，让HIV比我们以往交手的病毒都难战胜。那格瑞Gary Nabel是美国国家过敏及传染病研究院US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) 主任。那主任说“基本上所有的疫苗都是只能对付几种数量有限的变异体。”
疫苗的工作机制是它将训练人类的免疫系统识别病毒特征的某一部分，这样，人体就能够生产对付病毒的抗体。对于HIV来说，最明显的特征就它表面的蛋白质gp120。HIV用这种蛋白质依附于人类细胞并开始对细胞破坏。此外，这种蛋白质不停的变异，免疫系统非常难以识别。此外，这种蛋白质分子出现的方式是一次三个，并且附着这分子量巨大的糖分子，将分子隐藏起来。
此外，HIV破坏的就是免疫细胞，恰恰就是要消灭病毒的细胞。所以，病毒可以附着在免疫细胞上，用糖分子把自己裹得紧紧的，把自己的DNA塞进细胞中，把它变成一个长期运转的病毒制造工厂，安安静静的做几年坏事后再把细胞弄爆，释放出大量的病毒。
恩，所以说，制作HIV疫苗就相当于向几百万个移动的靶子射击，靶子会动，装备着重重装甲，啊哈，它还会吃掉你的子弹。
逆流而上
迄今为止，其他所有人体感染的微生物都有自愈的先例，即人体免疫系统自己消灭这些微生物的先例。方安东Anthony Fauci是是美国国家过敏及传染病研究院US National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) 的主任研究员Head immunologist，方主任说：“对于其他所有微生物，人体都有自愈的病例。就是说，人体免疫系统完全消灭了微生物。这就是大自然给我们的证明，证明免疫系统能够战胜这种微生物。”但是HIV例外，“很令人惊讶的一点就是，在全世界30,000,000例HIV病患中，我们完全找不到人体免疫系统战胜病毒，自我治愈的先例。”有些人有特殊基因，能够抑制病毒的大量复制。但是从没有人的免疫系统能够完全消灭这些可恶的小东西。
面对这样的挑战，艾滋病疫苗的研究是一连串的失败也就不奇怪了。在所有的试验疫苗中，只有3种疫苗走到了临床试验的地步：Vaxgen的 AIDSVAX 疫苗，它是由两个gp120蛋白的碎片组成，它完全没有任何效果。而Merck的 v520 疫苗是向一种无害的病毒植入3个HIV病毒基因而成，它的效果更糟。本来，它的目的是要控制一种免疫细胞T-细胞去攻击被病毒感染的细胞。它失败了。更吓人的是，实验的结果是被实验者在接种疫苗后变得更容易感染病毒了，这其中的原因尚不完全清楚。
唯一的正面结果来自2009年。在泰国进行的一个16，000人参加实验，实验检测了两种疫苗混合使用的效果：其一是包含着3个HIV基因的鸟类病毒，作用是激发免疫系统的反应；还有一个简洁版的AIDSVAX 疫苗。 这两种疫苗各自已经被证明对艾滋病没有预防作用，所以学界认为这仅仅是浪费时间和精力罢了。但是让人惊讶的是，这个疫苗成功的让感染风险减小了31%。这是一个很大的成就，但是距临床应用还有很大距离。（作为比较，麻疹和骨髓灰质炎的疫苗成功率能达到95%）
学界对这种鸡尾酒疫苗的作用毁誉参半。一些科学家注意到这种疫苗的效果时效性很短，并且仅限于低危人群。另一些科学家则看到了一线希望，这个成功预示着艾滋病疫苗还是可能的。但是，科学家注意到疫苗并没有减少已感染病患身体中的病毒数量，这不科学。我们仍在研究，暂未完全理解这种疫苗的作用机制。
新希望
但是尽管现有的研究都没有正面结果，科学家们仍在努力。根据魏柯富Wayne Koff 是国际艾滋疫苗行动International AIDS Vaccine Initiative 的主任，魏主任说 “自从泰国的研究结果发表后，有关艾滋病的研究开始了重新整合。”
最新研究表明，许多的艾滋病患者都会在体内形成一种神秘武器：“泛用中和抗体”，这个抗体可以消灭多种HIV病毒。对于很多患者来说，这种抗体已经形成的时候已经晚了。HIV病毒已经在体内大量繁殖，并且开始进化变异以克服基因不足。所以，如果我们能让免疫系统早点反应，及时制造这种抗体，HIV病毒能够在大量复制并开始变异之前就被抑制，甚至被清除。
实际上，我们在原子层面清楚的HIV表面蛋白分子的构成，根据这个，我们可以识别出正确的抗体。根据那主任Nabel的研究，这种蛋白质不会变异。因为如果它变异了，HIV病毒的功能就会受到损坏。那主任Nabel研究了病人的血液，寻找针对这种蛋白质分子的抗体以及制造抗体的细胞。在2010年，他找到了3种，其中2种细胞能够制造消灭90%的HIV病毒。其他的科学家也有类似的研究结果，比如来自斯规博研究院Scripps Research Institute的薄丹思Dennis Burton。薄主任计划混合使用这些超级抗体，各自攻击病毒的不同部分，不给它们留下任何幸存并进化的可能。薄主任预期能够在2013年早期开始生产第一代抗体，接着，他希望在接下来的研究中进一步增强抗体的功能。薄主任认为能在几年以后开始进入临床试验。
疫苗研制者们也在研究刺激免疫T细胞以使其攻击其受感染的细胞。 Merck公司的v520疫苗就是这样的策略。虽然这一疫苗失败了，但是科学家现在找到了更好的让基因进入细胞，复制转录以攻击受感染的细胞部分。两种方法是互补的，魏柯富Wayne Koff 说：“我们需要两种攻击方式一起起效。”
迫在眉睫
我们尚不知道这样的战略是否会起效。我们确定的一点是对艾滋病疫苗的需求不会消失。有很多种抑制艾滋病的方法。避孕套，消毒润滑胶以及对艾滋病的早发现，早治疗。方主任Anthony Fauci 说到“我们已经开始向正确的方向努力了。但是如果我们能在抗击艾滋病的武器库中多加一个疫苗，就算它不是90%有效，这仍对我们非常有利。现在，对这中疫苗的需求真的非常急迫。”
许多年的研究仍未得到能够满足这个急迫需求的结果，这一点似乎非常令人沮丧。但是我们在这些研究中积累了知识。同时，有关人体免疫系统以及病毒我们仍有很多东西不清楚。我们还要注意到一点，在骨髓灰质炎被认定了47年以后，针对其的疫苗才被研制出来。麻疹疫苗用了42年。乙型肝炎疫苗用时相对较短，但也花了16年。方主任说“28年不是一个过于长的时间。”本文译自 notexactlyrocketsience，由 萝卜君 编辑发布。