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HIV基因结构及其疫苗研究进展 生命科学学院 2010级 李红星 学号2010010886 前言 艾滋病危及全世界, 成为本世纪难以治疗的病毒病。病原体是反转录病毒科的人免疫缺陷病毒.AIDS又叫获得性免疫缺陷综合症, 是由于机体感染后造成细胞免疫缺陷, 抗感染能力下降, 以致伴有机会感染、恶性肿瘤及神经障碍等症候群的统称. HIV感染到发病为止,大约需一年。这期间大致经过四个过程。无症状带毒者、持续性全身淋巴结肿、AIDS相关症候群最后发展成 AIDS。1983年5月法国巴氏德研究所Montagnier等从ARC患者多发性病变淋巴结分离出HIV-1,1986 年4 月Montagnier 等又分离出HIV-2 .目前, 在世界范围内流行的以HIV-1为主。由于分子生物学和生物技术的发展, 在短短的10 多年中, 已基本上搞清了HIV 结构 及其大致的功能。 一HIV基因的结构 HIV属反转录病毒科慢病毒属灵长类慢病毒群，有外膜的单股、双基因组RNA。HIV粒子的形态，1型和2型完全相同。粒子是直径为110nm球型。HIV—1基因组的5‘端有帽结构，3’端有多聚腺苷酸poly(A)序列,如果去掉poly(A)，基因组全长为9100碱基。基因组RNA附着于核蛋白，反转录酶和核衣壳蛋白形成圆锥型核心。核心的外侧为脂质双层组成的外膜，膜上有穿膜蛋白gp41和膜外蛋白gp120，外膜内测为基质蛋白等。 1.HIV的结构蛋白：包膜蛋白：含外膜蛋白和跨膜蛋白，信号肽。核心蛋白：在细胞内合成，包括p24、pl7和pl2三种结构蛋白、RNA逆转录酶、蛋白酶和整合酶。 2.HlV基因组： 二 国内HIV疫苗研究进展情况 中国疾病预防控制中心性病艾滋病预防控制中心病毒免疫室与HIV疫苗相关的研究主要包括四个方面： 1）HIV蛋白亚单位疫苗 2）HIV活载体疫苗 3）HIV DNA疫苗 4）以马传染性贫血病毒为代表的慢病毒疫苗机理研究及其在HIV疫苗研制中的应用 HIV亚单位疫苗是发展最早也是世界上唯一进入III期临床阶段的艾滋病疫苗，其主要原理是利用酵母、秆状病毒-昆虫细胞等表达系统高效表达并纯化HIV病毒抗原蛋白，免疫人体后产生针对HIV病毒的免疫反应。目前世界上在该领域的研究主要集中在病毒样颗粒（Virus like particle, VLP）疫苗方式。HIV病毒样颗粒是利用GAG基因自身可以组装成颗粒样结构的特性，在昆虫细胞-杆状病毒表达系统或酵母表达系统中表达GAG基因后分离纯化得到的一种不含病毒核酸的假病毒颗粒。由于它具有很强的免疫原性及很好的安全性，作为HIV的侯选疫苗倍受学者们的重视。我们实验室在对中国HIV流行株进行了大规模的分子流行病学调查的基础上，选取我国HIV-1 B、C和E亚型代表株分别进行了基因克隆和表达，获得了基于GAG和GAG-V3基因的病毒样颗粒。电镜下可以观察到与天然HIV毒粒形态相似的颗粒样结构，还可以见到VLP从细胞中出芽的过程。在对VLP进行初步的提纯后，利用小鼠为模型进行了动物免疫实验，结果发现VLP可以诱导很强的体液免疫，而且通过细胞因子等指标的检测发现VLP可以诱导产生一定程度的细胞免疫。 近年来，活载体疫苗的研究受到了越来越多的重视。此类疫苗是将以往作为人类疫苗应用过多年的减毒病原体，如牛痘苗、卡介苗、脊髓灰质炎疫苗以及腺病毒、禽痘病毒等进行改造后作为载体，将HIV的重要抗原基因插入其内，导入人体进行表达。活载体疫苗由于可在体内复制而具有良好的免疫原性，活载体本身还可作为免疫佐剂，因而此类疫苗广受国内外研究者的重视。另外，越来越多的学者认识到多种不同疫苗混合应用有可能达到任何单一形式的疫苗难以达到的理想效果。这种联合免疫的形式一般含有DNA疫苗，尤其是可以进行部分复制的疫苗作为初始免疫，随后用不含DNA的蛋白疫苗，如VLPs或亚单位疫苗加强免疫。因此，研制出单一使用及能与VLPs疫苗或DNA疫苗联合使用的HIV活载体疫苗应是HIV疫苗研究的重要领域。目前正在与预科院病毒所合作，利用我国自己研制的非复制型天坛株痘苗病毒载体来研制HIV的活载体疫苗，并正在尝试利用腺病毒载体在此领域进行研究。 核酸疫苗是近年来兴起的一类新型疫苗。它得益于成熟的基因工程技术以及多样的载体系统和转移技术, 发展十分迅速,已跻身于HIV疫苗领域。与传统疫苗相比, 核酸疫苗具有易于制备、可塑性大(含单一基因或多个基因成份)、生产工艺简单、成本低等优点。但其最大的优点在于疫苗抗原可能在靶细胞内以天然的方式合成、加工并呈递给免疫系统。在动物试验中,含HIV env及gag-pol基因的DNA疫苗可激发对相应HIV基因产物特异性的CTL及抗体反应，显示了DNA疫苗的巨大潜力。我们在与德国学者合作的基础上，将HIV结