广谱丽沙病毒疫苗的研制（最新进展）(1)

Toward the Development of a Pan-Lyssavirus Vaccine

前记 

    目前丽沙病毒属的病毒，即（经典）狂犬病毒和狂犬病毒相关病毒，总共发现有大约18种，可细分为三个系统群（phylogroups）。现有狂犬病毒疫苗是用（经典）狂犬病毒（RABV）制备的，只能针对系统群１的病毒提供较好的免疫保护作用，而对系统群2和3的病毒则效果可能不佳。为了确保人类完全免除所有类型狂犬病毒的危害，有必要开发广谱狂犬病疫苗，能针对各种类型的狂犬病毒都发挥免疫保护作用。由于基因１型狂犬病毒（RABV）以外的17种丽沙病毒绝大多数都以蝙蝠为宿主，目前已知它们对人的危害很罕见，所以长期以来对此类疫苗研发的需求和动力不足，因而经费来源有限，进展缓慢。美国宾州费城的杰弗逊大学和美国ＣＤＣ的研究人员曾合作在广谱狂犬病毒疫苗研究方面取得重要进展，他们的研究论文于2020年7月21日发表在《Cell Reports （细胞报告）》杂志上，本博客当年曾作过介绍（见相关博文）。

    美国费城杰弗逊大学的研究人员在本月10日的《Viruses（病毒）》杂志上又发表论文介绍他们在此项研究中的最新进展。现将这篇新论文的主要内容进行摘译（因内容较多，分数次发布）。 

摘要:

除（经典）狂犬病毒(RABV)外，世界范围内还发现了大约16种类似狂犬病毒的丽沙病毒。已经描述了与经典狂犬病无关的人类死亡，但病例数量未知，而且这些丽沙病毒引起人类疾病的可能性是不可预测的。目前的狂犬病疫苗可能不能预防某些不同的丽沙病毒，如莫克拉（Mokola）病毒(MOKV)或拉各斯（Lagos）蝙蝠病毒(LBV)。因此，需要一种更广谱的丽沙病毒疫苗。在这里，我们评估了一种新型的丽沙病毒疫苗，该疫苗使用了一种减毒的RABV载体，其中含有嵌合RABV糖蛋白(G)，其中MOKV的抗原位点I取代了狂犬病毒的相应位点(RABVG-cAS1)。利用重组疫苗对小鼠进行免疫，并与同类疫苗进行免疫应答分析。我们的研究结果表明，疫苗RABVG- cAS1具有免疫原性，并诱导了针对RABV G和MOKV G的高滴度抗体。不同丽沙病毒的攻毒研究表明，用MOKV G的相应位点取代RABV G的单个抗原位点，比同源RABV疫苗有显著改善，并能同时预防RABV、伊尔库特病毒(IRKV)和MOKV。这种抗原表位嵌合的策略为构建广谱丽沙病毒疫苗铺平了道路，从而可安全地对抗由这些病毒引起的疾病。

关键词:

狂犬病毒；lyssavirus丽沙病毒；Mokola（莫克拉）病毒；Irkut（伊尔库特）病毒；epitope-based vaccine（表位疫苗）；pan-lyssavirus（广谱丽沙病毒）疫苗 

1. 前言

丽沙病毒属于丽沙病毒科的丽沙病毒属。除经典狂犬病毒(RABV)外，在非洲、亚洲、澳大利亚和欧洲还发现了来自狂犬病毒属的另外大约16种病毒。这些病毒在遗传上存在差异，具有不同的抗原性，可分为三个系统群:系统群I、系统群II和一个未分类的群[1 - 3]。尽管它们的基因和抗原性不同，但所有丽沙病毒都能在人类中引起致命疾病，症状与狂犬病相似。

狗仍然是人类暴露于经典RABV的主要原因，特别是在犬类疫苗接种计划没有有效执行的地区，如亚洲和非洲。据世界卫生组织(WHO)估计，每年约有5.9万人死于狂犬病，其中40%为15岁以下儿童[4]。

北美为根除狂犬病所做的密集努力取得了成功，导致每年的人类死亡人数减少[2]。然而，典型的狂犬病仍然存在于野生动物中，如浣熊(Procyon lotor)、臭鼬(Mephitis)、豺(Canis)、狐狸(Vulpes)和蝙蝠(Chiroptera)，并且在南美洲发现了RABV的新谱系，扩大了储存宿主的名单。美国疾病预防控制中心最近报告称，2009年至2018年，在10例狂犬病病例中，有7例是死于蝙蝠介导的狂犬病[5]。

   近年来，越来越多的丽沙病毒被发现可引起人类致命性脑炎，如2000年发现的澳大利亚蝙蝠丽沙病毒[6,7]，2006年发现的南非杜文哈格（Duvenhage）病毒[8]，2019年发现的俄罗斯IRKV病毒[9]，2022年发现的欧洲蝙蝠1型丽沙病毒[10]，以及2014年和2006年分别发现的南非莫克拉（Mokola）病毒和拉各斯( Lagos)蝙蝠病毒[11 - 13]。暴露于丽沙病毒后，病毒在暴露部位感染组织，然后通过周围神经系统逆行转运，最终到达中枢神经系统(CNS)并引起脑脊髓炎。在人类中，该疾病通常以非特异性症状(发烧、不适和头痛)开始，随后是焦虑和躁动。当病毒到达中枢神经系统时，它以一种称为离心扩散的现象在周围神经系统中向外扩散，通过神经到达唾液腺等组织，直到整个神经系统衰竭，导致瘫痪和快速死亡[14]。

目前获得许可的狂犬病疫苗在适当的情况下对传统的RABV有效。对于暴露前，在第0、7天和第21或28天接种疫苗，而暴露后的接种计划则在5剂或4剂之间变化[15,16]。狂犬病疫苗保护的相关性取决于靶向病毒表面糖蛋白(RABV G)的中和抗体水平[17]。

狂犬病毒独特的表面RABV G是中和抗体的唯一靶点，人们一直在研究其在融合前后的晶体结构，并确定其抗原位点I、II、III、IV和一个次要的抗原位点“a”[18 - 20]。抗原位点1 (AS1)是一个线性表位，可利用单克隆抗体(mAb) CR57结合RABVG的六个残基KLCGVL （226-231位）进行鉴定[20,21]。其他抗原位点是具有构象且不连续的。丽沙病毒糖蛋白具有57%-78%的相似性[19,22]，影响了RABV接种后对非经典狂犬病毒的丽沙病毒的交叉保护。既往研究表明，狂犬病疫苗对中和效价在0.5国际单位[IU]以上的RABV具有保护作用，对其他具有不同中和抗体效价截断点的系统群I的丽沙病毒也具有交叉保护作用[20]。然而，目前的RABV疫苗对来自系统群II的丽沙病毒，如MOKV或属于未分类系统群的非常不同的丽沙病毒，不能诱导中和抗体，也不能提供保护作用[23-25]。

当前的狂犬病疫苗的这一局限性，以及非狂犬病毒丽沙病毒的不断出现[3,26]，强调了存在尚未经评估的危险，以及需要一种能够预防由丽沙病毒属的多种病毒引起的人类狂犬病的更广谱有效的丽沙病毒疫苗。之前，我们的实验室设计了一种广谱丽沙病毒疫苗，其中RABV G和MOKV G之间的结构域被交换，产生了嵌合的RABV G，但是使用含有嵌合G的疫苗接种会损害对系统群I其他丽沙病毒的保护，这导致我们试图重新设计疫苗，以更好地提供针对系统群I的保护[1]。利用结构生物学的最新进展和RABV G和MOKV G的结构[18,19,27]，我们的论文提出了一种新的基于RABV G的疫苗，其中包含嵌合AS1的“RABVG- cAS1”，其中来自MOKV G的单个AS1被引入RABV G，取代了真实的AS1。

参考文献：

Ben Hamed, S.; Myers, J.F.; Chandwani, A.; Wirblich, C.; Kurup, D.; Paran, N.; Schnell, M.J. Toward the Development of a Pan-Lyssavirus Vaccine. Viruses 2024, 16, 1107.  https://doi.org/10.3390/v16071107 

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广谱狂犬病毒疫苗研究的最新进展（1） 2020-07-30

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