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120 用于狂犬病预防的现代生物制品

已有 3531 次阅读 2020-6-4 18:06 |个人分类:狂犬病|系统分类:科普集锦

 

摘要:

简介:狂犬病是一种主要的人畜共患病和被忽视的热带疾病,广泛分布于全球。人、家畜和野生哺乳动物对狂犬病病毒普遍易感。狂犬病病毒属于单链病毒目,弹状病毒科,狂犬病毒病毒属。狂犬病病毒引起的急性进行性脑炎是所有常规传染病中死亡率最高的。每年有数千万人被感染的哺乳动物咬伤,主要发生在亚洲和非洲。尽管存在有效的疫苗和免疫球蛋白,成千上万的人还是因该病死亡,尤其是发展中国家的儿童。

涵盖的领域:集中于过去5年来自同行评审的文献,我们描述了当前狂犬病预防的生物制品、新推荐的预防原则和相关的未来产品。

专家意见:只要及时和适当地使用,现代人类狂犬病生物制品是纯化的、安全的和有效的。很少人在出现临床症状后,还能存活下来。无抗狂犬病病毒化药上市。实验疗法虽然显然是可取的,但却极具争议性。防咬教育和综合风险管理至关重要。获得负担得起的护理、节省剂量和缩短人类狂犬病生物制品疗程仍然是关键。

关键词:抗体,脑炎,狂犬病病毒,预防,狂犬病,弹状病毒,疫苗,病毒,人畜共患病

文章亮点

狂犬病是一种急性的、进行性的、不可治愈的病毒性脑炎,是最重要的病毒性人畜共患病,病死率接近100%、在所有有人居住的大陆上的全球分布、由所有哺乳动物组成的易感宿主谱和极端的负担(例如,在较不发达国家,估计每年有超过1400万人暴露于狂犬病,25000 - 159000人死亡,主要是儿童)

作为一种疫苗可预防的疾病,通过适当的生物医学干预,存活率几乎是有保证的,其中现代生物制品包括安全、稳定、有效的细胞和禽类组织培养疫苗,免疫球蛋白或单克隆抗体。

更新的预防建议侧重于较短的疫苗接种时间表、皮内给药途径的剂量节省方案以及用狂犬病免疫球蛋白局部浸润伤口时的浓度。

尽管犬是欠发达国家最重要的宿主,但所有发达国家都已消除了犬类狂犬病,拉丁美洲等主要地缘政治区域也在实现这一目标方面取得了重大进展,特别是因为大规模犬类疫苗接种是一项具有成本效益的长期公共卫生预防战略

由犬介导的人类狂犬病目标是到2030年在全球范围内消除,到2021年,Gavi预计将为人类狂犬病疫苗提供暴露后预防支持(取决于2021-2025年战略期间的资金供应情况,并与其下一个战略的最终参数保持一致)

人类生物制品产量的增加、成本的降低和当地预防针制品可获得性的提高预计将对减轻人类狂犬病负担产生重大影响,未来的生物制品可能包括新的佐剂、蛋白质亚单位、基于核酸的方法或重组方法的疫苗。

 

1.引言:

狂犬病是已知最古老的传染病之一。这种病毒性人畜共患病在历史上一直令人恐惧,这在很大程度上是因为其可怕的临床表现和最终致命的结果。毋庸置疑,从19世纪至今,在了解狂犬病的病因、发病机制、诊断、预防和控制方面已经取得了巨大的进展。然而,狂犬病在21世纪仍然是一种被忽视的热带疾病(NTD),人类、家畜和野生动物负担沉重,尽管它是一种可通过疫苗预防的疾病,可通过使用暴露前预防或暴露后预防来预防。每年,成千上万的人接触到患有狂犬病的动物,成千上万的人在没有任何预防措施的情况下死亡。本文的目的是:提供有关这种疾病的相关的最新背景信息;简述现代人类生物制品的发展:讨论狂犬病预防的最新建议;并评估未来的研究机会,使用集中在过去5年的文献,尤其是在2030年前全球消除由犬介导的人类狂犬病计划(GEHRD)的背景下。

1.1病原学

从分类学上来说,狂犬病是由弹状病毒科狂犬病病毒属中高度嗜神经的有包膜单链负链RNA病毒引起的。根据系统发育分析和所有病毒物种具有相似的形态、基因组和复制策略,狂犬病病毒与该科的其他属一样,形成了一个单系分支。内部的病毒核蛋白(N)与核糖核酸紧密结合形成螺旋衣壳,含有在复制过程中产生的反基因组核糖核酸,并作为模板与基因组核糖核酸合成复合物。在翻译过程中,从每个基因(即,在3’到5’方向)转录有帽的和多聚腺苷酸化的mRNAs。这五种主要病毒蛋白具有多重结构和功能作用。病毒磷蛋白是一种重要的复制辅助因子。磷蛋白与核蛋白相互作用。两者都与基因组核糖核酸和病毒核糖核酸依赖的核糖核酸聚合酶(L蛋白)结合,形成病毒核糖核蛋白(RNP)复合物。在神经元内,富含核蛋白的病毒RNP形成胞质内包涵体(Negri)。历史上,Negri体具有重要的诊断价值。此外,P蛋白是一种主要的干扰素拮抗剂,靶向干扰素诱导。基质(M)蛋白保持了病毒内外蛋白之间的结构特征。此外,M蛋白在病毒复制和装配中也有作用。与P蛋白一起,M蛋白通过调节细胞信号参与逃避先天免疫反应的过程。糖蛋白(G)介导与宿主受体(如神经元细胞粘附分子和p75NTR)的附着以及病毒和细胞膜之间的融合,病毒基因组释放到细胞的细胞质中。宿主对G蛋白的检测导致形成病毒中和抗体(中和抗体),作为主要的免疫效应物。除了在核糖核酸合成中起主要作用外,L蛋白还参与核糖核酸的加帽和转录起始。

N蛋白是群特异性抗原,G蛋白是该属的血清型特异性抗原。自20世纪50年代以来,已经描述了超过16狂犬病病毒,包括已定义的和推定的。其中,狂犬病病毒是最重要的成员。

1.2病理生物学

与一些主要通过造血途径传播的节肢动物携带的弹状病毒不同,狂犬病病毒是典型的嗜神经病毒。在自然界中,狂犬病病毒主要通过经皮途径经动物咬伤传播病毒粒子在唾液中大量分泌。这些病毒可能在伤口位置复制,也可能不复制。病毒粒子通过外周运动神经元轴浆中的逆行微管运输向中心运动,绕过血脑屏障到达中枢神经系统。此后,所有受神经支配的器官都出现离心性、顺向趋性。该通道包括唾液腺,作为主要的出口。潜伏期通常是暴露后的4-6周。然而,周期可能短至7-10天,或者虽然很稀少,但也有超过一年,部分取决于病毒量、感染途径和咬伤严重程度。在一个模糊的、非特异性的前驱发作后,发病期通常为死亡前的7-14天。急性脑炎阶段可能经历为“狂怒”,处于激动状态,或上升为“哑”或麻痹性狂犬病。在确诊中出现临床症状后,报告的幸存者极少。

狂犬病病毒不会穿透完整的皮肤。根据定义,暴露包括由传染性物质(如脑组织或唾液)引起的经皮或粘膜污染。暴露后,通过病毒中和清除快速诱导免疫效应机制,阻断狂犬病病毒感染,在中枢神经系统复制前并阻止随后发展为急性脑炎是关键。

1.3分布

除了南极洲,狂犬病在所有其他大陆上都有发现。大洋洲的大部分地区(不包括澳大利亚)被认为是“无狂犬病的”。澳大利亚是唯一没有狂犬病病毒(特指基因1型狂犬病病毒)的受影响大陆。相反,澳大利亚的“飞狐”(即翼手龙属)和小型蝙蝠是狂犬病病毒宿主。犬类狂犬病在非洲和亚洲欠发达国家中最为重要。如今,在拉丁美洲,犬类狂犬病的疫源地已经很少了。所有发达国家都已经消除了犬RABV的传播,但是从现有的疫源地重新引入仍然是一个主要的威胁。在充分的监视下,任何野生动物分类群都被认为会使疾病延续,主要是蝙蝠和食肉动物。

1.4宿主

不同于一些可用疫苗预防的病毒性疾病(如麻疹、脊髓灰质炎、水痘等))只有一个主要的宿主——人,所有的温血脊椎动物都易受狂犬病病毒感染。幸运的是,记录患狂犬病的鸟类并不常见。在哺乳动物中,狗是拉丁美洲、亚洲和非洲最不发达国家大多数人死亡的主要原因。野生中食肉动物包括:欧洲狐狸和貉;亚洲雪貂獾、狐狸和猫鼬;整个非洲的豺和几种猫鼬;北美狐狸浣熊和臭鼬。蝙蝠是世界上主要的狂犬病病毒宿主。尽管它们分布广泛且相对丰富,但没有啮齿动物或其他小型哺乳动物的宿主记录。从流行病学上讲,所有的宿主都是传播媒介,但不是所有的传播媒介都是宿主。例如,目前还没有已知的适合猫的病毒,但是被感染的猫已经导致了向其他物种的二次传播。其他动物往往是终末感染,如人、牲畜等。尽管任何一种患有狂犬病的动物都有可能成为另一种动物的传染源,但对于传播、维持和宿主最终向永久化转移的潜在机制,人们知之甚少。所有面临狂犬病病毒感染风险的家畜都应接受暴露前预防鉴于其对公众健康的重要意义,对狗进行大规模疫苗接种是一种被证实的方法,可以最大限度地降低患狂犬病的相对风险。

1.5免疫学参数

在一个易感的、免疫能力强的宿主体内,如果病毒G蛋白能诱导中和抗体产生,为什么还会发生狂犬病?总的来说,神经系统被认为是某些病原体的一个相当理想的隐藏点,考虑到最大限度地减少公开的免疫监测,并且因为中和抗体进入可能更受限制。然而,作为典型的嗜神经病毒狂犬病病毒感染后的长潜伏期可能有些难以理解,尤其是在暴露和患病之间可能存在超过数年的罕见情况下。理想情况下,狂犬病病毒可以概念化为使用不同的策略,如在面对宿主免疫时的基本感染。在严重暴露的情况下,如一只顶级食肉动物(如狼)多次咬小孩的脸和头,涉及许多神经束,一般的“震慑”可能占优势。感染高浓度的病毒粒子,7-14天内死亡,不管“适当的”免疫反应,而复制直接发生在中枢神经系统。在另一个极端(即,蝙蝠咬到外围部位,例如脚感染少量病毒),可以设想“特洛伊木马”的情况,由此在神经接合之前,低于核心体温的除神经元之外的其他组织可以受到影响。在更温和的情况下,在非重度神经支配部位有中等数量的病毒,病毒可能存在于外周组织,如肌肉细胞,并放弃立即复制,特别是在严重污染的咬伤后引入过多外源抗原后的手术风暴中。通过隐藏、抑制和其他因素的结合,街毒(非实验室狂犬病病毒)已经能够在明显出现感染之前,最大限度地减少外周免疫检查并避免局部清除。在先天免疫被抑制后,如果适应性免疫反应发生了,这可能只是在相对较晚的感染过程中被引发,而宿主已经奄奄一息,并已开始向下一个宿主传播。尽管街毒可能会避免先天免疫的发展,但从巴斯德时代开始,过去一个世纪中选择的用于疫苗生产的“固定”毒株(经实验室传代培养的毒株)可能并非如此。注射这些固定株后,在发生的细胞凋亡的相对程度和明显的病毒致病性之间似乎存在相反的关系。相比之下,与街毒相比,所有固定毒疫苗株基于其G蛋白都是促凋亡的。选定的实验室毒株的这种促炎特征可能有助于部分解释那些第一代神经疫苗的效用(即在20世纪后期这些产品完全失活之前),如今天的人类疫苗所代表的。虽然病毒核糖核蛋白体可以引发和增强免疫反应,但G蛋白是中和抗体激发的主要病毒抗原。

传统上,减毒修饰活或重组病毒以及用于兽用的灭活佐剂疫苗,对于多种物种来说,在驱动适当的抗原呈递和免疫系统刺激方面非常有效,甚至使用单剂量也是如此。与那些有佐剂的或自我复制的兽用狂犬疫苗相比,所有用于PrEP暴露前免疫PEP暴露后免疫的现代人类疫苗都是无佐剂灭活疫苗。这些人类狂犬病疫苗需要几个剂量来激发足够的先天和适应性免疫,以实现有效的长期反应。接种人狂犬病疫苗后可诱导T细胞反应,促进长寿命记忆B细胞和抗体分泌浆细胞的产生。在初级免疫应答期间,浆细胞在第7天左右被检测到,并在第10天左右达到峰值。7天可检测到中和抗体出现,几乎所有的患者在第14天都有适当的应答。这种在PEP反应的延迟期间需要使用被动免疫,通过狂犬病免疫球蛋白(RIG)或单克隆抗体(MAb)渗透到暴露患者的病灶内和周围,以在诱导主动免疫之前填补空白。接种疫苗的中和抗体可以持续很多年。记忆B细胞可能出现在第10天至第28天。加强疫苗接种后,自然杀伤细胞是第一个可检测到的细胞反应之一。即使没有检测到中和抗体,即使在初次接种疫苗几十年后,也可能出现记忆反应。

2. 预防狂犬病生物制品 

人类狂犬病的生物医学预防有着相当显著的发现和发展史。这种进步部分表现在19世纪后期开发的第一种狂犬病疫苗上,这是一种源自神经组织(NTO)的产品,最初由巴斯德引入的感染了RABV的干燥成年兔脊髓制成。逐渐的改进,最终出现了浓缩的、纯化的细胞培养疫苗和以胚胎培养的疫苗,这极大提高了疫苗的产量和质量。最初的NTO产品是粗制的制剂,是从成年动物受RABV感染的中枢神经系统组织制备的。这种疫苗含有残留的活病毒,接种疫苗有诱发狂犬病的风险,促使人们尝试各种形式的灭活。使用成年动物NTO产品产生的髓鞘碱性蛋白的严重不良事件最终导致了乳鼠脑RABV疫苗的出现。在20世纪40-50年代,禽培培养产品和早期组织培养技术的出现,开始了一条摆脱对NTO疫苗依赖的替代途径。此后,20世纪70-80年代见证了第一代细胞培养疫苗的技术革命。

 2.1 细胞培养狂犬病疫苗(CCEEV

现代人类狂犬病疫苗的主要类型包括:人类二倍体细胞疫苗纯化鸡胚细胞疫苗(PCEC)纯化的Vero细胞狂犬病疫苗(PVRV)和纯化的鸭胚胎细胞疫苗(PDEV)疫苗株系变异较小(例如,LEPPM等。),培养基质细胞(例如,人二倍体、Vero细胞等。),自20世纪后期最初引入以来,这些基本CCEEV的大部分几乎没有变化。

通常,在疫苗生产过程中,首先进行病毒扩增,而后固定的RABV收获物被浓缩、纯化、灭活和冻干。在某些CCEEV中,白蛋白或明胶用作稳定剂。人类狂犬病疫苗的最低可接受效力是2.5IU/剂,这是在动物保护试验中确定的。减少或替代动物在疫苗效力测定中的使用的替代试验的工作取得了进展。一般来说,CCEEV最初是用于一次性应用的,而不是以多剂量小瓶的形式提供。此外,经世卫组织预认证的疫苗不含防腐剂,如硫柳汞,效期3年,前提是CCEEV储存在2-8℃的温度下,并避免阳光照射。根据制造商的不同,一些产品在热带条件下的热稳定性得到了评估,但冷链的维护仍然是可取的。用无菌稀释液复溶后,疫苗应立即使用,如果保存在2-8℃,应在约6小时内使用,因为部分使用的小瓶可能会被污染。这些CCEEV既适用于PrEP,也适用于PEP,已经被全世界数亿人使用。暴露后立即接种,结合适当的伤口处理和同时注射RIG即使对从未接种过狂犬病疫苗的人几乎总是能有效地预防狂犬病,即使是在高风险暴露后,例如接受RABV感染的组织和器官的患者。

CCEEV至少应符合世卫组织关于特性、生产和控制的基本建议。目前获得许可的CCEEV对所有RABV的产主动免疫来预防狂犬病,但可能不能预防某些不同基因型狂犬病病毒。当在暴露于RABV之前(PrEP)或之后(PEP)不久对人使用时,这些疫苗是有效的。这种疫苗不是治疗性的,也不打算用于临床狂犬病的治疗。与旧的NTO产品相比,CCEEV非常安全,耐受性好,不良事件不常见。不良事件可定义为“任何免疫接种后发生的不良生物医学事件,且不一定与疫苗的使用有因果关系”。虽然不良事件可能是由生物本身引起的,但报告通常是不相关的同时发生的事件、危及质量的程序性或人为错误或对疫苗成分的过敏反应。根据世界卫生组织,这种不良事件可分为5大类。这些包括:

1. 产品相关反应-由炎症反应(如硬结、瘙痒等),这些是由疫苗固有特性引起。

2. 产品质量缺陷相关的结果——由生物性引起,由生产商提供的产品的一个或多个质量缺陷引起,如残留的固定RABV引起的疫苗相关的狂犬病。

3.免疫程序错误——由于不适当的医学处理或疫苗接种,因此,就其本质而言,是可以预防的,例如,病毒暴露患者的预防没有恰当使用狂犬病人勉强球蛋白

4.疫苗接种焦虑——源于对疫苗接种的压力,如对程序充分性的担忧,历史上被称为“自发狂犬病”恐狂症》。

5.巧合事件——由产品质量、免疫错误或疫苗接种焦虑之外的因素引起,如由于不相关的背景病原体(如流感)导致的疾病症状或体征。狂犬病预防后,一些不良事件会自行消失,很少需要药物治疗,包括:注射部位发红、疼痛或肿胀;发烧;头痛、肌痛、关节痛;恶心、呕吐、腹泻;瘙痒、皮疹、荨麻疹;和头晕。更严重的不良事件是极其罕见的。

2.2狂犬病勉强球蛋白

在狂犬病预防中,被动免疫并不是一个新概念,而是人狂犬病暴露后预防的一个关键部分。暴露后立即使用的免疫球蛋白部分中预先存在的抗RABV抗体,在CCEEV主动诱导中和抗体之前填补了暂时抗病毒能力缺失今天,RIG可以是同源的,产生于接种的人类志愿者(HRIG),也可以是异源的,来自非人受试者,如马(ERIG)。此外,针对病毒G蛋白的单克隆抗体也已被批准用于人PEP

2.2.1 马抗狂犬病免疫血清(简称马抗血清,ERIG

在人免疫规划期间,人免疫球蛋白是非常有效的,但不是广泛可用的,特别是在狂犬病流行地区,价格是主要限制因素。最初,从接种过的马(或历史上也从其他物种,如实验室兔)制备的针对RABV的混合超免疫血清被广泛使用。然而,几项研究发现,来自抗RABV血清的完整免疫球蛋白会引起严重不良事件,包括血清反应、严重过敏反应和危及生命的过敏反应。此后,生产商开发了一种从粗制马血浆中消化和纯化ERIG [Fabʹ2]的方法,目的是获得更高的产量、更高的效力、更低的AE率和非常低的(例如< 3%)蛋白质含量。这种纯化的胃蛋白酶消化的ERIG仅与低血清反应率和罕见的过敏反应有关。

PEP期间,患者给药的ERIG的理想剂量被选择为在局部接种时足以中和RABV,但又足够低以防止与疫苗的结合和在免疫期间对中和抗体主动诱导的潜在干扰。以前,ERIG的推荐剂量为40IU/千克体重,在伤口处注射。根据最新的世界卫生组织指南,集中于充分的伤口渗透(忽略掉在远离疫苗接种点的位置注射)比多次注射减少了患者的成本、不良事件和痛苦降至最低。当抗RABV血清被更广泛地使用时,在纯化的ERIG应用时,今天对皮内测试的需要不再是合理的,因为临床证据表明这种测试的准确性较低然而,纯化的ERIG应该在有过敏反应医学处理的条件下给药。此外,在消化过程中,抗体“尾部”的片段(Fc)区域的缺失的一个潜在缺点可能涉及抗体制备物在效应子功能中的免疫效用的降低,如单克隆抗体的实验所示。对纯化的ERIG的需求预计会增加,因为所有流行国家都需要标准的PEP。尽管经过提纯,胃蛋白酶消化的ERIGHRIG便宜得多,也更容易获得,但这种生物制品的供应现在依赖于区域生产,在亚洲和非洲的许多最不发达国家仍然负担不起。未来通过政府机构的供应,如果是免费的,将会改善ERIG在这些狂犬病流行国家进行有效的人免疫规划管理的可及性。然而,动物福利问题可能会限制全球扩张。

2.2.1 狂犬病人免疫球蛋白HRIG

为了最大限度地减少与异源抗原相关的不良事件的发生,如历史上观察到的抗RABV马血清,二战后开始尝试生产同源产品。最终,到了20世纪70年代末,得益于高效价人二倍体细胞狂苗引入用于志愿者的超免疫和供体血浆分离技术的改进,市场上出现了商业化的HRIG。目前,最大推荐剂量为20IU/千克体重。通常,根据产品的不同,HRIG150300IU/ml2mL3mL10mL小瓶体积提供,用于成人或儿童给药,以限制浪费。作为HRIG有效性的证明,利用过去约40年在发达国家(如美国)获得的经验,当与伤口护理和CCEEV相结合时,每年约有20000-60000人暴露于RABV,迄今为止,没有人报告PEP失败。尽管与ERIG相比,HRIG的发展是一个理想的改进,但其费用和可用性限制了PEP在最不发达国家的实用性。

2.3单克隆抗体

20世纪70-80年代最初开发以来,单克隆抗体被认为是免疫球蛋白的廉价替代品和长期替代品。在21世纪早期,在临床前和临床试验中,发现了第一种新的人单克隆抗体混合物,对RABV糖蛋白具有特异性,在实验动物和人类中是安全有效的,但该产品未进入到3期临床试验。与此同时,世界卫生组织狂犬病研究合作中心试图使用体外和体内模型比较各种鼠单克隆抗体的效用。选择了一种试验鸡尾酒(多种抗体混合),并将其提供给世卫组织,作为促进潜在商业考虑的一项举措。部分基于在这项合作应用研究中,至少一种由2种单克隆抗体组成的人源化鸡尾酒在印度获得了许可。2017年,一种不同的单一单克隆抗体产品在印度获得许可并投放市场。未来的改进可能包括在植物中产生抗体,或者扩大对其他狂犬病病毒的现有活性范围。

3. 关于人类狂犬病生物制品应用的最新建议

人类RABV感染的预防取决于一系列关键的“一个健康”干预措施的组合。这些包括:预防病毒暴露的教育;对已知或潜在暴露患者进行充分的PEP经常有暴露风险的人的进行PrEP;哺乳动物宿主(即最重要的家犬和野生食肉动物)的疫苗接种;对流浪狗的管理。现代人类PEP由三个主要元素组成:适当的伤口护理;对从未接种过疫苗的人、必要时在咬伤处浸润注射RIG、接种狂犬病疫苗。尽管现代生物制品纯度高、效力强、安全有效,但仍有改进的机会。如下所述,世卫组织的最新建议反映了这些需求,重点是:理想的、节省剂量的应用(即从肌肉注射到皮内注射,从0.5- 1.0ml0.1ml);更少的患者就诊时间(即从3-4周到1);更强调对伤口的RIG渗透(即,而不是根据体重给予更大体积的肌肉注射);和增强对PrEP的使用(即,自从巴斯德最初关注PEP以来,PrEP一直未被充分利用)

目前所有通过肌肉注射途径在三角肌或大腿前外侧肌肉中给药的CCEEV类型(例如,HDCVPCECVPVRVPDEV),通常在第0371428天给药,同样安全有效,但与皮内注射途径相比,使用0.5ml1.0ml的整瓶肌肉注射更昂贵。狂犬病疫苗接种的最大改进之一是使用了皮内免疫接种途径,每个接种点只有0.1ml。有证据表明,狂犬病疫苗(PCECV, PVRV疫苗效力> 2.5IU/剂,肌肉注射),当进行免疫前准备或免疫后处理时,皮内注射免疫原性和有效性等同于肌肉注射。

20世纪的主要目标是增加现代疫苗的可获得性,并在最不发达国家放弃危险的NTO疫苗用于人免疫规划。今天,为了减少疫苗接种剂量和诊次数,多点皮内注射已经在亚洲进行最广泛地应用但在非洲或其他地方更少使用在发达国家,狂犬病暴露可能涉及医院急诊科的一个或几个人,在许多狂犬病流行的最不发达国家,一个动物咬伤诊所每天可能会看到数十至数百名患者。在过去的30年里,许多亚洲国家的人民行动计划最重要的改进之一是使用了所谓的泰国红十字会(TRC-ID)方案。这包括在两个部位进行皮内0.1ml注射,第03728天在三角肌区域进行注射。在TRC-ID方案(有或没有RIG)PEP失败是非常罕见的,迄今为止已经按照此方案进行接种了数百万剂。通过减少疫苗剂量和就诊次数来进一步降低PEP成本的尝试已经产生了一些变化,例如为期一周的皮内注射,柬埔寨巴斯德研究所(IPC)方案在第037天,在三角肌区域进行两个位点、0.1ml皮内注射还有最近推荐的或四个位点,1周的皮内注射方案,有或没有ERIG在彻底清洗伤口后,通过RIG提供的被动免疫(在患者对疫苗接种产生主动免疫反应之前需要)CCEEV一起,对从未接种过疫苗患者的PEP的重要组成部分。根据世卫组织的建议,在最不发达国家实施PEP的主要障碍是RIG供应的成本和可及性限制。当患者进行PEP时,RIG应渗透到所有伤口中或周围,达到最大计算剂量。如果疫苗接种仅在第0天开始,在疫苗接种的7天内,使用RIG仍然有效,7天后患者主动免疫就会产生中和抗体在资源有限的国家,RIG的局部伤口渗透是可以承受的,并且已经强调了可能需要的相对较低体积的RIG也是有效的,而不损害患者的存活率。在多处严重伤口的情况下,RIG的量不足以对所有伤口浸润注射的时候,建议用生理缓冲盐溶液稀释23倍至足够的体积。在纯化的ERIG给药前进行的事先皮肤试验不可靠,不能预测对异源生物制品的严重不良反应,也不需要。如果在伤口清洗后并在适当的抗生素覆盖下进行,在受感染的咬伤处注射RIG不会带来额外的风险。在皮内接种CCEEV的时候,节省的RIG的剂量可用于当天出现的其他咬伤患者。这种行动有益于社区健康,但不损害个人安全。相反,在几乎所有PEP失败的病例中,护理的某些方面没有遵循PEP指南,例如任何PEP的延迟开始(例如,严重暴露后的几周)、清洗不充分、伤口缝合、完全省略RIG给药或未能将RIG注射到所有伤口部位。由于与病毒、剂量、途径、严重程度和宿主因素相关的病理生物学的巨大可变性,没有明确的能力完全有把握地预测暴露后狂犬病的发展情况。因此,所有符合暴露标准的人员都应尽快接受适当的个人防护计划。

除了继续进行适当的避免动物咬伤和适当的个人防护设备的教育外,如果以职业方式处理动物,如职业接触实验室工作人员、兽医和工作人员、动物控制官员、训狗员、野生动物生物学家等这些高风险个体的RABV感染风险也可以通过PrEP显著降低。在狂犬病流行区,动物狂犬病非常普遍,尤其是家犬、儿童和某些旅行者有暴露于狂犬病的风险。狂犬病流行地区的每个受影响国家应鼓励对更好地将PrEP纳入针对特定风险群体(如儿童)的免疫计划的可行性和影响进行精心设计、研究。尽管狂犬病对旅行者的风险很难估计,但根据活动和预期目的,PrEP已被考虑用于某些群体(即,可能从事危险活动,如野生动物研究或计划在狂犬病流行区进行生态旅游以延长停留时间,且无法使用医疗设施进行快速PEP的人群)世卫组织最近建议缩短一周内完成的两剂量PrEP这包括(a)在第0天和第7天进行双位点皮内免疫接种,或(b)在第0天和第7天进行单位点肌肉免疫接种。这些较短的PrEP方案可以提供一个机会,以更低的生物成本和更少的就诊次数为更多的人接种疫苗。既往有PrEP或至少2次注射过细胞培养狂犬病疫苗的个体,被认为以前免疫过。这类人的免疫受益于简化的PEP,包括第0天和第3天的两次肌肉注射或0.1ml皮内注射,或一次4个位点的0.1ml皮内注射,均不需要使用RIG 如同首次预防一样,对先前接种过疫苗的个体而言,适当的PEP应该在暴露后尽快开始,而不要延迟,加强免疫会快速诱导记忆性免疫反应。尽管对PrEP的重视主要集中在犬类狂犬病流行的最不发达国家和地区,但也有其他偏远地区的社区不可忽视,例如在亚马逊地区,暴露于吸血蝙蝠叮咬是很常见,而PEP是不切实际的。

4.未来的方法 

为什么在过去的几十年里没有出现用于人类狂犬病预防的新产品?在某种程度上,生产者、监管者和提供者对旨在预防一种在任何常规病原体中病死率最高的疾病的系统的改变都相当保守。然而,目前正在评估几种不同的方法来增加或替代现有的狂犬病生物制品。一些最明显的增量改进将是从生产商那里生成支持性数据,为世卫组织对PrEPPEP的许多更新建议添加标签声明。类似地,对现有生产的改进,如去除残留核酸的进展或纯化的无血清CCEEV的开发,正在顺利进行中。尽管在理论上对从业者或患者来说似乎有些过于简单,但从监管角度来看,即使对CCEEV进行相对较小的改动也是相当昂贵的,尤其是对NTD而言。如果涉及到一个新的战略,其他感知到的进步可能需要更长时间,甚至更昂贵。

目前的CCEEV不含佐剂,需要多剂量才能获得足够的免疫原性。几个实验佐剂已经显示出增强对狂犬病疫苗的免疫反应的能力。考虑到狂犬病预防过程中体液免疫的重要性,但是CCEEV(灭活产品)在刺激T细胞依赖性B细胞反应(与修饰活的或重组的、自我复制的兽用疫苗相比)方面的相对较低的效力,未来加入佐剂,刺激抗原呈递细胞和树突细胞的成熟,可能成为一个相关的策略。例如,toll样受体(TLR) 3激动剂PIKA(双链核糖核酸的化学类似物)正在进行临床试验,以增强体液和细胞免疫。如果成功,这种方法可能会导致更快、更高和更强的联合免疫反应,这可能会减少在PEP期间对RIG的需要。与抗原/佐剂惯例相反,使用编码狂犬病预防用病毒糖蛋白的mRNA疫苗的想法在概念上和实践中更具争议性,可能需要多剂量方案以获得与目前的CCEV相比的免疫原性。

基于狂犬病毒、痘病毒或腺病毒的有效的、自我复制的重组狂犬疫苗已获兽医许可,但不适用于人类。这种生物制品能诱导中和抗体和强大的记忆B细胞反应。在临床前研究中,表达RABV糖蛋白的复制缺陷型猿猴腺病毒已被证明在实验室啮齿动物和非人灵长类动物中有效,并且一旦发现在人类中是安全和免疫原性的,可以适合作为单剂量PrEP候选疫苗。I期临床试验预计在2020年完成。专注于单次注射策略的其他技术可能包括在期望的时间点脉动递送疫苗微粒,暴露前免疫只需要单次免疫。

所有上述当前和未来的方法都侧重于及时预防狂犬病,而不是治疗上的争议(https://www . chw . org/medical-care/传染病/狂犬病https://www.uptodate.com/contents/treatment-of-rabies#!)。没有抗病毒药物被许可用于狂犬病治疗,尽管在了解狂犬病病理生物学和积极寻找目标、模型和候选物方面进行了更多的应用学术尝试。如果能发现一个进入中枢神经系统的更高效的药物输送系统将是一个福音。无论如何,随机、对照的抗病毒药物试验是不可预见的。至少,所有的人类狂犬病病例都需要生物医学舒适护理,最好适合在家中使用。此外,在狂犬病病毒脑炎后,神经系统后遗症是可以预测的,因此对任何有记录的幸存者进行仔细的医学随访应该包括彻底的神经心理学评估和个体化的康复计划(与预防相比,这两者都将大大增加狂犬病患者的实验治疗费用)。除了未来对改进人类生物制品的关注,现在通过跨学科的方法来预防和控制可以取得很大成就。这涉及许多方面,包括:身份证管理人员的培训;人类和兽医学部门之间的真正合作;大规模的犬类疫苗接种;考虑对自由放养的动物进行口服疫苗接种等等。

5.结论:

在过去的50年里,当前的生物制品已经彻底改变了人类狂犬病的预防领域。20世纪初的NTO疫苗在21世纪已无立足之地,已有多种更安全、效能更高、质量更好、价格更合理的替代品。如今,各国可以选择获得国外生产的生物制品(包括世卫组织预认证名单上的几个),考虑填补空白的技术转让机会,或投资公私合作进行国内生产,以限制短缺。除了欧洲或北美的传统制药企业之外,后者的区域性例子包括阿根廷、巴西、中国、印度和其他国家,以及传统的CCEEV。现代质量保证/质量控制和更大的监管监督将最大限度地减少不合格的假冒产品的机会。在PEP期间,更集中地使用RIG和额外的单克隆抗体将提高这些产品的使用。

无血清培养基、新型佐剂和重组方法的未来技术进步为人类生物制品的改进提供了机会,其根源可追溯到20世纪70-80年代。然而,与其说是需要全新的生物制品,不如说是基本的通过对PrEP的重新关注来覆盖那些处于危险中的人群,更加关注暴露患者的综合咬合管理,更加合理地应用替代路线、时间表和现有产品的剂量,将有可能在2030年之前对降低狂犬病死亡率产生最大的影响。例如,在过去几年中,由世卫组织在几个狂犬病流行国家协调的关于人免疫规划的做法和障碍的研究侧重于确保更明智地使用当前疫苗和RIG的实际战略。一个预测是,在2020年至2030年间,在67个狂犬病流行国家扩大获得和免费提供暴露后免疫,每年减少489000例死亡,平均每例死亡避免成本为635美元,每例DALY 122美元。

6.专家意见 

自从19世纪时期巴斯德的兔脑狂犬病疫苗时代以来,人类狂犬病生物制品及其应用已经有了显著的发展。最初始于20世纪70-80年代的研究,如今在2020年达到顶峰。显著的改进包括替代培养基、改进的效价试验、降低的外源性因子风险、降低的反应原性、增强的免疫原性、高效、更短的接种方案、节省剂量的方案、无血清产品、延长的保存期、更高的热稳定性、生产纯化的、胃蛋白酶消化的ERIG和单克隆抗体。理想的情况是,所有这些成就都以具有成本效益的方式对当今最不发达国家受影响的社区产生积极影响。世卫组织建议被更广泛采纳的一个潜在障碍是标签外使用带来的难题,使得专家委员会(SAGE)基于证据的建议变得更加重要。

目前的限制在本质上不那么技术性、方法性或经济性,而在现实中更具社会政治性。对关键的决策者来说,加强教育、沟通和宣传是必要的,因为狂犬病被忽视了,尽管显然需要更多的关注和透明度。与药品本身相比,生物制品需要更长的交付周期,因此准确的预测、融资、收购、储存、分销以及从源头到基层的本地规划是至关重要的。此外,由于PEP对卫生保健提供者的反应是反应性的,本质上是拯救生命的,短缺不仅仅是一种不便。作为一种自然疾病,加强跨学科合作至关重要。吸引和维持股东的支持是无价的,但如果没有当地的支持者来对抗这样一个NTD,这种支持最终将变得不那么重要。

至于创新,最近的一篇论文评论了狂犬病知识产权数量的表面增长,而不是真正的创新。部分解释可能与进入这一生物医学领域的工人减少(考虑到大量其他选择)、潜在的生物危害恐惧、贫困疾病的有限经济回报以及相对于当前生物制品在安全性或有效性方面的巨大效用有关。近期的改善可能是渐进的,而不是有影响的巨大变化。进一步降低疫苗剂量和调整用药方案能走多远?在PrEP中实现任何额外收益的现实,朝着一剂、终身、接近100%有效的目标,花费不到3美元。要实现这一目标,必须采用新的方法,因为常规疫苗可能无法从单一免疫剂量得所需的免疫原性。在此期间,相关的临床问题比比皆是。佐剂有作用吗?缓释疫苗对PEP来说实用吗?在严重暴露后,对RIG/单克隆抗体的要求能否仅通过疫苗来克服?廉价的抗病毒药物会取代现有的生物制品吗?对于几天前暴露于RABV的患者,应该采用什么方案?针对其他病毒,今天的RABV活动范围需要扩大吗?除了这些悬而未决的问题之外,考虑到时间的流逝和即将到来的GEHRD目标,研究人员可能会努力解决实际相关性的问题。

鉴于过去几年取得的进展和全球对在短期内改善狂犬病预防和控制的新愿望,一个实际问题仍然存在。有朝一日,公众健康、农业或保护对狂犬病的担忧会停止,人类狂犬病生物制品会成为过去吗?简短的回答是“不”。毫无疑问,在未来十年,通过避免暴露,为有暴露风险的人提供PrEP,并简化暴露人群的PEP,特别是在世界犬类狂犬病流行区,人类狂犬病病例将被降至最低。然而,即使在那些确实消除了相当大的犬类狂犬病负担的地区,这种威胁仍将继续存在,因为有可能从的受感染地区引入。因此,这种担心将一直存在,接近2030年或之后,直到世界最终通过大规模疫苗接种消除了犬RABV,才可能实现。即便如此,其他动物(如食肉动物、非人灵长类动物、蝙蝠等。)将在非洲、美洲、澳大利亚和欧亚大陆(包括高度发达的国家)造成风险,除非野生动物狂犬病疫苗接种能够扩展到各种野生哺乳动物和不同的狂犬病病毒物种。例如,2018年期间,仅在美国(一个已经消除了犬类狂犬病的国家)就估计有60000多人接受了预防接种,在检测到的三例人类狂犬病病例中,只有一例已知暴露源。虽然狂犬病不会被根除,但在可预见的未来,过去一个世纪在人类狂犬病生物制品的开发和利用中吸取的大量经验教训将在“一个健康”中得到相关应用。

7. 未来5年的预测观点 

在整个2020年,世卫组织关于人类狂犬病预防的最新建议有望扩大到犬类狂犬病流行地区,并得的更广泛传播,使用疫苗节省剂量的皮内接种和更短时间的接种方案来覆盖更多受影响的社区和高危人群。作为对世界卫生组织关于在最不发达国家给予更多关注的建议的部分回应,并考虑到更大的全球协调性,美国免疫实践咨询委员会(ACIP)将提供关于人类狂犬病预防的额外指导,包括可能承认0.5IU/ml中和抗体最低可接受的血清学水平,作为适当免疫反应的证据然而,除非生产商更新疫苗标签,不考虑计算的剂量,无关狂犬病人免疫球蛋白浸润注射,ACIP都不太可能建议皮内注射途径,也不太可能只建议局部注射。希望到2021年,Gavi将开始支持合格国家的人类狂犬病疫苗接种。因此,各地现在应该开始计划将人类狂犬病生物制品引入和扩大到国家免疫计划中,就像其他疫苗可预防的疾病一样。有了更安全和更具成本效益的选择,经过世界卫生组织长期的建议,剩余的非GMP条件下的NTO疫苗将永远成为历史。与此同时,根据审慎的预测,制药公司预计将提高CCEEV产量,以满足不断增长的全球预期需求,并将短缺风险降至最低。同样,疫苗效力的替代体外方法的可用性应该推动体内试验的替代,以提高产品批签发的效率。除了在谨慎的局部伤口渗透中使用RIG的增加之外,预计在严重咬伤暴露中还会使用单克隆抗体产品进行被动免疫。此外,假设临床结果良好,目前开发的新产品,如无血清PVRV,预计将获得许可。随着受影响国家的新的解决方案以及泛美卫生组织/世卫组织、疾病预防控制中心和区域合作伙伴的支持,海地、玻利维亚等剩下的几个重点地区的狂犬病将被控制,使美洲真正摆脱犬RABV的影响。到2025年,亚洲和非洲受影响最严重的最不发达国家应通过纳入最终消除犬类狂犬病的“一个健康”战略,在纳入最佳做法的基础上逐步实现“30年前实现零”的目标。因此,随着基于实验室的野生动物监测的加强,新的狂犬病病毒有望被发现。然而,这种病原体的发现预计不会影响主要计划。类似地,除非疾病出现,否则新生物制品的商业生产不会扩大到不同的狂犬病病毒种类。尽管这些预测看起来可能相当温和,但由于全球冠状病毒(covid-19)大流行对所有非传染性疾病的主要公共健康和经济影响,许多预测可能不会实现。

来源:Expert Opin Biol Ther

2020 May 15;1-13.

 doi: 10.1080/14712598.2020.1766021.Online ahead of print.

Modern Biologics for Rabies Prophylaxis and the Elimination of Human Cases Mediated by Dogs

Terapong Tantawichien 1Charles E Rupprecht 2

 

 




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