易星馳,張利霞,張亞楠
鼠疫是由鼠疫耶爾森菌(簡(jiǎn)稱鼠疫菌)引起的人獸共患疾病,該病被列為國際檢疫傳染病和我國法定的甲類管理傳染病。臨床分型包括肺鼠疫、敗血癥鼠疫和腺鼠疫。鼠疫菌屬于腸桿菌科耶爾森菌屬,由細(xì)菌學(xué)家亞歷山大·耶爾森于1894年在中國香港鼠疫暴發(fā)時(shí)分離出來[1]。當(dāng)前研究認(rèn)為鼠疫菌是在約5 700至6 000年前,由食源性假結(jié)核耶爾森菌通過一系列基因重組進(jìn)化而來,兩者在基因組水平上高度相似,但生物學(xué)特性、致病機(jī)制和生態(tài)學(xué)表現(xiàn)截然不同[2]。鼠疫菌能夠表達(dá)獨(dú)特的毒力因子,侵襲跳蚤和嚙齒類動(dòng)物并能破壞哺乳類宿主動(dòng)物的免疫功能,在缺乏適當(dāng)治療的情況下易導(dǎo)致宿主的迅速死亡[2]。鼠疫自然疫源地分布廣泛,疫情一直未能間斷,近年來更是多地出現(xiàn)抬頭,當(dāng)前社會(huì)和公眾都十分關(guān)注[3-5]。研究有效的鼠疫預(yù)防措施和治療方法十分關(guān)鍵。以鏈霉素為首的抗生素療法是當(dāng)前鼠疫治療的傳統(tǒng)方法,鼠疫疫苗的問世也對(duì)疫源地鼠疫蔓延進(jìn)行了有效遏制,而多重耐藥性鼠疫菌的報(bào)道又推動(dòng)了人們對(duì)噬菌體療法等其它治療方法的研發(fā)興趣?;诖耍疚膶⒛壳笆笠哐芯康臒狳c(diǎn)治療方案進(jìn)行分析總結(jié)。
成功治療鼠疫的關(guān)鍵是及早發(fā)現(xiàn)并使用抗生素,如果有效的抗生素和抗休克治療延遲24 h以上,極易導(dǎo)致患者死亡[6]。美國疾病預(yù)防和控制中心(CDC)關(guān)于鼠疫抗菌治療的最新建議[7]:氨基糖苷類和氟喹諾酮類藥物為一線治療藥物,四環(huán)素類和氯霉素類也用作鼠疫菌的治療,具體方案根據(jù)患者的年齡和妊娠情況作了建議和規(guī)定,本文做了歸納總結(jié),詳見表1、表2和表3。
表1 推薦對(duì)患有腺鼠疫的成人和兒童進(jìn)行抗菌治療Tab.1 Antimicrobial therapy is recommended for adults and children with pneumonic plague
表2 推薦對(duì)患有肺鼠疫和敗血癥鼠疫的成人和兒童進(jìn)行抗菌治療Tab.2 Antimicrobial therapy is recommended for adults and children with pneumonic plague and septicemic plague
表3 推薦對(duì)患有肺鼠疫、腺鼠疫和敗血癥鼠疫的孕婦進(jìn)行抗菌治療Tab.3 Antimicrobial therapy is recommended for pregnant women with pneumonic plague,bubonic plague and septicemic plague
1.1 氨基糖苷類-鏈霉素 CDC的數(shù)據(jù)顯示:大多數(shù)的鼠疫感染患者被抗生素成功治療,其中氨基糖苷類-鏈霉素是治療鼠疫的首選抗生素[8]。鏈霉素廣泛應(yīng)用于世界各個(gè)鼠疫疫源地區(qū)鼠疫患者的治療,2011 版中國鼠疫診療方案中強(qiáng)調(diào)早期、足量、總量控制的鼠疫用藥策略,以鏈霉素為首選,為達(dá)到更好的預(yù)后效果可以與喹諾酮類、多西環(huán)素、β-內(nèi)酰胺類或磺胺等聯(lián)合用藥[9]。但長(zhǎng)期使用鏈霉素治療方案存在許多缺陷,一是會(huì)對(duì)患者造成較強(qiáng)的毒副作用,導(dǎo)致神經(jīng)肌肉阻滯和聽覺器官(耳毒性)甚至是腎臟功能(腎毒性)的破壞[10]。二是已有多次報(bào)道從自然界中分離到耐藥性鼠疫菌株,如在馬達(dá)加斯加分離出的第2株鼠疫菌株具有鏈霉素磷酸轉(zhuǎn)移酶活性,對(duì)鏈霉素療法產(chǎn)生高度抗性[11]。為了評(píng)估中國鼠疫疫源地鏈霉素耐藥性,戴瑞霞團(tuán)隊(duì)[12]采用最低抑菌濃度(MIC)和PCR方法篩選鏈霉素抗性相關(guān)基因(strA和strB),在體外評(píng)價(jià)536株鼠疫菌的鏈霉素敏感性中,首次報(bào)道中國耐鏈霉素鼠疫菌分離株(S19960127)(MIC為4 096 mg/L)。該菌株屬于青藏高原喜馬拉雅旱獺鼠疫疫源地,于1996年從中國西藏自治區(qū)暴發(fā)的肺鼠疫中分離出來。與以往報(bào)道由質(zhì)粒介導(dǎo)的鏈霉素耐藥性不同,S19960127是由一種新的耐藥機(jī)制即rpsL基因(核糖體蛋白S12)突變導(dǎo)致的耐藥。S19960127的發(fā)現(xiàn),推翻了中國地區(qū)未有鼠疫耐藥菌株的認(rèn)知,同時(shí)也是首次報(bào)道由rpsL突變介導(dǎo)的耐鏈霉素鼠疫菌株。由rpsL突變引起的鏈霉素耐藥自1993年以來在結(jié)核分枝桿菌中多次報(bào)道,但沒有足夠的證據(jù)證明rpsL基因突變是產(chǎn)生耐鏈霉素鼠疫菌的誘因[13]。
1.2 氨基糖苷類-慶大霉素 鏈霉素較強(qiáng)的不良反應(yīng)使其未在美國普遍應(yīng)用,而同為氨基糖苷類的慶大霉素被認(rèn)可是鏈霉素的有效替代品,并在美國成為鼠疫一線治療藥物。美國食品藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)用于治療和預(yù)防鼠疫的抗菌藥物包括鏈霉素、環(huán)丙沙星、左氧氟沙星、莫西沙星和多西環(huán)素。慶大霉素雖未被 FDA 批準(zhǔn)用于鼠疫,但臨床經(jīng)驗(yàn)和動(dòng)物數(shù)據(jù)證明其治療的有效性[14]。Mwengee等[15]在坦桑尼亞進(jìn)行一項(xiàng)慶大霉素與多西環(huán)素療效比較的隨機(jī)臨床試驗(yàn)中,35例采用慶大霉素治療的腺鼠疫患者中有33例(94%)存活,與先前越南的非對(duì)照研究中鏈霉素94%救治率相當(dāng)。Kugeler團(tuán)隊(duì)[16]回顧了1942-2018年間美國報(bào)道的533例鼠疫患者,88%(469例)的患者接受了抗菌藥物治療且其中330位患者接受多種藥物聯(lián)合治療,氨基糖苷類(68%的患者使用)和四環(huán)素類藥物(57%的患者使用)比其它類藥物更多用于治療,并且治療的生存率也更高。鏈霉素用于治療180名患者(38%),選用次數(shù)隨時(shí)間推移而降低(自2000年以來只有5名患者使用),使用慶大霉素治療的患者有149例(31%),選用次數(shù)隨時(shí)間推移而增高。慶大霉素在敗血癥鼠疫患者中的使用比腺鼠疫和肺鼠疫更為常見。
1.3 氟喹諾酮類與四環(huán)素類 環(huán)丙沙星和多西環(huán)素均被疾控中心推薦為暴露后預(yù)防的首選抗生素類藥物,環(huán)丙沙星是合成的第三代喹諾酮類抗菌素,作用在細(xì)菌細(xì)胞DNA螺旋酶A亞單位上,干擾細(xì)菌DNA的復(fù)制。而多西環(huán)素是四環(huán)素類廣譜抑菌劑,與細(xì)菌核糖體亞基30S亞基特異性結(jié)合,能夠抑制細(xì)菌肽鏈延長(zhǎng),從而使得細(xì)菌蛋白質(zhì)合成受阻。在實(shí)驗(yàn)室下進(jìn)行肺鼠疫暴露小鼠治療時(shí),環(huán)丙沙星對(duì)恢復(fù)期小鼠致死感染劑量具有完全保護(hù)能力,其殺菌活性能有效抑制體內(nèi)細(xì)菌。但多西環(huán)素對(duì)同樣暴露小鼠的治療效果卻較為不足,推測(cè)多西環(huán)素的抑菌能力在較大程度上依賴于吞噬細(xì)胞的活性,為此需要最佳的免疫反應(yīng)來完全根除代謝低下的細(xì)菌[17]。在Kugeler等[16]的回顧報(bào)告中多西環(huán)素占四環(huán)素類藥物使用記錄的39%,并伴隨時(shí)間推移而增加,且使用四環(huán)素類治療腺鼠疫比治療肺鼠疫或敗血性鼠疫更為常見。2018年報(bào)道了1株對(duì)多西環(huán)素耐藥的新型鼠疫菌菌株IP2180H,菌株耐藥性由來自腸道沙門氏菌與pB71同源的共軛質(zhì)粒(pIP2180H)攜帶,鼠疫菌對(duì)四環(huán)素的耐藥問題令人擔(dān)憂[18]。近年來,喹諾酮類藥物已用于治療超過30%的患者,有限的數(shù)據(jù)也表明其臨床有效性[14]。一項(xiàng)使用左氧氟沙星和莫西沙星治療豚鼠實(shí)驗(yàn)感染研究中,左氧氟沙星和莫西沙星治療組豚鼠全部存活,解剖后臟器均未分離出鼠疫菌,而對(duì)照組動(dòng)物于感染后3~5 d全部死亡[19]。在非洲綠猴的動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)發(fā)燒后10 h給藥時(shí),于10 d內(nèi)環(huán)丙沙星和左氧氟沙星治療高度有效(分別為90%和100%)。當(dāng)環(huán)丙沙星延遲19.7 h、左氧氟沙星延遲26.5 h后治療效果降至50%,可以用于預(yù)測(cè)喹諾酮類抗菌素治療反應(yīng)時(shí)間[20]。
1.4 抗生素療效的影響因素及研究進(jìn)展 氨基糖苷類、四環(huán)素類、氟喹諾酮類、氯霉素和磺胺類等抗菌療效已在小鼠等嚙齒動(dòng)物模型及非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型大量報(bào)道,但由此產(chǎn)生的鼠疫治療效果卻因動(dòng)物模型而不同。這些差異可能是由于鼠疫菌菌株、鼠疫菌生長(zhǎng)條件、動(dòng)物種類、動(dòng)物飼養(yǎng)條件、鼠疫菌接種時(shí)間和劑量、抗生素給藥時(shí)間和給藥途徑以及鼠疫臨床分型不同而產(chǎn)生[21]。Godfred-Cato等[22]回顧了1939-2019年報(bào)道的2 631例鼠疫病例,93.6%為腺鼠疫,5.9%為肺鼠疫,0.5%為敗血癥,相關(guān)病死率分別為14.2%、31.1%和20.0%。接受四環(huán)素類、氯霉素類、氨基糖苷類或磺胺類藥物單藥治療的患者的病死率分別為1.3%、1.4%、7.5%和20.2%。在Kugeler等[16]回顧的533例美國人間鼠疫中,408例(77%)為腺鼠疫,93例(17%)為敗血癥鼠疫,18例(3%)為肺鼠疫;14例為未知或其他罕見的臨床類型。89%的男性患者和93%的女性患者同樣接受高效抗菌藥物,男性治療失敗風(fēng)險(xiǎn)更高,不過當(dāng)前并未發(fā)現(xiàn)鼠疫感染率及死亡率與年齡分布相關(guān)。
Gur等[23]研究發(fā)現(xiàn),感染肺鼠疫小鼠通過吸入慶大霉素治療可限制鼠疫菌菌株的生長(zhǎng)和傳播,而皮下注射給藥途徑的治療組小鼠救治率極低。吸入療法有助于縮短治療時(shí)間并減少鼠疫菌引發(fā)的肺損傷,能夠快速減輕肺部細(xì)菌負(fù)荷,降低繼發(fā)感染的風(fēng)險(xiǎn)[23]。由于在動(dòng)物模型中藥物在小動(dòng)物內(nèi)的半衰期往往比人類短,且當(dāng)前抗生素對(duì)非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的研究較少,因此,動(dòng)物模型數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確描述不同抗生素對(duì)鼠疫的療效[21]。同時(shí),除了需要考慮抗生素的藥效學(xué)和藥物代謝動(dòng)力學(xué)外,根據(jù)患者感染鼠疫的類型不同,還需考慮患者肥胖率、糖尿病等代謝疾病及免疫差異等的個(gè)體差異來選擇最佳治療方案。當(dāng)前,一項(xiàng)在馬達(dá)加斯加進(jìn)行的環(huán)丙沙星、鏈霉素治療腺鼠疫的療效和安全性評(píng)估正在開展中,將通過隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的研究方案為鼠疫治療管理提供更精準(zhǔn)的信息[24]。
1.5 新型抗生素-LpxC抑制劑 具有毒副作用小和與傳統(tǒng)抗菌藥物無交叉耐藥特點(diǎn)的新型抑菌劑一直以來被不斷的探尋,抑制鐵載體生物合成的小分子抑菌劑[25]、β-酮?;??;d體蛋白合成酶FabF和FabH[26]以及UDP-3-O-(R-羥基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脫乙?;?LpxC)[27]在鼠疫菌治療方面被報(bào)道,其中LpxC的研究較為系統(tǒng)和深入。脂多糖(LPS)是革蘭陰性菌細(xì)胞壁重要組成成分,在維持細(xì)菌正常生理活動(dòng)和抵抗外界因子侵襲方面起重要作用。UDP-3-O-(R-羥基十四酰)-N-乙酰氨基葡糖脫乙?;?LpxC)是與鋅離子相螯合的金屬酶,是參與催化合成LPS主要成分脂質(zhì)A的關(guān)鍵酶[28]。LpxC作為近年來篩選出的理想抗菌靶點(diǎn),其抑制劑正逐漸研發(fā)成針對(duì)革蘭氏陰性菌的新型抗生素。當(dāng)前開發(fā)出的多種LpxC抑制劑在體外實(shí)驗(yàn)中對(duì)多種革蘭氏陰性菌分離株作用顯著,包括院感高危的多重耐藥菌和泛耐藥菌株[27-28]。小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)LpxC抑制劑LPC-058分子和LPC-069分子都對(duì)鼠疫菌具有極強(qiáng)抑制效果,LPC-058的最小抑菌濃度(MIC)與喹諾酮類抗菌藥物環(huán)丙沙星相近(0.03 μg/mL);LPC-069對(duì)鼠疫菌的MIC與用于臨床的慶大霉素和多西環(huán)素的指南推薦值處于同一范圍內(nèi),此濃度被證明可以有效治療腺鼠疫[27]。LpxC抑制劑具有鼠疫治療的潛在能力,通過基團(tuán)修飾等手段研發(fā)出更為有效的分子,同時(shí)拓展對(duì)不同臨床型鼠疫的治療能力正在進(jìn)一步探究中。
疫苗接種是預(yù)防多種傳染病的重要手段,全球范圍內(nèi)人類利用疫苗接種消滅了天花,有效控制了脊髓灰質(zhì)炎、白喉、麻疹等傳染病,疫苗接種也是目前阻斷新冠病毒人群傳播的重要舉措。對(duì)于鼠疫感染的長(zhǎng)期防護(hù)以及耐藥性鼠疫菌株的治療,疫苗防治的高效性和經(jīng)濟(jì)性被社會(huì)普遍認(rèn)可。鼠疫疫苗類型主要為耶爾森氏菌減毒活疫苗、亞單位疫苗、重組載體疫苗和 DNA 疫苗等,當(dāng)前國內(nèi)出于安全等問題只有少數(shù)疫苗上市[29]。
2.1 減毒活疫苗 目前國內(nèi)上市的鼠疫疫苗大多為EV76減毒活疫苗[29],EV76是由Girard和Robic于1926年在馬達(dá)加斯加從人類腺鼠疫病例中分離出的EV菌落中研發(fā)出的pgm突變株[30]。70多年來,EV76及其衍生物EV76 NIIEG一直用作鼠疫活疫苗在東歐和前蘇聯(lián)及一些亞洲國家鼠疫流行地進(jìn)行預(yù)防,疫苗保護(hù)鼠疫研究人員等易感人群超過1 000萬人次[31]。單劑量的EV76 NIIEG疫苗可提供疫苗接種者持續(xù) 10至12個(gè)月的高效免疫力,在疫苗接種后第7 d便對(duì)腺鼠疫感染具有顯著的療效,并在一定程度上改善肺鼠疫癥狀[32]。這種防護(hù)是因?yàn)镋V76能通過宿主血紅素和鐵蛋白、血凝素和轉(zhuǎn)鐵蛋白誘導(dǎo)對(duì)鐵的營(yíng)養(yǎng)免疫,即限制致命微生物對(duì)宿主鐵的利用,阻止了生物體內(nèi)游離鐵的可用性,從而建立了營(yíng)養(yǎng)免疫力[33]。但隨著EV76疫苗的接種增多,其嚴(yán)重的副作用也暴露出來,出現(xiàn)身體的不適包括持續(xù)長(zhǎng)達(dá)2 d的頭痛,并伴有發(fā)熱反應(yīng)。約8%的疫苗接種者出現(xiàn)淋巴腫大,其中2%有嚴(yán)重反應(yīng),在局部注射后也出現(xiàn)了丘疹等局部皮膚反應(yīng),需要長(zhǎng)達(dá)1周時(shí)間緩解[34]。因此,減毒活疫苗EV76強(qiáng)烈的反應(yīng)原性以及在基因分布上的不一致也使其未獲得FDA的批準(zhǔn)許可[35]。Meyer[36]總結(jié)了在美國、越南和馬達(dá)加斯加的EV76菌株及其衍生物實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),當(dāng)施用于不同種類的動(dòng)物包括非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物時(shí),該菌株僅能提供一定的免疫力并且免疫強(qiáng)度還與疫苗接種途徑有關(guān)。在一項(xiàng)對(duì)哈薩克斯坦人群接種鼠疫減毒活疫苗EV76NIIEG研究中,接種4個(gè)月后達(dá)到最高滴度的抗體保護(hù)水平,接種第12個(gè)月后仍具有較好的保護(hù)能力[37]。因此,建議在鼠疫流行暴發(fā)期前4個(gè)月進(jìn)行鼠疫疫苗接種,可實(shí)現(xiàn)最大限度的保護(hù)作用。
2.2 亞單位疫苗 亞單位疫苗主要是由F1 抗原和 V(LcrV) 抗原構(gòu)成的雙組分疫苗或 F1-V 融合抗原疫苗。F1抗原作為一種哺乳動(dòng)物體溫下表達(dá)的毒力因子,能夠通過抑制細(xì)菌粘附到上皮細(xì)胞來抑制細(xì)菌攝取[38]。V抗原是毒力因子和多功能蛋白,通過與其它蛋白質(zhì)結(jié)合在分泌水平上起作用,通過影響細(xì)胞因子的產(chǎn)生進(jìn)而調(diào)節(jié)宿主免疫反應(yīng)[39]。當(dāng)前 F1和V抗原聯(lián)合免疫有效性已在小鼠、雪貂、食蟹猴等多種動(dòng)物模型中得以證明,尤其是在對(duì)抗腺鼠疫和肺鼠疫感染時(shí)尤為有效,但在臨床上對(duì)人體的預(yù)防效果還需要進(jìn)一步研究來評(píng)估[40]。劉磊等[41]在對(duì)包含天然F1抗原和重組V抗原的新型亞單位鼠疫疫苗研究中,在不同時(shí)間和劑量下接種犬粘菌獼猴,在對(duì)疫苗進(jìn)行系統(tǒng)性免疫毒性研究后,F(xiàn)1+rV亞基鼠疫疫苗能誘導(dǎo)強(qiáng)烈的體液免疫和低水平的細(xì)胞免疫,并具有良好的安全性。在一項(xiàng)對(duì)中國健康成人進(jìn)行亞單位疫苗接種研究中,新型鼠疫疫苗(F1+rV)能夠誘導(dǎo)長(zhǎng)達(dá)12月的免疫能力,在18~55歲的成年人中顯示出良好的安全性[42]。亞單位疫苗以其高效和安全的優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)前疫苗研究的重點(diǎn),具有較好的治療前景。
2.3 重組載體疫苗 鼠疫重組載體疫苗是目前鼠疫疫苗研究中新的熱點(diǎn),當(dāng)前已有多項(xiàng)研發(fā)出的新型載體被報(bào)道,包括鼠傷寒沙門氏菌[43]、人5型腺病毒[44]、煙草花葉病毒[45]和噬菌體載體[46]等。Jia等[47]研究將土拉氏菌LVS ΔcapB突變株和減毒的單核細(xì)胞增多性李斯特菌(Lm)菌株作為載體,使用LVS ΔcapB載體疫苗進(jìn)行同源啟動(dòng),誘導(dǎo)有效的抗原特異性體液免疫和T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。外膜囊泡(OMV)實(shí)驗(yàn)疫苗已在實(shí)驗(yàn)室針對(duì)多種病原體進(jìn)行測(cè)試,OMV可以用作抗原載體去遞送抗原和佐劑,已開發(fā)出OMV腦膜炎奈瑟球菌B型疫苗超過3 000萬人接種,當(dāng)前等待進(jìn)一步開發(fā)為新型鼠疫疫苗[48]。新型重組亞單位疫苗也多有報(bào)道,F(xiàn)1和LcrV與結(jié)核分枝桿菌的HSP70(II)組成的三價(jià)融合蛋白 F1-LcrV-HSP70(II)在小鼠模型中能夠增強(qiáng)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)[49]。Tao等[50]報(bào)道了一種含有突變F1、V和炭疽桿菌保護(hù)性抗原(PA)構(gòu)成的3重抗原重組疫苗,并在3種不同的動(dòng)物模型中顯示了對(duì)炭疽和鼠疫的完全保護(hù)作用。同樣由炭疽桿菌PA和F1、V構(gòu)成的多抗原融合蛋白MaF2,在小鼠模型中表現(xiàn)出強(qiáng)大免疫能力,也具有作為治療炭疽和鼠疫的多種抗原候選疫苗前景[51]。
2.4 DNA疫苗 DNA疫苗又稱核酸疫苗,攜帶著特定編碼基因的細(xì)菌質(zhì)粒,該基因能在宿主中表達(dá)所需的抗原并誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的產(chǎn)生?;蚬こ藾NA已被測(cè)試用于艾滋病、乙型肝炎、寄生蟲病和癌癥等各種疾病的新型疫苗接種策略。DNA疫苗以其易于構(gòu)建、穩(wěn)定性較強(qiáng)、大規(guī)模生產(chǎn)成本低、能夠誘導(dǎo)體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)等眾多優(yōu)點(diǎn)具有開發(fā)疫苗治療的潛力,但對(duì)于鼠疫DNA疫苗的研發(fā)當(dāng)前仍止步于實(shí)驗(yàn)室研究階段[40]。
2.5 疫苗佐劑 佐劑用于增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的免疫應(yīng)答或改變免疫反應(yīng)的類型,白細(xì)胞介素-12可作為高效的疫苗佐劑,在一項(xiàng)研究中添加IL-12佐劑的滅活鼠疫菌CO92疫苗提供了完全的保護(hù)能力[52]。新型BECC衍生的TLR4L佐劑BECC438在小鼠模型中同樣具備較高的活性,保護(hù)感染實(shí)驗(yàn)小鼠抵抗鼠疫的侵襲[53]。鞭毛蛋白被用作應(yīng)對(duì)鼠疫菌的有效佐劑,鞭毛蛋白/F1/V疫苗在健康成年志愿者中進(jìn)行I期安全性和免疫原性劑量遞增試驗(yàn),試驗(yàn)顯示該疫苗免疫原性具有劑量相關(guān)性,抗體反應(yīng)強(qiáng)度隨著劑量的增加而增大[54]。
2.6 國內(nèi)疫苗接種方式 國內(nèi)根據(jù)《中華人民共和國藥典(2020年版)》,皮上劃痕用鼠疫活疫苗進(jìn)行鼠疫疫源地人群疫苗防護(hù)接種。采用皮上劃痕接種方法,在上臂外側(cè)三角肌上部皮上用消毒針劃成“井”字,在劃痕部位上滴加疫苗。疫苗使用劑量為每人每年滴加0.05 mL,對(duì)于14周歲以下兒童,疫苗滴于兩處劃2個(gè)“井”字,14周歲以上者疫苗滴于三處劃3個(gè)“井”字?!熬弊謩澓坶L(zhǎng)度1~1.5 cm,間隔2~3 cm。對(duì)于免疫缺陷、免疫功能低下或正在接受免疫抑制治療者以及妊娠期或6個(gè)月內(nèi)的哺乳期婦女等嚴(yán)禁使用[55]。
3.1 噬菌體療法的研究 噬菌體是自然環(huán)境廣泛存在的病毒,可以感染特定的細(xì)菌宿主,專門侵入宿主細(xì)菌并在宿主細(xì)菌內(nèi)部復(fù)制,形成新的祖細(xì)胞病毒粒子,并從內(nèi)部裂解細(xì)菌,同時(shí)使自身在下一個(gè)感染周期中傳播。許多研究者從鼠疫感染患者尸體、動(dòng)物尸體、感染患者血液和糞便、污水等分離出鼠疫噬菌體,并發(fā)現(xiàn)鼠疫噬菌體更易在鼠疫流行末期或是靜息時(shí)段出現(xiàn)[56]。20世紀(jì)初在Frederick Twort和Felix D'Herelle發(fā)現(xiàn)噬菌體后,由于其強(qiáng)大的抗菌活性,便立即用于治療人類與畜牧動(dòng)物的細(xì)菌感染[57]。在1925年,D'Herelle使用從大鼠糞便中分離出的高毒力鼠疫噬菌體治療了4例腺鼠疫患者,這也是歷史上第一次噬菌體療法的應(yīng)用[58]。該治療方案直接將噬菌體懸浮液注射到患者腹腔中,4例腺鼠疫患者都在幾天內(nèi)康復(fù)[59]。但在接下來鼠疫噬菌體的療效研究中,進(jìn)行的多次動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)未獲得預(yù)期的治療效果,出現(xiàn)了相互矛盾的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[60]。為此,噬菌體療法相關(guān)研究在之后長(zhǎng)時(shí)間停滯不前。
如今,全球范圍內(nèi)耐多藥致病菌的增加燃起了人們對(duì)噬菌體治療的興趣,多重耐藥性鼠疫菌的相繼發(fā)現(xiàn)更是推動(dòng)了鼠疫噬菌體治療和診斷的研究。Moses等[61]在BHI(腦心浸液培養(yǎng)基)和人血清中進(jìn)行噬菌體φA1122和PST裂解鼠疫菌體外實(shí)驗(yàn),φA1122在BHI中具有極佳裂解鼠疫菌的能力,但在人體血清中完全喪失裂解活性。血液中存在的補(bǔ)體成分會(huì)削弱噬菌體與細(xì)菌的結(jié)合能力,B細(xì)胞介導(dǎo)的抗體免疫反應(yīng)是導(dǎo)致噬菌體失活的主要因素,推測(cè)出噬菌體失活可能是由補(bǔ)體介導(dǎo)的IgM引發(fā)[62]。Filippov等[63]在感染小鼠模型的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)φA1122可以在小鼠肝臟和脾臟等體內(nèi)傳播,并對(duì)血液中、肝臟中和脾臟中的鼠疫菌顯著殺滅,同時(shí)研究還發(fā)現(xiàn)腹腔注射φA1122懸浮液相比于肌肉注射在血液和器官內(nèi)具有更佳的活性。Filippov等[59]另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中采用單次腹腔注射φA1122懸浮液治療小鼠腺鼠疫感染,觀測(cè)到小鼠平均死亡時(shí)間和存活率的明顯延長(zhǎng)和升高,治療效率與14~25倍高劑量抗生素給藥的結(jié)果相當(dāng),并表現(xiàn)出了較高的安全性和穩(wěn)定性。
3.2 噬菌體-抗菌藥物聯(lián)合療法 通過機(jī)制互補(bǔ)發(fā)揮協(xié)同作用的聯(lián)合療法,是探究鼠疫治療新策略的強(qiáng)大理論支持。Vagima等[64]為評(píng)估噬菌體療法對(duì)肺鼠疫的潛在療效,建立小鼠感染模型進(jìn)行抗生素-頭孢曲松與噬菌體фA1122和PST治療實(shí)驗(yàn)。當(dāng)使用噬菌體фA1122和PST作為單一治療時(shí),噬菌體治療效果與Moses等[61]的研究結(jié)果相同,都受到血清成分抑制。當(dāng)使用頭孢曲松作為單一治療時(shí),80%的實(shí)驗(yàn)小鼠死于感染。而在進(jìn)行頭孢曲松與噬菌體聯(lián)合治療時(shí),實(shí)驗(yàn)組感染小鼠全部存活,并從小鼠內(nèi)部徹底清除鼠疫菌,聯(lián)合治療效果顯著。噬菌體聯(lián)合抗生素療法在應(yīng)對(duì)多重耐藥病原菌和提高藥物療效方面具有明顯效果,在多篇相關(guān)綜述論文中也被探討報(bào)道[65-66]。當(dāng)前對(duì)于噬菌體療法存在諸多不穩(wěn)定因素,如影響噬菌體穩(wěn)定性的理化因素、不同的給藥途徑和給藥劑量的細(xì)化,因此噬菌體雖具有極強(qiáng)的病原菌裂解特異性和活性,但卻未廣泛應(yīng)用于人類和動(dòng)物的治療中[67]。噬菌體對(duì)鼠疫的治療仍以實(shí)驗(yàn)室研究為主,并且病原體被噬菌體裂解需要24~36 h才能完成[68]。由于感染鼠疫后病情進(jìn)展迅速,因此縮短發(fā)揮療效所需的時(shí)間也是面臨的挑戰(zhàn)。
隨著全基因組測(cè)序、多靶點(diǎn)新型核酸檢測(cè)等技術(shù)的應(yīng)用,鼠疫菌的耐藥機(jī)制將逐漸更為明晰,更多的新型抗菌藥物將被研發(fā)。疫苗及噬菌體療法也可以有效的緩解治療焦慮,目前該療法已在少數(shù)地區(qū)及病例上使用,并對(duì)多重耐藥菌也具備治療的潛力。除此之外,針對(duì)鼠疫感染的其它療法也不斷被報(bào)道,如免疫療法、細(xì)菌素療法、宿主導(dǎo)向療法、陽離子抗菌肽等,但當(dāng)前僅在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行體外和動(dòng)物模型的治療研究,仍缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的臨床實(shí)驗(yàn)及病例報(bào)告,需要進(jìn)一步研究。
利益沖突:無
引用本文格式:易星馳,張利霞,張亞楠.鼠疫治療策略進(jìn)展[J].中國人獸共患病學(xué)報(bào),2022,38(9):830-838.DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2022.00.116