HIVワクチン
ジョナス・ソークが開発したワクチンでソーク抗原としても知られる。不活性HIV-1(マイナスのgp120エンベロープ)から造られ、ミネラルと油(不完全フロイントアジュバンド)入りの乳濁剤。ワクチンの免疫抗原性を高める為に用いられる。
HIVワクチン(えいちあいぶいわくちん 英:HIV vaccine)はヒト免疫不全ウイルス(HIV)の感染により、後天性免疫不全症候群(AIDS)と診断された患者、又はHIV感染者もしくは未感染者に対して投与する薬品の総称。
現在、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対する効果的なワクチンは無く、多くのHIV研究者は予防接種を施された個人をHIV感染から予防する為のHIVワクチンの開発を課題としている。HIVワクチンについては「完全排除」つまり、ワクチンによってヒトのHIV感染を防げなければならないと考えられていた。近年、HIVワクチン開発の目標の1つとして、感染ではなく「発症」を防ぐ事にある。 但し、HIVワクチン開発の戦略は多岐に渡っており、各国で開かれるエイズ会議による結果が待たれている。
ウイルスと細胞膜の融合時、歯科で抜歯後に歯槽骨炎防止の為に包帯として使われるポリ乳酸を粒子状にしたポリ乳酸ナノ粒子(PLA NPs)を使用して、NODと結び付ける事でT細胞を活性化する役割を持つ新たな単核樹状細胞(MoDCs)を成熟させる事が可能となった。細胞が成熟する目印となるCD83、共刺激分子のCD86&CD80、そしてサイトカインの活動を見ることで単核樹状細胞の成熟を測るって事が出来る。具体的には以下の方法を用いている。
ウイルス中の転写因子(NF-kB)の信号により、サイトカインやケモカイン等を産出させて、
ポリ乳酸とNODを結びつけたポリ乳酸化NODヌクレオチド(PLA-NOD NOs)がTリンパ細胞の活性化に繋がるかを判別した。
マウスを使った口内及び皮下免疫組織の粒子の働きについて、
ポリ乳酸-カプシド蛋白質(p24)ヌクレオチド(PLA-p24 NOs)でカプセル化した状態とさせない状態を比較した。ポリ乳酸ナノ粒子と結びついた単核樹状細胞の成熟によって、液性反応が増加し、腸の粘膜免疫における浮遊ウイルスの排除反応を誘導させる事に成功している。今後、この仕組みを使った生物分解性のワクチンが展開される予定となっている。 また、P24(この蛋白質の存在はHIVの存在を意味している)というHIV核由来の蛋白質抗原を使い、 未診断のHIV感染者の症状が今後発現する可能性や、HIVウイルスを他者に感染させる人を判別する研究がなされた。 他にも、ペプチド、リポペプチド(en)、減衰器(en)、サルモネラ媒体を使った研究もある。
試用されたワクチン候補はすべて経度の副作用しか生じず、被験者が充分耐えうるものであった。また、そのワクチンの基となったウイルス株と近い類縁関係にあるウイルス株を使用して分析をおこなったところ、かなり一貫して感染した細胞からHIVを防ぐ抗体の産出を刺激することもわかった。抗体値は数ヶ月以内に減少するものの、HIV特異的な免疫記憶細胞は1年以上残存するのである。メリーランド州ベセスダで1996年に行われたエイズワクチン開発の進捗に関する会議において、より新しく精度の高い検査方法を用いた盲検試験2件の結果が発表された。中和検査では、ウイルスを抗体と混合し培養細胞に加える事で、交代の存在が細胞感染を防ぐ事ができるか、またどの程度防げるのか確認する方法を取る。従来の検査では、培養細胞にPHAを加える。これにより細胞増殖を強く刺激し、細胞がはるかにHIVに感染しやすくなる。新しい検査は「静止細胞検査」といい、上記のような刺激を与えない。この検査では、ワクチンを受けたチンパンジー3頭の血液中に存在する抗体が実際にHIVを中和し、1年以上持続した事が明らかになった。これにより、チンパンジーにおいてHIVに対する防御と中和抗体の存在の間に相対的関係が示され、gp120ワクチンが中和抗体を誘発出来る事が明らかになった。ただし、gp120を使用した製品だけでは有意な細胞応答を誘発する事がない為、新しいHIVワクチン候補に取り組んでいる。
これによってウイルスのエンベロープと細胞膜の融合がおこる。 一度細胞内に入り込むと、HIVは細胞の機構となり、まず逆転写酵素がRNA中の情報を用いて、DNAの二重鎖(一部分のみ)をつくる。 この過程は細胞質内の核の中で行われ、逆転写酵素により最初はDNAとRNAを混同した分子が合成され、続いて2本目のDNA鎖が合成されプロウイルスと呼ばれるようになる。ウイルス粒子の核とプロウイルスは宿主細胞の核内に運ばれ、ウイルスのインテグラーゼが染色体DNAを切断し、プロウイルスが宿主DNAへ挿入される。こうしてプロウイルスは宿主細胞の遺伝子の一部として安定する。宿主細胞においてDNAはmRNAとウイルスRNAに転写される。ウイルスmRNAはウイルス酵素や構造蛋白質に翻訳される。そして、ウイルス粒子が細胞膜から出芽する際に、ウイルスのプロテアーゼが活性化され、多蛋白質が生じて、集合する事により成熟したウイルス粒子となる。細胞膜から出芽をする時、成熟したレトロウイルスはエンベロープを獲得する。 プロウイルスは、新たなウイルスのRNA鎖を産出する為、宿主細胞内の酵素に指示を出し始め、他の酵素が新たなウイルスカプセルの為の原材料を産出する為にRNAの一部が働く。プロテアーゼによって、この原材料を短い断片に切断し、この断片は新たなHIV粒子を形成する為に集合して、細胞の表面から放出し漂いながら他の細胞に感染する。この過程で宿主細胞は死滅する。HIVウイルス粒子はこの複製サイクルを繰り返す。
1987年、HIV感染者の為の治療的予防接種という考えを初めて提案したのは、ポリオワクチンで有名なジョナス・ソーク博士(Jonas Salk)であった。彼の考えは、死んでいるウイルス粒子(ビリオン)で、尚且つ外側の皮膜が剥がされているウイルス粒子を植え付けるというものであった。これはHIV感染細胞の表面に現れるHIVの内側の蛋白質に免疫反応を刺激するものであった。
1981年以来、2500万人以上に及ぶエイズ関連の犠牲者が出ている事もあり、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に効果的なワクチンの開発は緊急性を要している。 実に、2002年のアフリカにおいて病原体による死の主要要因は後天性免疫不全症候群(AIDS)となっている。 ワクチンに変わる医療療法として高い有効性が認められているHAART療法 (HAART)がある。HAART療法は、1996年に登場して以来多くのHIV感染者に対してプロテアーゼ阻害剤(英語版)を基に多剤併用療法を用いて、HIV患者の症状とウイルス血(症)を安定させている。しかし、HAART療法ではHIV感染の世界的な拡大を防止する事が出来ず、最もAIDSの被害を受けた国におけるセーファーセックス導入措置もHIV感染被害の拡大を止める事は難しかった。未診断のHIV感染者を通じてHIV感染の拡大を阻止をする意味においては、HIVワクチンによる予防接種がAIDSの世界的な流行を止める事が出来る重要な方法だと考えられる。