狂犬病疫苗：从巴斯德发明到未来展望
狂犬病疫苗：从巴斯德发明到未来展望
狂犬病是一种致命的病毒性感染，通过动物咬伤传播，如果不及时治疗，致死率高达100%。自1885年巴斯德发明狂犬病疫苗以来，人类在预防和治疗狂犬病方面取得了显著进展。本文将回顾狂犬病疫苗的历史发展、当前应用和未来前景，探讨在根除这一致命疾病方面面临的挑战和机遇。
狂犬病疫苗的历史发展
狂犬病是一种古老的疾病，早在公元前一世纪就有相关记载。早期的治疗方法包括烧灼、切除和截肢等，效果并不理想。直到1885年，法国科学家路易斯·巴斯德发明了第一种狂犬病疫苗，才真正开启了预防狂犬病的新篇章。
巴斯德的疫苗是通过将感染狂犬病的兔脊髓通过太阳干燥作用灭活来制备的。虽然这种疫苗取得了成功，但也存在一些问题，如疫苗中病毒灭活的一致性问题。后来，研究人员通过添加苯酚使病毒失活，使用幼小动物脑组织制造疫苗，以及使用鸡胚和鸭胚制造减毒活疫苗等方法，对疫苗进行了改进。
现代狂犬病疫苗主要分为三类：灭活疫苗、减毒活疫苗和佐剂疫苗。随着重组DNA技术的发展，新一代疫苗如转基因疫苗和基于病毒载体的疫苗正在研发中。
狂犬病疫苗的类型
灭活疫苗
第一批用于预防狂犬病的人用疫苗是灭活疫苗。这些疫苗通过从感染狂犬病的动物中分离病毒，然后使用化学物质使病毒失活来制备。然而，这种方法存在一些问题，如病毒抗原性差和不良反应。后来，通过细胞培养技术改进了疫苗生产方法，提高了疫苗的安全性和有效性。
减毒活疫苗
减毒活疫苗是通过在细胞培养物中多次传代病毒，选择非致病性病毒株来制备的。这种疫苗能够产生强烈的免疫反应，但存在一些局限性，如可能导致严重不良反应，对温度敏感，且世界卫生组织不再推荐用于注射接种。
重组疫苗
近年来，研究人员开始探索使用重组技术制备狂犬病疫苗。这种方法是通过在各种载体（如牛痘病毒、金丝雀痘病毒）中表达狂犬病毒的糖蛋白来实现的。这种疫苗在动物中显示出良好的免疫原性和保护效果，但生产成本较高，对人体使用的安全性还需要进一步研究。
狂犬病疫苗的预防应用
暴露前预防（PrEP）
暴露前预防接种是预防狂犬病的重要措施。接种方案通常包括三次肌肉或皮内注射，分别在第0、7和28天进行。这种预防接种可以为高风险人群提供长期保护，如经常接触动物的职业人员和生活在狂犬病流行地区的居民。
暴露后预防（PEP）
暴露后预防是在被疑似携带狂犬病的动物咬伤后采取的紧急措施。标准的PEP方案包括人用狂犬病免疫球蛋白（HRIG）和狂犬病疫苗的联合使用。HRIG能够提供即时的被动免疫，而疫苗则刺激免疫系统产生长期保护。
狂犬病疫苗的治疗应用及新型治疗方式
目前，PEP的标准治疗方案包括人用狂犬病免疫球蛋白（HRIG）和狂犬病疫苗联合应用。在2021年1月至12月间，卡佩高韦达(Kempegowda)医学科学院（KIMS）的医院和研究中心进行了一项前瞻性研究，123例III类动物咬伤受害者提供了HRIG与全程抗狂犬病疫苗联合应用的安全性和有效性的临床证据。HRIG通过在感染部位中和病毒来提供即时被动免疫，而狂犬病疫苗则刺激免疫系统产生长期有效的主动免疫。
与HRIG联合使用的最常用的疫苗是灭活或已杀死的狂犬病毒疫苗。对这些灭活疫苗的免疫会随着辅助性和细胞毒性T细胞的激活而逐渐产生，从而能够产生病毒中和抗体，提供长期有效的主动免疫。这些疫苗在全球范围内使用。
RIG和疫苗疗法处治狂犬病的有效性已经得到证实，尤其是在暴露后及时施用时。在一项公开标签（非盲）、单臂（随访时间）研究中，Hanna等人对12名健康成年受试者进行了研究，发现戊二醛/色谱纯化的HRIG（RIG-C）在24小时内引发了快速的狂犬病中和抗体增加，在第4天达到峰值并持续至第21天。然而，RIG的使用存在局限性，例如RIG在全球范围内的可获得性，潜在的过敏反应，以及暴露后立即及时给药的必要性。在同一项对12名健康成人受试者进行的开放标签单臂研究中，共记录到15例不良反应事件(AE)，包括胃肠道疾病、注射部位疼痛/结节、头晕和四肢疼痛，除1名受试者出现中度口咽疼痛外，其他不良反应事件均为轻度。一旦出现临床症状，狂犬病治疗的效果就会下降，这强调了早期干预的重要性。最近的研究重点是开发新的治疗策略，包括在狂犬病毒生命周期的不同阶段靶向病毒复制的分子和抑制宿主先天免疫反应某些途径的分子。在一项小鼠研究中，根据以往的研究结果，选择了六种化合物的鸡尾酒方案：caspase-1抑制剂、肿瘤坏死因子(TNF)-α抑制剂、丝裂原（mitogen）活化蛋白(MAP)-激酶抑制剂、小鼠干扰素(IFN)-α/β、法匹拉韦（favipiravir）、利巴韦林（ribavirin）和HRIG。甘露醇（Mannitol）被用作血脑屏障开启工具。这项研究的结果报告，与病毒对照组的小鼠相比，接受鸡尾酒药物治疗的小鼠的存活时间有统计学意义的延长。他们发现，包括IFN-α/β在内的联合药物治疗鼻病毒(rhinovirus，RV)感染小鼠的中枢神经系统中，促炎分子(pro-inflammatoryMolecules：caspase-1和TNF-α)显著下调。虽然RIG和疫苗的传统联合疗法仍然是PEP的标准，但正在进行的研究正在发现治疗狂犬病感染的新治疗途径。
一种方法是使用佐剂或新型疫苗配方来增强免疫反应。佐剂可以增强免疫反应，潜在地提高疫苗效力。另一项针对小鼠的动物研究表明，Toll-样受体7 (TLR7)是一种感知单链病毒RNA的先天受体，缺乏TLR7会导致狂犬病毒(RABV)免疫小鼠的抗体产生降低。结果表明，TLR7缺陷影响生发中心(GC)B细胞的募集，导致GC形成减少，最终结果是RABV中和抗体(VNA)受损， Th1免疫应答不足。针对TLR7信号通路激活的新型狂犬病感染治疗是提高未来狂犬病疫苗当前疗效的有希望的策略。
正在探索新的疫苗配方，如病毒样颗粒（virus-like particles，VLPs），因为它们能够诱导更有效和更有针对性的免疫反应。另一项利用狂犬病毒样颗粒(RV-VLPs)在小鼠体内进行的动物研究使用稳定的细胞系，通过慢病毒转导（lentiviral-based transduction）人胚胎肾(HEK)-293细胞产生RV-VLPs。本研究建立了G蛋白表达细胞系(HEK-G)以产生含G病毒样颗粒，并在小鼠体内评价了这些颗粒的免疫原性，发现RV-VLPs能够诱导针对狂犬病毒G蛋白的特异性免疫应答。这些结果鼓励了新的VLPs的研究，因为这些颗粒产生了特异性抗体反应。
分子生物学和病毒学领域的其他进步为更晚期的狂犬病感染的潜在突破性治疗铺平了道路。例如，基因疗法通过使用一种名为rAAV-N796的小干扰RNA（siRNA），将抗病毒基因直接输送到感染的神经元中，该siRNA靶向狂犬病的核蛋白基因，从而阻止病毒逃避宿主固有免疫反应。其他正在研究的基因疗法还包括基于CCRISPR/Cas9的技术以及诱导多能干细胞（iPSCs）。CRISPR的全称是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats（成簇的规律间隔的短回文重复序列），Cas9（CRISPR associated nuclease）是CRISPR相关核酸酶，CCRISPR/Cas9是一种由RNA指导，利用Cas9核酸酶对靶向基因进行编辑的技术。iPSCs（诱导多能干细胞，induced pluripotent stem cells）技术旨在针对狂犬病毒基因组进行编辑，使其不再具有致病性，这对于疾病建模更为有用。研究发现，CRISPR/Cas9系统与iPSC技术的组合可以在体外纠正错误的基因序列。腺相关病毒（AAV）、仙台病毒和质粒等基因递送工具可以将已纠正的基因递送至目标器官。
此外，正在研究针对狂犬病毒蛋白的单克隆抗体的治疗潜力，提供比HRIG（人免疫球蛋白）更有针对性、更精确和有时效性的狂犬病治疗方法。从血清多克隆抗体到杂交瘤单克隆抗体(mAbs)，从小鼠单克隆抗体到人单克隆抗体，狂犬病的紧急PEP已经取得了相当大的进展。RVC20是一种广谱中和单抗，可中和测试过的全世界所有35种RABV毒株。中和单抗鸡尾酒（cocktails）的有效性已在临床试验中得到证实。然而，开发一种能与非重叠糖蛋白表位结合的具有狂犬病毒中和作用的鸡尾酒是一个挑战，这表明还需要后续的研究。最终，安全、有效且价格合理的狂犬病单抗有望取代狂犬病PEP中的HRI（图1-3）。
全球影响和挑战
狂犬病是一种嗜神经RNA病毒，每年导致约5万人死亡。虽然它最常通过患狂犬病的动物叮咬人类传播，而不会从人到人传播，但它仍然是一个主要问题，因为感染几乎总是导致死亡。由于这种病毒给人类造成了巨大的损失，各国政府或当局采取了许多措施来确保该疾病的控制和预防。预防疾病的最重要原则之一是“同一个健康”。
“同一个健康”指的是兽医、环境、人类等多个健康学科的合作，以解决一个问题。到目前为止，人类健康学科从根除犬类狂犬病中获益最大，因为大多数人类的狂犬病死亡是由狂犬病犬咬伤引起的。然而，人类学科并没有利用其资源来协助兽医学科控制该病。印度尼西亚的一项研究考察了在10年的时间里“同一个健康”系统方法对根除狂犬病的有效性。该项研究采用了几种策略来控制疾病，最重要的是大规模犬类疫苗接种。他们利用同一个健康原则，利用政府资源，使岛上易感染的犬类都能获得高质量的疫苗接种和监测。根据该项研究，“同一个健康”战略在与政治意愿和国家承诺相一致时显示出有希望的结果。狂犬病控制规划取得了成功，但由于实施和可及性方面的挑战而仍然受到一些阻碍。
管控狂犬病的另一个挑战是它给世界带来的巨大经济损失。其中一个方面是实施挽救生命的PEP（暴露后预防）所需的成本。目前的方案包括多达5次门诊就诊，疫苗接种和交通成本都很高。中国南方的一项研究测试了2-1肌肉内预防方案的有效性和安全性，目的是降低用药成本。结果显示两种方案之间没有统计学上的显著差异，这意味着在不牺牲质量的情况下，采用2-1方案可以节省潜在的资金。根除狂犬病的另一个障碍是教育和公众知晓度有限。阿塞拜疆的一项研究测试了提升公众知晓度举措对狂犬病控制的影响。根据这项研究，那些参与狂犬病知晓宣传活动的人给宠物接种疫苗的可能性提高了四倍，这是根除狂犬病的一个必要步骤。此外，该研究还表明，提高知晓度的宣传活动不仅提高了公众对疾病症状的认识，还提高了对疫苗接种方案的认识。根据这些研究的结果和狂犬病仍持续造成生命损失，要完全消除狂犬病的经济和社会负担需要具有成本效益的解决方案和综合提升公众知晓度的宣传活动。
结论
狂犬病是一种长期存在的致命病毒感染，通过动物咬伤或接触受感染的唾液传播。路易·巴斯德在1885年开发的狂犬病疫苗在预防许多病例方面标志着一个重要的里程碑。目前的预防措施侧重于人和动物疫苗接种，并努力开发下一代疫苗。狂犬病疫苗的历史发展已经从灭活疫苗和减毒活疫苗发展到现代重组疫苗，每种疫苗都有其优点和局限性。暴露后预防包括人狂犬病免疫球蛋白(HRIG)和狂犬病疫苗的联合施用。标准的狂犬病毒灭活疫苗仍然广泛使用，正在进行的研究探索新的配方和佐剂，以提高效力。基因疗法、病毒样颗粒和单克隆抗体正在成为潜在的更先进的治疗选择。暴露前预防接种系列，在潜在暴露之前进行，是一项至关重要的预防措施。探索新的治疗策略，包括联合疫苗疗法和先进的分子干预，为更有效和更容易获得的治疗提供了希望，特别是对已出现症状的正在恶化的感染。随着该领域的不断发展，研究人员、临床医生和公共卫生当局之间的合作对于优化针对每位PEP患者的狂犬病鸡尾酒组合至关重要。接受联合治疗的人应考虑及时的起始治疗和治疗剂量。
全球战略计划等全球倡议的目标是到2030年消除因犬狂犬病导致的人类死亡，这显示了大规模接种动物，特别是犬类疫苗的重要性。结合兽医、环境和人类健康方面的努力，“同一个健康”方法在控制狂犬病方面显示出希望。挑战包括暴露后预防的经济障碍、有限的教育和公众知晓度。具有成本效益的解决办法和全面提升知晓度的运动对于成功的狂犬病根除战略至关重要。总的来说，持续的研究和合作努力对于正在进行的抗击狂犬病的斗争至关重要，这种疾病如果不加以治疗，几乎100%会夺去受影响个体的生命。