DNA初免/蛋白质加强免疫策略的主要里程碑
卢山教授是20世纪90年代初率先开发DNA疫苗技术的研究者之一。但是，人们很快就意识到通过传统的针管注射方法，单独用DNA疫苗接种，不足以在人体诱导高水平免疫应答。为了增强DNA疫苗的免疫原性，卢教授的团队将重点转向DNA初免 /蛋白质加强免疫方法的研发。
我们在1998年发表的第一次报告发现，DNA初免 /蛋白质加强免疫在家兔中可以比这两种疫苗成分单独使用能更有效地诱导具有高亲合力和较强中和活性的艾滋病毒胞膜蛋白特异性抗体(Richmond, 1998)。最初的研究使用了实验室传代适应的艾滋病病毒株的胞膜蛋白，随后与杜克大学的David Montefiori实验室合作，使用艾滋病毒B亚型临床分离株JR-FL的胞膜蛋白抗原， 也重复了这一试验结果 (Wang, 2005)。
在随后进行的兔子试验中，我们与美国国立卫生研究院过敏与感染病研究所（NIH / NIAID）疫苗研究中心的John Mascola实验室合作，进一步证明了用多价胞膜蛋白混合抗原的DNA初免/蛋白质加强免疫方法，诱导出针对A，B，C，D和A/E亚型临床分离毒株的广谱中和抗体，这是用单价的胞膜蛋白抗原不可能做到的 (Wang, 2006)。
基于上述结果，我们也在在恒河猴模型试了多价DNA初免/蛋白质加强疫苗方法 (Pal, 2006)。免疫接种后，用SHIV-Bal病毒株直肠感染受试动物。对照组所有7只动物均被感染，但是6只接种疫苗的动物中有4只未显示任何病毒感染。另外两只接种了疫苗仍感染的动物，其病毒载量是对照组动物的十分之一。在这个实验能取得完全免疫保护的结果，提示了这种疫苗可以预防艾滋病毒传播的前景。
这个恒河猴实验还表明，DNA疫苗用简单注射器注射作为初免免疫，可以最终达到与基因枪一样的免疫应答效果， 因为在蛋白疫苗加强后，两个试验组之间的峰值抗体滴度很相似。这一重大发现，确立了在我们平台中使用传统针管注射作为DNA疫苗的免疫途经。这种简单方法大大降低了DNA疫苗生产、监管审查和临床管理相关的成本、时间和其他资源，特别有利于用于低收入和中等收入国家的人群。
DNA初免的免疫学机制
在过去二十年中，我们团队积累的研究数据揭示了DNA疫苗能够初免启动免疫系统，在重组蛋白加强免疫后产生高水平和高质量的抗体应答。同时我们的研究结果也解释了为何这种方法能诱导如此好抗体反应机制，包括获得性和天然性免疫两种机制的参与。
首先，我们在家兔实验中发现DNA初免/蛋白质加强免疫能提高胞膜蛋白特异性抗体的亲合力 (Vaine, 2010)。随后，我们与印第安纳大学的Alex Dent博士合作，在小鼠试验中证明，与蛋白质初免相比，DNA初免会诱发更强和更迅速的T滤泡辅助细胞和生发B细胞应答 (Hollister, 2014)。同时与麻省大学医学院Kate Fitzgerald博士合作开展的研究，确定了AIM2和STING两条天然免疫通路能参与感应DNA疫苗，并促进抗原特异性的抗体反应 (Suschak, 2015; 2016)。这些研究清楚地表明，DNA疫苗通过激活获得性和天然免疫两类机制，共同创造一种免疫环境，促进抗原特异性B细胞的活化和亲和力成熟，在通过相匹配蛋白质抗原的增强免疫后，最终产生出高质量的抗体。
综上所述，这些临床前研究牢固地确立了我们艾滋疫苗平台中两个基本要素的有效性：1）使用DNA初免诱导包膜蛋白特异性B细胞和抗体反应，2）使用多价包膜蛋白疫苗扩大这些反应的广谱性。这些原则是设计我们第一代疫苗DP6-001并开展1期临床试验的基础。 链接此处了解有关DP6-001试验的更多信息。
第二代疫苗
我们通过对60多个艾滋病毒临床分离株胞膜蛋白的免疫原性研究，筛选出了第二代疫苗的多价gp120抗原。具体的过程是对家兔用表达各种不同包膜蛋白的单一DNA疫苗进行初免，然后用一个固定的5价gp120蛋白疫苗做加强免疫。通过检测诱导广谱中和抗体反应的能力， 对这些包膜蛋白抗原排队，免疫原性强的5种Env抗原被选为第二代多价疫苗的组分，每个代表5种亚型艾滋病毒中的一种（A，B，C，D和A / E）。随后的临床前研究证实，新多价疫苗的免疫原性优于第一代DP6-001 (Wang, 2017)。
为了从理论上证明 第2代多价gp120抗原组合，我们进行了生物信息学分析，预测各种抗原组合对全球性艾滋病毒 包膜蛋白序列的可能覆盖水平，发现第二代包括A，B，C和AE4类亚型包膜蛋白抗原的4价混合疫苗，可对全世界艾滋病毒所有11种主要亚型和重组形式达到90％以上的覆盖。这一分析结果证明了多价疫苗的威力- 再次肯定了传统疫苗学的这个重要原则。通过混合不同的gp120抗原，对疫苗中未包括的包膜蛋白的覆盖率也提高了。这个结果支持了我们的假说，即多价疫苗可产生针对多种感染毒株的保护。
基于这些结果，我们将4种gp120抗原（分别来自A，B，C和AE）纳入第2代艾滋疫苗，该疫苗目前正在HVTN 124项目进行1期人体临床试。请链接以了解更多关于HVTN 124试验的信息。
