重大科研發現-科學家報告了艾滋病新疫苗

【科學家報告說艾滋病疫苗生產有了很大的改進】過去十年的艾滋病研究已經導致了很多有希望的想法來預防艾滋病病毒感染的疫苗，但是很少有候選疫苗在臨床試驗中被檢測過。其中一個原因是基於病毒包膜蛋白製造疫苗的技術難度，根據Phil Berman的說法，Phil Berman領導開發了唯一在臨床試驗中顯示出抗HIV功效的唯一疫苗的主要成分。

加州大學聖克魯茲分校的生物分子工程Baskin教授伯曼現在已經開發出了用於生產HIV疫苗的新方法。他的方法解決了困擾該領域的重大技術問題。Berman上周在加拿大舉行的關於艾滋病疫苗的會議（「疫苗發現和發展中的新興技術」）上的一次演講中，描述了他的實驗室製作的新方法和候選疫苗， （1月28日至2月1日在阿爾伯塔省班夫舉行，是基石研討會全球衛生系列的一部分）。

Berman說：「已經有數十種有趣的候選疫苗被描述，但大多數尚未在人類中進行過測試，因為以前沒有可能以適當的方式及時製造它們。 「我們開發的技術應該打破艾滋病疫苗研發的瓶頸，因為它大大縮短了時間，提高了產量，降低了成本。」

Berman的實驗室能夠使用機器人來縮短生產穩定的細胞系所需的時間，這些細胞系需要為疫苗製備蛋白質，同時大大增加細胞系能夠產生的蛋白質。產量的提高使得將用於大型臨床試驗的疫苗所需的生物反應器的尺寸減小- 從200到10,000升的容器到50或100升的容器，從而大大節省了所需的設備和成本材料。此外，Berman的實驗室能夠創造使HIV包膜蛋白與正確的碳水化合物成分（稱為聚糖）有效的免疫反應所需的細胞系。

Berman說：「蛋白質附著的碳水化合物非常重要，直到最近才有人意識到。 製造這些包膜蛋白疫苗的常規方法是摻入錯誤的碳水化合物，我們現在知道這破壞了許多被保護性抗體識別的重要抗原位點。」

源自中國倉鼠卵巢（CHO）細胞的細胞系是用於產生用於治療用途的複雜重組蛋白的工業標準。這些細胞也可用於生產HIV疫苗。將所需蛋白質的基因以稱為轉染的過程轉移到CHO細胞中，並篩選成千上萬的轉染細胞以發現少量產生大量蛋白質的稀有細胞。最好的細胞系大批量生長，其工藝類似於釀造啤酒的酵母發酵，然後分離和純化蛋白質。

Berman實驗室開發了一種新的機器人方法來分離製造HIV包膜蛋白的高產細胞系。這將生產穩定細胞株所需的時間從18-24個月縮短到2-3個月，同時使產量提高了100-200倍。這些改進與Berman先前在創建AIDSVAX疫苗方面的經驗相比，首先是Genentech然後是VaxGen。

AIDSVAX是RV144大規模臨床試驗中使用的實驗性疫苗方案的一個組成部分，其在預防新的HIV感染中顯示31％的功效。 RV144結果顯示，其保護與HIV包膜蛋白稱為gp120的某個片段的抗體。然而，其他研究顯示，許多最有效的抗體（能夠中和許多不同HIV株的廣譜中和抗體）實際上識別附著於gp120的碳水化合物組分（聚糖）。

Berman說：「我們意識到原來艾滋病疫苗的碳水化合物類型是完全錯誤的，如果我們能找到一種合適的碳水化合物類型，我們可以提高保護水平。」

所以他和他的研究生Gabriel Byrne開創了一個細胞系，可以產生HIV包膜蛋白上的異常聚糖，而不是複雜的聚糖CHO細胞通常產生的聚糖。這是通過稱為CRISPR / Cas9的強大的新基因編輯技術實現的。Berman的實驗室使用CRISPR來創建一種新的細胞系，他們稱之為MGAT CHO，它產生的蛋白質缺乏含有唾液酸的複雜聚糖，並富含HIV包膜蛋白上的簡單「高甘露糖」類型。這種新的細胞系意外的好處是，它能夠更簡單，更便宜地回收和純化蛋白質。

Berman說：「過去人們認為碳水化合物並不具有免疫原性，但是艾滋病病毒把所有的事情都變成了現實，事實證明，最重要的抗體是針對這種不尋常的碳水化合物的。 我們現在可以第一次用這種疫苗製造疫苗，而且我們已經創建了RV144試驗中使用的疫苗的改進版本，我們希望能夠將療效從31％提高到50％以上，並且這可能需要進行產品註冊。」

Berman實驗室目前有兩條細胞系，他說已經準備好大規模開始生產疫苗。他現在正在尋找合作夥伴和資金來進行臨床試驗。一種疫苗是含有正確種類的聚糖的AIDSVAX的改良版本。另一種是在南部非洲和印度廣泛傳播的病毒株C（Clade C），佔全球新感染艾滋病毒的大部分。

研究人員繼續在臨床研究中使用AIDSVAX疫苗，因為它很難製造新的HIV疫苗，Berman說，自從2009年RV144結果發布以來，已經有14個這樣的研究。「他們仍然在使用這是我們在20世紀90年代早期製造的同樣的老疫苗，雖然產品的穩定性和安全性證明了我們製造的疫苗的質量，但是需要新的疫苗。」「這只是強調需要找到一種更有效的方法來製造艾滋病疫苗。」

除了Berman的講話之外，他的實驗室的其他幾個成員在會議上介紹了他們的方法和發現的細節。Berman說，他們希望今年晚些時候在幾篇論文中發表他們的發現。這項研究是由美國國立衛生研究院過敏和傳染病研究所的主要資助。

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