【正文】 。 HIV 基因組為兩條相同的單股正鏈 RNA， 兩單體由氫鍵組合成二聚體。 HIV1基因組長(zhǎng)約 ， HIV2基因組 長(zhǎng)約 ?；蚪M的 5′ 端有帽結(jié)構(gòu)， 3′ 端有 Poly(A)尾，兩端具有逆轉(zhuǎn)錄病毒的基本結(jié)構(gòu)基因 LTR（長(zhǎng)末端重復(fù)序列），中間有 9 個(gè)開(kāi)放讀碼框架（ ORF）， 3個(gè)結(jié)構(gòu)基因，即編碼核心蛋白的 gag； 編碼外膜蛋白 的 env； 編碼病毒復(fù)制所需逆轉(zhuǎn)錄酶、整合 酶、蛋白酶的 pol。 HIV1 還有 2個(gè)調(diào)節(jié)基因 tat、 rev 和 4 個(gè)附屬基因 nef、 vif、 vpr 和 vpu，分別編碼相應(yīng)的蛋白 [5]。 5 （ 1） gag 基因能編碼約 500 個(gè)氨基酸組成的聚合前體蛋白（ P55），經(jīng)蛋白酶水解形成P1 P24 核蛋白，使 RNA 不受外界核酸酶破壞。 （ 2） Pol 基因編碼聚合酶前體蛋白（ P34），經(jīng)切割形成蛋白酶、整合酶、逆轉(zhuǎn)錄酶、核糖核酸酶 H，均為病毒增殖所必需。 圖 1 HIV 結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2 HIV 基因組結(jié)構(gòu) （ 3） env 基因編碼約 863 個(gè)氨基酸的前體蛋白并糖基化成 gp160、 gp120 和 gp41。已證明 HIV 中和抗 原表位在 gp120 V3 環(huán)上， V3 環(huán)區(qū)是囊膜蛋白的重要功能區(qū)，在病毒與細(xì)胞融合中起重要作用。 gp120 不含有穿膜區(qū)，它通過(guò)與 gp41 的非共價(jià)結(jié)合而保持與細(xì)胞表面的結(jié)合狀態(tài)，當(dāng) gvp120 與 CD4+結(jié)合后，其構(gòu)象改變與 gp41分離，暴露出的 gp41 可插入細(xì)胞膜，由于膜融合，致使病毒核心被導(dǎo)入細(xì)胞。這兩種分子對(duì)病毒感染是至關(guān)重要的。 gp41 與靶細(xì)胞融合，促使病毒進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。實(shí)驗(yàn)表明 gp41 有較強(qiáng)抗原性，能誘導(dǎo)產(chǎn)生抗體反應(yīng)。 （ 4） TaT 基因編碼蛋白（ P14）可與 LTR 結(jié)合，以增加病毒所有基因轉(zhuǎn)錄率，也能在轉(zhuǎn)錄 后促進(jìn)病毒 mRNA 的翻譯。 6 （ 5） Rev 基因產(chǎn)物是一種順式激活因子，能對(duì) env 和 gag 中順式作用抑制序 列(CisActing repression sequance,Crs) 去 抑制作用，增強(qiáng) gag 和 env 基因的表達(dá)，以合成相應(yīng)的病毒結(jié)構(gòu)蛋白。 （ 6） Nef 基因編碼蛋白 P27 對(duì) HIV基因的表達(dá)有負(fù)調(diào)控作用，以推遲病毒復(fù)制。該蛋白作用于 HIV cDNA 的 LTR，抑制整合的病毒轉(zhuǎn)錄?？赡苁?HIV 在體內(nèi)維持持續(xù) 感 染 所必需。 （ 7） Vif 基因?qū)?HIV并非必不可少，但可能影響游離 HIV 感染性、病毒體的產(chǎn)生和體內(nèi)傳播 。 （ 8） VPU 基因?yàn)?HIV1所特有，對(duì) HIV的有效復(fù)制及病毒體的裝配與成熟不可少。 （ 9） Vpr 基因編碼蛋白是一種弱的轉(zhuǎn)錄激活物，在體內(nèi)繁殖周期中起一定作用。 HIV2 基因結(jié)構(gòu)與 HIV1 有差別：它不含 VPU 基因，但有一功能不明 的 VPX基因。核酸雜交法檢查 HIV1 與 HIV2 的核苷酸序列，僅 40%相同。 env 基因 表達(dá)產(chǎn)物激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生的抗體無(wú)交叉反應(yīng)。 3 機(jī)體對(duì) HIV 感染的免疫應(yīng)答 人體的免疫系統(tǒng)是抗外部感染的最后防線，許多病原體感染人體，最終通過(guò)人體的細(xì)胞免疫和體液免疫而消滅。 HIV 感染能激發(fā)機(jī) 體產(chǎn)生特異性的細(xì)胞免疫反應(yīng)和對(duì)各種病毒抗原產(chǎn)生相應(yīng)抗體。如 HIV 感染后可刺激機(jī)體產(chǎn)生囊膜蛋白（ gp4 gp120）抗體和核心蛋白（ p24）抗體 [6， 7]。這種抗體可在 HIV攜帶者及艾滋病病人的血清中檢測(cè)到，說(shuō)明該抗體在體內(nèi)有保護(hù)作用。 HIV 感染者可產(chǎn)生 T 淋巴細(xì)胞的細(xì)胞毒作用，如在感染腦部發(fā)現(xiàn)有 T 淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)，說(shuō)明 T 淋巴細(xì)胞在 HIV感染中發(fā)揮抑制病毒復(fù)制的作用 [8]。 機(jī)體產(chǎn)生的抗體可以中和游離 HIV 病毒及已和細(xì)胞結(jié)合而未進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的 HIV 顆粒。自然殺傷細(xì)胞和殺傷細(xì)胞通過(guò)抗體依賴(lài)性細(xì)胞毒性作用能溶解和殺傷 HIV感染的細(xì)胞。機(jī)體的細(xì)胞免疫和體液免疫作用可在一段時(shí)間內(nèi)控制 HIV的復(fù)制及擴(kuò)散。但是，由于病毒的變異和重組，可以逃脫免疫監(jiān)視，不能被機(jī)體的免疫系統(tǒng)徹底清除。當(dāng)機(jī)體的免疫系統(tǒng)被進(jìn)一步破壞時(shí)，在某些觸發(fā)因素的作用下，使 HIV大量復(fù)制和擴(kuò)散，最終導(dǎo)致艾滋病的發(fā)生 [9]。 4 HIV 入侵細(xì)胞的機(jī)制 HIV 病毒為逆轉(zhuǎn)錄病毒，遺傳信息存在于兩個(gè)相同的單鏈模板中。該病毒能結(jié)合人類(lèi)具有 CD4+受體的細(xì)胞，還能與神經(jīng)表面的半乳糖神經(jīng)酰胺結(jié)合，逆轉(zhuǎn)錄酶可將病毒 RNA逆轉(zhuǎn)錄為 DNA，然后 DNA 再與人類(lèi)基因相整合。病毒 DNA 序列被感染細(xì)胞及其子代細(xì)胞終身攜帶。 7 HIV 進(jìn)入人體后能選擇性的侵犯有 CD4+受體的淋巴細(xì)胞，以 CD4+ T 淋巴細(xì)胞為主。病毒感染 CD4+ T 淋巴細(xì)胞后，首先引起細(xì)胞功能的障礙，細(xì)胞因子產(chǎn)生減少。當(dāng)病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)大量繁殖時(shí)，導(dǎo)致細(xì)胞的溶解和破壞。 HIV 在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制后，可引起細(xì)胞膜的損傷，它可抑制細(xì)胞膜磷脂的合成從而影響細(xì)胞膜的功能，導(dǎo)致細(xì)胞病變。 HIV 還可以感染骨髓干細(xì)胞導(dǎo)致以 CD4+ T 淋巴細(xì)胞減少。 當(dāng) HIV 感染的 CD4+ T 淋巴細(xì)胞表面存在的 gp120 發(fā)生表達(dá)后，它可以與未感染的CD4+T 淋巴細(xì) 胞 CD4+結(jié)合，形成融合細(xì)胞，從而改變細(xì)胞膜的通透性，引起細(xì)胞的溶解和破壞 [10]。 gp41 透膜蛋白能抑制有絲分裂原和抗原刺激淋巴細(xì)胞的增殖反應(yīng)，從而使CD4+T 淋巴細(xì)胞減少。 HIV感染后一般先出現(xiàn) CD4+ T 淋巴細(xì)胞輕度至中度降低，該細(xì)胞總數(shù)可持續(xù)數(shù)年不變，反應(yīng)病毒被免疫應(yīng)答所抑制，歷經(jīng)一段時(shí)間， CD4+ T 進(jìn)行性減少，當(dāng)病毒逃脫免疫抑制時(shí)可導(dǎo)致機(jī)會(huì)性感染和腫瘤的出現(xiàn)，以 CD4+ T 淋巴細(xì)胞數(shù)量及功能的進(jìn)一步下降為特征 [11]， 當(dāng)減少到一定程度，就會(huì)出現(xiàn)機(jī)會(huì)性感染。 5 HIV 藥物和疫苗的研究現(xiàn)狀 20xx 年全球艾滋病感染人口總數(shù)達(dá)歷史最高，艾滋病疫苗和藥物的研發(fā)無(wú)疑具有極其重要的意義 [11]。 艾滋病藥物研制則已從核苷酸類(lèi)抗病毒藥物發(fā)展到逆轉(zhuǎn)錄酶制劑和蛋白酶抑制劑復(fù)方制劑，加強(qiáng)我國(guó)自主研發(fā)艾滋病中藥藥物已迫在眉睫。 高效抗病毒聯(lián)合療法（ HAART）已顯著降低 HIV1 感染的發(fā)病率、死亡率及機(jī)會(huì)性感染的頻率。然而盡管 HAART 能長(zhǎng)期持續(xù)的抑制病毒的復(fù)制，最大限度的減少了循環(huán)病毒的水平，使 CD4+ T 淋巴細(xì)胞數(shù)量緩慢回升，但外周血 CD4+ T 淋巴細(xì)胞數(shù)量不能達(dá)到正常水平，長(zhǎng)期存活的潛在感染的細(xì)胞仍存在。一 旦中斷這種藥物治療，將會(huì)出現(xiàn)血漿病毒的反彈，而且這種藥物相當(dāng)昂貴。由于藥物的弊端和耐藥株的產(chǎn)生影響艾滋病的治療，所以預(yù)防 HIV傳播的最佳措施是研制安全而有效的預(yù)防性疫苗 [12] 傳統(tǒng)的疫苗一般是被殺死的病原微生物或是毒力被減弱的病原微生物制成。但這些疫苗具有很大的弊端。 雖然接種 滅活 疫苗的動(dòng)物可以不發(fā)展成艾滋病，但是并不能保護(hù)接種動(dòng)物免受野生型病毒的再感染。并且該疫苗在安全性上存在問(wèn)題， 由于殘留的 HIV核酸可能具有感染性，作為免疫原接種于人，危險(xiǎn)性很大。而且滅活苗誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生的主要為體液免疫，對(duì)那些寄生于機(jī)體 細(xì)胞內(nèi)部的病原微生物無(wú)作用。 雖然減毒 HIV活疫 苗 [13， 14]既能誘導(dǎo)體液免疫，又能誘導(dǎo)細(xì)胞免疫，但組成減毒活疫苗的病毒株在免疫功能正常的人群中可以誘導(dǎo)對(duì)機(jī)體有利的免疫應(yīng)答，而在某些免疫功能低下的人群，如艾滋病患者及接受化療的癌癥患者，這些原本安全的病毒株可能會(huì)引 8 起感染的發(fā)生。而且某些病毒株會(huì)通過(guò)基因突變的方式恢復(fù)完整的毒力，從而對(duì)機(jī)體造成傷害。此外，病原微生物表面的抗原分子種類(lèi)繁多， 若 其中某些分子恰好與人體細(xì)胞表面的某些分子結(jié)構(gòu)相同，那由此引發(fā)的免疫應(yīng)答在殺傷病原微生物的同時(shí)還可能會(huì)殺傷 正常 機(jī)體細(xì)胞，產(chǎn) 生自身免疫反應(yīng)，同樣對(duì)機(jī)體造成傷害。 另外，病毒的突變或缺失會(huì)導(dǎo)致他們保護(hù)效率減弱。由于傳統(tǒng)疫苗的不足之處，科學(xué)家們一直致力于研制新型的HIV 疫苗，如重組亞單位疫苗 [15]、重組活載體疫苗等 [16]。目前研究的新型疫苗有以下幾種： （ 1） 亞單位疫苗 包括純化的病毒蛋白和重組的病毒蛋白，后者是將編碼病原體的抗原蛋白基因與質(zhì)粒拼接后插入細(xì)胞宿主，由宿主產(chǎn)生具有抗原活性的蛋白，經(jīng)抽提純化后成為基因工程亞單位疫苗，也稱(chēng)重組亞單位疫苗。常用的細(xì)胞宿主為大腸桿菌、酵母及哺乳動(dòng)物細(xì)胞。蛋白亞單位疫苗也是艾滋病疫苗研究的重點(diǎn) 方向之一，已知 HIV1 基因編碼的各種蛋白產(chǎn)物大都有免疫原性 ， 其中研究最多的是 HIV 膜蛋白（ Env 蛋白） ， 這是因?yàn)榇说鞍妆┞对诓《绢w粒表面 ， 對(duì)免疫系統(tǒng)是很強(qiáng)的刺激原 ， 所以 ， 以重組膜蛋白為基礎(chǔ)的亞單位疫苗一直是艾滋病疫苗臨床試驗(yàn)的主角，但此類(lèi)疫苗的缺點(diǎn)是基本不能引起機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫。美國(guó) VaxGen 公司和美國(guó)軍隊(duì)于 1999 年 4 月用此類(lèi)疫苗在美國(guó)和泰國(guó)開(kāi)始進(jìn)行 3期臨床試驗(yàn)。 20xx 年 2 月， VaxGen 公司宣布 ， 他們研制的 AIDS VAXgp120 苗在歷經(jīng) 3年的 3 期臨床試驗(yàn)后 ， 不能有效地預(yù)防 HIV對(duì)人體的感染 ， 最終宣告失敗。但有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為 ， 其教訓(xùn)對(duì)發(fā)展新一代疫苗也是很有意義的。 （ 2）活載體疫苗 應(yīng)用重組載體制備疫苗是目前 HIV疫苗研究的熱點(diǎn)。從免疫學(xué)的角度看，重組載體疫苗是一種比較理想的疫苗系統(tǒng)，將含 HIV 抗原決定簇的基因插入其它病毒或細(xì)菌的基因組中，利用這些病毒或細(xì)菌與相應(yīng)的細(xì)胞表面受體的作用，將 HIV抗原基因送入細(xì)胞，可以使這些基因的表達(dá)產(chǎn)物與 MHCI類(lèi)分子或 MHCⅡ類(lèi)分子結(jié)合，更好地呈遞給免疫系統(tǒng)，同時(shí)用作載體的病毒或細(xì)菌本身可以作為佐劑加強(qiáng)免疫。 （ 3） DNA 疫苗 HIV 變異率很高，是疫苗研究的極 大障礙。 DNA 疫苗的優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)變異迅速的病原微生物提供交叉防御的作用，有助于克服由于病毒的變異而逃避免疫反應(yīng)的問(wèn)題。核酸疫苗與傳統(tǒng)疫苗的區(qū)別主要是核酸疫苗的抗原蛋白是免疫對(duì)象體內(nèi)產(chǎn)生的，表達(dá)產(chǎn)物具有天然的構(gòu)象，可按照正常的途徑加工、修飾，再提呈給免疫系統(tǒng)，最終引起全面的免疫反應(yīng)，整個(gè)過(guò)程與病毒的自然感染或接種減毒活疫苗相同，它的最大優(yōu)點(diǎn)是具有亞單位疫苗的安全性及減毒活疫苗的高效性。核酸疫苗有希望成為預(yù)防和治療艾滋病的有 9 效免疫制劑。此外，它還具有成本低、易于聯(lián)合免疫、具有同種異株交叉保護(hù)作用、無(wú)需冷藏、使用 方便、能在大腸桿菌等工程菌內(nèi)繁殖易于純化等優(yōu)點(diǎn)。 （ 4） 表位疫苗 近代免疫學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)病原體引起免疫學(xué)功能的主要是抗原蛋白，而起決定作用的又是抗原蛋白上的抗原決定簇，抗原決定簇又是由數(shù)量不等的抗原表位組成。 表位疫苗是以抗原表位為基礎(chǔ)制備的疫苗。 有效的免疫反應(yīng)通常包括有效的體液免疫反應(yīng)和有效的細(xì)胞免疫反應(yīng)，而這兩方面的免疫反應(yīng)又是由相應(yīng)的中和抗原表位和 T細(xì)胞抗原表位誘導(dǎo)的。 機(jī)體的免疫應(yīng)答包括體液免疫應(yīng)答和細(xì)胞免疫應(yīng)答 [17， 18]。體液免疫主要通過(guò) B細(xì)胞產(chǎn)生抗體發(fā)揮效應(yīng)，而細(xì)胞免疫應(yīng)答包括 CD8+細(xì) 胞毒性 T淋巴細(xì)胞應(yīng)答和 CD4+輔助性 T細(xì)胞應(yīng)答， CD4+輔助性細(xì)胞又分為 Th1和 Th2亞群。 Th1亞群主要分泌 IL2， IFNγ 和 TNFβ ，Th2亞群主要分泌 IL4和 IL10等。在設(shè)計(jì)表位疫苗時(shí)，要根據(jù)機(jī)體對(duì)疾病的免疫應(yīng)答特點(diǎn)及免疫保護(hù)機(jī)制，選擇特異性 B細(xì)胞表位、 Th表位或 CTL應(yīng)答表位來(lái)定向誘導(dǎo)宿主的 B細(xì)胞、 Th應(yīng)答或 CTL應(yīng)答；或者采用多種類(lèi)型的表位組合，同時(shí)誘發(fā)體液免疫和細(xì)胞免疫，并且通過(guò)選擇 Th1表位或 Th2表位，誘導(dǎo)機(jī)體免疫應(yīng)答向 Th1或 Th2型定向發(fā)展。 首先根據(jù)優(yōu)化的表位選擇原則，對(duì) HIV1 全部表位進(jìn)行掃描，選擇已經(jīng)確定的優(yōu)勢(shì)抗體表位和 CTL 表位 9個(gè)，這些表位覆蓋 HIV1 Env、 Gag、 Nef、 Pol等主要結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)蛋白，所選表位在 HIV1 不同流行株和亞型中，其序列保守性大于 80%。同時(shí)，為使不同表位的空間構(gòu)象互不影響，可以在表位之間添加多個(gè)柔性氨基酸序列 [19]。根據(jù)預(yù)測(cè)，這種類(lèi)型的間隔氨基酸殘基可以誘導(dǎo)產(chǎn)生肽鏈的β 轉(zhuǎn)角，從而更易從這里被酶切開(kāi)而使相鄰的兩個(gè)抗原表位可以單獨(dú)的呈遞 [20]。 提高抗原基因免疫后的表達(dá)量 [21， 22]，在抗原基因分子設(shè)計(jì)時(shí)引入 Kozak 序列；考慮 到宿主細(xì)胞表達(dá)外源蛋白時(shí)對(duì)密碼子的偏愛(ài)性，對(duì)密碼子進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。此外，將 ER 靶向信號(hào)引導(dǎo)序列及非 MHC 限制的通用性 panDR Th細(xì)胞表位引入設(shè)計(jì)的疫苗抗原中，從而能夠獲得最佳的免疫 [23， 24]。 抗原表位疫苗，尤其是多抗原表位疫苗可能協(xié)助研制有效的疫苗，用于誘導(dǎo)或阻止免疫治療 HIV1 突變的高水平多中和抗體。此外，不同抗原表位相結(jié)合的抗原表位疫苗能徹底阻止包括抗原表位突變序列的突變體逃脫。另一方面，強(qiáng)烈而持久的 CTL 反應(yīng)與HIV1 感染及致病現(xiàn)象的保護(hù)相關(guān)聯(lián)。抗原表位疫苗能誘導(dǎo)的有效 CTL 反應(yīng)與預(yù)定 義的中和表位和 CTL 表位復(fù)合物產(chǎn)生的抗體反應(yīng)一樣明顯。然而，近期的 CTL 免疫反應(yīng)研究已確認(rèn)了 CTL“ 逃脫 ” 假說(shuō)。 由于 CTL 抗原表位突變，抗原表位疫苗將引發(fā)巨大的 CTL反應(yīng)并阻止病毒逃脫 CTL。無(wú)論如何，抗原表位疫苗 [25， 26]結(jié)合 CTL 抗原表位和中和抗原表位提出了抗 HIV 突變的新 方法。 10 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)在已投入了大量的資