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狂犬病治疗首次重大突破:
两种人源单抗结合治疗方案动物实验成功(2)
结果和讨论
1. 外周免疫疗法对治疗狂犬病无效
为了研究单克隆抗体RVC20和RVC58是否在体内对一种致命的狂犬病毒(RABV)感染显示治疗活性,我们使用一株野生型RABV毒株,建立了Balb/c小鼠的感染模型。在这个模型中,病毒可从感染后第4天(4 dpi,days post-infection)的脊髓和感染后第5天(5 dpi)的大脑中检测到。从7 dpi开始,可以观察到体重下降和运动能力下降,而从8 dpi开始,可以检测到典型的临床症状(毛发皱缩、嗜睡、共济失调、瘫痪)。在10-13 dpi时,所有动物均死亡(图2A)。在这种情况下,单次按1:1组合肌肉注射RVC20/RVC58 (2 + 2 mg/kg)时,2 dpi或4 dpi接种仅能起到中度的提高生存率的作用,感染4天之后再给予RVC20/RVC58则无保护作用。
RVC20/RVC58鸡尾酒的血液半衰期经测定为6.16天。在更高的剂量(20 + 20 mg/kg)下,RVC20/RVC58在给药2或4 dpi时可以保护大多数动物免于发病和死亡,但在6 dpi时给药效果有限(存活率1/5)。有趣的是,3只接受过治疗的动物出现了不同程度的延迟死亡(35、55和68 dpi),这表明需要继续进行后期治疗,以确保完全清除外围剩余的病毒,这样才有可能避免病毒随后向中枢神经系统推迟了的传播。
值得注意的是,我们在CVS-11感染的金色叙利亚仓鼠中在临床症状出现之前进行治疗,也发现了类似的结果。
总之,这些数据支持单克隆抗体鸡尾酒的剂量依赖效应,并导致关于严格的外周免疫疗法在晚期狂犬病感染中无效的假设。
2. 中枢和外周神经系统联合免疫可治疗已有症状的狂犬病
然后我们进一步测试RVC20 / RVC58对狂犬病毒感染已达后期阶段的治疗潜力,在小鼠中将IM(肌肉内)注射与配有自动微灌注(microinfusion)泵的脑室内 (ICV)接种相结合。该治疗方案包括采用RVC20 / RVC58鸡尾酒(20 + 20毫克/公斤)的一次IM注射,再加上连续20天的ICV注入(2 + 2毫克/公斤/天),开始接种的时间分别是6 dpi(症状出现前阶段,RABV已经存在于中枢神经系统),7 dpi(前驱期,未检测到临床症状,但运动表现已经受到影响),或在8 dpi(有症状期,发病期)。
在这些时间点,一些细胞因子和先天免疫介质的表达已经受到影响。在ICV输注结束两天后,对所有治疗动物进行第二次IM注射(20 + 20 mg/kg)。
如果在6 dpi时开始IM + ICV治疗,可100%有效消解临床症状并控制感染。如果在7 dpi开始治疗,能够在55.6%(5/9)的受感染动物中增加存活率和改善临床条件,如果在8dpi开始治疗,对33.3%(5/15)的被感染动物是有效的。采用更高剂量的RVC20 / RVC58(10 + 10毫克/公斤/天)进行ICV并没有增加存活率(无花果1和2)。
值得注意的是,在8 dpi开始治疗的动物群体中,有三只动物死于ICV接种时(分别死于16、22和23 dpi),另一只死于治疗结束之后(38 dpi),在他们的脑中都显示出低病毒载量,这表明RVC20 / RVC58鸡尾酒已经开始清除病毒(Hunter et al, 2010)。死因可能与不良的整体临床状况和感染的后遗症有关,如脑损伤或未得到控制的脑部炎症;重症监护在这些情况下可能是合适的。总的来说,综合所有接受治疗动物的结果,IM + ICV治疗有临床症状的小鼠的有效率为45.2%(14/31)。
存活下来的动物一直被监测到100 dpi,没有进一步的疾病迹象,除了两只小鼠出现永久性单侧瘫痪,其余的总体状况良好,行为正常(即警觉且活跃)。存活小鼠在度过临床期后的食物摄取量和体重恢复正常;开放的现场试验监测到,对照组和幸存者的自发移动活动、探索行为以及和焦虑相关的行为表现相似。
在100 dpi时在幸存老鼠的血清中可检测到病毒中和抗体和人类单克隆抗体。在幸存老鼠的大脑中没有检测到病毒(除了两只动物有较低但可检测到的病毒载量),有长期持续的抗病毒介质的表达,在他们的大脑中炎性介质的指标与未受感染的小鼠的大脑是相似的。对幸存老鼠大脑的组织学分析显示,只有罕见的残余神经炎症的迹象:血管周的白细胞聚集(2/7),最轻度的脑膜炎(3/7)和小胶质细胞的活化(在2/7中更明显)。最后,我们不能证明病毒清除的过程中未发生神经元的丢失,特别是幸存的老鼠中可能由于长期的神经元亏损而影响精细动作的协调性,但它们可能临床上看似健康。
(未完待续)
参考文献:
Guilherme Dias de Melo et al., A combination of two human monoclonal antibodies cures symptomatic rabies, EMBO Molecular Medicine, e12628 | 18 September 2020.https://doi.org/10.15252/emmm.202012628
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