大型学术专著《当代新疫苗》（第二版）于去年3月正式出版。本人与中国食品药品检定研究院的李玉华研究员共同撰写了该书第40章《狂犬病疫苗》。

本博客将分若干次全文转载这一章的内容。今天转载的是本章的第4节：发病机理与疫苗免疫应答。

4.　发病机制与疫苗免疫应答

4.1　发病机制      

人狂犬病是迄今报告过的病死率最高的传染病。包括人类在内的多种哺乳动物在被狂犬病毒感染后，均可导致严重的进行性脑炎，结果都是不可避免地导致宿主死亡(Hemachudha et al.,2002) 。病毒通常通过患狂犬病动物的带毒唾液进入咬伤伤口。病毒不能穿过没有损伤的皮肤，在极偶然的情况下个体也可能经粘膜接触而感染狂犬病。

根据动物的种类，运动和感觉神经纤维都可能受累。高度嗜神经的狂犬病毒在肌肉组织中复制，或直接进入周围神经，再通过运动神经元的终板和轴突到达中枢神经系统（CNS）。 病毒粒子以运输小泡为载体，排他性地只沿着运动神经元轴突，以逆向运输方式快速到达中枢神经系统，而不被感觉或交感神经末梢所摄取。 病毒也可以通过穿透性伤口直接进入外周的运动神经元轴突(Ugolini,2008,2011; Hemachudha et al., 2002)。某些来源于蝙蝠的病毒变种具有嗜皮肤特性，这些病毒的繁殖也可发生在感觉神经内(Ugolini, 2011)。 根据侵入体内的病毒数量、伤口位点运动神经元终板的密度以及病毒入口与中枢神经系统的距离，病毒潜伏期为5天到1年不等（一般为2～3个月，极少超过１年）(Hemachudha et al., 2013)。肌肉特异性微小RNA(micro RNA)可能通过抑制病毒在肌肉中的转录和复制而影响潜伏期(Israsena et al., 2011)。 病毒的移动速度取决于病毒是向心方向的逆轴突运输还是离心方向的传播。在向心方向的逆轴突运输中，病毒移动速度较快，为每天5～100mm甚至更快；因为处于不同距离（如分别为10μm和2cm）、具有相同突触顺序的神经元群体，也可能同时被感染。相反，离心方向的传播速度较慢，这可能是由于离心方向的传播是通过被动扩散而非主动转运介导的(Hemachudha et al., 2013)。第一阶段的向心方向的移动会导致病毒在中枢神经系统内广泛的跨神经元转移，并且通过最初感染的运动神经元与脊髓中枢神经元之间的中央连接(central connection)感染脊神经后根神经节(dorsal root ganglia)(Hemachudha et al.,2013)。一旦病毒到达大脑，就迅速复制并扩散。病毒从中枢神经系统通过离心方向的顺轴浆流动缓慢进入前根(Ventral root)以及与受感染的背根神经结相联系的外周感觉神经的轴突，从而导致肌梭、皮肤、毛囊以及其他非神经组织，如唾液腺、心肌、肺和腹部内脏器官受到感染(Ugolini, 2011; Hemachudha et al., 2013)。

到临床上开始发病时，病毒已广泛分布于中枢神经系统以及神经以外的器官中(Hemachudha et al., 2006)，但通常不会诱导出可检测到的免疫反应。未接种过疫苗的个体在发病第10天或之后（在采取积极的重症监护措施的情况下）首先在血清中可检测到抗体，随后抗体水平可能快速升高，甚至达到接种疫苗不可能达到的高滴度。抗体也可能在稍后出现在脑脊液（CSF）中，CSF中抗体的滴度可能远比从循环血液中渗入CSF时的预期水平高，因此如在临床病例中检测到CSF中的抗体滴度很高，可支持临床狂犬病的诊断。随着病毒在CNS的扩散，主要的临床体征都与病毒引起的脑脊髓脊神经根炎有关。可以观察到 2种主要临床表现：狂躁型和麻痹型。两者都不能与狂犬病毒在CNS内特定的解剖定位相联系，但麻痹型狂犬病的虚弱无力是周围神经功能障碍引起的。在狂躁型狂犬病患者中，电生理学研究显示，即使临床上未出现虚弱表现时，前角细胞障碍就已经发生。如果没有重症监护，病人会在出现神经系统体征后1-5天内死亡。

死于狂犬病的大多数人在临死前都会对该病毒产生特异抗体，尤其是早先曾经接种过疫苗者。然而这种应答不能避免患者死亡，甚至会加快死亡。近期的研究提示炎症性应答与以下过程有关，即打开血脑屏障、传递抗体、在CNS中产生B细胞。然而，该应答或者不曾发生，或者发生太晚，以至不能产生疗效，不能避免患者死亡。 尚无明确证据显示，在狂犬病病毒感染的病人中存在免疫抑制或加速死亡（早死）的现象(Laothamatas et al., 2011)。

已发现的具有非典型临床症状和（或）非典型神经影像学特征的狂犬病病例数正在增加(Shantavasinkul et al., 2010)。尚不明确是由于非典型病毒变种，还是由于宿主的特殊免疫反应，或者是由于大剂量的病毒接种（如来自被狂犬病病毒感染的捐赠者的器官移植）所致。如果没有重症监护，病人会在临床症状出现后的2周内死亡(Hemachudha.,2013)。

4. 2　疫苗免疫应答

试验已经证明，灭活的狂犬病疫苗可以引起细胞毒性T细胞的增殖，但仅有细胞毒性T细胞并不能防止狂犬病，因为去除CD8⁺T细胞并不影响接种过疫苗的动物的抗病能力及存活率。研究显示，狂犬病灭活疫苗能采用主要组织相容性复合体II类（MHCII）机制，同时刺激B细胞及CD4⁺T细胞，并通过引发一系列免疫应答来提供保护作用；这些免疫应答包括激活淋巴细胞、CD4⁺抗体分泌型浆细胞以及产生中和抗体，中和抗体可迁移至神经系统实质内。CD4⁺T细胞的激活最终将导致能识别并清除狂犬病毒的RVNA的产生，因此，CD4⁺T细胞在保护暴露于狂犬病毒的病人避免发病的过程中起主要作用(Horowitz et al. 2010; Brigg,2011)。

对接种狂犬病疫苗后体液免疫和细胞免疫反应的免疫学特征进行研究，包括17名健康人和五名罹患B和T细胞联合免疫缺陷症的病人。在所有健康人中，酶联免疫吸附试验（ELISA）检测结果表明，初次接种疫苗一周之后，免疫球蛋白IgM水平明显上升，两周之后，IgG（IgG1和IgG3）和IgA也明显上升。在同一项研究中，在一次疫苗加强接种之后，IgG水平的增长（加强接种后一周检测）较之初次系列接种后明显加快。总之，IgG1是狂犬病疫苗初次以及加强接种之后血清中IgG的主要亚型。另外五名患联合免疫缺陷症的病人在经同样程序接种后，他们的体液和细胞免疫反应水平出现多项异常(Johnson,2010) 。

将有毒力的狂犬病毒接种到模型动物，病毒可能在接种部位（通常在肌肉组织）复制，也可能不经复制而直接进入分布在伤口附近的外周神经。狂犬病毒一旦进入神经元，则有可能被中和，虽然早期研究认为这种可能性较低。到目前为止，狂犬病的发病机制还没有完全研究清楚，在病毒暴露发生几天甚至几个月后才进行暴露后预防有时也会有效，说明RVNA也可能将狂犬病病毒从中枢神经系统（CNS）中清除(Mclean et al.,2011)。

狂犬病疫苗接种后，在受试人血清中除了可检测到针对G蛋白的抗体之外，还有针对其他蛋白（特别是N蛋白）的抗体。已发表的研究报告显示，针对N蛋白的抗体不能中和狂犬病毒，因此，这些专门“抗N”的抗体在保护性体液免疫的发展中不大可能起重要作用，但 Ｎ 蛋白对诱导细胞免疫可能发挥作用。目前，病毒的非中和抗体在疾病免疫保护中的作用还不完全明了。目前并没有确定对人狂犬病具有保护作用的特定的RVNA水平，虽然WHO建议将抗体水平0.5 IU/mL作为疫苗接种后具有足够免疫应答的证据(Jackson, 2013)。

4. 3　狂犬病仍只能预防，不能治疗

研究者正在寻找治疗已出现狂犬病症状患者的方法。但可以肯定的是，高剂量的狂犬病免疫球蛋白、干扰素或者抗病毒药，如病毒唑(ribavirin)都是无效的。

2004年，美国一个从未接种过狂犬病疫苗的女孩被蝙蝠咬伤后出现狂犬病症状，对其进行了高剂量氯胺酮(katamine)、苯巴比妥和抗病毒药治疗。她最终存活了下来并且不伴有任何神经系统缺陷(Willoughby,2005)。值得一提的是，与大多数其他狂犬病患者不同，该女孩感染后体内较早产生了RVNA，不能从她的皮肤和唾液中分离出病毒。但用相似的昏迷诱导疗法在后续的病例中都失败了，提示该女孩的康复可能与其及时的免疫应答和感染病毒的特异性有关，而与治疗方法无关。

其它治疗方法，如接种减毒活疫苗来诱导细胞免疫应答、免疫介体、微小-RNA和抗病毒药物都在进行动物实验。到目前为止，所有这些治疗方法都未进入临床实验，而且其中大部分治疗方法对于资源贫乏国家来说费用太高(Jackson, 2013)。

另外一种选择就是在狂犬病发病率高的发展中国家把狂犬病疫苗接种纳入到他们儿童免疫规划里(WHO,2013)。　

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