狂犬病口服疫苗对消除人间狂犬病的重要作用

2022-08-30 08:56:52石磊泰俞永新
中国人兽共患病学报 2022年8期
关键词:犬类狂犬病毒诱饵

石磊泰,俞永新

狂犬病是一种严重危害人类的传染性疾病,全球大约每10 分钟就有1人死于狂犬病,全年约有5.9万人死亡,其中99%以上的人类病例由犬咬伤引起,小于15岁儿童占40%,大多数的死亡病例发生在非洲(36.4%)和亚洲(59.6%)[1]。这些地区犬的数量大、人口多,狂犬病的控制就显得尤为艰难。特别是那些难于接近的流浪犬、无主犬,采用注射灭活疫苗对其进行大规模免疫(70%以上)十分困难,而灭活疫苗的免疫持续期短,需每年加强免疫,还存在注射人员被犬咬伤的风险。这种困境在野生动物的狂犬病防控中同样存在,因此,可以通过对野生动物进行诱饵口服免疫,从而降低野生动物狂犬病传播给犬而再度发生人间狂犬病的危险性,最后达到持久性消除狂犬病的目的。在口服疫苗对野生动物免疫成功的基础上,世界卫生组织(WHO)和狂犬病专家建议采用投放诱饵口服疫苗的方式对犬进行免疫,用以提高犬只的免疫覆盖率,从而达到消除和控制狂犬病的目标[1]。

1 口服狂犬病疫苗的发展

在各种狂犬病的宿主物种中[2-3],家犬对全球公共卫生构成最大威胁[4-5]。通过实施犬类疫苗接种和人口管理计划,几乎所有高收入国家都已消除了犬类介导的狂犬病[6-7]。据估计,在低收入和中等收入国家开展的犬类狂犬病控制工作每年可减少290万人死于狂犬病。然而,最近在低收入和中等收入国家成功大规模消除犬类狂犬病的例子很少,这种情况在拉丁美洲尤为突出[8-13]。近几十年来,许多国家的动物狂犬病疫苗接种工作停滞不前,不仅是因为动物卫生部门资金匮乏,而且人们认为对高危犬群进行有效疫苗接种存在障碍[14-15]。可喜的是,口服狂犬病疫苗正在成为消除狂犬病毒的有力工具。但口服疫苗尚未被有效地用于控制由犬介导的狂犬病。

全球消灭狂犬病领域一直存在错误的认识:口服狂犬病疫苗(ORV)仅用于消除野生动物种群中的狂犬病,而野生动物引起的人类狂犬病仅导致少量死亡[16-19];口服狂犬病疫苗接种不适用于消除犬群中的狂犬病[20]。事实上,犬群中的狂犬病对人类的威胁更大。

目前,接种灭活疫苗仍是唯一用于大规模解决犬类介导狂犬病的方法[21]。虽然在高收入国家通过接种灭活疫苗消除了犬介导的狂犬病,但这种方式需要在固定地点(如兽医诊所和固定的社区疫苗接种站)完成免疫,这就要求完善的疫苗接种点基础设施建设,还需要政府的支持和经济投入。在许多狂犬病流行国家,正是由于接种点基础设施的落后与不足才导致易感动物免疫率达不到70%,从而不能形成有效的免疫屏障[14]。有些国家为克服基础设施不足而寻求一些替代措施,如捕获-疫苗接种-释放和上门接种。虽然在一些国家和地区进行了试点,并已证明有一定的效果[22-25]。然而,这些项目的规模不仅相对较小(每个活动年接种不到10万只犬);而且需要大量的人力,数据表明,在印度开展一项全国捕获-疫苗接种-释放运动估计需要110万名疫苗接种人员[24],这对政府而言无疑是一个沉重的负担。最近在亚洲和美洲进行的研究表明,捕获-疫苗接种-释放方式用于接种犬类是低效的(每个接种者每天只能接种10~20只犬),但如果在这些犬类中使用口服狂犬病疫苗免疫,每天可以成功接种50只以上[24,26-27]。

狂犬病口服减毒活疫苗的大规模应用最早于1978年在瑞士开展,后扩大到欧洲其他国家和北美地区,对降低野生动物狂犬病的发生取得了明显的效果,同时大幅减少家畜狂犬病和暴露人群,实现了消除狂犬病的目标。早期的疫苗减毒株主要有重组痘病毒V-RG株和减毒水平不同的减毒株,如ERA株、SAD5/88株、SADB19株及SADBern株。这些毒株虽然毒力显著减弱,但对小鼠和野生动物仍有一定的残余毒力,存在传播风险[28-30]。后通过筛选得到多株毒力更低的减毒株,对小鼠口服、肌内、脑内接种均无致病性,如SAG2和V-RG这两个毒株已经WHO认可,被推荐用于犬和野生动物的口服免疫。其中,SAG2株不仅对小鼠脑内接种无致病性,而且在乳鼠脑内连续传5代或细胞传10代后对小鼠仍无脑内致病毒力,减毒基因也未发生变化,表明SAG2对犬和多种野生动物不致病,遗传稳定性高、弱毒无返祖[31-32]。SAG2疫苗自1993年推广应用至今有约30年的经验,欧洲发放的2千万剂诱饵疫苗,未发现因疫苗病毒引起动物和人感染狂犬病的隐患。在芬兰、法国、意大利、爱沙尼亚、瑞士等国家大规模应用后仅仅数年就使这些国家实现消除狂犬病的目标[33]。V-RG株除在少数欧洲国家应用外,主要用于北美国家并使加拿大、美国消除了狂犬病。

WHO认识到对犬实施口服免疫可以消除狂犬病的重要意义,自1988年以来发表系列立场文件支持犬口服免疫的研究和应用,号召专家委员会讨论并制定犬用口服疫苗的质量控制标准、要求和应用指南[34-42]。

1.1 口服狂犬病疫苗的安全性考虑 WHO建议:口服狂犬病疫苗应该对人类、目标物种(包括幼犬)和可能被诱饵吸引的非目标物种是安全的。在考虑口服狂犬病疫苗的现场分发之前,必须进行全面的安全性评估,包括目标和非目标物种的安全性、病毒传播潜力、遗传稳定性、环境安全性和分发方式等。目前有至少9个指导文件描述口服疫苗的安全性和有效性的评估过程[34-42]。

事实上,评估一种疫苗的安全性可能是一个复杂和多方面的过程。Head等[43]于2019年提出了标准化安全评估模型,描述了一种在任何潜在现场使用环境下评估特定疫苗对动物和人类健康影响的方法,这一发现可能为疫苗的安全性评估提供新的思路。

为解决口服狂犬病毒疫苗安全性方面的担忧,决策部门可以从几个方面入手:首先,全球卫生机构应提供指导犬只进行口服疫苗接种计划。其次,全球卫生机构应就如何进行复杂的安全评价为政策制定者提供指导。最后,应鼓励决策者评估在犬类疫苗接种计划中使用口服疫苗作为注射疫苗的补充对动物和人类健康的影响(有益和有害)。

对目标动物而言,犬用口服疫苗的安全要求比野生动物的口服疫苗更严格,因为在大多数情况犬与人类的接触更频繁、更密切。特别是在一些国家和地区,3月龄以下的幼犬与儿童接触密切,按10倍于现场使用剂量的疫苗给幼犬口服不应使幼犬患病[40],否则会对儿童产生不利影响。表1列出了合格犬口服疫苗需要考虑的指标和相关因素[20]。

表1 犬口服疫苗需要考虑的指标和相关因素Tab.1 Prerequisites and criteria for oral vaccines in dogs

对非目标动物而言,如果野生和家养动物口服相当于10倍于现场浓度的疫苗,不应产生有害影响。此外,口服疫苗的安全性应在普通啮齿动物中得到证实[40]。同时,候选口服活疫苗还应在非人类灵长类动物,如黑猩猩、狒狒、恒河猴等进行安全性试验[42]。

目前尚未观察到已批准上市的口服狂犬病毒疫苗[44-45]对人类产生的非预期和长期影响。当口服疫苗诱饵在环境中随机分布时,在动物或人类中只有很少的偶发不良事件,没有任何流行病学影响[44-50]。

1.2 口服狂犬病疫苗的有效性考虑 对犬只而言,灭活疫苗注射接种仍是免疫的主要方法,接种疫苗的犬只中超95%会产生强有力的免疫反应。疫苗直接注射到皮下或肌肉组织中,被宿主免疫系统识别。犬口服疫苗不能保证达到如此高的抗体阳转率。口服疫苗需要把犬只引诱至诱饵处,咀嚼诱饵并咬碎小药囊,且疫苗以恰当的量沉积在口腔粘膜上。因此,口服疫苗应经实验室和现场犬通过诱饵口服免疫后能产生高中和抗体水平,并经狂犬病毒固定株攻击后免于死亡的保护效力,疫苗还应观察免疫持续期。此外,口服疫苗是经改良的活疫苗或重组疫苗,需在宿主体内复制才能诱导免疫反应。出于这些原因,接种灭活疫苗是易接近犬只的首选,口服狂犬病疫苗接种对那些半限制、非限制和不可接近的犬群的免疫是一种良好的补充[42]。

1.3 诱饵和投放方式 实地评估了不同的投放方式: 1)通过其主人从疫苗投放点领回诱饵疫苗,将诱饵疫苗分发给家养犬;2)挨家挨户投放;3)将诱饵放置于自由活动的犬只可接近的特定地点(所谓野生动物免疫接种模式);4)向在街上遇到的犬只派发诱饵疫苗(所谓的“施舍模式”)。

第1种投放方式主要是针对无法完成疫苗注射的家养犬,该方法已成功应用于突尼斯[51]。

第2种方式挨家挨户投放可使疫苗诱饵安全施用于犬只,但比较耗费时间,而且疫苗接种人员的行为可能影响犬只对诱饵的接受程度[52]。

第3种方式可以为流浪犬和野犬接种疫苗,它们代表了狂犬病病毒传播的潜在高风险群体[42,53]。投放时机可选在傍晚时分流浪犬未进食时分发诱饵,而未食用的诱饵应在18~24 h内收集起来,投放地点可选在犬只的聚集地如屠宰场。选定地点分发诱饵取得了令人鼓舞的结果:在摩洛哥的垃圾场或公共市场以及犬经常出没道路上,多达73%的诱饵被捕食;在突尼斯,40%的诱饵在24 h内消失;在土耳其,平均有50%的鱼饵在270 min内消失[52,54-55]。当然,在大量投放诱饵之前,应评估人类(特别是儿童)接触的风险,以及非目标物种 (诱饵竞争者) 接触的概率。

第4种“施舍模式”中,所有无主犬和在街上遇到的流浪犬都可以被投放诱饵。该模型在摩洛哥[54]、土耳其[55]、美国纳瓦霍民族保留地[56]、危地马拉[57]和菲律宾[58]成功应用。

重要的是,投放方式的选择需要适应当地情况。最合适的诱饵投放需结合目标和非目标物种的接受度、社会文化的认可度和效果、人口密度、犬群的结构和动态,喂养模式和经费投入的力度。

2 口服狂犬病疫苗的种类

目前全球范围内的犬类口服狂犬病疫苗经专家评价认为安全有效的主要有4种类型。1)SAG2 (SAD Avirulent Gif)[33],是一种修饰的减毒狂犬病疫苗,从SADBern[59]减毒株通过单克隆抗体筛选致关键氨基酸发生两次突变形成的毒株。2)V-RG株[60],是一种表达狂犬病毒糖蛋白基因的减毒重组痘苗病毒载体疫苗。3)ONRAB(AdRG1.3)[61],是一种人腺病毒载体重组疫苗,含有ERA狂犬病毒株的糖蛋白基因序列。4)SPBN-GASGAS株[62],是一株基因突变的重组减毒株,含有两个糖蛋白基因(GAS),并且发生了Asn194→ Ser194的突变,表现出较高的稳定性和免疫原性(表2)。

表2 目前安全有效的口服狂犬病疫苗株Tab.2 Current safe and effective oral rabies vaccine strains

这4株是被WHO认可使用的安全有效的犬用口服减毒疫苗株,并在野外应用证明对犬和非目标动物以及人群是安全的。下表中4种口服疫苗,除批准广泛应用于野生动物外,也适用于野外犬只。

此外,还有多种犬口服疫苗株正在研发或试用中,如我国科研工作者扈荣良等人研发的CAV -2-E3Δ-RGP是一种犬腺病毒载体狂犬病病毒糖蛋白重组疫苗[63-64]。rERAG333E是一株重组ERA狂犬病毒,在G333位点发生由Arg到Glu突变而成[65]。其他狂犬病毒减毒活疫苗如RV SN10-333、RV SPBN-Cyto c、RV SPBNGAS和VRC-RZ2也在犬只开展了测试研究[66-68]。我国中国食品药品检定研究院俞永新等[69-71]研究人员开发的具有我国自主知识产权的狂犬病毒减毒株CTN181-3是一株神经毒力高度减弱,遗传稳定性十分稳定(乳鼠脑内传代、豚鼠颌下腺传代、不同细胞株传多代毒力未返祖),并具有良好的体液免疫和细胞免疫,毒力攻击后保护效果100%。CTN181-3株的毒力和遗传稳定性与当前广泛应用于犬口服免疫的SAG2减毒株极为相似。CTN181-3的亲本株CTN181株已经在现场肌内接种家犬数万头证明是安全的[71],而CTN181-3株的毒力较亲本株更低,有理由相信对犬只的安全性应更可靠。因此,CTN181-3株是一种很有应用前景的动物狂犬病候选疫苗株。

3 犬口服免疫对2030年消除犬致人间狂犬病的意义

WHO、世界动物卫生组织(OIE)、联合国粮农组织及全球狂犬病防控联盟于2015年共同发起全球于2030年消除人间狂犬病的号召。具体进程分3步:即从2018年起3年(2018-2020年)为准备阶段,对犬口服疫苗的现场实验人员进行培养,增强实验室能力,犬的口服免疫覆盖率预计为<18%;第2阶段3年(2021-2023年),犬的口服免疫覆盖率增加到53%~70%;第3阶段7年(2024-2030年),犬的免疫覆盖率≥70%,具体见表3[72]。目前,全球50多个国家已经消除了狂犬病,其根本措施是加强犬的管理和提高犬只免疫覆盖率到70%以上。一些国家用口服狂犬病疫苗的方式对野生动物实施大规模免疫,切断野生动物狂犬病感染犬从而再感染人的传播途径,以实现消除狂犬病的目标。实验数据证明野生动物口服狂犬病疫苗对犬和其他靶动物也安全有效。因此,有关国家只要采用WHO推荐的口服狂犬病疫苗对犬实施口服免疫,提高犬的免疫覆盖率达到70%以上就可以消除本国的人间狂犬病。

表3 全球犬狂犬病消除路线图Tab.3 Global roadmap for the elimination of canine rabies

目前已有多种口服疫苗在一些国家如突尼斯[73]、墨西哥[74]、斯里兰卡[75]、纳瓦霍地区[76]、摩洛哥[77]、菲律宾[58]和泰国[78]等对野外犬进行口服免疫,不仅可以提高犬的免疫覆盖率,还能节省大量人力和时间,而且对疫苗接种人员更安全。其中斯里兰卡以注射法免疫犬的免疫覆盖率只有60%,而用口服免疫可使免疫覆盖率提高到71%;土耳其约有59%散在犬无法进行注射免疫但可以实施口服免疫;在菲律宾进行口服免疫可使犬的免疫覆盖率达到76%,1个月后抗体阳转率为71%。泰国用SPBNGASGAS减毒株装入3种诱饵在338个地点对2 444只无法用注射法免疫的流浪犬进行投放,结果有79%的犬接受一种诱饵,有83%的犬会获得免疫[73-78]。

以往动物用疫苗为减毒活疫苗,其减毒株毒种如Flury LEP、ERA 株、SADB19、SADBern等的残余毒力仍然较强,对小鼠有致病性,因此,有可能发生疫苗的病毒传播到自然界感染动物或人。但是现在被WHO认可的减毒株毒力已高度减弱,不但对小鼠脑内接种不发病,乳鼠脑内和细胞培养传代多次后毒力保持稳定不出现返祖,毒力没有回升,遗传稳定性十分稳定。国外大量现场应用也没有发现疫苗株弱毒返祖污染外界环境的现象,因此,这类减毒株可以应用于狂犬病的预防与控制。

最近世界狂犬病知名专家Rupprech、Cliquet F和Meslin教授署名发表文章指出,犬的口服免疫是一项经充分研究过但作为消灭人间狂犬病仍被低估的工具, 并强调发展中国家应更明智地应用犬口服免疫(OVD)来实现2030年全球人狂犬病清零的目标[71]。

2018年,最新一次的WHO专家委员会报告已进一步将犬的口服免疫提上了议程,明确指出一些国家在犬的大规模注射免疫中无法达到70%免疫覆盖率时,应考虑把犬的口服免疫纳入本国消除狂犬病的策略中[1]。同时,对犬口服疫苗的质量标准做了具体规定,对国家批准犬口服疫苗用于现场的要求和办法也做了建议,这些建议对很多国家和我国当局及时和加速批准犬用口服疫苗的应用很有指导和参考意义。

4 结 语

狂犬病控制和消灭的核心策略和根本措施是加强犬的管理和大面积免疫,而犬的口服免疫是提高犬免疫覆盖率达到70%以上有效的手段。WHO已确认犬口服免疫策略对消除狂犬病的重要作用,并制定疫苗的质量标准和应用建议,每个国家应充分支持这些疫苗株进一步完善,并对犬和其他动物中扩大应用。

利益冲突:无

引用本文格式:石磊泰,俞永新. 狂犬病口服疫苗对消除人间狂犬病的重要作用[J]. 中国人兽共患病学报,2022,38(8):733-739,743. DOI:10.3969/j.issn.1002-2694.2022.00.103

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