艾滋病（AIDS）是由人类免疫缺陷病毒（HIV）引起、危害极大的传染病。HIV攻击并破坏人体免疫系统，患者常常因免疫能力低下而发生机会性感染或肿瘤，如不进行药物治疗，艾滋病患者的死亡率极高。HIV病毒作为一种RNA病毒，基因突变的频率非常高，不同的国家、地区流行的HIV病毒株也各不相同。因此，研制能应对高度变异、多种亚型HIV的艾滋病疫苗困难重重。为了应对HIV的高度变异，科学家们提出了“Mosaic”疫苗的概念。

                                                   图1 HIV病毒结构

1、什么是“Mosaic”疫苗？

“Mosaic”音译为马赛克，原指用镶嵌方式拼接而成的细致装饰，通常使用瓷砖、玻璃、小石子、大理石等作为有色嵌片，用于墙面或地面的图案表现。而“Mosaic”疫苗则是用镶嵌的方式进行疫苗设计。不同HIV都有自己“独特”的基因序列，免疫系统根据这些基因序列就能识别不同的HIV。在科学家们看来，这些特征性序列就是艾滋病疫苗设计图中的小石子、玻璃或瓷砖。他们将这些基因序列精巧地拼接起来，构成了一个具备多种HIV特征的全新基因，这就是“Mosaic”基因。将“Mosaic”基因装载在腺病毒等载体上，就成了“Mosaic”疫苗。

图2 将HIV病毒的基因片段嵌入腺病毒

2、“Mosaic”HIV疫苗的优势

首先，由于“Mosaic”疫苗中包含了多种HIV的基因片段，能够覆盖全球大多数的HIV毒株，其最大的优势就是能诱导机体产生针对多种HIV毒株的免疫反应，增强了机体识别不同HIV毒株的能力¹，有利于应对HIV的高度变异。

其次，“Mosaic”HIV疫苗除了诱导机体产生体液免疫外，还能诱导细胞免疫，提高T细胞免疫反应的广度，激活细胞毒性T细胞（CTLs），有效识别HIV并抑制其复制²。
    3、“Mosaic”HIV疫苗的研究现状

2017年，Dan H. Barouch等科学家研发的“Mosaic”艾滋病疫苗开始了I/IIa临床试验：用含有HIV“Mosaic”基因的腺病毒作为免疫原，随后用gp140包膜蛋白增强免疫，临床试验结果显示疫苗具有良好的安全性和耐受性，在恒河猴和人体均诱导了强大的体液和细胞免疫反应。目前疫苗正在进行ⅡB临床试验¹。

基于上述研究，Kathryn E Stephenson等人采用了免疫时间更短、方法更简单的疫苗接种方案，来评估疫苗的安全性、免疫原性和耐受性是否发生改变。相较于Dan的12个月接种方案，6个月的接种方案诱导的免疫反应的强度未见降低³。这为疫苗研制成功后的快速普及提供了可能。目前，四价“Mosaic”疫苗也完成了I/IIa期临床研究，与三价疫苗相比，四价疫苗诱导的免疫反应强度和广度更具优势⁴。

图3  CTLs识别HIV病毒并抑制其复制

与其他类型疫苗的不同，“Mosaic”疫苗融合了来自世界各地的HIV毒株的遗传物质，可以诱导更为广谱的免疫反应⁵。这一设计策略有可能消除HIV病毒高度变异对疫苗研发所造成的阻碍，为艾滋病疫苗的研发带来了新的希望。

References:

1.Barouch DH, Tomaka FL, Wegmann F et al. Evaluation of a mosaic HIV-1 vaccine ｉｎ a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1/2a clinical trial (APPROACH) ａｎｄ ｉｎ rhesus monkeys (NHP 13-19). The Lancet. 2018;392(10143):232-243

2.Zou C, Murakoshi H, Kuse N et al. Effective Suppression of HIV-1 Replication by Cytotoxic T Lymphocytes Specific for Pol Epitopes ｉｎ Conserved Mosaic Vaccine Immunogens. J Virol. 2019;93(7)

3.Stephenson KE, Wegmann F, Tomaka F et al. Comparison of shortened mosaic HIV-1 vaccine schedules: a randomised, double-blind, placebo-controlled phase 1 trial (IPCAVD010/HPX1002) ａｎｄ a preclinical study ｉｎ rhesus monkeys (NHP 17–22). The Lancet HIV. 2020;7(6):e410-e421

4.Safety ａｎｄ immunogenicity of two heterologous HIV vaccine regimens ｉｎ healthy, HIV-uninfected adults (TRAVERSE): a randomised, parallel-group, placebo-controlled, double-blind, phase 1/2a study. The lancet HIV. 2020;7(10):e688-e698

5.Mega ER. 'Mosaic' HIV vaccine to be tested ｉｎ thousands of people across the world. Nature (London). 2019;572(7768):165-166