狂犬病免疫學(xué)

1、 2011年2月，WHO最新發(fā)布了疫苗接種的免疫學(xué)基礎(chǔ)叢書，第17分冊：狂犬病(The Immunological Basisfor Immunization Series，Module 17: Rabies），現(xiàn)將其中的第2章：狂犬病的免疫學(xué)全文翻譯如下：2.1臨床疾病的預(yù)防狂犬病與其他傳染病相比最獨特之處，就是在暴露于病毒之后，如能及時實施暴露后預(yù)防（PEP），仍能防止臨床疾病的出現(xiàn)，即使病人以前未接種過疫苗。WHO推薦的PEP包含三部分內(nèi)容：（a）對傷口進行清潔、沖洗、消毒等處理；（b）依據(jù)不同的治療方案和給藥途徑，在28至90天的期間內(nèi)接種疫苗；（c）所有三級（嚴重）暴露病人應(yīng)在接種第

2、一針疫苗的同時或之后一周內(nèi)注射狂犬病毒免疫球蛋白（RIG）。暴露于狂犬病毒的后果取決于多種因素，包括：暴露位置及嚴重程度，進入傷口的病毒量及其型別（基因型或生物型），以及接種是否及時、是否嚴格遵照WHO關(guān)于PEP的建議。病人的先天免疫（基礎(chǔ)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的非特異抗病作用）和適應(yīng)性免疫（高度特異，系統(tǒng)的細胞和體液免疫）都參與發(fā)揮保護作用以預(yù)防狂犬病的發(fā)生。除了對傷口的一些物理和化學(xué)處理措施以外，PEP主要的免疫學(xué)目的是中和并清除暴露時侵入病人體內(nèi)的狂犬病毒。為達此目的，需要以最快速度增加狂犬病毒中和抗體（RVNA）的數(shù)量。因此，一個關(guān)鍵問題是，保護性免疫反應(yīng)應(yīng)當(dāng)能確保盡快產(chǎn)生直接針對狂犬病毒G蛋白

3、的RVNA。RVNA水平幾乎總是能在初次接種后的7至14天之間達到足以被檢測到的濃度（適應(yīng)性或主動免疫）。不過，由于人狂犬病無例外地是致命的，疫苗接種方案中盡早接種免疫球蛋白(RIG)（被動免疫）的目的是提供補充的保護作用，尤其是對于嚴重和/或多處受傷的病人。2.2狂犬病疫苗自從30年前開始開發(fā)以來，細胞培養(yǎng)和基于雞（鴨）胚的狂犬病疫苗（CCV）已證明對于預(yù)防人狂犬病高度有效，包括用于暴露前預(yù)防性接種（PrEP）和與RIG聯(lián)合用于PEP。CCV的投產(chǎn)是一項重大進展，特別是其質(zhì)量明顯優(yōu)于在一個世紀以前用受感染動物腦組織制造的第一種粗制的神經(jīng)組織疫苗（NTV）。應(yīng)當(dāng)指出，所有NTV都是變態(tài)反應(yīng)原，

4、WHO已建議用CCV替換NTV。幾種不同的細胞已用于狂犬病疫苗的生產(chǎn)，包括地鼠腎細胞、人二倍體細胞、源自雞胚和鴨胚的原代細胞系和VERO傳代細胞系。由于用Vero細胞和雞（鴨）胚原代細胞系生產(chǎn)的狂犬病疫苗擴大了CCV的安全應(yīng)用范圍，將CCV推廣到了全世界。CCV還使疫苗擴展用于PrEP成為可能，從而可保護經(jīng)常性暴露于狂犬病毒的人群。在過去的20年里發(fā)表了大量證明CCV有效性和安全性的數(shù)據(jù)。PEP治療程序中，使用5劑肌肉注射（IM）CCV的費用往往超出了許多發(fā)展中國家病人的支付能力。因此，在預(yù)算短缺的地區(qū)，PEP方案中CCV的使用往往無法兌現(xiàn)，WHO建議采用皮內(nèi)（ID）途徑注射CCV，仍可達到規(guī)

5、定的效力和免疫學(xué)標準。正在進行中的研究特別將目標定在開發(fā)新的廉價而有效的狂犬病疫苗，從而能最終降低全球范圍內(nèi)狂犬病預(yù)防的成本。2.3 疫苗接種的免疫應(yīng)答早期的實驗曾試圖鑒別免疫系統(tǒng)的哪些部分與針對狂犬病毒感染的保護作用有關(guān)，這些實驗已經(jīng)證明，滅活的狂犬病疫苗可以引起細胞毒性T細胞的增殖。后續(xù)的對小鼠的細胞介導(dǎo)免疫作用的實驗證實，僅有細胞毒性T細胞并不能防止狂犬病，因為去除CD8+T細胞并不影響接種過疫苗的動物的抗病能力及存活率。研究顯示，狂犬病滅活疫苗能采用主要組織相容性復(fù)合體II類（MHCII）機制，同時刺激B細胞及CD4+T細胞，并通過引發(fā)一系列免疫應(yīng)答來提供保護作用；這些免疫應(yīng)答包括激活

6、淋巴細胞、CD4+抗體分泌型漿細胞以及產(chǎn)生中和抗體，中和抗體可遷移至神經(jīng)系統(tǒng)實質(zhì)。CD4+T細胞的激活最終將導(dǎo)致能識別并清除狂犬病毒的RVNA的產(chǎn)生，因此，CD4+T細胞在保護暴露于狂犬病毒的病人避免發(fā)病的過程中起主要作用。近期對接種狂犬病疫苗后體液免疫和細胞免疫反應(yīng)的免疫學(xué)特征進行了研究，包括17名健康人和五名罹患B和T細胞聯(lián)合免疫缺陷癥的病人。在所有健康人中，酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）檢測結(jié)果表明，初次接種疫苗一周之后，免疫球蛋白IgM水平明顯上升，兩周之后，IgG（IgG1和IgG3）和IgA也明顯上升。在同一項研究中，在一次疫苗加強接種之后，IgG水平的增長（加強接種后一周檢測）較

7、之初次系列接種后明顯加快?？傊琁gG1是狂犬病疫苗初次以及加強接種之后血清中IgG的主要亞型。另外五名患聯(lián)合免疫缺陷癥的病人在經(jīng)同樣程序接種后，他們的體液和細胞免疫反應(yīng)水平出現(xiàn)多項異常。將有毒力的狂犬病毒接種到模型動物，病毒可能在接種部位（通常在肌肉組織）復(fù)制，也可能不經(jīng)復(fù)制而直接進入分布在傷口附近的外周神經(jīng)。狂犬病毒一旦進入神經(jīng)元，則它有潛在的可能被中和，雖然早期研究認為這種可能性較低。到目前為止，狂犬病的發(fā)病機制還沒有完全研究清楚，由于在病毒暴露發(fā)生幾天甚至幾個月后才進行PEP也會有效，說明RVNA有時也可能將狂犬病毒從中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）中清除?？袢∫呙缃臃N后，在受試人血清中可檢測

8、到的抗體除了針對G蛋白的抗體之外，還有針對其他蛋白（特別是N蛋白）的抗體。已發(fā)表的研究報告顯示，針對N蛋白的抗體不能中和狂犬病毒，因此，這些專門“抗N”的抗體在保護性體液免疫的發(fā)展中不大可能起重要作用。目前，病毒的非中和抗體在疾病免疫保護中的作用還不完全明了。目前并沒有確定對人狂犬病具有保護作用的特定的RVNA水平，雖然WHO建議將抗體水平0.5 IU/mL作為疫苗接種后具有足夠免疫應(yīng)答的證據(jù)。2.4 被動免疫的作用由于RVNA在以中和方式殺滅狂犬病毒的過程中起關(guān)鍵作用，立即在被瘋動物咬傷的傷口周圍注射RIG將提升針對狂犬病的保護水平。RIG中所含的RVNA的特定標靶就是狂犬病毒，應(yīng)將RIG接

9、種到暴露損傷發(fā)生的解剖學(xué)部位。1954年在伊朗的一項現(xiàn)場研究中收集的有說服力的臨床證據(jù)證明，對嚴重暴露于瘋動物的病人接種抗狂犬病血清（加疫苗）可降低患狂犬病的風(fēng)險。在該項早期研究中，實驗者對29名被同一只瘋狼嚴重咬傷的病人進行了抗狂犬病血清和/或疫苗的注射。29名病人中，對其中17名頭部被嚴重咬傷的病人的處理如下：五名病人接種兩劑抗狂犬病血清加疫苗（五人全部存活），七名病人接種一劑抗狂犬病血清加疫苗（一名病人隨后死于狂犬?。?，五名病人僅接種疫苗（三名病人隨后死于狂犬?。?。一名六歲病人受到特別嚴重的頭部深度損傷，其頭骨已經(jīng)破碎，在六天內(nèi)接種了六劑抗血清加疫苗，結(jié)果存活。其他病人被咬傷部位為軀干和

10、腿，他們接種的或者是單獨的疫苗，或者是抗血清加疫苗。這些病人全部存活。RIG應(yīng)浸潤式注射到病人被瘋動物咬傷的傷口內(nèi)或周圍，以中和那些有可能在咬傷時侵入并存在于組織中的狂犬病毒。人源狂犬病毒免疫球蛋白（HRIG）的注射劑量為每公斤體重20IU，馬源狂犬病毒免疫球蛋白（ERIG）的注射劑量為每公斤體重40IU。被動免疫是PEP的組成部分，遺憾的是，由于RIG價格昂貴，供應(yīng)不足，并不是所有本該進行RIG注射的病人都能得到這種能夠挽救生命的產(chǎn)品。雖然單獨接種疫苗能夠挽救大部分病人，但某些病人仍需要立即接受被動免疫才能夠生還。頭部、手部等神經(jīng)密集分布的部位被咬傷，以及傷口較深或較多的病人最易被感染，最需

11、要注射RIG。關(guān)于PEP方案中RIG注射的特別建議，欲知詳情，請訪問/rabies/human/en/index.Html。2.5 主動免疫的接種途徑第一種CCV最初是經(jīng)肌肉注射，它被認為可替代容易引發(fā)過敏反應(yīng)的神經(jīng)組織疫苗（NTV），NTV通常僅能引發(fā)較低或中度的免疫反應(yīng)。然而，由于CCV的成本高于NTV，而且犬狂犬病地方性流行的國家需要接受PEP方案的病人人數(shù)眾多，這兩個因素導(dǎo)致最初CCV的推廣受到限制。為改變這種狀況，研究者努力減少CCV的成本同時不降低其有效性，他們已經(jīng)在臨床試驗中檢測過皮內(nèi)(ID)注射的有效性，所用疫苗劑量僅為PEP中經(jīng)肌肉注射(IM

12、)所需疫苗的一部分（60%-80%）。過去20年中發(fā)表的若干臨床試驗結(jié)果肯定了狂犬病PEP方案中皮內(nèi)注射途徑的免疫原性和有效性，該途徑在目前已經(jīng)有效地應(yīng)用在包括印度、菲律賓、斯里蘭卡、泰國在內(nèi)的亞洲國家。由于皮膚是一種非常有效的免疫器官，在抗原到達皮層時疫苗的效力能夠得到提升，所以皮內(nèi)注射具有誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的能力。此外，抗原接種到皮層以后可以促進其直接接觸大量抗原提呈細胞，包括巨噬細胞和樹突狀細胞，這些細胞在皮內(nèi)的數(shù)量高于在肌肉內(nèi)的數(shù)量。2.6 不同群體的免疫反應(yīng)感染狂犬病毒后迅速接受WHO推薦的PEP方案后極少發(fā)生死亡，這證明CCV是世界上免疫原性最強的疫苗之一。狂犬病疫苗幾乎在所有人群中均具

13、有很高的免疫原性，但CD4+細胞計數(shù)極低的人群可能例外。在一項研究中，研究者選擇了人免疫缺陷癥病毒（HIV）感染的成年人群進行CCV的免疫反應(yīng)調(diào)查，在CD4+細胞計數(shù)低于400的有癥狀的HIV感染病人中，在接受了PEP方案，即于0、3、7、14和30天肌肉注射5劑疫苗后，只有57%的病人產(chǎn)生了高于0.5 IU/mL的RVNA。另一項研究中，10名CD4+細胞計數(shù)在25-472之間的HIV感染成年病人接受了一項多點皮內(nèi)接種PEP方案，他們于0、3和7天各皮內(nèi)接種了四劑CCV，28和90天各皮內(nèi)接種兩劑CCV（“4-4-4-0-2-2”）。該項研究報告指出，十名受試者的免疫反應(yīng)均低于預(yù)期；其中兩名

14、病人的RVNA滴度在第14天還沒有超過0.5IU/mL；一名病人在第30天還沒有超過0.5IU/mL。在另一項研究中，研究者們對13名HIV感染、CD4+細胞計數(shù)低于正常值的兒童采用三劑肌肉注射CCV的PrEP方案，然后檢測其免疫反應(yīng)，并與九名未感染兒童的免疫反應(yīng)進行對比。在該項研究中，與對照組相比，CD4+細胞計數(shù)低于正常值15%的兒童的RVNA滴度明顯偏低，13名HIV感染兒童中的四名未產(chǎn)生可以檢測到的RVNA。在近期的一項研究中，研究者們對進行過高活性抗逆轉(zhuǎn)錄病毒治療（HAART）的HIV感染受試者進行CCV疫苗接種，并檢測免疫反應(yīng)，結(jié)果顯示，在這些HIV感染時間較長的病人血清中的IgG

15、和IgM滴度比正常值偏低。然而，該項研究也顯示，這些接受過HAART的病人中的63%在疫苗初次接種五年后仍有可檢測到的抗體滴度。另一項研究評估了免疫抑制病人中一種更加有效的接種程序。受試者包括兩組HIV陽性病人，一組的CD4+細胞計數(shù)低于200，另一組的高于200。每名受試者接受一種改良的八位點復(fù)合皮內(nèi)接種PEP方案，該方案包括于0、3、7、14和30天時各八點皮內(nèi)注射CCV。所有受試者均有抗體滴度高于0.5IU/mL的反應(yīng)。也有報道顯示，所有接受實體器官移植后進行免疫抑制治療的兒童，在暴露于狂犬病毒后接受PEP方案，均有成功的免疫反應(yīng)。嬰幼兒和老年人：據(jù)研究報告，在無特別的免疫抑制的狀況下，嬰幼兒和老年人對狂犬病疫苗的免疫反應(yīng)是足夠的。已出版的一份報告，綜合了對不同年齡受試者的免疫反應(yīng)進行檢測的兩項研究，結(jié)果都表明老年個體在接種疫苗后RVNA水平偏低。在該報告述及的一項研究中，年齡從11歲至25歲的260名受試者的PEP處置包括接種六針疫苗，并將他們與接受同樣處置的50歲以上的人進行比較。在這項研究中，有52%以上的50歲以上成年人與年輕人相比RVNA滴度顯著降低。另一項研究涉及875名病人，年齡從 2歲至74歲，分別接受PEP或PrEP，分別按年齡和性別進行分組比較，結(jié)果所產(chǎn)生的RVNA沒