狂犬病免疫学

1、 2011年2月，WHO最新发布了疫苗接种的免疫学基础丛书，第17分册：狂犬病(The Immunological Basisfor Immunization Series，Module 17: Rabies），现将其中的第2章：狂犬病的免疫学全文翻译如下：2.1临床疾病的预防狂犬病与其他传染病相比最独特之处，就是在暴露于病毒之后，如能及时实施暴露后预防（PEP），仍能防止临床疾病的出现，即使病人以前未接种过疫苗。WHO推荐的PEP包含三部分内容：（a）对伤口进行清洁、冲洗、消毒等处理；（b）依据不同的治疗方案和给药途径，在28至90天的期间内接种疫苗；（c）所有三级（严重）暴露病人应在接种第

2、一针疫苗的同时或之后一周内注射狂犬病毒免疫球蛋白（RIG）。暴露于狂犬病毒的后果取决于多种因素，包括：暴露位置及严重程度，进入伤口的病毒量及其型别（基因型或生物型），以及接种是否及时、是否严格遵照WHO关于PEP的建议。病人的先天免疫（基础免疫系统产生的非特异抗病作用）和适应性免疫（高度特异，系统的细胞和体液免疫）都参与发挥保护作用以预防狂犬病的发生。除了对伤口的一些物理和化学处理措施以外，PEP主要的免疫学目的是中和并清除暴露时侵入病人体内的狂犬病毒。为达此目的，需要以最快速度增加狂犬病毒中和抗体（RVNA）的数量。因此，一个关键问题是，保护性免疫反应应当能确保尽快产生直接针对狂犬病毒G蛋白

3、的RVNA。RVNA水平几乎总是能在初次接种后的7至14天之间达到足以被检测到的浓度（适应性或主动免疫）。不过，由于人狂犬病无例外地是致命的，疫苗接种方案中尽早接种免疫球蛋白(RIG)（被动免疫）的目的是提供补充的保护作用，尤其是对于严重和/或多处受伤的病人。2.2狂犬病疫苗自从30年前开始开发以来，细胞培养和基于鸡（鸭）胚的狂犬病疫苗（CCV）已证明对于预防人狂犬病高度有效，包括用于暴露前预防性接种（PrEP）和与RIG联合用于PEP。CCV的投产是一项重大进展，特别是其质量明显优于在一个世纪以前用受感染动物脑组织制造的第一种粗制的神经组织疫苗（NTV）。应当指出，所有NTV都是变态反应原，

4、WHO已建议用CCV替换NTV。几种不同的细胞已用于狂犬病疫苗的生产，包括地鼠肾细胞、人二倍体细胞、源自鸡胚和鸭胚的原代细胞系和VERO传代细胞系。由于用Vero细胞和鸡（鸭）胚原代细胞系生产的狂犬病疫苗扩大了CCV的安全应用范围，将CCV推广到了全世界。CCV还使疫苗扩展用于PrEP成为可能，从而可保护经常性暴露于狂犬病毒的人群。在过去的20年里发表了大量证明CCV有效性和安全性的数据。PEP治疗程序中，使用5剂肌肉注射（IM）CCV的费用往往超出了许多发展中国家病人的支付能力。因此，在预算短缺的地区，PEP方案中CCV的使用往往无法兑现，WHO建议采用皮内（ID）途径注射CCV，仍可达到规

5、定的效力和免疫学标准。正在进行中的研究特别将目标定在开发新的廉价而有效的狂犬病疫苗，从而能最终降低全球范围内狂犬病预防的成本。2.3 疫苗接种的免疫应答早期的实验曾试图鉴别免疫系统的哪些部分与针对狂犬病毒感染的保护作用有关，这些实验已经证明，灭活的狂犬病疫苗可以引起细胞毒性T细胞的增殖。后续的对小鼠的细胞介导免疫作用的实验证实，仅有细胞毒性T细胞并不能防止狂犬病，因为去除CD8+T细胞并不影响接种过疫苗的动物的抗病能力及存活率。研究显示，狂犬病灭活疫苗能采用主要组织相容性复合体II类（MHCII）机制，同时刺激B细胞及CD4+T细胞，并通过引发一系列免疫应答来提供保护作用；这些免疫应答包括激活

6、淋巴细胞、CD4+抗体分泌型浆细胞以及产生中和抗体，中和抗体可迁移至神经系统实质。CD4+T细胞的激活最终将导致能识别并清除狂犬病毒的RVNA的产生，因此，CD4+T细胞在保护暴露于狂犬病毒的病人避免发病的过程中起主要作用。近期对接种狂犬病疫苗后体液免疫和细胞免疫反应的免疫学特征进行了研究，包括17名健康人和五名罹患B和T细胞联合免疫缺陷症的病人。在所有健康人中，酶联免疫吸附试验（ELISA）检测结果表明，初次接种疫苗一周之后，免疫球蛋白IgM水平明显上升，两周之后，IgG（IgG1和IgG3）和IgA也明显上升。在同一项研究中，在一次疫苗加强接种之后，IgG水平的增长（加强接种后一周检测）较

7、之初次系列接种后明显加快。总之，IgG1是狂犬病疫苗初次以及加强接种之后血清中IgG的主要亚型。另外五名患联合免疫缺陷症的病人在经同样程序接种后，他们的体液和细胞免疫反应水平出现多项异常。将有毒力的狂犬病毒接种到模型动物，病毒可能在接种部位（通常在肌肉组织）复制，也可能不经复制而直接进入分布在伤口附近的外周神经。狂犬病毒一旦进入神经元，则它有潜在的可能被中和，虽然早期研究认为这种可能性较低。到目前为止，狂犬病的发病机制还没有完全研究清楚，由于在病毒暴露发生几天甚至几个月后才进行PEP也会有效，说明RVNA有时也可能将狂犬病毒从中枢神经系统（CNS）中清除。狂犬病疫苗接种后，在受试人血清中可检测

8、到的抗体除了针对G蛋白的抗体之外，还有针对其他蛋白（特别是N蛋白）的抗体。已发表的研究报告显示，针对N蛋白的抗体不能中和狂犬病毒，因此，这些专门“抗N”的抗体在保护性体液免疫的发展中不大可能起重要作用。目前，病毒的非中和抗体在疾病免疫保护中的作用还不完全明了。目前并没有确定对人狂犬病具有保护作用的特定的RVNA水平，虽然WHO建议将抗体水平0.5 IU/mL作为疫苗接种后具有足够免疫应答的证据。2.4 被动免疫的作用由于RVNA在以中和方式杀灭狂犬病毒的过程中起关键作用，立即在被疯动物咬伤的伤口周围注射RIG将提升针对狂犬病的保护水平。RIG中所含的RVNA的特定标靶就是狂犬病毒，应将RIG接

9、种到暴露损伤发生的解剖学部位。1954年在伊朗的一项现场研究中收集的有说服力的临床证据证明，对严重暴露于疯动物的病人接种抗狂犬病血清（加疫苗）可降低患狂犬病的风险。在该项早期研究中，实验者对29名被同一只疯狼严重咬伤的病人进行了抗狂犬病血清和/或疫苗的注射。29名病人中，对其中17名头部被严重咬伤的病人的处理如下：五名病人接种两剂抗狂犬病血清加疫苗（五人全部存活），七名病人接种一剂抗狂犬病血清加疫苗（一名病人随后死于狂犬病），五名病人仅接种疫苗（三名病人随后死于狂犬病）。一名六岁病人受到特别严重的头部深度损伤，其头骨已经破碎，在六天内接种了六剂抗血清加疫苗，结果存活。其他病人被咬伤部位为躯干和

10、腿，他们接种的或者是单独的疫苗，或者是抗血清加疫苗。这些病人全部存活。RIG应浸润式注射到病人被疯动物咬伤的伤口内或周围，以中和那些有可能在咬伤时侵入并存在于组织中的狂犬病毒。人源狂犬病毒免疫球蛋白（HRIG）的注射剂量为每公斤体重20IU，马源狂犬病毒免疫球蛋白（ERIG）的注射剂量为每公斤体重40IU。被动免疫是PEP的组成部分，遗憾的是，由于RIG价格昂贵，供应不足，并不是所有本该进行RIG注射的病人都能得到这种能够挽救生命的产品。虽然单独接种疫苗能够挽救大部分病人，但某些病人仍需要立即接受被动免疫才能够生还。头部、手部等神经密集分布的部位被咬伤，以及伤口较深或较多的病人最易被感染，最需

11、要注射RIG。关于PEP方案中RIG注射的特别建议，欲知详情，请访问/rabies/human/en/index.Html。2.5 主动免疫的接种途径第一种CCV最初是经肌肉注射，它被认为可替代容易引发过敏反应的神经组织疫苗（NTV），NTV通常仅能引发较低或中度的免疫反应。然而，由于CCV的成本高于NTV，而且犬狂犬病地方性流行的国家需要接受PEP方案的病人人数众多，这两个因素导致最初CCV的推广受到限制。为改变这种状况，研究者努力减少CCV的成本同时不降低其有效性，他们已经在临床试验中检测过皮内(ID)注射的有效性，所用疫苗剂量仅为PEP中经肌肉注射(IM

12、)所需疫苗的一部分（60%-80%）。过去20年中发表的若干临床试验结果肯定了狂犬病PEP方案中皮内注射途径的免疫原性和有效性，该途径在目前已经有效地应用在包括印度、菲律宾、斯里兰卡、泰国在内的亚洲国家。由于皮肤是一种非常有效的免疫器官，在抗原到达皮层时疫苗的效力能够得到提升，所以皮内注射具有诱导免疫反应的能力。此外，抗原接种到皮层以后可以促进其直接接触大量抗原提呈细胞，包括巨噬细胞和树突状细胞，这些细胞在皮内的数量高于在肌肉内的数量。2.6 不同群体的免疫反应感染狂犬病毒后迅速接受WHO推荐的PEP方案后极少发生死亡，这证明CCV是世界上免疫原性最强的疫苗之一。狂犬病疫苗几乎在所有人群中均具

13、有很高的免疫原性，但CD4+细胞计数极低的人群可能例外。在一项研究中，研究者选择了人免疫缺陷症病毒（HIV）感染的成年人群进行CCV的免疫反应调查，在CD4+细胞计数低于400的有症状的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剂疫苗后，只有57%的病人产生了高于0.5 IU/mL的RVNA。另一项研究中，10名CD4+细胞计数在25-472之间的HIV感染成年病人接受了一项多点皮内接种PEP方案，他们于0、3和7天各皮内接种了四剂CCV，28和90天各皮内接种两剂CCV（“4-4-4-0-2-2”）。该项研究报告指出，十名受试者的免疫反应均低于预期；其中两名

14、病人的RVNA滴度在第14天还没有超过0.5IU/mL；一名病人在第30天还没有超过0.5IU/mL。在另一项研究中，研究者们对13名HIV感染、CD4+细胞计数低于正常值的儿童采用三剂肌肉注射CCV的PrEP方案，然后检测其免疫反应，并与九名未感染儿童的免疫反应进行对比。在该项研究中，与对照组相比，CD4+细胞计数低于正常值15%的儿童的RVNA滴度明显偏低，13名HIV感染儿童中的四名未产生可以检测到的RVNA。在近期的一项研究中，研究者们对进行过高活性抗逆转录病毒治疗（HAART）的HIV感染受试者进行CCV疫苗接种，并检测免疫反应，结果显示，在这些HIV感染时间较长的病人血清中的IgG

15、和IgM滴度比正常值偏低。然而，该项研究也显示，这些接受过HAART的病人中的63%在疫苗初次接种五年后仍有可检测到的抗体滴度。另一项研究评估了免疫抑制病人中一种更加有效的接种程序。受试者包括两组HIV阳性病人，一组的CD4+细胞计数低于200，另一组的高于200。每名受试者接受一种改良的八位点复合皮内接种PEP方案，该方案包括于0、3、7、14和30天时各八点皮内注射CCV。所有受试者均有抗体滴度高于0.5IU/mL的反应。也有报道显示，所有接受实体器官移植后进行免疫抑制治疗的儿童，在暴露于狂犬病毒后接受PEP方案，均有成功的免疫反应。婴幼儿和老年人：据研究报告，在无特别的免疫抑制的状况下，婴幼儿和老年人对狂犬病疫苗的免疫反应是足够的。已出版的一份报告，综合了对不同年龄受试者的免疫反应进行检测的两项研究，结果都表明老年个体在接种疫苗后RVNA水平偏低。在该报告述及的一项研究中，年龄从11岁至25岁的260名受试者的PEP处置包括接种六针疫苗，并将他们与接受同样处置的50岁以上的人进行比较。在这项研究中，有52%以上的50岁以上成年人与年轻人相比RVNA滴度显著降低。另一项研究涉及875名病人，年龄从 2岁至74岁，分别接受PEP或PrEP，分别按年龄和性别进行分组比较，结果所产生的RVNA没