(三)新型人类狂犬病疫苗的发展
尽管人类狂犬病疫苗已使用多年,但在特定情况下,疫苗接种仍无法保护一些感染患者。在一些资源有限的地区,疫苗的分发和推广仍然困难。因此,需要开发新的疫苗来改善延迟的抗体反应和较弱的细胞免疫,以提供全面保护,同时降低成本并提高接种的便利性。最近,更有效、更安全、更耐热和更便宜的人类狂犬病疫苗已被开发或正在开发中。
1.基于 Vero 细胞的狂犬病疫苗
Vero 细胞(绿猴肾细胞)是一种连续非整倍体细胞系,具有许多分裂周期而不衰老的特点。与其他哺乳动物细胞不同,Vero 细胞在感染病毒时不分泌干扰素 α/β,因为其干扰素分泌基因存在缺陷,但它们仍然具有干扰素 α/β 受体(IFNARs),并且在向培养基中添加干扰素时可以做出反应。Vero 细胞不含动物或人类成分,残留 DNA 含量低,因此被广泛用于病毒感染分子机制的研究和疫苗生产,如纯化 Vero 细胞培养冻干狂犬病疫苗(PVRV)。
2022 年,Quiambao 等人在 Vero 细胞中开发了一种狂犬病疫苗候选株(PVRV-NG),并在暴露前方案中与 licensed 人二倍体细胞培养狂犬病疫苗(HDCV)进行了比较。在菲律宾的一项 II 期随机临床研究中,将 2~11 岁的健康儿童和 12~17 岁的青少年按 2:1 的比例随机分配接受三剂 PVRV-NG 或 HDCV,分别在第 0、7 和 28 天注射。在第一次接种后第 0、42 天和 6 个月测量狂犬病病毒中和抗体,并在接种期间和最后一次注射后 28 天内评估安全性,此外还监测严重不良事件直至最后一次接种后 6 个月。结果发现,两组的 342 名参与者(包括 171 名儿童和 171 名青少年)在第 42 天的狂犬病病毒中和抗体(RVNA)滴度均≥0.5 IU/mL,且超过 90% 的参与者在第 42 天和第 6 个月时 RVNA 滴度仍≥0.5 IU/mL。这一结果表明,PVRV-NG 和 HDCV 的血清转化率相似,每次接种后及最后一剂接种后 6 个月内,两组的不良反应类型和严重程度相似。该研究表明,在暴露前环境中,PVRV-NG 的免疫谱与 HDCV 几乎相同,且耐受性良好,无安全问题,说明 PVRV-NG 有望成为一种良好的人类狂犬病疫苗。
2023 年,Pichon 等人在 Vero 细胞中开发了狂犬病疫苗候选株(PVRV-NG),并将其重新配方为 PVRV-NG2。他们在五项多中心、观察者盲法的 II 期试验中评估了 PVRV-NG,并研究了三种不同剂量(抗原含量)的 PVRV-NG2 与 HDCV(Imovax Rabies®)的安全性和免疫反应。在该试验中,健康成人(N=320)按照 2:2:2:1:1 的比例随机接受 PVRV-NG2(低、中或高剂量)、PVRV-NG 或 HDCV,按照第 0、3、7、14 和 28 天的五剂暴露后方案进行肌肉注射;此外,所有参与者在第 0 天接受人类狂犬病免疫球蛋白肌肉注射。在 0、14、28、42 天和 6 个月后,评估其免疫原性,并计算中和抗体滴度≥0.5 IU/mL 的参与者比例。结果显示,几何平均滴度随抗原含量在每个时间点增加。对于 PVRV-NG2 的几何平均滴度,高剂量最高;然而,中剂量与 HDCV 相似,且该剂量与 PVRV-NG 相似。在安全性方面,PVRV-NG2 与 PVRV-NG 相似,但 PVRV-NG2 或 PVRV-NG(36.7–47.5%)的注射部位反应少于 HDCV(61.5%)。该研究表明,高剂量 PVRV-NG2 的免疫原性和安全性概况可作为比当前 HDCV 疫苗更好的暴露后预防疫苗。
2023 年,Huang 等人开发了一种基于 Vero 细胞的狂犬病疫苗(PVRV-WIBP),并评估了其用于人类的安全性和免疫原性。在 III 期临床试验中,招募了 40 名第 1 阶段参与者和 1956 名第 2 阶段年龄在 10 至 50 岁的受试者。为了评估安全性,第 1 阶段的 20 名参与者接受了四剂或五剂方案的 PVRV-WIBP。在第 2 阶段,1956 名受试者被随机分为三组,分别接受五剂 PVRV-WIBP、五剂 PVRV-LNCD 和四剂 PVRV-WIBP。他们在接种后第 7 或 14 天和第 35 或 42 天测量了针对狂犬病的血清中和抗体滴度,并记录了超过 6 个月的不良事件。在 PVRV-WIBP(4 剂和 5 剂)和 PVRV-LNCD 组中,发现大多数不良反应是轻度的,甚至中度反应在每次注射后 1 周内即可缓解。结果显示,所有三组在初始剂量后 14 天均完全血清转化。与 PVRV-LNCD 组相比,PVRV-WIBP 组(四剂或五剂)的易感受试者在完成完整接种计划后 14 天显示出更高的针对狂犬病病毒的中和抗体滴度。PVRV-WIBP 在 10–50 岁的健康个体中诱导的免疫反应与 PVRV-LNCD 几乎相同,且耐受性良好。该研究表明,PVRV-WIBP(四剂和五剂方案)可作为暴露后预防的替代狂犬病疫苗。
2.基于 Vero 细胞的狂犬病疫苗与人类狂犬病免疫球蛋白联合用于暴露后预防
WHO 建议对 III 类严重狂犬病暴露进行广泛的伤口清洗、立即接种疫苗和注射人类血液来源的狂犬病免疫球蛋白(HRIG)作为暴露后预防。美国疾病控制与预防中心(CDC)也建议狂犬病暴露后预防包括伤口清洗、人类狂犬病免疫球蛋白(HRIG)和四剂系列疫苗。HRIG 仅在暴露后开始时给予一次,且仅给予以前未接种过疫苗的人。HRIG 可提供即时的抗体保护,直到患者能够主动产生自己的抗体,但一些研究表明,HRIG 可能在一定程度上干扰狂犬病疫苗的免疫原性。尽管如此,PVRV-NG 与 HRIG 的联合治疗在一些动物研究和临床试验中已显示出前景。
2022 年,Bernard 等人在仓鼠模型中研究了 HRIG 对基于 Vero 细胞的下一代狂犬病疫苗候选株(PVRV-NG)的干扰,并与标准护理疫苗进行了比较。他们通过四剂暴露后预防方案评估了人类或马源 HRIG 对 PVRV-NG、Verorab® 和 Imovax® Rabies(HDCV)诱导的免疫反应的干扰。对于使用或不使用 HRIG 的疫苗,他们还分别测定了针对狂犬病的血清中和抗体滴度和特异性血清 IgM 滴度。他们暂时发现 HRIG 对 PVRV-NG 的干扰与 PVRV 相似,且在第 7 天倾向于低于 HDCV。结果显示,在仓鼠中,HRIG 对 PVRV-NG 的干扰与标准护理疫苗相似或更低。该研究表明,基于 Vero 细胞的 PVRV-NG 与 HRIG 联合治疗有望用于人类狂犬病的暴露后预防。
2024 年,Pineda-Peña 等人使用与 licensed PVRV(Verorab®)和 HDCV(Imovax Rabies®)相同的 Pitman–Moore 株开发了下一代狂犬病疫苗(PVRV-NG2)。他们评估了 PVRV-NG2 在有和没有 HRIG 肌肉注射情况下的免疫原性和安全性,并与 PVRV+HRIG 和 HDCV+HRIG 在类似的暴露后预防模型中进行了比较。在双中心、改良、双盲 II 期研究中,将 > 18 岁的健康成人(N=640)按 3:1:1:1 的比例随机分配至 PVRV-NG2+HRIG、PVRV+HRIG、HDCV+HRIG 或单独 PVRV-NG2 组,并在第 0、3、7、14 和 28 天作为单一疫苗接种,适用组在第 0 天接种 HRIG。他们在接种后第 0、14、28 和 42 天测定 RVNA 滴度。所有参与者均达到狂犬病病毒中和抗体(RVNA)滴度≥0.5 IU/mL(主要目标),以显示 PVRV-NG2+HRIG 与 PVRV+HRIG 和 HDCV+HRIG 相比的非劣效性。他们还评估了最后一次注射后 6 个月内的不良事件。结果显示,几乎所有参与者(99.6%,PVRV-NG2+HRIG;100%,PVRV+HRIG;98.7%,HDCV+HRIG;100%,单独 PVRV-NG2)在第 28 天达到 RVNA 滴度≥0.5 IU/mL,且各组在所有时间点的几何平均滴度相似。此外,疫苗的安全性概况在 PVRV-NG2 与其他组之间相似。该研究表明,PVRV-NG2+HRIG 的免疫原性和安全性与当前标准护理狂犬病疫苗用于暴露后预防几乎相同,因此 PVRV-NG2+HRIG 有望成为人类狂犬病的联合治疗方案。
3.含佐剂的狂犬病疫苗用于暴露后预防
2023 年,Yu 等人使用 PIKA(一种化学稳定的双链(ds)RNA 类似物,可与 Toll 样受体 3(TLR3)相互作用)作为灭活纯化狂犬病病毒疫苗的佐剂,以促进免疫反应。在动物研究中,他们测试了中国流行的七种狂犬病病毒株。结果表明,PIKA 狂犬病疫苗在小鼠中无需使用免疫球蛋白即可具有超过 80% 的保护效力。PIKA 狂犬病疫苗显示,接种后 5 天内中和抗体水平显著提高,表明比 licensed 狂犬病疫苗诱导了更多的免疫反应。他们发现,PIKA 狂犬病疫苗导致响应抗原产生 IFN-γ 的 T 细胞显著增加。此外,注射 PIKA 狂犬病疫苗后,注射部位的 IL-1β、IL-6、CCL-2 和 TNF-α 水平均升高,结果还表明血清中的趋化蛋白和促炎分子水平增加。通过 TLR3 基因敲除小鼠的试验进一步证实了 PIKA 的作用模式,验证了其功能依赖于 TLR3 途径。该研究表明,PIKA 有潜力作为佐剂,在不使用 HRIG 的情况下显著提高狂犬病疫苗的效力。
4.单克隆抗体组合用于暴露后预防
用于人类狂犬病暴露后预防的被动免疫使用免疫球蛋白,无论是人类单克隆抗体(mAb)还是 HRIG。目前,建议用新兴的 mAb 或 mAb 组合替代传统的 HRIG,因为 HRIG 供应有限且存在潜在的安全风险。
2024 年,Long 等人通过混合两种非竞争性、非重叠的人类单克隆抗体 RM02 和 RM05(质量比 1:1)开发了一种单克隆抗体组合 CRM25。他们发现 CRM25 可以交叉中和狂犬病病毒株,并对所有测试的常见狂犬病病毒和非狂犬病病毒进化群 I 狂犬病毒的感染表现出抑制作用。结果显示,与 HRIG 相比,CRM25 可以保护叙利亚金黄仓鼠免受致命的狂犬病病毒攻击。该研究表明,CRM25 可能成为未来临床试验中狂犬病暴露后预防的潜在治疗候选药物。
四、讨论与未来展望
狂犬病主要通过动物咬伤(尤其是狗)传播,因此动物的暴露前预防至关重要。由于人类不是狂犬病的传播媒介,除了器官移植的情况外,人类仅需职业风险人群进行暴露前预防,而暴露后预防对人类狂犬病的预防至关重要。动物疫苗的开发应侧重于暴露前预防,而人类狂犬病疫苗的开发则侧重于暴露后预防的临床应用。为实现 WHO 到 2030 年根除狂犬病的目标,需突出新型狂犬病/狂犬病毒疫苗的发展和优势。
传统动物疫苗面临的挑战,包括接种覆盖率不足、安全性问题、长期有效性存疑和抵抗力差异等,可能成为动物狂犬病防控推广的障碍。幸运的是,一些新型疫苗候选株有望克服这些限制:例如,使用佐剂的灭活疫苗相对安全且能增强效力;口服减毒疫苗可扩大接种覆盖率;基于 mRNA 的疫苗有可能提供安全、有效且抵抗力较低的疫苗。因此,口服给药的 mRNA 疫苗可被视为未来潜在的动物狂犬病疫苗,尽管冷链要求仍然是一个关键问题,尤其是对于野生动物。
当前的人类狂犬病疫苗通常被视为病原体的治疗性疫苗,因为它们通常用于暴露后针对狂犬病病毒的免疫接种。暴露于狂犬病动物后及时治疗至关重要,因为狂犬病疫苗对已出现临床症状的病毒感染无效,尤其是在病毒侵入中枢神经系统后。当前的人类狂犬病疫苗(如 HDCV、HKCV、PCECV)存在一些缺点,包括免疫反应不完全、副作用、需要多次接种和费用高。因此,PVRV 已成为增强效力和安全性并降低费用的疫苗开发合适对象。Vero 细胞的优点包括许多分裂周期而不衰老、不含动物或人类成分、残留 DNA 含量低,此外,Vero 细胞易于在培养基中低成本培养,可纯化和冻干用于狂犬病疫苗的生产。为了增强效力,可能需要 PVRV 与 HRIG 的组合。然而,HRIG 通常难以获取且昂贵,在一些研究中甚至可能在一定程度上干扰狂犬病疫苗的免疫原性。与 HRIG 相比,佐剂(如 PIKA)和单克隆抗体更容易获取、便宜且安全。因此,添加佐剂或单克隆抗体组合可能是无需使用 HRIG 的狂犬病疫苗的替代选择。
除了 PVRV,基于 mRNA 的疫苗是另一种有前途的人类狂犬病疫苗候选株,尽管需要更多证据来证明其在临床试验中的安全性和有效性。基于 mRNA 的疫苗具有以下几个显著优点:(1)安全且抵抗力较低,因为仅使用病毒遗传物质的一小部分;(2)剂量率低;(3)狂犬病病毒逆转的可能性最低;(4)插入突变的风险低;(5)效力高;(6)开发周期加快;(7)潜在的低成本生产。此外,在一些动物研究中,基于 mRNA 的疫苗已被证明可有效诱导针对狂犬病的细胞免疫和体液免疫。
当前用于人类的 mRNA 疫苗主要通过肌肉或皮下注射给药。为了减少疼痛、压力、成本和接种的专业要求,非侵入性途径(包括口服和气雾剂递送,如鼻内和口服吸入)正成为动物疫苗的首选途径。因此,需要设计新的载体来提高这些非侵入性给药途径的 mRNA 疫苗的效力和稳定性。科学家必须评估天然动物中 mRNA 疫苗引起的不良事件和过敏反应。此外,需要开发安全有效的递送工具(如纳米颗粒、病毒、病毒样颗粒)来保护 mRNA 疫苗在动物体内免受消化和变性。目前,由于需要昂贵的递送工具和冷链,mRNA 疫苗的费用仍然很高。如果未来能够以低成本和高质量开发 mRNA 疫苗,这对人类和动物狂犬病的预防将极为重要。
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撰写| 生物制品圈
校稿| Gddra编审| Hide / Blue sea
编辑 设计| Alice

