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获得性免疫缺陷综合征(Acquired Immunodeficiency Syndrome，AIDS)，也称为艾滋病，是一种由人类免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus，HIV)感染引起的、以全身免疫系统严重损害为主要特征的传染性疾病。近年来HIV在世界范围内迅速传播，研制安全、有效的疫苗是控制HIV流行的重要手段。
目前为止已经进入临床试验的HIV疫苗主要有以下几种：灭活疫苗、亚单位疫苗、合成肽疫苗、DNA疫苗和病毒载体疫苗。临床试验结果显示前3种疫苗无明显的保护作用。DNA疫苗和病毒载体疫苗因能有效地诱导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应而成为研究热点。
用于HIV疫苗研究的病毒载体主要包括以下几种：腺病毒载体、痘苗病毒载体、金丝雀痘病毒载体、腺病毒伴随病毒载体(adeno-associated virus，AAV)、甲病毒载体等。其中AAV载体因具有无致病性、持续高水平表达外源基因等特点，近年来在疫苗研究中越来越受到关注。2003年，携带HIV-1C亚型gag基因和部分pol基因的2型AAV(AAV2)载体疫苗(tgAAC09)进入Ⅰ期临床试验，2005年该项目进入Ⅱ期临床试验，这是至今世界上第一个也是唯一一个开展临床试验的AAV载体疫苗方案。
鉴于文献报道1型AAV(AAV1)介导的外源基因在肌肉组织中的表达水平显著高于2型AAV，我们预期用AAV1作为载体可能会得到比AAV2更好的免疫效果。本课题以1型和2型AAV为载体，以我国HIV-1B亚型流行株的gag基因为抗原基因，研究了AAV载体介导的外源基因在体内外的表达特性，以及在动物体内的免疫反应特性。主要研究内容和结果如下。
1．AAV1和AAV2载体体外及体内的转导特性用表达EGFP报告基因的AAVl和AAV2载体，对两种AAV载体在体外及体内的转导特性进行研究。在体外，分别用两种AAV载体以不同的MOI感染293、BHK-21、HeLa及C2C12细胞，流式细胞仪计数表达EGFP蛋白的阳性细胞。结果表明，AAV1和AAV2对这4种细胞转导效率和表达水平高低的比较没有固定不变的规律。在体内分别用两种AAv载体肌肉注射小鼠的胫前肌，注射剂量为1<*>10<11>Vg/只，注射后6周、3个月及7个月时观察，结果显示两种病毒均可有效转导小鼠的骨骼肌，且AAV1表达水平明显高于AAV2。
2．AAV1和AAV2载体介导HIV-1 gag的表达间接免疫荧光法和Westem blot检测rAAV1-gag和rAAV2-gag在293细胞中的表达，结果显示两种AAV载体均能表达Gag蛋白，且表达水平未见明显差异。
3．rAAV1-gag和rAAV2-gag的免疫效果将rAAV1-gag和rAAV2-gag分别以0、3周重复肌肉注射的方式免疫BALB/c，注射剂量为1<*>10<11>vg/R，用注射PBS缓冲液的小鼠作为阴性对照组，注射rAdV5-gag的小鼠作为细胞免疫的阳性对照组。初免后6周，用细胞内细胞因子染色法检测特异性细胞免疫水平；对于体液免疫反应，分别选取1、3、4、6、8及12周为检测点，ELISA法对p24特异性IgG水平进行动态监测。
检测结果显示6周时rAAV1-gag和rAAV2-gag组均未检测到CD8<+>细胞免疫反应，而rAdV5-gag组能检测到较高水平的CD8<+>细胞免疫反应；两组均可检测到p24抗体，rAAV1-gag组抗体滴度远远高于rAAV2-gag组，最高可达1：200，000，且可以较高水平持续至少3个月。
用rAAV1-gag和rAAV2-gag免疫新西兰白兔，rAAV1-gag组抗体滴度远高于rAAV2-gag组，最高可达1：400，000，且可以较高水平持续至3个月，兔子体内的细胞免疫水平未检测。
我们将rAAV1-gagN单次注射及0、3周两次注射的方式分别免疫两组BALB/c小鼠，比较这两种方式的免疫效果。结果显示两组小鼠的p24抗体滴度没有统计学差异，表明用同种血清型的rAAV-gag重复注射，未能起到加强免疫的作用。
4．动态观察AAV载体单次及多次注射的表达特性用荧光素酶(luciferase)作为报告基因，用动物体内活体成像技术对AAV载体单次、多次注射及与其它载体交叉注射的表达特点进行了研究。结果显示AAV单次注射可诱导luciferase的长期高水平表达，AAV1比AAV2可高出20倍左右，比rAdV5和pAAV2-neo质粒的表达水平可高出几百至上千倍；第二次注射相同剂量同种血清型的AAV载体未检测到luciferase的表达，而第二次注射不同血清型的AAV载体或者与其他载体交叉注射则可检测到luciferase的表达。通过以上研究，我们发现了AAV1对小鼠肌肉组织的转导效率明显高于AAV2，并可以长期表达；携带HIV-1gag基因的1型和2型AAV载体主要诱导了抗Gag的特异性体液免疫反应，尤其是AAVl可诱导很高滴度的抗p24 IgG；然而，高水平的抗原基因表达并未能诱导出特异性细胞免疫反应；最后，我们发现携带HIV-1gag基因的AAV1重复注射未能起到加强免疫的作用。
以上对于AAV载体表达以及免疫反应特点的研究，为我们进一步探索利用AAV为载体研究HIV疫苗打下了初步的基础。