澳大利亚蝙蝠看护者狂犬病暴露前预防和加强剂量后的免疫反应

摘要

定期接种狂犬病疫苗对持续暴露于狂犬病风险中的个人是至关重要的。关于3剂肌肉注射(3 IM)暴露前预防(PrEP)和单剂肌肉注射加强剂量后的长期免疫原性的证据有限，因此，目前的指南建议在PrEP和加强剂量后的血清学试验间隔方面有所不同。这项研究调查了澳大利亚蝙蝠护理人员在暴露前预防接种后和加强后的抗体持久性。接受3剂肌肉接种PrEP/加强剂量并有PrEP/加强后血清学测试结果包括在内。检查了PrEP/加强剂量后抗体阴性(< 0.5 EU/mL)个体的比例。305名参与者(65.6%为女性，平均年龄为43.1岁)被纳入研究。抗体阴性的比例因3IM PrEP期和血清学试验之间的时间而异:8.0% <1年，29.8% 1-2年，21.2% 2-3年，7.7% >3年。进一步评估了91名接受加强剂量的参与者。只有一名参与者在接受一次IM加强剂量后3年以上抗体阴性。我们的研究结果支持血清学试验应在3IM暴露前预防接种后1年进行，如果需要，随后进行第一次加强免疫。接受加强剂量后，狂犬病抗体会持续存在许多年。后续血清学检测与第一次加强剂量之间的间隔不应超过3年。未来的研究需要对后续加强剂的最合适时机提供更多的见解。

影响

· 对于有持续暴露于狂犬病风险的个人，应在3 IM PrEP1年后进行血清学测试，如果抗体水平低于保护阈值，则随后进行加强免疫。

· 第一次加强剂量和随后的血清学试验之间的间隔不应超过3年。

· 年龄是狂犬病抗体阳性的重要预测因素。年龄较大的人更有可能在接种疫苗后迅速转为抗体阴性。

1导言

狂犬病总是致命的，但在人类中是疫苗可预防的病毒性人畜共患病。人类暴露可通过被感染狂犬病或其他狂犬病病毒的动物咬伤或抓伤而发生。虽然澳大利亚目前没有狂犬病，但已经在澳大利亚果蝠的所有四个物种和一个食虫微蝠物种中发现了蝙蝠狂犬病病毒。一项对185名英国蝙蝠看护者的蝙蝠处理习惯的研究表明，只有16.7%的人一直戴着手套，68.8%的人以前被蝙蝠咬过。在以城市人口为主的澳大利亚，53%的潜在暴露于澳大利亚蝙蝠病毒(ABLV)是由专业或志愿蝙蝠护理人员主动接触的结果。ABLV感染可导致感觉神经功能障碍，恶化为多动、狂犬病和惊厥，并最终发展至死亡。因此，定期接种狂犬病疫苗对蝙蝠护理员至关重要，因为他们有持续暴露于狂犬病的风险。

世界卫生组织(WHO)、澳大利亚健康与老年护理部,以及美国疾病控制和预防中心(CDC) 对持续职业暴露于狂犬病病毒的人群给出了各自的建议，这些建议在暴露前预防(PrEP)方案、血清学试验频率和加强剂量方面有所不同(表1)。这些指南都建议，如果发现抗体滴度< 0.5 IU/mL，应给予加强剂量。《澳大利亚免疫手册》建议1年后的第一次加强剂量与血清学试验结果无关，随后每3年加强一次(卫生和老年护理部，2021)。CDC建议在PrEP和加强剂量后每两年进行一次血清学试验;虽然世卫组织没有规定测试的时间间隔(世界卫生组织，2018)。

表1.持续职业暴露者的暴露前预防、加强和血清学建议。

· 

· 缩写:CDC，疾病控制和预防中心；DRIT，直接快速免疫组化试验；ELISA，酶联免疫吸附试验；IM，肌内；PrEP、暴露前预防；快速荧光灶抑制试验；RT-PCR，实时聚合酶链反应检测；WHO，世界卫生组织。

最近的研究发现，现有的疫苗不能完全中和某些种类的狂犬病病毒，如博克罗蝙蝠狂犬病病毒(BBLV)，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)，ABLV 。因此，有人提出，需要更高的抗体滴度来保护免受ABLV病毒感染，尽管临界值仍有待确定。鉴于具有持续暴露风险的个体的抗体水平不足的潜在致命后果，在临床实践中，血清学测试通常以更短的间隔(例如每年)进行，并且当滴度低于1 IU/mL(而不是< 0.5 IU/mL)时，可以给予加强剂，这取决于受试者先前的疫苗接种史。PrEP不仅具有保护作用，而且还能节约资源，因为在疑似暴露后进行的测试和疫苗接种较少。

几项研究调查了PrEP和加强免疫的长期免疫反应。在总结了不同狂犬病疫苗方案的研究后，一项综述发现，肌肉(IM)接种后的血清转化率(SCR)高于皮内(ID)接种后的SCR，而加强免疫后的SCR反应在两种给药途径中是相同的。Mills等人研究了三剂量或五剂量皮内(ID)PrEP方案的效果，表明大多数(82.3%)在ID暴露前预防接种后至少5年仍保持抗体阳性，并且几乎所有参与者(99.4%)在接受一次ID加强剂量后7天转为抗体阳性。在Mansfield等人的另一项研究中，调查了3剂肌肉注射(IM)PrEP方案，86.3% (101/117)的疫苗在暴露前预防接种后约1年时呈抗体阳性。在抗体阳性的个体中，41.6%在1年时至少有2 IU/mL，除一人外，所有人在PrEP后3-7年仍保持抗体阳性。

Dougas等人证实，在3剂肌肉注射(IM)PrEP后，抗体滴度每月下降1.2%，而不考虑任何检查因素，如加强给药、疫苗接种后的时间长度、年龄、性别和健康状况。按照第一次PrEP方案，研究表明第一次加强注射应在1年后进行。此后，Morris等人建议每3-5年进行一次后续加强接种。Strady等人提出了一种估计后续加强剂量频率的策略——如果第一次加强剂量后2周抗体滴度< 30 IU/mL，建议个体每3年进行一次加强；然而，如果抗体滴度> 30 IU/mL，建议每10年加强一次。

关于PrEP的长期免疫原性的证据以及最合适的加强免疫时机仍然有限，有时还相互矛盾。因此，指南对血清学检测频率和加强剂量的建议互不相同(表1)(卫生与老年保健部，2021；Rao等人，2022；世界卫生组织，2018)，如果由于PrEP和血清学检测或加强剂量之间的时间间隔较长而导致滴度水平低于保护水平，这可能会给个人带来风险。另一方面，如果处于持续暴露于狂犬病风险中的个体进行过多的血清学测试和/或加强剂量，这会给个体带来不必要的时间和经济负担。因此，为了提供证据来确定最佳的PrEP和检测/加强剂量间隔，本研究旨在探索持续暴露于狂犬病风险的个体在3剂IMPrEP和随后的加强剂量后抗体的持久性。

2方法

昆士兰大学人类研究伦理委员会批准了该研究，并授予了知情同意弃权书(2021/HE002496)。

研究设置和纳入标准

在澳大利亚布里斯班的旅行医生Deb博士的专业旅行医学和免疫诊所进行了一项回顾性研究。诊所为面临狂犬病暴露风险的个人(即蝙蝠护理员)提供免疫服务。例如，蝙蝠保护和救援Qld为新加入的志愿者开展年度培训计划。新的护理人员不允许接触动物，直到他们接受了培训，并有足够的狂犬病抗体滴度水平。管理层还跟踪其成员的疫苗接种情况。组织一年一次和两年一次的血液检测，以确保滴定度水平不低于建议的阈值。

来自成年(≥18岁)蝙蝠看护者的数据，这些看护者根据澳大利亚免疫手册(卫生和老年护理部，2005年)接受了完整的狂犬病预防(第0、7和21-28天3剂肌肉接种剂量)。在1980年7月至2021年12月之间，并在研究中纳入了暴露前预防接种后血清学测试结果。

数据收集

由两位研究人员(YG和CM)提取参与者的人口统计学特征和关于狂犬病疫苗接种史和血清学试验的信息。人口统计信息是从诊所的医疗记录中收集的。疫苗接种史摘自诊所的医疗记录和澳大利亚免疫登记，包括使用的疫苗的日期和类型(例如人类二倍体细胞疫苗[HDCV] Merieux，赛诺菲-安万特澳大利亚；纯化鸡胚细胞疫苗[PCECV] Rabipur，Sequirus纯化Vero细胞狂犬病疫苗[PVRV] Verorab，赛诺菲巴斯德)，以及(如有)关于加强剂量的信息。

从病历和Sullivan Nicolaides病理学中提取血清学结果，包括总抗体水平(EU/mL)和血样采集日期。使用Platelia Rabies II ELISA在多个经认可的实验室进行狂犬病血清学试验，这是澳大利亚唯一可用的狂犬病血清学试验。早期(即2000年代以前)的记录，其中只记录了接种疫苗或血清学检测的年份(而不是确切日期);出于分析目的，假设疫苗接种或血清学试验在年中进行(如7月15日)。

统计分析

描述性统计用于总结参与者的特征；这些包括性别、年龄组、使用的疫苗类型、PrEP/加强和血清学试验之间的时间、接受的加强剂量数量和抗体滴度水平。参与者被分为两个年龄组(< 50岁和≥ 50岁)。3IMPrEP/加强剂与血清学试验之间的时间分为< 1年、1-2年、2-3年和> 3年。抗体滴度水平分为< 0.5、0.5–2.49、2.5–4.0和> 4.0 EU/mL。抗体滴度水平≥0.5 EU/mL的个体被认为是抗体阳性。

进行了两项独立的分析:

1.3剂肌肉注射(IM)PrEP后抗体的持久性

按性别、年龄组、使用的疫苗类型和自PrEP以来的时间(< 1年、1-2年、2-3年或> 3年)检查抗体阳性(以及按抗体水平分层)的参与者的比例。使用逻辑回归模型评估抗体阳性的预测因素。

2.加强剂量后抗体的持久性

分析了接受3IM PrEP后接受加强剂量且具有加强后血清学试验结果的参与者子集。分析仅限于第一个加强剂。通过根据加强剂量和血清学试验之间的时间(< 1年、1-2年、2-3年或> 3年)对抗体水平进行分层，研究加强剂量后的免疫反应。

所有测试的统计显著性在0.05水平上确定。所有分析均在RStudio版本1.3.1056中进行。

3个结果

总体而言，确定了456名蝙蝠护理人员的医疗记录，共有1599剂疫苗和1106项血清学测试结果。在排除信息不完整、PrEP时间表不是3IM、加强剂量不是3IM以及PrEP/加强剂量后无血清学试验结果的记录后，分别有305名和91名受试者被纳入3IMPrEP和加强剂量后的抗体持久性分析(图1)。

图1.选择参与分析的参与者以评估暴露前预防和加强剂量后抗体持久性的流程图。

3剂肌肉注射(IM)PrEP后抗体的持久性

在305名参与者中，大多数是女性(65.6%)，PrEP阶段的中位年龄为43.1岁(四分位数范围[IQR]:30.4-53.4岁，范围:18.1-78.0岁)。HDCV (34.8%)和PCECV (35.4%)疫苗是用于PrEP的最常见的疫苗类型。从3IMPrEP到暴露前预防接种后血清学检测的中间时间为1.1年(IQR为0.1-3.1年)(表2).PrEP和暴露前预防接种后血清学试验之间的时间分布呈正偏态(附录S1).

表2.305名澳大利亚蝙蝠看护者的特征包括在3IM PrEP疫苗接种后的抗体持久性分析中。

· 缩写:HDCV，人二倍体细胞培养狂犬病疫苗；IM，肌内；IQR，四分位距；PCECV，纯化鸡胚细胞培养狂犬病疫苗；PrEP、暴露前预防；PVRV，纯化Vero细胞狂犬病疫苗。

总体而言，86.6%的参与者在暴露前预防接种后血清学测试中抗体呈阳性，然而，抗体阴性的比例因暴露前预防接种后3IM和血清学测试之间的时间而异:8.0%在< 1岁(n= 137)，1-2年后为29.8%(n= 57)，2-3年后为21.2%(n= 33)和大于3年的7.7%(n= 78)(图2)。尽管两个年龄组遵循相似的趋势，但抗体阴性参与者的比例在≥50岁的人群中更高。

图2 91名澳大利亚蝙蝠看护者样本中自第一次加强剂量后按时间分层的抗体滴度水平(EU/mL)。

逻辑回归模型显示，在控制了PrEP和血清学检测之间的时间后，年龄是抗体阳性的重要预测因素。PrEP时年龄小于50岁的参与者有大约三倍的优势(OR:2.82；抗体阳性的95% CI:1.41–5.74)。男性和女性之间没有差异(表3)。

表3.305名澳大利亚蝙蝠护理人员暴露前预防接种后抗体阳性的逻辑回归模型。

· 缩写:CI，置信区间；OR，比值比；PrEP，暴露前预防。

加强剂量后抗体的持久性

在305名参与者中，91名有资格进一步评估加强剂量的效果。大多数是女性(71.4%)，平均年龄为49.4岁(IQR:40.9-58.4岁，范围:21.7-76.1岁)。PrEP剂量和第一次加强剂量之间的中位时间为2.0年(IQR 1.3-3.9年)(附录S1)。PCECV是用于加强剂量的最常见疫苗类型，只有36.3%的参与者在PrEP期间和加强剂量时接种了相同类型的疫苗(附录S1)。第一次加强剂量和加强后血清学试验之间的中位时间为2.5年(IQR:0.2-6.3年)。只有14名(15.4%)参与者接受了一种以上的加强剂(表4)。

表4.加强疫苗接种后抗体持久性分析中包括的91名澳大利亚蝙蝠看护者的特征。

· 缩写:HDCV，人二倍体细胞培养狂犬病疫苗；IQR，四分位距；PCECV，纯化鸡胚细胞培养狂犬病疫苗；PVRV，纯化Vero细胞狂犬病疫苗。

· * 在分析中，只考虑了接受两次或三次剂量的参与者的第一次加强剂量。

第一次加强免疫后抗体水平随时间的分布如图所示3。只有一名参与者(1.1%)在加强剂量后3年抗体阴性。

图3 91名澳大利亚蝙蝠看护者样本中自第一次加强剂量后按时间分层的抗体滴度水平(EU/mL)。

4讨论

我们的研究提供了重要的证据，证明在3 IM PrEP和随后的加强剂量后抗体的持久性。我们发现3 IM PrEP在启动免疫系统和产生短期保护性抗体水平方面是有效的。在暴露前预防接种后1-2年，近三分之一的参与者抗体阴性，因此我们的研究结果支持澳大利亚免疫手册的建议，即持续职业暴露的个体在暴露前预防接种后1年进行加强剂量(卫生和老年护理部，2021)。我们的发现也支持一种更保守的方法，即在暴露前预防接种后1年进行血清学测试，然后在需要时进行加强剂量。然而，这不同于CDC推荐的在PrEP和首次血清学检测之间间隔2年的建议。

在控制了PrEP后的时间后，发现PrEP时的年龄是抗体阳性的重要预测因子；因此，PrEP和血清学检测之间的间隔可能需要针对每个年龄组。在暴露前预防接种后1-2年内，年龄≥50岁的参与者中抗体阴性的比例是对照组的两倍(年龄< 50岁的为21.9%，年龄≥50岁的为40.0%)。年龄≥50岁的人抗体滴度下降更快，因此在这个年龄组可能需要以较短的时间间隔进行血清学测试。

一小部分(8.0%)有暴露于狂犬病风险的参与者在暴露前预防接种后不到1年内被发现抗体阴性。因此，我们的发现支持所有蝙蝠护理人员在处理蝙蝠前应测量其暴露前预防接种后抗体水平，以确保血清转换。也可以在暴露前预防接种后不久(例如暴露前预防接种后14天)进行血清学试验，以确保初始足够的免疫反应。

抗体阴性的参与者比例在暴露前预防接种后2-3年和3年以上下降。人们可以推测，在1-2年时确定的抗体阴性参与者可能已经接受了加强剂量。因此，那些在2年后仍保持抗体阳性的参与者，最初在暴露前预防接种后产生了强烈的免疫反应。

我们的研究为单次IM加强剂量后抗体的长期持久性提供了重要证据。所有参与者，无论年轻(< 50岁)还是年长(≥50岁)，在长达3年的时间里都保持了足够的抗体滴度水平，绝大多数(74.7%)的抗体水平> 4 EU/mL。只有一名参与者在加强剂量后3年抗体阴性。这与先前的研究相一致，该研究支持在PrEP后的单次加强剂量可以在几乎所有个体中赋予高和长期的免疫应答，除了罕见的低应答者。我们的发现表明，第一次加强剂量和澳大利亚免疫手册推荐的血清学试验之间的3年间隔足以保护该组个体免受动物无意中抓伤正在进行职业暴露的个体的高机会以及狂犬病感染的毁灭性后果。我们的研究结果与Morris等人的观点一致，Morris等人对英国的一组蝙蝠护理人员进行了检查，并对第一次加强剂量后抗体滴度水平的下降进行了建模，并建议在3-5年后进行第二次加强剂量。

在解释结果时，需要考虑这项研究中的一些局限性。首先，使用ELISA而不是快速荧光焦点抑制试验(RFFIT)测量抗体水平，快速荧光灶抑制试验被认为是金标准，但在澳大利亚不容易获得。由于ELISA结果的上限为4 EU/mL，抗体滴度或几何平均滴度随时间的趋势不能像以前的研究那样定量或建模。然而，使用0.5 (EU/mL)的截止点的ELISA具有良好的鉴别能力来检测抗体阳性(> 0.5 IU/mL)和抗体阴性(<0.5IU/mL)的个体，用于在需要加强剂量时做出决策。第二，没有在诊所使用的疫苗的记录依赖于参与者的记忆。第三，没有额外的变量(如共病、药物使用)来调整可能解释年轻个体(< 35-40岁)暴露前预防接种后1-2年血清阴性结果的潜在因素。我们研究的优势包括广泛的参与者年龄范围(18.1-78.0岁)和大部分年龄大于50岁的个体。这增强了我们的发现对处于持续暴露于狂犬病风险中的所有年龄组个体的普遍性。

总之，我们的研究结果表明，在最初足够的免疫应答后，应在3 IM暴露前预防接种后1年进行血清学试验，如果需要，随后进行加强免疫。第一次加强剂量后的血清学试验应在不超过3年的间隔内进行，必要时可进行后续加强。未来的研究应提供更多关于后续加强剂量的适当时机的见解，从而增加信息，以支持关于持续职业暴露者何时应接受加强剂量和进一步血清学检测的循证建议。

Guo Y, Mills DJ, Lau CL, Mills C, Furuya-Kanamori L. Immune response after rabies pre-exposure prophylaxis and a booster dose in Australian 蝙蝠 carers. Zoonoses Public Health. 2023 May 11. doi: 10.1111/zph.13048. Epub ahead of print. PMID: 37170441.