埃博拉疫苗研究進(jìn)展

潘衛(wèi)兵 劉瑩

摘要：埃博拉病毒病是由埃博拉病毒引起的死亡率極高的烈性傳染病。埃博拉疫情的大爆發(fā)促進(jìn)了埃博拉疫苗的研制進(jìn)程，多種在臨床前階段取得良好效果的埃博拉疫苗進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，且已有兩種疫苗在本國(guó)獲批注冊(cè)。本文對(duì)目前埃博拉疫苗的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，旨在為疫苗研究者提供參考。

關(guān)鍵詞：埃博拉病毒;疫苗;病毒載體;免疫效果

中圖分類號(hào)：R392? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2020.01.013

文章編號(hào)：1006-1959（2020）01-0036-04

Progress in the Research of Ebola Virus Vaccines

PAN Wei-bing，LIU Ying

（Quality Management Section，Shanghai Hongkou District Center for Disease Control and Prevention，Shanghai 200082，China）

Abstract：Ebola virus disease is a severe infectious disease with extremely high mortality caused by Ebola virus. The Ebola outbreak has promoted the development of Ebola vaccines. A variety of Ebola vaccines that have achieved good results in the preclinical stage have entered the clinical trial stage， and two vaccines have been approved for registration in their home countries. This article reviews the current research progress of Ebola vaccines， and aims to provide reference for vaccine researchers.

Key words：Ebola virus;Vaccine;Viral vector;Immune effect

埃博拉病毒（Ebola virus， EBOV）屬絲狀病毒科，由不分段的單股負(fù)鏈RNA、衣殼和囊膜構(gòu)成。基因組編碼7種蛋白質(zhì)：糖蛋白（glycoprotein， GP）、核蛋白（nucleoprotein， NP）、RNA聚合酶L、和毒粒蛋白35（virion protein， VP35）、VP40、VP24、VP30。目前發(fā)現(xiàn)的EBOV共有5種：蘇丹型埃博拉病毒（Sudan Ebolavirus， SUDV）、扎伊爾型埃博拉病毒（ZaireEbolavirus， ZEBOV）、本迪布焦型埃博拉病毒（BundibugyoEbolavirus， BDBV）、塔伊森林型埃博拉病毒（Tai Forest Ebolavirus， TAFV）和雷斯頓型埃博拉病毒（Reston Ebolavirus， RESTV）[1]。埃博拉病毒?。‥bola virus disease， EVD）是由EBOV引起的死亡率極高的的烈性傳染病。該病于1976年首次發(fā)現(xiàn)于蘇丹南部和扎伊爾，2014年在西非大規(guī)模爆發(fā)，共造成逾28000的確診病例和11000的死亡人? ?數(shù)[2]。2018年8月，剛果爆發(fā)新一輪嚴(yán)重的埃博拉疫情，這兩次疫情均被WHO評(píng)為“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”。接種疫苗是預(yù)防和控制傳染病的重要手段。埃博拉疫苗的初期研究發(fā)現(xiàn)，滅活埃博拉疫苗無法保護(hù)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物（nonhuman primates， NHPs）遭受大劑量EBOV的攻擊[3]。因此，目前埃博拉疫苗的種類主要包括病毒載體疫苗、DNA疫苗、病毒樣顆粒疫苗、重組亞單位疫苗、復(fù)制缺陷型疫苗，這些疫苗大部分都針對(duì)ZEBOV進(jìn)行設(shè)計(jì)，基本采用GP蛋白作為免疫原[4]。2014年的埃博拉疫情加速了埃博拉疫苗的研究進(jìn)程，本文就埃博拉疫苗的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié)，旨在為未來的疫苗研究提供參考。

1病毒載體疫苗

病毒載體疫苗是一種重組病毒疫苗，原理是將外源抗原基因插入病毒基因組使其表達(dá)相應(yīng)抗原，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)該抗原的體液免疫和細(xì)胞免疫，具有接種途徑多、易生產(chǎn)制備等優(yōu)點(diǎn)。

1.1水泡性口炎病毒（VSV）載體疫苗? 水泡性口炎病毒（Vesicular stomatitis virus，VSV）載體是具有復(fù)制能力的RNA病毒載體，具有基因轉(zhuǎn)錄水平高，不整合到宿主基因組，可粘膜免疫的特點(diǎn)。2004年，加拿大公共衛(wèi)生局的Garbutt M等[5]用ZEBOV的GP蛋白基因替代VSV的GP基因，制成表達(dá)ZEBOVGP蛋白的重組VSV載體疫苗rVSV-EBOV。由于EBOV存在突變可能性，2015年Marzi A等[6]用致死劑量2014年埃博拉流行株感染NHPs食蟹猴，對(duì)免疫7天以上的食蟹猴實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)。同時(shí)，rVSV-EBOV在歐洲、非洲和美國(guó)成功開展了Ⅰ期臨床試驗(yàn)，顯示了良好的安全性和免疫原性[7]。隨后Kennedy SB等[8]進(jìn)行了Ⅱ期臨床試驗(yàn)，結(jié)果顯示EBOV特異性抗體水平在接種rVSV-EBOV 1個(gè)月后達(dá)到高峰，12個(gè)月后略有下降。自2015年，Henao Restrepo AM等[9，10]在幾內(nèi)亞和塞拉利昂利用包圍接種法開展了兩次分別包括7651人和9096人的rVSV-EBOV Ⅲ期臨床試驗(yàn)，將EVD確診者的直接或間接接觸者隨機(jī)按1∶1分為即時(shí)接種組和延遲 21 d接種組，接種后隨訪84 d。兩次試驗(yàn)中即時(shí)接種組均無人發(fā)病，延遲組均只有16人發(fā)病，且只有3人因接種疫苗出現(xiàn)較嚴(yán)重的不良反應(yīng)，但均康復(fù)且無后遺癥。2016年Gsell PS等[11]也在幾內(nèi)亞包括兒童、青少年和前線工作者在內(nèi)的1510人中開展了包圍接種試驗(yàn)并獲得類似結(jié)果。這三次Ⅲ期臨床試驗(yàn)均有部分受試者出現(xiàn)輕度不良反應(yīng)，如關(guān)節(jié)痛，關(guān)節(jié)炎等，這與Halperin SA等[12]對(duì)rVSV-EBOV安全性的研究結(jié)果相吻合。

rVSV-EBOV的臨床試驗(yàn)證明了其擁有良好的安全性、免疫原性和保護(hù)力。該疫苗已授權(quán)給默克公司，并有望成為第一個(gè)獲美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)上市的埃博拉疫苗。

1.2腺病毒載體疫苗? 腺病毒（Adenovirus，Ad）載體是復(fù)制缺陷型DNA病毒載體，毒性低，可誘導(dǎo)細(xì)胞免疫和體液免疫，幾種腺病毒載體疫苗已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段或已被批準(zhǔn)注冊(cè)。

1.2.1黑猩猩3型腺病毒載體疫苗? rChAd3-EBOV以黑猩猩3型腺病毒（ChAd3）為載體，表達(dá)EBOV GP蛋白。2014～2015年，rChAd3-EBOV在牛津、美國(guó)和馬里進(jìn)行了Ⅰ期臨床試驗(yàn)，顯示rChAd3可以誘導(dǎo)與rVSV-EBOV近似程度的抗體水平，用另一種埃博拉疫苗MVA BN-Filo加強(qiáng)免疫后可以引起更強(qiáng)烈、更持久的體液免疫和細(xì)胞免疫，說明rChAd3-EBOV初免，MVA BN-Filo加強(qiáng)免疫是更有效的接種方案[13，14]。2016年，利比里亞埃博拉疫情的衰退導(dǎo)致rChAd3-EBOV Ⅲ期臨床試驗(yàn)難以開展，因此Kennedy SB等[8]在利比里亞開展了包含1500人在內(nèi)的Ⅱ期臨床試驗(yàn)，結(jié)果顯示rChAd3-EBOV無嚴(yán)重副作用，且保護(hù)時(shí)間可持續(xù)12個(gè)月。葛蘭素史克公司已獲得rChAd3-EBOV的授權(quán)。

1.2.2人26型腺病毒載體疫苗? 2014～2015年，有學(xué)者在牛津進(jìn)行了表達(dá)EBOV GP蛋白的人26型腺病毒（Ad26）載體埃博拉疫苗rAd26-EBOV的Ⅰ期臨床試驗(yàn)。研究表明[15]，接種rAd26-EBOV不會(huì)引起嚴(yán)重不良反應(yīng)，8個(gè)月后仍能檢測(cè)到EBOV特異性抗體，MVA BN-Filo加強(qiáng)免疫可達(dá)到更好的免疫效果。牛津和肯尼亞的另外兩項(xiàng)Ⅰ期試驗(yàn)表明，rAd26-EBOV和MVA BN-Filo誘導(dǎo)的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答可持續(xù)1年之久[16，17]。強(qiáng)生公司已獲得了rAd26-EBOV的授權(quán)。

1.2.3人5型腺病毒載體疫苗? 中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)利用人5型腺病毒（Ad5）載體，構(gòu)建了表達(dá)2014年埃博拉流行株GP蛋白的腺病毒載體疫苗rAd5-EBOV，先后在中國(guó)和塞拉利昂開展了Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該疫苗無嚴(yán)重副作用，且能成功誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液免疫和細(xì)胞免疫應(yīng)答。rAd5-EBOV為凍干型疫苗，具有狀態(tài)穩(wěn)定，易于保存的優(yōu)點(diǎn)，但也存在免疫持久力不足和Ad5在人體內(nèi)存在預(yù)存免疫現(xiàn)象的局限? ?性[18，19]。2017年，中國(guó)食品藥品監(jiān)督管理總局批準(zhǔn)新了rAd5-EBOV的新藥注冊(cè)。

1.2.4 GamEvac-Combi疫苗? 俄羅斯科研團(tuán)隊(duì)采用rVSV-EBOV初免，rAd5-EBOV加強(qiáng)免疫的方法來解決Ad5的預(yù)存免疫問題，該疫苗被稱作GamEvac-Combi。Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)表明該疫苗安全有效。俄羅斯聯(lián)邦衛(wèi)生部已批準(zhǔn)了該疫苗的注冊(cè)[20]。

除上述幾種在臨床試驗(yàn)階段取得成功的病毒載體疫苗外，還有幾種載體疫苗在臨床前階段被證明安全、有效。如表達(dá)EBOV GP蛋白的人3型副流感病毒（HPIV3）載體疫苗、狂犬病毒載體疫苗、巨細(xì)胞病毒（Cytomegalovirus，CMV）載體疫苗、委內(nèi)瑞拉馬腦炎病毒（Venezuelan equine encephalitis virus，VEEV）RNA復(fù)制子載體疫苗均能保護(hù)NHPs免受EBOV的攻擊[21]。

2 DNA疫苗

DNA疫苗是表達(dá)外源基因的質(zhì)粒，可直接注入體內(nèi)誘導(dǎo)細(xì)胞免疫和體液免疫，具有無傳染性、易制備的優(yōu)點(diǎn)。但DNA疫苗免疫效率不高，需多次注射或與其他疫苗結(jié)合使用才能達(dá)到效果。1998年Vanderzanden L等[22]制備了表達(dá)EBOV GP或NP蛋白的DNA疫苗，用基因槍4次免疫小鼠后可保護(hù)其免受EBOV的攻擊，保護(hù)時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)9個(gè)月。Grant Klein RJ等[23]則證明了該疫苗對(duì)NHPs的有效性，利用肌肉電穿孔法將表達(dá)密碼子優(yōu)化的GP蛋白的DNA疫苗轉(zhuǎn)入食蟹猴體內(nèi)，免疫后攻毒可實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)。該疫苗已經(jīng)成功開展了多次Ⅰ期臨床試驗(yàn)。

3病毒樣顆粒疫苗

病毒樣顆粒疫苗是不含基因組的類病毒顆粒。2003年Warfield KL等[24]在293T細(xì)胞中共表達(dá)EBOV GP和VP40蛋白，成功裝配出埃博拉病毒樣顆粒（Ebola virus-like particles，eVLPs），eVLPs可對(duì)小鼠實(shí)現(xiàn)100%保護(hù)。該團(tuán)隊(duì)用包含EBOV GP、NP、VP40蛋白的eVLPs免疫食蟹猴，攻毒后無一例感染或死亡[25]。后來該團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)扎伊爾型eVLPs對(duì)TAFV有交叉保護(hù)作用，提示eVLPs作為廣譜疫苗的可能性[26]。

4重組亞單位疫苗

將外源抗原基因?qū)胝婧嘶蛟思?xì)胞，提取相應(yīng)蛋白或多肽可制成重組亞單位疫苗，該疫苗具有安全、可量產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，一般配合佐劑使用。Konduru K等[27]將EBOV GP蛋白胞外段與人IgG1 Fc片段融合制成的EBOVgp-Fc能保護(hù)小鼠抵御致死量EBOV的感染。Liu Y等[28，29]用EBOV表面或分泌型GP蛋白制成疫苗，配合皂苷免疫佐劑，用微針貼片法對(duì)小鼠進(jìn)行接種，可保護(hù)小鼠免受致死劑量EBOV的攻擊。

5復(fù)制缺陷型病毒疫苗

Halfmann P等[31]利用缺少轉(zhuǎn)錄必需的VP30基因的EBOV制成復(fù)制缺陷型疫苗EBOV△VP30。該團(tuán)隊(duì)利用敲除STAT1蛋白的免疫缺陷型小鼠證明了EBOV△VP30的安全性，然后用致死劑量EBOV攻擊經(jīng)過EBOV△VP30免疫的小鼠、豚鼠和食蟹猴，三者均能得到有效保護(hù)。但復(fù)制缺陷型病毒可能因基因重組回復(fù)野生型，存在潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。于是有研究用過氧化氫滅活EBOV△VP30，發(fā)現(xiàn)滅活病毒疫苗仍具有免疫原性，且能對(duì)食蟹猴提供保護(hù)[31]。

6總結(jié)與展望

EBOV于1976年被首次發(fā)現(xiàn)后，由于流行地點(diǎn)的局限性和爆發(fā)時(shí)間的不可預(yù)測(cè)性，大多數(shù)埃博拉疫苗的研發(fā)都停留在臨床前階段。2014年西非埃博拉疫情的大爆發(fā)加快了埃博拉疫苗的研究步伐。目前已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段的疫苗有VSV載體疫苗、腺病毒載體疫苗、DNA疫苗。研究最充分、應(yīng)用最廣泛的是默克公司的rVSV-EBOV，其次是多種基于腺病毒載體的埃博拉疫苗。中國(guó)和俄羅斯研制的埃博拉疫苗已率先獲本國(guó)批準(zhǔn)。隨著新一輪埃博拉疫情在剛果爆發(fā)，未來埃博拉疫苗的研發(fā)應(yīng)在進(jìn)一步提高安全性、高效性和持久性的基礎(chǔ)上，考慮病毒的突變可能性。

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收稿日期：2019-11-05;修回日期：2019-11-25

編輯/肖婷婷