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下一代狂犬病疫苗(5)
前记:
目前国际上关于狂犬病研究最权威最全面的大型学术专著是《狂犬病:科学基础和管控(RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT)》,简称《狂犬病(RABIES)》。该书最新版(第4版)已于2020年5月面世。
该书共有22章,其中第15章是《Next generation of rabies vaccines(下一代狂犬病疫苗)》。现将此章的内容全文翻译成中文供参考。
第15章 下一代狂犬病疫苗(5)
(Next generation of rabies vaccines)
5. 新型狂犬病疫苗(续)
(Novel vaccines to rabies)
5.5 蛋白疫苗(Protein vaccines)
狂犬病毒G蛋白已从多种表达系统中纯化,包括基于哺乳动物细胞、昆虫细胞、酵母和植物的系统。酵母来源的蛋白未能诱导小鼠产生保护性免疫应答(Klepfer et al., 1993),很可能源于终产物的折叠不当。哺乳动物细胞和杆状病毒感染昆虫细胞来源的G蛋白在小鼠中显示出免疫原性(Fu et al., 1993)。一种可自发形成胶束(纳米颗粒)的杆状病毒来源G蛋白已在人体中完成I期和II期测试。目前正在进行一项III期试验(CTRI/2016/08/007137)(Desai, 2016),该试验比较了在第0、3、7天以50μg/剂接种3剂蛋白疫苗与在第0、3、7、14、28天接种5剂Rabipur(2.5IU/剂)。有理由认为初期试验数据足以支持开展III期试验,但这仍是假设,因为两项试验的结果均尚未公布。
G蛋白已在玉米、菠菜、烟叶和胡萝卜等植物中表达,通过生食原材料或注射纯化蛋白,可在小鼠中引发可检测的病毒中和抗体(VNA)反应,并产生完全或部分攻毒保护(Ashraf et al., 2005; Loza-Rubio, Rojas, Gómez, Olivera, & Gómez-Lim, 2008; Modelska et al., 1998; Rojas-Anaya, Loza-Rubio, Olivera-Flores, & Gomez-Lim, 2009)。然而,狂犬病毒G蛋白的结构复杂性、其正确折叠才能引发广泛VNA反应的要求,以及在人体注射前需进行大量纯化的必要性,使得蛋白基狂犬病疫苗不太可能替代现有疫苗。使用经基因工程改造表达G蛋白的可食用疫苗(如菠菜或玉米)仍是具有吸引力的选项,但持续面临困难。
一项小型临床试验采用基于菠菜叶的狂犬病疫苗,该菠菜叶感染了经修饰表达G蛋白和N蛋白抗原部分的苜蓿花叶病毒。曾接种或未接种传统狂犬病疫苗的受试者在14天内分3次生食菠菜叶。所有受试者均未产生狂犬病毒特异性VNA(Yusibov et al., 2002)。
作为传统蛋白疫苗的变体,病毒载体已被改造以在其表面表达狂犬病G蛋白。此类假型化已在杆状病毒(Wu et al., 2014)和新城疫病毒(Ge et al., 2011)中进行探索,两者均在实验动物中显示出免疫原性。该方法具有优势,例如假型病毒的生产和纯化相对容易,病毒内存在病原相关分子模式从而无需佐剂,且根据假型病毒的类型,疫苗在宿主体内可能具有复制潜力。尽管后者因可节省剂量而具吸引力,但也带来风险因素。
5.6 基因疫苗(Genetic vaccines)
编码G蛋白的狂犬病毒基因疫苗在疫苗载体转导或感染细胞后表达免疫原。基因疫苗的优势在于高度灵活。此外,哺乳动物表达系统可确保G蛋白的真实表达和正确折叠,且根据系统不同,基因疫苗可具有高免疫原性和成本效益。基因疫苗的缺点在于达到免疫原水平的转基因产物表达需要时间。狂犬病的潜伏期差异极大,从数天到数年不等。在严重暴露(通常导致较短潜伏期)情况下,快速诱导保护性VNA滴度至关重要。基因疫苗可能无法实现这一点,但其仍为暴露前预防(Pre-P)提供有吸引力的替代方案。
5.7 DNA疫苗(DNA vaccines)
DNA疫苗易于构建,且人体耐受性良好。大量针对狂犬病毒的DNA疫苗研究报道了通过不同免疫途径在小鼠、马、兔、猫、狗和猴子等实验动物中诱导保护性VNA滴度(Bahloul, Jacob, Tordo, & Perrin, 1998; Bahloul et al., 2006; Lodmell, Parnell, Bailey, Ewalt, & Hanlon, 2001; Lodmell, Parnell, Weyhrich, & Ewalt, 2003; Tesoro Cruz et al., 2008; Tesoro Cruz, Hernández González, Alonso Morales, & Aguilar-Setién, 2006; Xiang et al., 1995, 1994)。部分研究报道DNA疫苗对已感染动物具有保护作用(Bahloul et al., 2003; Lodmell, Parnell, Bailey, Ewalt, & Hanlon, 2002; Tesoro Cruz et al., 2008)。遗憾的是,在人体中DNA疫苗免疫原性较差。添加基因或传统佐剂(Garg, Kaur, Saxena, Prasad, & Bhatnagar, 2017; Xiang & Ertl, 1995)、采用DNA疫苗初免后用重组病毒载体加强的初免-加强方案(Lodmell & Ewalt, 2001)、或新型递送方法如DNA注射后电穿孔(Sardesai & Weiner, 2011),可提高DNA在动物及部分抗原在人体中的免疫原性。此类修饰对疫苗安全性的影响程度尚需更深入研究。初免-加强方案虽高效,但可能不适用于暴露后预防(PEP),其用于预防接种的成本效益也较低。电穿孔通过提高转导率增强免疫应答,其在发展中国家的接种适用性仍有待探索。
基于辛德比斯病毒的DNA疫苗(Saxena et al., 2008)也报道有效,与常规DNA疫苗不同,其可产生自我复制的RNA转录本,从而实现更高的蛋白表达水平。
5.8 RNA疫苗(RNA vaccines)
RNA疫苗是另一种形式的“裸露”基因疫苗。一项编码狂犬病毒G蛋白的mRNA疫苗在人类志愿者中进行了测试。疫苗通过针筒或特殊无针装置以递增剂量进行皮内(ID)或肌肉(IM)接种。部分个体在1年后接受加强免疫。大多数受试者报告接种后出现全身性不良事件,其中12%报告严重不良事件。42名通过针筒接种的个体中仅有1人抗体滴度达到或超过0.5IU,而无针注射装置接种最高剂量mRNA疫苗的个体中多数(非全部)达到该滴度。接种1年后,所有通过无针装置初免并被召回加强的个体滴度均未达0.5IU,且大多数检测不到滴度。使用相同疫苗和注射程序加强后,仅57%的个体滴度达到0.5IU以上。
总之,mRNA狂犬病疫苗在人体中表现不佳,尚不清楚是否能通过改进使其对高免疫原性的狂犬病毒产生保护性且持久的抗体滴度。
(未完待续)
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