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136 狂犬病和狂犬病疫苗的历史 精选

已有 4356 次阅读 2020-6-21 17:43 |个人分类:狂犬病疫苗|系统分类:科普集锦

狂犬病和狂犬病疫苗的历史

摘要

丽莎病毒继续进化,对人类、家畜和野生动物持续构成威胁。虽然狂犬病是一种致命的人畜共患病,幸运的是,由于有效预防狂犬病的生物制品的出现,狂犬病已经可以预防。过去两个世纪,在狂犬病的诊断、预防、控制领域所做的开创性工作使狂犬病选择性消除成为可能。在过去的三十年里,该领域从病毒学、分子生物学、疫苗学和递送系统的巨大科学进步中受益匪浅。疫苗已经从第一代基于天然神经组织的产品发展到重组疫苗。细胞培养的灭活狂犬病疫苗用于人体肌肉注射 intramuscular,IM)和皮内注射intradermalID,在预防狂犬病方面继续发挥着关键作用。一次又一次证明肠外和口服接种狂犬病疫苗是家畜和野生动物控制狂犬病的有效工具。可能导致狂犬病预防领域的重大改进包括:基于病毒样颗粒的产品,避免了对高封闭设施的需要;使用新佐剂节省抗原的使用;使用新型接种输送抗原系统;不需要狂犬病免疫球蛋白(f rabies immune globulin,RIG)而直接接种的有效疫苗。

狂犬病历史

没有人知道狂犬病是如何开始的。然而,下一代测序和宏基因组学技术的日益成熟有能力通过基因组和转录组数据库识别新的和历史存在的病毒。相关的来自古病毒学的见解,集中于很久以前整合到宿主基因组中的病毒残余,可能最终会让我们更好地一瞥这些潜在的起源。越来越多的内源性病毒成分(endogenous viral elements,EVEs)提供了与现代分类群相关的远古血统的微弱足迹。例如,最近在几个无脊椎动物物种中对杆状病毒EVEs的扫描和鉴定表明,这种内生化作用已经在多种甲壳类动物中进行了数百万年。因此,在无脊椎动物、植物和脊椎动物的进化过程中,弹状病毒的祖先可能会相应地分化,特别是在哺乳动物中。狂犬病在哺乳动物起源之前就已经存在了吗?如果考虑到一个成功的狂犬病宿主的理想特征:一个发育良好的中枢神经系统,为什么不呢?恒温、合群、锋利、尖锐的牙齿,功能性唾液腺、流浪、理想的分布和丰富,等等。根据推断,多个现存和灭绝的分类群都具有这样的特征。因此,某些恐龙物种感染了狂犬病吗?可能,因为很难理解原始人放弃了如此丰富的生物量,很明显,他们为什么会被认为是如此“可怕的蜥蜴”?!然而,在翼手目等群体中何时何地出现丽莎病毒仍然是有争议的。

除了这样的推测,在过去的4000年里,一种类似狂犬病的疾病在几乎每一种文学作品中都有描述,在诗人和哲学家的作品中也是如此。来自古巴比伦、中国、印度、波斯、希腊和罗马的学者都描叙过一种疾病和动物咬伤相关的综合症。很可能,从犬类驯化和城市中心组织的时代起,狂犬病就开始与文明社会紧密联系。不知道野生动物中是否存在狂犬病,直到20世纪,人们还完全不了解蝙蝠的主要作用,这一定是在家养动物中疾病发生之前,有关于患狂犬病的熊、狐狸、豺、狼等的报道。在旧大陆,人们对野生动物狂犬病的理解远不如对流浪犬狂犬病那样普遍。因此,这篇早期文章的大部分焦点都与自然史和相关的临床症状有关。到了中世纪,一种微妙的方法从单纯的观察发展到为暴露者开药方。这些不同的治疗包括大量的咒语、药剂、护身符、疯狂的石头、草药、泻药、奇怪的饮食、海水浸泡、舞蹈、出血、输血、煮沸的油、昆虫叮咬、辣椒、截肢、烧灼等,其中一些持续到今天。尽管几个世纪以来充斥着迷信和不正确的评估,几个前巴斯德时代的人逐渐增加了更多的自省,因为科学最终比仅仅教条式地重复“有学问的”专家意见更有影响力1)。

20世纪的经典病毒学包括病因学和病理学的关注点,最初集中在过滤、动物分离和适应、中枢神经系统中非特异性(例如血管周围组织)和特异性(例如Negri体)损伤的显微鉴定、应用生物化学和直到20世纪50年代的电子显微镜技术。此后,诊断、抗原和基因的突破为改良疫苗的初步开发提供了实质性的基础(2)。显然,鉴于数千年来可怕的恶名,作为其中一个最古老的公认传染病,狂犬病的正确历史远远超出了本章的范围,感兴趣的读者可以参考其他相关资料。

1二十世纪前名人及其贡献

人名

时代

贡献

Aulus Cornelius

Celsus

25 AD

《德·美第奇纳》》的罗马作者,

咬伤后的伤口处理早期支持者。

Pliny the Elder

70 AD

古罗马博物学家,在一年中最热的季节里,温度对疾病的影响最大,人们认为犬最容易感染狂犬病,也最容易感染所谓的“舌虫”。

Galen of

Pergamon

200 AD

希腊医生,建议立即进行局部治疗,咬伤伤口保持开放,以避免病毒吸收。

Ibn Sina

(Avicenna)

 

1000 AD

波斯医生,写了一部著名的医学著作。

Moses

Maimonides

1198

塔木德学者,著有一部关于毒药和它们的解毒剂,描述了被咬伤者的长潜伏期。 

 

Girolamo

Fracastoro

1546

意大利解剖学家和《论疾病的位置和原因》的作者,他建立了一个基本的病理学原理,像狂犬病这样的疾病不会模糊地扩散到全身,而是起源于特定的局部器官和组织,如神经。

Georg Gottfried

Zinke

1804

德国调查人员证明病毒可能是通过传染性唾液传播。

Apollinaire

Bouchardat

1852

法国药剂师,他是第一个推测接种狂犬病疫苗潜在效用的人之一。

 

Pierre-Victor

Galtier

1981

法国兽医,显示病原体通过注射和咬伤,以兔子为研究模型,发展了一种早期实验性静脉注射疫苗的概念,这种疫苗在绵羊中产生免疫作用,并对巴斯德后来的工作产生了重大影。

 

狂犬病疫苗的历史

介绍

狂犬病是一种可预防但致命的疾病,每年造成60,000多人死亡。然而,病例的普遍漏报意味着实际死亡人数可能会更高。穷人和农村人口受影响更大,在亚洲和非洲的许多地方,大多数死亡病例发生在15岁15岁以下的儿童身上。99%的人类狂犬病病例是由引起的,一旦症状出现,几乎总是致命的。狂犬病是为数不多的传染病之一,即使在暴露后也可以通过接种疫苗来预防。疫苗接种是预防死亡的核心,也是最有效的策略。事实上,一个多世纪以来,狂犬病疫苗通过防止死亡对健康产生了巨大影响。它们适用于暴露前预防(pre-exposure prophylaxis,PrEP)和暴露后预防(postexposure prophylaxis,PEP),以预防人类狂犬病。传统的PrEP接种3剂疫苗推荐给高危人群,如兽医及其工作人员、动物饲养者、狂犬病研究人员和某些实验室工作人员。还应考虑可能在犬或其他动物狂犬病流行的地区或国家接触到患狂犬病动物的人员(如国际旅行者),暴露后立即获得适当的医疗护理,包括狂犬病疫苗和RIG,可能受到限制的人员。接种包括一系列的肌肉注射或皮内注射狂犬疫苗来启动免疫应答。一旦一个人再次暴露于狂犬病病毒(rabies virus,RABV),这使得记忆免疫反应的快速回忆反应成为可能。此外,接受过PrEP的人在暴露后只需要接种更少剂量的狂犬病疫苗,并且可以在没有RIG的情况下接受治疗,RIG非常昂贵,而且通常很难获得。理想的PEP包括迅速彻底的伤口清洗,随后用来自人类hRIG)或马(ERIG)供体的RIG进行被动免疫,并对先前未接种的人接种4剂狂犬病疫苗(以几天为间隔的系列给药)。以前接受过完整疫苗接种系列(PrEP或PEP)的人应该只接受2剂疫苗,但单剂疫苗对健康者可能足够了,即使这个数字也可能过高。

2二十世纪显著成就促进疫苗开发


方面

 

应用

 

超滤

 

证明导致狂犬病的病原体可以通过可阻挡常规细菌的过滤器。

组织病理学染色

 

检测神经元胞质内包涵体作为应用中枢神经系统组织进行诊断的解剖学-病理学应用

灭活方法

 

通过使用石炭酸、福尔马林,紫外线等保存、稳定神经组织疫苗。

中和方法

使用实验室动物和最终的细胞培养物用于抗体诱导的功能鉴定。

动物效力测试

允许测量不同疫苗批次的相对强度,确定是否达到许可标准。

电子显微镜

对病毒复制、转录和翻译的结构-功能之间关系进行了解。

病毒从成体物种传播到未成熟鼠系统的适应性

哺乳小鼠脑生产作为对成人神经组织底物的改进。

 

组织培养的出现

为病毒繁殖提供了体外环境。

荧光抗体诊断

疫苗生产过程中检测病毒抗原的能力。

蛋白质纯化

表明糖蛋白是唯一的主要贡献抗原病毒中和抗体产生的蛋白。

单克隆抗体

为改良的活产品选择更安全的致病变异体。

分子扩增

用于基因表达和氨基酸序列推断的细菌质粒。

逆转录聚合酶链反应

辨别主要病毒产物与外来物和污染物的扩增方法。

遗传测序

疫苗株的基因组特征和精确鉴定。

反向遗传学

病理生物学和疫苗应用技术。

效用


商业疫苗 

肠外疫苗

神经组织疫苗第一代

路易斯·巴斯德在19世纪80年代末创造了历史,他发明了第一种狂犬病疫苗,这种疫苗是基于兔子的中枢神经组织,而RABV的灭活需要一种物理方法(干燥)。由于存在神经组织和髓鞘碱性蛋白,这种方法有残留活病毒和严重过敏反应的风险。然而,这为其他神经组织疫苗(nerve tissue vaccines,NTV)的开发铺平了道路,这些疫苗是由印度卡索里中央研究所的大卫·森普尔爵士从成年绵羊(森普尔疫苗)中提取的。其制造包括在成年绵羊脑中繁殖RABV,然后用化学试剂(苯酚)灭活。尽管存在许多与它的使用相关的问题,如效力差、需要多剂量给药和严重反应,包括因髓磷脂的存在导致的格林巴利综合征(Guillain–Barre Syndrome,GBS)等,但它在几个国家被广泛使用。它还遭受了包括羊瘙痒病在内的传染性海绵状脑病传播的理论风险。所有这些缺点使世卫组织不断劝阻不要使用它,这导致它最终在几乎所有国家停止使用。对一种相对来说不如森普尔疫苗反应原性强的NTV的探索,导致了乳鼠脑( suckling mouse brain,SMB)疫苗的开发。其制造包括RABV在乳鼠脑中的繁殖,随后用苯酚灭活和部分纯化。几十年来,当大多数国家的监管机构决定在十年内停止使用时,几乎所有的国家决定不在使用它,以满足符合世卫组织的建议。然而,它仍在少数国家使用。有趣的是,由于新生动物的组织中缺乏髓磷脂,它不如森普尔疫苗那样具有反应原性。然而,SMB疫苗类似于森普尔疫苗,特别是当它的效力较低和需要多剂量给药时。

鸭胚疫苗

病毒学家在20世纪30年代取得了突破,他们发现一种经济而方便的培养多种动物病毒的方法是鸡胚技术;到了20世纪50年代和60年代,鸡和鸭的胚胎被用于疫苗生产,并且它们今天仍然被用于生产针对包括RABV 在内的几种疫苗。这种技术有几个优点,如可用性;易于操作;蛋自然无菌环境的存在;胚胎不能产生针对用作接种物的病毒的抗体;和具有相对一致的遗传背景的蛋的可用性。自1983年以来,世界卫生组织一直倡导使用胚蛋作为生产平台。然而,使用含胚胎的鸡蛋存在许多限制,包括供应不足的风险、产量不一致的耗时过程、高制造成本以及对鸡蛋成分过敏的潜在可能性。

现代纯化鸭胚疫苗(duck embryo vaccine,DEV)的生产包括将RABV的Pitman-Moore PM)毒株接种于鸭胚中,在温和的条件下(无任何机械力)从受感染胚胎的脑中提取RABV,以避免释放可造成纯化障碍和诱发不良反应的可溶性禽抗原。纯化包括连续密度梯度离心,基本上除去非病毒类脂,所得纯化的RABV用β-丙内酯BPL)灭活。伯纳生物技术公司开发的这种改进的提取和纯化方法,使得纯化鸭胚疫苗(purified duck embryo vaccinePDEV 的生产基本上不含任何卵蛋白和其他物质,包括髓鞘碱性蛋白。值得一提的是,经典的DEV具有髓鞘碱性蛋白,以其可能导致过敏性脑脊髓炎的脑原性而闻名。现代DEV在超过25个国家注册和销售。它具有免疫原性、安全性和良好的耐受性,类似于其他组织培养衍生的人类狂犬病疫苗。

组织培养疫苗第二代

这里,底物是指用于生产所需生物技术/生物产品的培养细胞。在细胞培养中进行连续感染循环的能力是研究病毒性疾病和开发疫苗的关键一步。使用动物细胞底物生产疫苗是体外动物细胞技术最早的商业应用之一。在动物细胞基质中,有许多细胞类型目前被制造商用于生产人用狂犬病疫苗:原代细胞(在组织培养中不传代使用);二倍体细胞(具有有限寿命并在组织培养中传代的细胞);和连续细胞系(具有无限寿命的细胞和显然无限的复制能力)。标准化细胞基质的挑战是在对高效生产系统的需求和最小化风险的目标之间取得平衡。显然,生产安全的产品需要对细胞基质进行彻底的描叙,验证生产过程以去除或灭活潜在的外源因子,并测试中间和最终产品的疫苗抗原和杂质。总的来说,与源自神经组织的前一代疫苗相比,基于细胞培养的狂犬病疫苗具有良好的安全性和有效性,无论细胞底物的类型、生产系统、纯化和制剂策略如何。最重要的是,与NTVs 相比,基于细胞培养的狂犬病疫苗已使给药剂次大大减少,副作用最小化。细胞培养正成为生产许多病毒疫苗的首选系统,因为它比基于鸡蛋的生产有明显的优势,包括更短的准备时间和更大的过程灵活性。

RABV传播的细胞基质

代细胞

用于病毒繁殖的组织培养系统的发展为疫苗制造方式的转变铺平了道路。原代细胞直接来源于动物。它们保留了其来源组织的特征,不具有致瘤特性。他们的特点是培养传代次数有限,因为这种培养的寿命很短。因此,它们不被存储,或者仅在有限程度上被存储为细胞库。用于生产人类狂犬病疫苗的原代细胞的最重要来源是禽胚胎。例如,鸡胚成纤维细胞CEFs通常是在解剖头部、翅膀和体腔内容物后从10天大的胚胎中获得的。胚胎被酶和机械分解。将得到的含有CEFs的细胞悬液转移到合适的培养容器中进行培养并感染病毒。今天用于病毒生产的受精卵来自于具有明确监管状态的鸡群,被称为来源于特异性无病原体(specific pathogen free,SPF)。然而,工业规模的病毒生产需要大量的SPF受精卵。由于CEFs的寿命有限,必须连续收获含胚胎的卵,每准备一批新制剂都有一定的风险,如靶病毒的允许性发生变化,起始原料不一致,以及担心被潜在的外源因子污染等。这些特性给复杂的物流系统带来了不良的影响,因为能够供应这种鸡蛋或能够将这种底物加工成疫苗的供应商数量有限。

纯化的鸡胚细胞疫苗(purified chick embryo cell vaccine,PCECV)是根据目前适用的药典和世界卫生组织的要求,Flury RABV毒株在来源SPF受精卵的CEFs 上生产的。用BPL灭活病毒,通过连续密度梯度离心纯化,得到高度浓缩的制剂,用明胶做为稳定剂,然后冻干。在动物和人类研究中,PCECV具有与人二倍体细胞疫苗相当的免疫原性和耐受性。达到或超过最低效价要求2.5IU/剂众所周知,人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)含量非常低,这是一种稳定剂,也是大多数疫苗的重要成分。该疫苗含有Flury LEP病毒株,与已公布的遗传序列没有偏差。尽管在一些国家有几个品牌,但PCECV在全球市场上被称为瑞必补尔Rabipur )。

二倍细胞

二倍体细胞被定义为具有有限的体外寿命,并且包含遗传物质的全部互补,通常保留它们所来源的细胞类型的许多特征,并且基本上没有致瘤特性。使用人二倍体细胞进行病毒繁殖,以避免与使用原代组织培养相关的困难,是用于疫苗生产的细胞培养的下一个主要发展。支持使用二倍体细胞系生产人类疫苗的基本论点是,它们会衰老,并且不会导致肿瘤。与原代细胞相比,人二倍体细胞有几个优点,因为它们允许在封闭的系统中,从特征良好的低温保存的主细胞和工作细胞库中获得多次扩增传代;和筛选不存在的外源因子建立细胞库。然而,它们有几个缺点,如连续传代时细胞衰老;难以扩大生物反应器的规模,特别是使用微载体;以及对生长培养基的需求和在无血清条件下繁殖的困难。

两种众所周知的人二倍体细胞株,如WI-38和MRC-5,作为国际参考株。世卫组织推荐人类二倍体细胞作为生产病毒疫苗最安全的细胞培养基质之一,因此它们已成为全球疫苗生产的首选细胞基质。第一个组织培养的狂犬病疫苗源自原代地鼠肾细胞,为在人二倍体细胞中繁殖固定的RABV铺平了道路。大约三四十年前,大部分注意力集中在第一个人二倍体细胞狂苗上,这是由维斯塔研究所(Wistar Institute)在WI-38人类二倍体细胞中开发的。来源于人类胚胎肺的二倍体细胞已经被广泛测试并用于其他病毒培养。所用的疫苗病毒柱是从巴斯德最初分离并由美国国家卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)保存的一种毒株衍生而来的固定RABV的PM 1503 3M毒株。在20世纪60年代早期,这种病毒适应在WI-38细胞中生长,并繁殖了52代。随后,在1960年代中期,制备了一个种子库,并于1966年将种子转移到梅里厄斯研究所,一个疫苗生产实验室。种子株在1969年被进一步分配到贝林沃克(Behringwerke)。在WI-38细胞上制备了早期批次的Merieux疫苗。然而,由后来的批次的完整的病毒颗粒在MRC-5人二倍体细胞中生长,并用BPL灭活。贝林沃克疫苗被浓缩,使用区带超速离心纯化,而Merieux产品通过超滤浓缩。

早期实验批次的BPL灭活的人二倍体细胞狂苗在实验室小鼠和非人灵长类动物中具有免疫原性。当一个单一剂量的浓缩人二倍体细胞狂苗被注射给一只之前已经接种了街毒的猴子时,人二倍体细胞狂苗比连续14日,每日接种DEV或大剂量的同源抗狂犬病病毒血清提供了更好的保护。不久之后,在Wistar研究所的成员身上进行了小规模的人体试验。此后,使用人二倍体细胞狂苗进行的临床试验旨在建立暴露前和暴露后免疫的最佳方案,并限制不良事件。当使用1ml剂量的Merieux人二倍体细胞狂苗免疫志愿者时,在第21和35天检测到抗体,但在第7天没有检测到抗体。然而,滴度与每天接种,连续接种7或12剂NTV的人抗体水平相似。最高水平出现在第0、1、2、3或0、3、7和21天接种4剂疫苗的组中。后者产生了最高水平和更长的持续时间。1976年,在德国和伊朗进行的试验显示,人二倍体细胞狂苗与血清或抗人免疫球蛋白一起为被已知患有狂犬病的动物咬伤的人提供全面保护。疫苗接种计划包括在第0、3、7、14、28和90天给予6剂1ml;世卫组织正式推荐了这种疗法,尽管在一些国家,已经取消第28天和第90天的剂量。多项临床试验和评估证明了其安全性和高效诱导高滴度狂犬病病毒中和抗体virus neutralizing antibodies,VNA)的能力。这些高质量的疫苗本身代表着人类疫苗生产的里程碑,只需注射几次,就可以预防高危人群。最初使用的是WI-38细胞株,但后来改用MRC-5细胞株,这导致了20世纪70年代中期的人二倍体细胞狂苗的开发和许可。32年前接受二倍体细胞狂苗的人群中,狂犬病VNA持续存在。此外,对所有接种的受试者进行单次强化接种后,均产生了免疫应答。一个强有力的证据表明,使用人二倍体细胞狂苗诱导的广谱交叉中和抗体可以对进化群1的丽莎病毒提供交叉保护。从一开始,HDCVs就在世界各地获得了许可。与纯化的地鼠肾疫苗(purified hamster kidney vaccine,PHKV)相比,它们已被证明具有优越的免疫原性和安全性。初级细胞和有限细胞用于疫苗生产的最大优势在于,自20世纪30年代以来的几十年中积累了大量的监管经验。不幸的是,由于生产成本高,它们的全球使用受到限制。连续细胞系可以解决与二倍体细胞相关的一些限制,但可能引入其他新的挑战。

连续细胞系

对疫苗生产产量和安全性的日益增长的需求促使开发更安全、更便宜和更有效的细胞基质。来源于动物组织的连续细胞系是生产各种生物药物的重要细胞底物。它们具有致瘤潜能和无限的寿命。然而,一些研究表明低于特定传代次数的细胞不是致瘤的。此外,它们可以在微载体上的大规模发酵罐中培养,这有助于生产系统的标准化、安全性和放大,从而获得稳定的产量。生产疫苗最常用的哺乳动物细胞系之一是Vero细胞系,它是从非洲绿猴AGM的肾组织中建立的。它是一种连续细胞系,被监管机构广泛接受用于病毒疫苗生产。它具有伪二倍体核型并且在低传代数下不致瘤。之所以选择它,主要是因为它可以获得高病毒产量,并且可以获得缺少外源因子的批次。关于细胞培养技术,作为细胞底物的Vero细胞系的特征在于某些限制。其锚定依赖性要求细胞培养系统需要大的培养表面,如转瓶、微载体、细胞工厂、和固定床生物反应器。

纯化的Vero细胞狂犬病疫苗 purified Vero cell-derived rabies vaccine,PVRV)于几十年前引入临床实践,是预防狂犬病的重要一步。在PVRV之前,世界主要依靠三种疫苗中的任何一种,即HDCV、PCECV或NTV。谈到工业可扩展性,PVRV是非常合适的,但HDCV却不是这样。PVRV (维尔博,Verorab®)被许可在100多个国家使用,已经使用了4000多万剂。通过将0.5IU/ml的抗体滴度作为免疫原性的阈值,已经在大量的临床情况和研究中评估了Verorab®这个阈值与临床狂犬病的预防密切相关。当通过肌肉注射或皮内注射途径进行暴露前免疫时,维尔博可诱导足够的VNA滴度,尽管在皮内注射疫苗后水平趋于降低。然而,不管的给药途径如何,加强剂量都会导致强有力的免疫反应。维尔博符合世界卫生组织对两种埃森5剂;1-1-1-1-1和萨格勒布4剂;2-1-1方案其免疫原性不受同时施用RIG的影响。它比人二倍体细胞狂苗耐受性更好,而且似乎不会诱发在人二倍体细胞狂苗接种者中可以看到的过敏反应。使用Vero细胞生产安全、有效和经济的狂犬病疫苗的简易性引起了世界各地几个制造商的兴趣,包括印度人类生物制品研究所Abhayrab)、印度Bharat生物技术国际有限公司Indirab)、中国辽宁成达生物有限公司(Speeda)、印度血清研究所(Rabivax-S)等。表3列出了用于注射途径的各种灭活的人狂犬病疫苗。

3灭活人狂犬病疫苗列表

编号

疫苗的名称

 

疫苗株

 

细胞基质

 

病毒失活剂

 

防腐剂

佐剂

公司名称

 

1

 

Imovax® Rabies

PM/WI38 1503 3M

 

人二倍体细胞

 

BPL

 

法国赛诺菲巴斯德有限公司

 

2

 

RabAvert

Flury LEP

鸡胚

细胞

BPL

 

诺华

3

 

Verorab

PM

Vero细胞

BPL

 

法国赛诺菲巴斯德有限公司

 

4

 

Abhayrab

PV

Vero细胞

BPL

 

硫柳汞

 

印度人类生物研究所

 

5

 

Indirab

PM

Vero细胞

BPL

 

硫柳汞

 

印度巴拉特生物技术国际有限公司

 

6

 

Rabipur

Flury LEP

 

鸡胚细胞

BPL

 

诺华,印度

 

7

 

SII Rabivax

PM

人二倍体细胞

 

BPL

 

硫柳汞

 

磷酸铝

 

印度血清研究所有限公司,印度

 

8

 

Lyssavac-N

PM

鸭胚

 

BPL

 

硫柳汞

 

印度济达斯·卡迪拉

 

9

 

COCAV

Wnukowo N32

 

原代地鼠肾细胞

 

紫外线和甲醛

 

俄罗斯卓玛科夫研究所

 

10

 

Kaketsuken KNPCEC

HEP-Flury

鸡胚细胞

BPL

 

日本阿斯泰拉制药公司

 

11

 

SPEEDA

PV

Vero细胞

BPL

 

中国辽宁成大

 

 

 

下一代细胞培养疫苗

Vero细胞系衍生疫苗

细胞培养基的组成与组织培养狂犬病疫苗的潜在安全性有关。传统生产工艺利用动物源性物质,如血清、胰蛋白酶和乳清蛋白。血清有一些主要的缺点,如化学成分不明确、不同批次之间的差异、外来物质及其副产品如细菌内毒素、增长潜力的变化和高昂的成本。这些缺点可以通过无血清培养动物细胞系的方法来克服。这种方法得到了广泛认可,因为它们使下游过程更加直接,并减轻了疫苗的安全隐患。为了不断改进疫苗生产过程,至少有一家生产商赛诺菲巴斯德公司开发了一种改进的无血清PVRV-下一代(PVRV-NG)疫苗。PVRV-NG是由常用于Verorab和Imovax疫苗的RABV的灭活PM株制备的。它的效价也是2.5IU/剂,但不含任何人或动物来源的成分和抗生素。除了不含外来物质外,它的DNA残留量很低(100 pg/剂量)。

PVRV-NG从100多个国家使用的数百万人使用Verorab®的暴露前和暴露后的数十年经验中获益匪浅。此外,PVRV-NG符合欧洲药典和世界卫生组织及美国食品和药物管理局(USFDA)规定的规范。它被证明是免疫原性的,与Verorab®一样安全,为预防狂犬病提供了新的选择。

用于疫苗生产的狂犬病病毒株

推荐用于疫苗生产的RABV毒株是生长在兔、绵羊、山羊、小鼠或大鼠的神经组织或细胞培养物(包括连续细胞系)中的“固定”病毒(与野生型或街毒株相对)。然而,世界卫生组织并不推荐或认可一种特定的RABV毒株用于疫苗生产。除了使用少数已被证实的历史种子例如,Flury LEPPMPV和 SAD毒株,还鼓励衍生新的株和分离新毒株,以最大限度地提高安全性和最小化成本。

病毒株的鉴定

众所周知,由于多年来RNA积累突变的脆弱性,丽莎病毒基因组的变异程度相当大。到目前为止,已经至少发现了18种丽莎病毒。RABV是人类狂犬病最常见的致病病毒,也是迄今为止疫苗中唯一使用的病毒。除了进化群一的病毒外,目前的疫苗可能不能预防其它丽莎病毒的感染。

必须仔细选择用于疫苗的病毒株,并应定期评估用于生产的病毒株的抗原性。通过疫苗病毒株的全基因组测序的综合遗传特征被推荐。建议将基因特征作为疫苗株身份的一部分,并将此信息纳入新疫苗的许可中。理想情况下,现代技术如下一代测序(next-generation sequencing,NGS)应被用来监测疫苗株随时间的微妙遗传变化。由于基因库中有各种基因序列,并且可以使用一个标准毒株的各种代次毒株序列,因此每个疫苗制造商应该测序它们的种子毒株,并提供毒株序列号。必须小心谨慎,不要误解其他地方报告的数据。必须记住的是,核苷酸序列分析并不能提供使用的任何RABV毒株使用效果的信息。有趣的是,在商业化狂犬病疫苗的病毒株中已经公布的序列比较,发现彼此之间有错配。这种不匹配可能是由于连续传代后的突变;原始亲本毒株之间的变异性;或者发布的序列不正确。有时,提供者可能会错误地声明亲代疫苗株,并且技术档案可能在疫苗株衍生方面有不正确的记录。

生产过程     生产负担得起的疫苗的需求推动了大规模疫苗生产的趋势。转瓶、微载体和多层培养系统正被单独使用或作为组合用于全球狂犬病疫苗生产。

蔗糖密度梯度超速离心(区带离心)和柱色谱层析吸引了全世界疫苗制造商对RABV纯化的关注。密度梯度超速离心是一种众所周知并已确立的经典纯化技术,通常用于纯化大量病毒抗原。简而言之,该方法的原理是根据密度的不同来分离颗粒,从而在应用于病毒时,将它们与较轻和较重的细胞杂质分开。这种技术的主要优点是能够将浓缩和纯化步骤结合在一个操作单元中。此外,该技术为从空衣壳中分离完整的病毒体提供了良好的分辨率,这很难通过色谱法实现。尽管理论上可以用大规模连续超速离心在一次运行中带走大约1015个病毒颗粒,但从操作的角度来看,该技术最终非常费力,并且放大成本很高。在大规模情况下,密度梯度超速离心需要高资本和设施投资。尽管有这些限制,世界各地的几家制造商还是采用蔗糖进行区域超速离心来纯化RABV。然而,可扩展的色谱分离技术是大规模下游处理的潜在替代方案。

最适合放大的病毒纯化方案通常涉及色谱程序。色谱已广泛用于病毒颗粒的下游处理,以使用固定相的三种不同排列来捕获、浓缩和纯化原料:填充床、膜吸附器和整料。成型吸附剂颗粒的填充多孔床广泛用于所有生物制药工业。然而,对于疫苗纯化来说,它们有两个主要缺点:由压降和传质阻力之间的折衷所施加的有限流速,以及在大多数情况下,低的动态结合能力,因为在正常接触时间下可用于吸附的表面限于吸附颗粒的外表面。事实上,将病毒颗粒吸附到固相上是从来自细胞和培养基的杂质中分离和回收病毒的一种方便而实用的选择。色谱分离是由病毒和最接近的杂质与固相之间的选择性物理化学相互作用驱动的;分离也可以基于分子筛。虽然分子筛的选择性有些不完善,但吸附法确实有几个重要的优点可以使用高流速,因此限制了处理时间;不稳定病毒的生物活性通常得以保持,因为温和的条件通常用于从色谱基质中洗脱病毒;扩大规模相对容易;可以处理大量的细胞裂解物;并且操作成本相对较低。然而,重要的是要记住,为病毒纯化设计合适的选择性色谱方案必须考虑病毒的结构、物理和化学表面性质。作为一个例子,使用硫酸纤维素的亲和柱色谱被广泛使用,因为它允许更高的RABV抗原回收率。

规划

疫苗配方开发是生产、测试和批准新候选疫苗的整个开发周期的重要组成部分。疫苗制剂可以定义为“将疫苗抗原转化为药物”,其中商业剂量的形式不仅在生产和储存过程中保持效力和稳定性,而且从长期储存的观点来看,设计成方便地给予患者。灭活疫苗通常更稳定,并且通常开发成液体制剂。从稳定性的角度来看,减毒活疫苗通常在添加剂和赋形剂的复杂混合物存在下冷冻干燥(冻干),以在长期储存期间提供足够的稳定性。冻干疫苗必须在给药前立即复溶,因此需要适当的稀释剂。狂犬病疫苗作为灭活疫苗是个例外,因为市售疫苗有液体(佐剂)和冻干(非佐剂)两种形式。对肌肉注射途径而言,冻干和液体狂犬病疫苗是理想的。然而,冻干狂犬病疫苗被认为适用于皮内注射途径,而液体狂犬病疫苗则不适用。随着皮内注射途径因其成本效益而变得越来越受欢迎,重要的是可以通过该途径使用的冻干疫苗能够广泛获得并且容易获得。

狂犬病相关病毒的交叉保护

丽莎病毒属由至少18种不同的病毒组成。根据遗传距离和血清学交叉反应性,该属被细分为3个不同的进化群:(a)进化群1由狂犬病毒(RABV)、欧洲蝙蝠狂犬病病毒1型(EBLV-1)、欧洲蝙蝠狂犬病病毒2型(EBLV-2)、杜文黑基丽莎病毒(DUVV)、澳大利亚蝙蝠狂犬病毒(ABLV)、阿拉文丽莎病毒(ARAV)、库贾德丽莎病毒(KHUV)、博克洛蝙蝠丽莎病毒(BBLV)、伊尔库特丽莎病毒(IRKV)、克托拉赫蒂蝙蝠丽莎病毒(KBLV)、甘诺鲁瓦蝙蝠丽莎病毒(GBLV)、台湾蝙蝠丽莎病毒(TWBLV)组成;(b)第二级暴露由拉各斯蝙蝠丽莎病毒(LBV)、莫科拉丽莎病毒(MOKV)和希莫尼蝙蝠丽莎病毒(SHIBV)组成;和(c)由西高加索蝙蝠丽莎病毒(WCBV)、伊科马丽莎病毒(IKOV)和莱里达蝙蝠丽莎病毒(LLEBV)。在该属的成员中,只有7种病毒,如RABV、EBLV-1、EBLV-2、ABLV、DUVV、IRKV(进化群一)和MOKV(进化群二)导致人类死亡。世界范围内生产和使用的人类狂犬病疫苗含有固定的RABV毒株,对已知的RABV变异体有完全的保护作用(> 99%)。然而,它们对于由剩余的丽莎病毒引起的感染可能不太有效。人二倍体细胞狂苗(PM株)已被证明能有效中和EBLV-1、EBLV-2和ABLV病毒。最近,PCECV(Flury LEP株)已被证明诱导具有完全中和EBLV-1、EBLV-2、ABLV、BBLV和DUVV的能力的抗体,它们都属于第一进化群,并且部分交叉中和MOKV,一种更远的属于第二进化群的丽莎病毒种。根据疫苗病毒株、攻击方法和宿主种类的不同,支持狂犬病疫苗抵抗其他丽莎病毒的能力的证据差异很大。

新丽莎病毒的不断发现,特别是那些与丽莎病毒进化群高度不同的丽莎病毒,是公共卫生的一个关注点,特别是在那些有职业感染风险的人群中。不管来自野生动物的威胁如何,开发新的疫苗来刺激多种病毒中和免疫反应对处于危险中的人群或人类受试者来说是很重要的。疫苗制造商是否愿意开发这种多组分疫苗还有待观察,这种疫苗比目前的现代组织培养狂犬病疫苗更复杂,成本也更高。

狂犬病疫苗效力检测

前用于评估狂犬病疫苗的效力的方法是NIH测试,这是疫苗批签发的关键指标。该试验是基于小鼠免疫接种和脑内病毒攻击。它仍然是确定人和动物狂犬病灭活疫苗效力的参考方法,并在全世界广泛使用。这种测试有许多缺点费时费力使用大量的动物造成重大动物痛苦并且具有高可变性。最近,欧洲药典已经认可使用血清效价测定法(serological potency assaySPA)作为攻击测试的替代方法。这一新的试验是基于通过使用改良的快速荧光聚焦抑制试验modified Rapid Fluorescent Focus Inhibition TestmRFFIT检测疫苗免疫后小鼠的狂犬病中和抗体(VNA滴度。为了采用这种新方法批签发灭活狂犬病疫苗,在大量收集的狂犬病疫苗上对其性能进行了评价。荧光抗体病毒中和试验( Fluorescent Antibody Virus Neutralization testFAVNt)与mRFFIT同时使用,并将结果与小鼠攻击试验进行比较。结果表明,集对分析能够评估疫苗的效力,其边际远远高于最低1 IU/剂量。对于低效力疫苗,这种新方法显示出一些局限性,因为该试验经常失效。与mRFFIT相比,FAVNt可能更敏感。此外,酶联免疫吸附试验 enzyme-linked immunosorbent assayELISA作为NIH试验的替代方法被开发出来。这种酶联免疫吸附试验基于特异性识别病毒G蛋白天然形式的单克隆抗体,G蛋白是诱导针对RABV的中和抗体反应的主要抗原。酶联免疫吸附试验能够区分有效疫苗和亚有效疫苗批次。酶联免疫吸附试验和NIH试验在确定疫苗效价和区分非一致批次的能力方面取得了令人满意的一致。该酶联免疫吸附试验符合稳定性指示试验的标准,并已成功用于支持新一代狂犬病疫苗候选疫苗的开发。在欧洲动物试验替代方法伙伴关系(European Partnership for Alternative Approaches to Animal testingEPAA)国际预合作研究之后,该酶联免疫吸附试验被选为欧洲药品质量管理局(European Directorate for the Quality of MedicinesEDQM)合作研究的首选试验,旨在取代狂犬疫苗NIH体内效力试验。

免疫

暴露前免疫PrEP

狂犬病是最令人恐惧的人畜共患疾病之一,因为它在所有常规传染病中具有最高的致死率。幸运的是,它们碰巧是可以通过疫苗来预防的致命疾病。疾病出现前的病毒清除至关重要;这反过来依赖于VNA的存在。因此,狂犬病的预防主要依靠能够迅速诱导VNA的狂犬病疫苗。保护方法可能是通过抗体的局部病毒中和的组合或通过抗体介导的病毒感染细胞的清除。PrEP通常在第0、7、21或28天通过肌肉免疫(IM进行。根据世界卫生组织的说法,皮内免疫(ID)被认为是一种经济且可接受的IM注射途径的替代方法,但它在技术上要求更高,需要适当的工作人员培训和合格的医疗培训。

暴露后免疫PEP

在全球范围内,狂犬病发生在各大洲,超过150个国家和地区。超过30亿人生活在狂犬病流行的地区。在世界范围内,每年登记的暴露有数百万次,导致数万人死亡,其中大多数发生在亚洲和非洲。根据与疑似患有狂犬病的动物暴露的类型,暴露大致分为三类:一级暴露、二级暴露和三级暴露。所有被确定为代表狂犬病风险的暴露都需要PEP,包括立即对所有咬伤和抓痕进行局部处理,彻底伤口清洗和消毒狂犬病免疫球蛋白RIG仅用于三级暴露)对局部伤口进行浸润注射,以及接种疫苗。PEP的主要目的是防止暴露发生后临床狂犬病的出现。主动免疫和被动免疫的结合被认为是人免疫规划的现状,除了那些先前已经通过认可的时间表用世界卫生组织批准的狂犬病疫苗免疫的人。据估计,全球每年有超过1500万人接受狂犬病疫苗注射,这可以预防成千上万的狂犬病死亡。在有症状的狂犬病发作之前,狂犬病疫苗和RIG的联合使用可以接近100%预防狂犬病的发生,尝试在临床症状之后使用狂犬病疫苗或RIG并没有被证明是有益的。基于使用仓鼠的模型实验,以与施用RIG相同的方式在伤口部位注射疫苗提供了不低于当前最佳PEP的保护效力,当前PEP是疫苗接种和RIG的组合。然而,只有进一步的研究才能确定该方案和其他方式(如细胞因子给药)是否能替代RIG的使用。

特殊情况下的疫苗接种

事实上,无论年龄、营养状况、免疫能力、生理状况等如何,当他们访问或居住在狂犬病流行地区时,所有个体都同样容易受到RABV的感染。然而,并不是每个人都能获得主动免疫,因为接种疫苗需要免疫能力强的受试者具有成熟的免疫系统。然而,当涉及给予被动免疫时,情况并非如此,被动免疫包括转移预先形成的抗体,所述抗体能够独立于受体的免疫系统介导所需的药理作用。存在这样的情况,其中人类受试者的免疫系统被抑制或受到损害例如,艾滋病毒/艾滋病患者CD4+ T细胞计数异常低,这些受试者通常对RABV表现出低的或不可检测的VNA反应。在这些患者和其他免疫记忆不再可靠的患者中,建议对二级暴露三级暴露暴露进行适当、彻底的伤口处理和消毒,并伴有RIG的局部浸润HRIG/ERIG,以及完整系列的5个肌肉注射剂量的狂犬病疫苗细胞培养/禽胚胎为基础的狂苗这与免疫能力强的受试者形成了鲜明的对比,这些受试者仅在第三级暴露的情况下接受这种联合使用的RIG和狂犬病疫苗。据世卫组织称,在这种情况下,最好在可行的情况下,通过在接种疫苗后2-4周测量VNA反应来确定对额外剂量狂犬病疫苗的需求。

还有其他特殊情况,如怀孕(担心接种疫苗有风险,因为有些人以为会导致畸形)、营养不良、年轻(疫苗接种无效)、免疫系统不成熟/受损、和与免疫抑制相关的器官衰竭(接种无效)。根据世界卫生组织,由于狂犬病的致命性和疫苗挽救生命的特点,在上述特殊情况下,暴露后接种无禁忌。有报道称,在艾滋病毒/艾滋病患者中,PEP既有成功的也有失败的。同样,在怀孕期间和营养不良的儿童中,PEP是安全有效的。在一份报告中,一名正在接受血液透析的肾衰竭患者在接受PEP治疗后未能产生初级免疫反应,然而,当使用更大量的抗原时,这种失败可能会减少。尽管如此,对PrEP在上述特殊情况下的安全性和有效性的研究似乎是一条人迹罕至的道路。在这方面所做的任何努力都应该得到供资机构的充分财政支持以及医疗界和卫生官员的合作。

不良事件

接种疫苗后出现不良事件并不少见。很可能,到目前为止还没有完全没有引起不良反应的疫苗。然而,疫苗在不良反应的数量和程度方面各不相同。有趣的是,几乎所有疫苗都有几种常见的不良反应。相比之下,有些不良反应是疫苗特有的。疫苗成分是许多不良反应的主要原因。可能引发过敏反应的成分包括用于制备疫苗的活性免疫抗原、偶练抗原、防腐剂、稳定剂、抗微生物剂、佐剂和培养基。疫苗过敏中最常见的蛋白质包括鸡蛋、明胶和酵母来源的。

一般来说,所有疫苗都含有活性和非活性成分,这两种成分都会引起不良反应,包括过敏反应和过敏。这些成分包括制造过程中使用的外源蛋白,牛血清白蛋白(BSA),人血清白蛋白(HSA),病毒灭活剂(BPL),保存剂(硫柳汞),稳定剂(HSA),佐剂(磷酸铝),抗生素(新霉素),以及抗原本身。已知有四种类型的过敏反应,如IIIIIIIV型,其中IIII型过敏反应主要与疫苗接种有关。在RABV抗原生产过程中添加HSA,并将其作为稳定剂添加到成品中,这是狂苗生产常见做法。这种做法应符合国际上对血液、血液成分和血浆衍生物的要求,以及世界卫生组织(World Health OrganizationWHO)和欧洲药品管理局(European Medicines AgencyEMA)必须格外小心,以使最终产品中的HSA不会发生太大变化,因此不会在接受者中引起不良反应。此外,有人担心HSA可能传播外来病原。常规使用人二倍体细胞狂苗引起属于IIII超敏反应,主要归因于BPL修饰的HSA的存在,其具有诱导IgE的能力I和形成免疫复合物的趋势III。此外,HSA可以抑制疫苗诱导的肿瘤坏死因子TNF的产生。IIII过敏反应的风险可以通过使用BPL灭活RABV来减轻,随后使用适当的纯化技术去除HSA。

来源于鸡胚细胞的纯化鸡胚细胞培养疫苗(purified chick embryo-cell culture,PCECV)含有微克量的卵蛋白,因此禁止用于对卵过敏的患者。如果对鸡蛋过敏的患者需要狂犬病疫苗,则首选替代疫苗,如不含鸡蛋成分的 人二倍体细胞狂犬病疫苗human diploid cell rabies vaccine,HDCV和纯化Vero细胞狂犬病疫苗(Purified Vero Cell Rabies Vaccine,PVRV疫苗。或者,可以通过点刺试验对这些患者进行鸡蛋过敏试验,以观察是否有皮肤反应。如果试验结果为阴性,可在过敏反应易于识别和处理的临床环境中以分级方式施用PCECV。明胶与IgE- 和非IgE介导的疫苗过敏反应都有关。PCECV的明胶含量少于12毫克,牛肉和猪肉过敏的儿童体内的IgE抗体往往会与明胶发生交叉反应。然而,适当使用脱敏程序将最大限度地降低过敏反应的风险,许多明胶过敏患者能够在医学需要时接受含明胶的疫苗。

意识到IgE介导的对狂犬病疫苗及其成分的敏感性是很重要的。这允许适当使用脱敏方案和可用的最安全的疫苗产品,以最小化过敏的风险,并允许疫苗预防疾病的全部益处。在注射含明胶的疫苗之前,有明胶过敏病史的患者应由过敏症专家或免疫学家进行评估。如上所述,对于PCECV,缓解这个问题的一个明显的替代策略是选择已知不含明胶的狂犬病疫苗。不良事件的年龄依赖性发生率和严重程度因狂犬病疫苗而异,因此有必要对不同年龄人群的各种狂犬病疫苗的安全性进行准确评估。对世界卫生组织第二级暴露动物暴露后接受人免疫规划的不同年龄人群的4种狂犬病疫苗的安全性进行了比较。疫苗之间的唯一区别是制造技术,即发酵罐和转瓶。在早期,疫苗是通过在转瓶中培养细胞制成的。随着生物产品和技术的进步,生物反应器系统的应用应运而生,并逐渐取代了传统工艺。生物反应器模式的众多优点包括操作简单、高容积生产率和低成本。最重要的是,在生物反应器中生产的疫苗比在转瓶中生产的疫苗安全得多,因为残留的细胞蛋白质、细胞DNA和牛血清大大减少了。换句话说,先进的制造技术是不良事件发生率相对较低的原因。因此,生产技术是影响疫苗安全性的另一个重要因素,尤其是对于5岁以下的儿童。通过生物发酵生产并以小剂量给药的疫苗在有RABV暴露风险的儿童中具有相对较高的安全性。总之,狂犬病是一种威胁生命的疾病,接种疫苗的好处远远超过暴露于或可能暴露于病毒的人的风险。大多数不良事件都是无意义的,在中有过描述。PCECV和PVRV一样安全,当PVRV无法获得时,可以作为一种替代品。

口服疫苗

野生动物是RABV的储存宿主。因此,打破传播链以控制野生动物狂犬病是至关重要的。早期曾试图通过投毒或诱捕来控制疾病在相关动物中的传播。然而,在中毒和诱捕策略一再失败后,野生动物的狂犬病疫苗接种变得有吸引力。口服狂犬病疫苗Oral rabies vaccination,ORV是一种社会可接受的野生动物宿主疾病控制方法。这种疫苗的最初要求是安全、有效和低成本,允许动物在口服含狂犬病疫苗的诱饵后进行免疫接种。为野生动物分发装有疫苗的诱饵是为了阻断狂犬病从患病动物到健康动物的传播,最终从这些宿主中消除RABV。据估计,大约70%的疫苗接种覆盖率足以阻断病毒传播。

野生动物

世界卫生组织建议狂犬病疫苗不要在目标和非目标物种中引起任何不良事件。狂犬病疫苗候选物的安全性应在啮齿动物、野生动物和家养动物中进行评估。ORV在不同的宿主物种中使用改良活RABV取得了巨大成功。第一个目标动物是欧洲红狐,其次是貉。随后,对包括浣熊、土狼、灰狐狸、条纹臭鼬、小印度猫鼬和家犬在内的其他动物进行了口服狂犬病诱饵的概念研究。ORV已经在12个欧洲国家消灭了狂犬病,目前大多数受狂犬病影响的欧洲国家都在使用这种ORV并非所有的动物物种对口服疫苗的反应都一样好;有些物种,如条纹臭鼬,似乎对ORV极其难应答,不管诱饵中病毒的结构或数量如何。ORV浣熊的血清转换率低于灰狐和郊狼。这可能有两个原因:浣熊对疫苗没有免疫原性,表明需要佐剂;和/或疫苗溢出表明需要更粘稠的疫苗混合物。N,N,N-三甲基壳聚糖TMC)增加了疫苗的粘性,并有可能作为佐剂来提高浣熊的免疫反应。狼可能不容易接受商业诱饵,与啮齿动物和肠道诱饵相比,山羊肉诱饵似乎具有最高的摄取量。推荐使用具有复制能力的腺病毒作为载体的重组疫苗,例如,ONRAB是使用人腺病毒载体表达RABV G蛋白的重组口服狂犬病疫苗之一。腺病毒系统允许产生高滴度的重组载体,用于将编码狂犬病病毒糖蛋白的基因递送至细胞,然后在转录和翻译时诱导VNA反应。Ad-0910G和Ad-0910N病毒对貉进行免疫接种是安全的,并能诱导高中和抗体滴度。这些结果,加上在貉中的安全性和免疫原性,使得组合的Ad-0910G和Ad-0910N毒株成为先前用于动物狂犬病控制的减毒狂犬病疫苗的替代物。浓缩的Ad-0910G毒株的制备和对貉的应用产生了高的VNA滴度,该毒株显示出超过1010TCID50中位组织培养感染剂量/ml的病毒滴度。此外,还需要根据兽用生物制品的国家标准检测法对ORV在犬类和貉类中的的有效性进行进一步研究。最近的一项研究揭示了在欧洲广泛使用的口服狂犬病疫苗中存在多种变异,以及在所有测试批次中存在至少两种不同变异的混合。这种调查也可能揭示了潜在的回复到毒性形式的突变和可能疫苗生产过程中病毒群体发生变化。这些结果表明,疫苗生产商在市场投放前,需要在其常规疫苗质量控制中使用新的稳健方法。由于RNA病毒天然由不同的准种群组成,减毒狂犬病活疫苗的稳定性研究,加上使用NGS技术的病毒群研究,将有助于更好地理解活疫苗的减毒过程。建议对病毒疫苗进行深度测序分析,以测试经修饰的活病毒疫苗的特性和稳定性,例如,在批量放行过程中的质量保证。它优于一致性序列分析,并允许在疫苗质量控制和许可中常规整合深度测序数据,以便对毒株身份和稳定性进行高度可靠的评估。

养动物

家畜狂犬病疫苗接种的目的主要是在个体动物暴露于RABV时保护它们,不仅是在城市循环中,也包括在森林循环中。为了消灭流行地区的狂犬病,至少70%的犬需要在每年的狂犬病大规模疫苗接种运动中接种疫苗。肠外疫苗接种是自有犬(即,根据世界动物卫生组织(OIE)的定义,由一个人负责的犬)的选择方法,因此是预防人类狂犬病的更具成本效益的措施。如果自由流浪的犬有主人,捕捉它们会更容易。因此,在年的一次活动中,犬是否有主人决定犬接种率的一个重要因素。流浪犬或有主人但不受控制的犬的肠外疫苗接种更加困难、费力和昂贵。相比之下,ORV有潜力缓解与注射疫苗相关的问题。此外,还提供了犬类狂犬病控制和使用口服疫苗进行现场试验的国际指南。ORV的费用高于注射疫苗的费用。这可以通过在某些明确界定和限制的区域使用空中分配来减少,但是由于对非目标物种的持续关注,对犬的“分发”模式可能是最实际的递送形式。肠外和口服疫苗的结合可能有助于提高犬类的疫苗接种覆盖率,从而消除狂犬病。

目前,两种口服狂犬病疫苗SAG-2和VR-G被世界卫生组织推荐用于的疫苗接种。VR-G是一种重组痘苗病毒,表达RABV糖蛋白G,已成功用于欧洲狐狸狂犬病的控制和美国郊狼和浣熊狂犬病的控制。SAG-2是来源于SAD-Bern株B19)的减毒RABV,在其糖蛋白密码子333处有2个核苷酸突变。SAG2在欧洲被广泛使用,并在几个欧洲国家消除了野生动物狂犬病。应该注意的是,在欧洲使用了2000多万剂SAG2毒饵后,没有报告疫苗诱发的狂犬病病例。这种疫苗在印度注册用于控制犬类狂犬病,主要在突尼斯、墨西哥、南非和印度尼西亚进行了评估,证明了其在现场犬类疫苗接种中的有效性。在ORV之后,由SAG-2诱导的VNA水平在犬中普遍较低,并非所有的犬都会出现可察觉的VNA。使用表达犬粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子的重组减毒RABVORV后可诱导犬的VNA滴度显著升高。通过对生长猪和母猪经口服和注射途径给药,评估了新构建的狂犬病疫苗株ERAGS株)的安全性和免疫原性。接种ERAGS的猪在28天内没有表现出任何狂犬病的临床症状,并且在组织样品中通过FAT或RT-PCR没有检测到RABV,这表明ERAGS毒株在猪中可能是安全的。此外,接种的猪产生了显著的针对RABVVNA滴度,表明ERAGS毒株在猪中可能是免疫原性的。因此,ERAGS株是猪狂犬病疫苗的一个新的、有前景的候选株。将来,反向遗传学的应用可能为更广泛的物种提供更安全和有效的RABV疫苗。表4列出了几种用于口服途径的动物狂犬病疫苗。

4用于口服给药途径的选定动物狂犬病疫苗列表

产品名称

制作人

 

用于

 

接种途径

 

细胞培养

 

FUCHSORAL

德国IDT生物技术有限公司

红狐

 

口服


LYSVULPEN

捷克共和国比奥维塔

红狐

 

口服

细胞培养

 

浣熊

口服

细胞培养

RABIGENORAL

法国维尔巴克有限公司

红狐

 

口服

细胞培养

 

浣熊

 

口服

细胞培养

 

RABIDOGORAL

 

法国维尔巴克有限公司

 

 

口服

细胞培养

 

 

监测口服狂犬病疫苗

通过直接观察,对来自疫苗接种区的活捕获和狩猎动物定期评估ORV的有效性,通过评估疫苗诱饵中加入的生物标记物例如四环素、碘酚酸水平,通过量化RABV特异性VNAs来验证诱饵摄取和血清学状态,以证明对免疫的充分免疫应答目前的两种OIE规定的血清学检测方法,FAVNt和RFFIT ,是基于细胞培养,因此对任何细胞毒性产物和现场样品中存在的污染试剂敏感。相比之下,酶联免疫吸附法耗时更少,技术更简单,更适合于在开展大规模犬类疫苗接种和野生动物口服疫苗接种的国家评估血清学反应。这种酶联免疫吸附试验和中和方法测量不同的抗体功能。狂犬病抗体通常通过动物尸体从现场进行筛选,动物尸体的体液质量通常很差。因此,已经提出使用替代方法,例如酶联免疫吸附法,来提高在野生动物样品上获得的血清学结果的可靠性。酶联免疫吸附试验被证明是一种检测狂犬病特异性VNA病的可靠工具,在检测ORV免疫的狐狸的样本作为病毒中和试验的替代方法,以及在犬和猫血清检测中的替代方法。作为血清的替代物,来自胸腔的液体或来自肌肉的提取物可用作样品。

未来展望

免疫接种的皮内方法和完成给药的特殊装置可能会在临床医生中变得更受欢迎,以实现更好的患者依从性。

传统狂犬病疫苗生产很可能基于细胞的大规模培养的生物反应器为主导,基本上不含动物和人类来源的原料。这些产品将受经修订的监管指南的管理,包括用于许可的疫苗株鉴定的先进分子技术和为了批签发的基于酶联免疫吸附试验的效力测试。

野生动物狂犬病控制计划可能会在疫苗病毒株认证、目标宿主更好吸收的诱饵设计以及通过使用适当方法测量血清学反应和加强样本收集来改善对ORV的监测方面发生变化。

可实施涉及将狂犬病疫苗直接接种到狂犬病动物咬伤伤口的PEP。

带有新型多功能佐剂的狂犬病疫苗可能会吸引更广泛的兴趣,并尽早上市。

不含佐剂的新型VLP狂犬病疫苗可能会吸引疫苗制造商和投资者的注意,因为它是全球流行地区廉价、安全和有效的预防手段。

与家畜疫苗接种相比,人类疫苗接种将保持相当的保守性,家畜疫苗接种将继续跨越从改良活的到灭活的产品和重组疫苗的范围。

不管这些预测是否成立,目前所有的工具都可以通过口服疫苗来预防人类死亡、消除犬类狂犬病和控制食肉动物的疾病。

 致谢:

本章节:History of Rabies and Rabies Vaccines

作者:Thirumeni Nagarajan and Charles E. Rupprecht

来源:本内容翻译自《Rabies and Rabies Vaccines》,翻译该章节完全出于个人兴趣,不用做其它。

原书:ISBN 978-3-030-21083-0 ISBN 978-3-030-21084-7 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-030-21084-7

翻译:孟胜利

 

 




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