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狂犬病病毒的感染和预防

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This entry is part 102 of 104 in the series 狂犬病疫苗

Infection and Prevention of Rabies Viruses

.2025 年 2 月 9 日;13(2):380.doi： 10.3390/微生物13020380

 1,2， ） 3，  4,5,6，*，  7,8，*
编辑：Nidia Aréchiga Ceballos
PMCID：PMC11858514 PMID：40005749

摘要

狂犬病是一种致命的人畜共患疾病，全球每年导致约 59,000 人死亡。特别是在狂犬病病毒传播到中枢神经系统的情况下，它的死亡率几乎是 100%。特殊的病毒生命周期和致病机制使宿主免疫系统难以对抗狂犬病病毒。疫苗接种（包括暴露前和暴露后预防）是预防狂犬病的有效策略。暴露前疫苗接种主要应用于动物，暴露后疫苗接种是人类应用最多的。尽管狂犬病疫苗被广泛使用并且似乎安全有效，但也存在一些影响疫苗推广和分发的缺点、局限性或挑战。因此，已经开发或正在开发更有效、更方便、更安全、更便宜的狂犬病疫苗。新型人用狂犬病疫苗的开发主要集中在基于纯化的 Vero 细胞培养冻干狂犬病疫苗 （PVRV） 的疫苗上。PVRV 已被证明有望在动物研究或临床试验中使狂犬病疫苗更加有效和安全。此外，基于 mRNA 的疫苗已被证明有可能提高狂犬病疫苗在动物和人类用途中的安全性和有效性。

关键词：狂犬病， 暴露前， 暴露后， 暴露前和暴露后疫苗接种， 纯化的Vero细胞培养冻干狂犬病疫苗， 基于mRNA的疫苗

1. 狂犬病病毒感染

狂犬病病毒是弹状病毒科 Lyssavirus 属的一员，是一种嗜神经病毒，可引起一种称为狂犬病的严重人畜共患疾病 []。与大多数病毒不同，它通过神经元传播，而不是通过人类和动物的血液或淋巴液传播。狂犬病是一种致命的病毒感染，主要通过受感染动物的皮肤或粘膜的咬伤、抓伤或舔舐传播。一旦狂犬病病毒侵入中枢神经系统（大脑和脊髓，CNS），狂犬病的死亡率约为 100% []。

1.1. 分子生物学

狂犬病病毒具有螺旋对称性，其传染性颗粒呈圆柱形，如子弹或棍棒。该病毒有一个包膜，其基因组由一个具有负义的单链线性 RNA （ssRNA） 组成，包含 11,615~11,966 个核苷酸 [1,2,3,4,5]。遗传信息被包装为核糖核蛋白复合物，其中 ssRNA 与核蛋白 （N） 结合。病毒 RNA 基因组包括 5 个高度保守的基因，它们编码核蛋白 （N）、磷蛋白 （P）、基质蛋白 （M）、糖蛋白 （G） 和大结构蛋白 （RNA 复制酶） （L） []。L 蛋白与 P 蛋白相互作用，产生 RNA 依赖性 RNA 聚合酶复合物。狂犬病病毒的复制和转录事件发生在细胞质中称为内格里体的特殊隔室（工厂）内[]。Negri 小体是由病毒衣壳蛋白在细胞中积累形成的嗜酸性粒细胞包涵体，广泛分布在患者的 CNS 细胞中，并在宿主细胞中引起主要损伤 []。内格里体是狂犬病病毒感染的典型特征，并用作狂犬病诊断的指标 []（图 1）。

图 1.

图 1

狂犬病病毒的结构：核蛋白 （N） 包被线性单链 RNA （ssRNA） 以形成具有螺旋对称性的核衣壳。磷蛋白 （P） 和大结构蛋白 （L） 与核衣壳相关。L 蛋白是多功能的，其基因约占病毒基因组的一半。基质 （M） 蛋白在核衣壳（核蛋白）和包膜之间形成一层，这是病毒粒子的最外层。糖蛋白 （G） 形成从包膜中突出的旋钮状尖峰。

1.2. 致病机制

在 G 蛋白与宿主骨骼神经肌肉接头上的烟碱乙酰胆碱受体 （nAChR） 结合后，狂犬病病毒通过内体转运途径进入宿主细胞。迄今为止，已经确定了其他受体，包括神经细胞粘附分子 （NCAM）、p75 神经营养因子受体 （p75NTR）、代谢型谷氨酸受体 2 （mGluR2）、碳水化合物和神经节苷脂 []。G 蛋白与宿主细胞膜融合形成内噬囊泡并进入细胞质，然后进行脱壳、转录、复制、组装，最后通过出芽从宿主细胞中释放出来。在内体内部，低 pH 值触发膜融合，从而促进病毒基因组到达胞质溶胶。受体结合和膜融合均由 G 蛋白催化，G 蛋白在发病机制中起关键作用 [11,12,13]。最初，它们仅在骨骼肌或皮肤细胞中复制，但逐渐释放并通过神经肌肉接头处的运动终板进入轴突。随后，它们通过逆行轴突运输迅速上升，以每天 5-100 mm 的速度通过神经末梢感染神经元 []。扩散到 CNS 需要不同的时间（通常为几天、一个月或更长时间），具体取决于从咬伤病变部位到 CNS 的距离。P 蛋白可以在狂犬病病毒在感染细胞的整个复制期内充当干扰素拮抗剂，以降低宿主对入侵病毒的先天免疫力 []。最后，狂犬病病毒颗粒通过逆行轴突运输侵入中枢神经系统并传播得更快，伴有严重的生理变化和病理现象，引起中枢神经元坏死和胶质细胞病变，这是感染后的主要发病步骤[]。然而，逆行轴突运输的明确机制仍然知之甚少。此外，狂犬病病毒从中枢神经系统转移到其他器官，尤其是唾液腺，从而使病毒通过流涎从受感染的动物传播给人类[]。

一些研究表明，只有当狂犬病病毒侵入中枢神经系统时，干扰素、细胞因子和趋化因子的表达才会受到显著刺激，因此干扰素和细胞因子诱导的转录水平增加[]。神经细胞中趋化因子表达的增加会促进免疫反应，尤其是 T 细胞进入 CNS。直到病毒进入 CNS，免疫系统才会检测到病毒入侵并开始做出反应。然而，目前尚不清楚狂犬病病毒是如何逃避周围组织的免疫调节的[23,24,25,26]。可能是病毒初始复制水平太低，以至于免疫系统在感染的早期阶段无法检测到狂犬病病毒的存在[23,24,25,26]。另一种可能的机制是周围的免疫力被狂犬病病毒抑制，未能及时启动免疫反应来对抗入侵的狂犬病病毒[23,24,25,26]。最近的研究还表明，与细胞内狂犬病病毒感染相关的细胞焦亡（一种高度炎症性的裂解性程序性细胞死亡）通路相关的宿主 gasdermin D （Gsdmd） 基因显著上调，导致神经元损伤 []。

1.3. 体征和症状

狂犬病病毒攻击中枢神经系统，随着疾病的进展，症状会逐渐恶化。狂犬病病毒引起的中枢神经系统损伤会导致瘫痪，患者会出现抑郁、昏迷、呼吸异常，最后在侵入脊髓和脑干时死亡。狂犬病的症状在人类或动物中主要可分为以下三个阶段[10,28,29,30,31]：（1）无症状（潜伏期）：这个时期通常为1至3个月，但可短至几天或长达数年。潜伏期的长短是可变的，具体取决于咬伤部位（越靠近大脑，潜伏期越短）、患者的免疫反应和病毒的数量。（2） 前驱症状（初始症状）：潜伏期后开始出现症状，包括发烧、疲倦、头痛、刺痛、麻木、受伤部位烧灼感、不适、食欲不振，有时出现流感样症状。此期限的持续时间为 2 – 10 天。（3）神经系统症状（发作期）：狂犬病患者进入发作期后会出现神经系统症状，通常分为狂暴型和麻痹型。越是狂犬病（约占 80% 的病例）。其症状包括极度激动、恐水（看到或听到水流会引发抽搐）、恐气症（对风或气流过敏，甚至空气流动也会引起疼痛）、无法吞咽、过度流口水、幻觉、过度兴奋、攻击性和异常行为。这一阶段可能持续数小时或数日，之后患者开始出现兴奋发作，而不是持续激越[]。较少的是麻痹性（无症状）狂犬病（约 20% 的病例）。其症状包括肌肉无力、逐渐瘫痪（通常从咬伤部位开始）、逐渐陷入昏迷并最终死亡。麻痹性狂犬病患者相对安静，症状进展缓慢。麻痹型的病程稍长一些，从最靠近伤口的被咬肢开始刺痛或麻痹，然后向上延伸，导致四肢瘫痪[]。

1.4. 宿主、储存宿主和传播媒介

狂犬病病毒的宿主包括任何哺乳动物，因为该病毒可以感染所有哺乳动物物种并引起疾病。常见的宿主包括家畜，如犬、猫和牲畜（例如牛、马、羊等）。野生动物宿主包括蝙蝠、浣熊、狐狸、臭鼬和猫鼬[34,35,36,37]。

狂犬病储存宿主是在特定区域维持和传播病毒而不会以高速率屈服于病毒感染的物种。这些动物对于狂犬病病毒在自然界中的持久性至关重要[34,35,36,37]。蝙蝠是全球重要的宿主，到处携带各种狂犬病病毒。犬是主要的宿主，在亚洲和非洲，大多数人类因咬伤而死亡。包括浣熊、臭鼬、狐狸和蝙蝠在内的野生动物是北美、欧洲和澳大利亚的主要宿主。蝙蝠（主要是Desmodus rotundus，常见的吸血蝙蝠）和有时像狐狸这样的野生食肉动物是拉丁美洲的主要宿主[34,35,36,37]。

狂犬病病毒在家犬中的传播已经存在了几个世纪，但蝙蝠和野生食肉动物在 20 世纪初开始被认为是宿主。蝙蝠是狂犬病病毒的祖先宿主，其多样化的物种延续了不同的病毒谱系[]。狂犬病病毒在家犬中的传播可能是蝙蝠宿主的历史性转变。狂犬病病毒自在家犬种群中建立以来，在世界各地反复将宿主转移到野生食肉动物[]。虽然宿主通常是媒介，但媒介可以包括任何感染狂犬病病毒的哺乳动物。主要传播媒介如下[]：（1）犬：狂犬病传染给人类的主要传播者，占全球人类狂犬病死亡人数的99%以上。（2） 家畜：牲畜或猫，在极少数情况下。虽然猫是狂犬病病毒的重要载体，但它们只是偶然宿主，而不是病毒宿主[]。（3） 野生动物：蝙蝠、狐狸、浣熊和臭鼬。

1.5. 流行病学和控制

狂犬病主要通过咬伤或舔舐从患有狂犬病的动物传播给人类。狂犬病广泛传播于亚洲、非洲和拉丁美洲的发展中国家，尤其是在犬类狂犬病控制不佳的地区。根据世界卫生组织 （WHO） 的数据，亚洲和非洲占全球每年狂犬病死亡人数的 95% 以上 []。据估计，狂犬病每年在全球造成约 59,000 人死亡，其中 90% 以上的病例是由犬咬伤引起的。大多数死亡发生在资源有限和疫苗短缺的地区。

目前，Lyssavirus 属的物种分为两个系统群：系统群 I 包括狂犬病病毒、澳大利亚蝙蝠 lyssavirus （种 Lyssavirus australis）、Duvenhage 病毒 （Lyssavirus duvenhage）、欧洲蝙蝠 lyssavirus 1 （Lyssavirus hamburg）、欧洲蝙蝠 lyssavirus 2 （Lyssavirus helsinki）、Aravan 病毒 （Lyssavirus aravan）、Khujand 病毒 （Lyssavirus khujand）、Kotalathi 蝙蝠 lyssavirus （Lyssavirus kotalahti）、Bokeloh 蝙蝠 lyssavirus （Lyssavirus bokeloh）、Irkut 病毒 （Lyssavirus irkut）、台湾蝙蝠 lyssavirus （Lyssavirus formosa） 和 Gannoruwa 蝙蝠 lyssavirus （Lyssavirus gannoruwa）;系统群 II 包括 Mokola 病毒 （Lyssavirus mokola）、拉各斯蝙蝠病毒 （Lyssavirus lagos） 和 Shimoni 蝙蝠病毒 （Lyssavirus shimoni）。然而，西高加索蝙蝠病毒（Lyssavirus caucasicus）、生驹蝙病毒（Lyssavirus ikoma）和莱里达蝙蝠狂犬病病毒（Lyssavirus lleida）都不属于这两个系统群[]。这些物种在嗜神经性、发病机制、细胞凋亡诱导、免疫原性和分子基础方面存在差异[]。众所周知，疫苗接种是控制动物和人类狂犬病的有效策略之一。由于人类狂犬病主要由犬狂犬病引起，因此可以通过对犬进行疫苗接种和种群控制来减少人类狂犬病。然而，控制当今蝙蝠的狂犬病病毒是一项复杂的挑战。因此，蝙蝠狂犬病对人类和动物健康的威胁越来越大，尽管在一些研究中，莱里达蝙蝠狂犬病病毒可能不如其他病毒致命[]。由于大多数蝙蝠可以传播各种 lyssavirus 物种，而现有的疫苗无法在动物和人类中预防，因此需要将狂犬病疫苗的保护范围扩大到 lyssavirus 疫苗。受感染细胞中最丰富的核糖核蛋白可以在 Lyssavirus 属的所有成员之间发生交叉反应，以促进对所有 Lyssavirus 进行标准化检测。相比之下，G 蛋白在系统群内相对保守（胞外域保守性 > 75%），但在系统群之间相对保守（胞外域保守性 < 65%）[]。因此，目前诱导或提供针对G蛋白的中和抗体的狂犬病疫苗和免疫球蛋白只能预防I.型病毒的感染，而不能预防其他狂犬病病毒的感染[]。来自不同物种的两半融合的嵌合 G 蛋白可有效引发完全免疫反应，并将疫苗谱从狂犬病病毒扩展到狂犬病病毒 []。此外，狂犬病病毒 G 蛋白可以作为开发针对各种人畜共患病的多价疫苗的表位或抗原 []。G 蛋白的融合前三聚体构象表明，表位与保护性中和抗体结合，这些抗体通过疫苗接种或被动给药诱导，用于暴露后预防 []。此外，编码 G 蛋白的 mRNA 疫苗可以改善相关狂犬病病毒株的交叉中和 []，表明该平台有可能开发针对这些狂犬病病毒的广泛保护疫苗，包括系统群 I、II 和除这两者以外的其他系统群的成员。

2. 预防动物狂犬病的疫苗

狂犬病仍然普遍存在并被低估，尤其是在不发达国家或发展中国家，因为人类医疗保健不足，而且家犬尚未广泛接种疫苗 []。虽然狂犬病也通过野生动物（如蝙蝠、浣熊、臭鼬和狐狸）传播，如果大型食肉动物意外攻击人，则认为狂犬病患者感染狂犬病，但如果未接种疫苗，宠物和犬是将狂犬病传播给人类的主要媒介[]。由于某人无法避免与宠物、犬和其他家畜接触，并且排除这些动物可能接触狂犬病媒介的可能性也是不现实的，因此为这些动物接种疫苗以进行暴露前预防是预防动物狂犬病的最佳策略。通过对宠物、犬和家畜（尤其是犬）进行广泛疫苗接种，可以有效减少狂犬病的传播，并保护人类免受疾病的威胁。公共卫生组织通常会制定动物狂犬病疫苗接种的法律或标准，以确保人类和动物的健康和安全。

2.1. 传统疫苗

第一种狂犬病疫苗是兔脊髓的干燥匀浆和灭活疫苗，由路易斯·巴斯德 （Louis Pasteur） 于 1885 年开发。巴斯德博士还下放了一种减毒活疫苗，这是一种一天干燥的脊髓匀浆，可能包括狂犬病活病毒。在接下来的几十年里，科学家们逐渐改进了狂犬病疫苗的制备方法和技术。1950 年代，基于鸡胚胎细胞的灭活狂犬病疫苗开始得到广泛应用。这一时期的狂犬病疫苗也用于人类，特别是用于狂犬病暴露后的紧急预防或治疗。常用的动物狂犬病疫苗主要分为三类：一类是灭活疫苗，一类是减毒活疫苗，一类是重组疫苗（表 1）。从历史上看，灭活疫苗已广泛用于家畜和伴侣动物，减毒活疫苗通常用于控制野生动物的狂犬病。

表 1.传统动物狂犬病疫苗的类型和特点。

类型特性引用
灭活疫苗
  1. 灭活疫苗是使用物理或化学技术生产的，例如化学品：过氧化氢、二元乙炔亚胺、乙炔亚胺等。
  2. 灭活疫苗可保持病毒免疫原性，而不会引起致病性。
  3. 灭活疫苗可在动物体内产生特异性免疫反应，以防止接种疫苗后感染狂犬病病毒。
[、、 ]
减毒活疫苗
  1. 减毒活疫苗是一种狂犬病病毒，其毒力降低，使其无致病性，但仍具有免疫原性。
  2. 减毒活疫苗在动物体内产生更有效和相对持久的免疫保护。
  3. 减毒活疫苗含有活病毒，因此在用于接种时需要严格控制，以防止活病毒引起反向致病性。
[ ]
重组疫苗
  1. 重组疫苗利用基因工程技术将狂犬病病毒的一些基因片段插入无害的载体中，使这些载体产生类似于动物狂犬病病毒的免疫反应。
  2. 重组疫苗的优点包括免疫效果好、生产成本低、安全性高，可以避免疫苗致病的风险。
[54,55,56,57 ]

2.2. 传统疫苗的挑战

动物狂犬病的疫苗接种计划通常是根据物种、年龄、健康状况和暴露风险制定的。对于普通宠物或家犬，建议的初始狂犬病疫苗接种年龄为 6-8 周龄，然后每 2-4 周接种一次，直到 16 周龄或以上，加强疫苗接种在 12 月龄时或最后一次基础系列疫苗接种后 12 个月接种 []。在一些狂犬病高发地区，可能需要更频繁地接种疫苗。动物狂犬病的疫苗接种策略如下：（1） 暴露前免疫：定期为宠物、犬或家畜接种疫苗，以预防狂犬病并确保免疫覆盖率。（2）暴露后免疫接种：动物暴露于疑似患有狂犬病的动物后，要求及时接种疫苗进行预防。（3） 口服疫苗接种：对野生动物（如狐狸、浣熊等）进行口服疫苗接种，以减少狂犬病的自然传播。尽管狂犬病疫苗的有效性已在动物身上得到充分证明，但全球动物疫苗接种率仍然不够，并且由于一些限制，其实际保护效果难以评估（表 2）。

表 2.传统动物狂犬病疫苗的局限性。

局限性描述引用
覆盖范围不足
  1. 由于交通、费用和管理不便，动物疫苗接种覆盖率仍然很低，尤其是在一些低收入和资源有限的国家。
  2. 一些地区的经济条件和公共卫生基础设施限制了动物疫苗的普及，给动物狂犬病防控带来了巨大挑战。
  3. 对于群体免疫，有必要对应该接种疫苗的动物数量有一个足够的估计值，但这很难评估，而且在许多国家也负担不起。
[59,60,61 ]
安全问题个体动物可能会出现超敏反应或不良反应。特别是减毒活疫苗可能具有反向或自发突变，导致动物疾病，甚至导致环境污染。[ ]
长期有效性值得怀疑动物疫苗的长期疗效和效力是一个问题，尤其是对于灭活疫苗。[ ]
对狂犬病病毒的诱导耐药性是可变的抗体的产生受多基因控制，狂犬病疫苗可能在高抗体反应者和低抗体反应动物中诱导不同的病毒耐药性。[]
口腔抵抗
  1. 狂犬病疫苗的吸收效率在野外不同的宿主物种中是可变的。
  2. 野外环境恶劣，动物胃肠道中含有大量蛋白酶。
[ ]
冷链要求动物狂犬病疫苗运输和储存的冷链维护困难重重，尤其是在没有电的偏远地区。[ ]

2.3. 新型动物狂犬病疫苗的开发

动物狂犬病疫苗在控制狂犬病病毒传播方面发挥着重要作用，因此成为预防狂犬病的核心工具。随着疫苗技术的发展，目前的动物狂犬病疫苗在免疫效力、安全性和生产效率方面都有了显著提高。然而，疫苗接种覆盖率和全球免疫战略仍需进一步推广。只有通过全球合作、提高疫苗接种率和执行有效的控制策略，才能最终消除狂犬病的威胁。随着生物技术和免疫学的进步，动物狂犬病疫苗的研究和生产方法发生了巨大变化。最近已经开发或正在开发一些新型疫苗。

2.3.1. 使用佐剂的灭活狂犬病疫苗

2023 年，Yu 等人使用 PIKA，这是一种稳定的双链 RNA，与 toll 样受体-3 （TLR-3） 相互作用，作为增强狂犬病免疫的佐剂 []。他们发现，这种 PIKA 狂犬病疫苗在感染中国流行的 7 种狂犬病毒株的小鼠中没有免疫球蛋白时显示出超过 80% 的保护效力 []。与获得许可的狂犬病疫苗相比，PIKA 狂犬病疫苗在接种疫苗后仅 5 天就引发了更多的中和抗体 []。PIKA 狂犬病疫苗还显著导致更多的 T 细胞响应抗原而产生 IFN-γ。此外，注射部位的 IL-1β 、 IL-6 、 CCL-2 和 TNF-α 水平升高 []。血清中趋化蛋白和促炎分子水平升高。他们通过在 TLR3 敲除小鼠中的测试进一步证实了 PIKA 的机制，表明其功能依赖于 TLR3 通路 []。研究表明，PIKA 狂犬病疫苗可能被用作一种非常有效的狂犬病疫苗。

2024年，Sokol等人评估了在小鼠体内添加基于重组菌鼠伤寒沙门氏菌鞭毛蛋白的佐剂是否会增强灭活狂犬病疫苗的保护活性[]。他们使用一系列用于犬和猫的灭活干培养疫苗“Rabikan”（Shchelkovo-51 株），通过添加不同稀释度的佐剂进行动物研究 []。使用类似系列的无佐剂灭活干培养疫苗作为对照。他们通过 NIH 效价测试评估了灭活狂犬病疫苗制剂的保护活性 []。结果显示，与未添加佐剂的疫苗（3.75 IU/mL）相比，与佐剂共同接种的狂犬病疫苗的比活性值（48.69 IU/mL）显著更高[]。这项研究表明，重组鞭毛蛋白可能用作狂犬病疫苗组合物中的有效佐剂。

同样在 2024 年，周 等人开发了单针疫苗，以最大限度地减少免疫接种次数 []。首先，他们使用狂犬病病毒 G 蛋白作为抗原设计了疫苗。动态逐层膜作为可侵蚀涂层用于具有 G 蛋白的倍增脉冲释放作为时间控制的释放系统。他们发现，与相应的多剂量普通疫苗相比，单针疫苗诱导的体液和细胞免疫反应更有效[]。此外，他们还设计了第二种使用香菇多糖作为佐剂的单次注射疫苗。结果显示，与相应的多剂量普通疫苗相比，这种单针疫苗还引发了更多的体液和细胞免疫反应 []。研究表明，第二种单次注射疫苗比第一种疫苗能引起更多的免疫反应，并且对狂犬病病毒的抑制更有效，因为香菇多糖能够增强免疫反应。

2.3.2. 口服狂犬病减毒疫苗

2023 年，Megawati 等人评估了印度尼西亚巴厘岛当地犬在口服第三代狂犬病减毒活疫苗（病毒株 SPBN GASGAS）后的免疫原性 []。这些犬直接接受了口服狂犬病疫苗，或者由研究人员提供了含有疫苗的小袋的鸡蛋味诱饵[]。他们将体液免疫反应与另外两组犬进行了比较：一组接受了肠外灭活狂犬病疫苗，另一组是未接种疫苗的对照。他们分别在接种疫苗前和接种疫苗后 27~32 天给这些犬放血，然后检测血液样本中是否存在病毒结合抗体 []。他们发现，三组接种疫苗的犬的血清转化率相似：诱饵：88.9%;直接口服：94.1%;肠外治疗：90.9%;控制：0%。口服和肠外接种疫苗的犬之间的抗体水平没有显著差异[]。结果表明，与现场条件下的肠外疫苗相比，这种第三代狂犬病减毒活疫苗可以触发足够的免疫反应 []。这项研究表明，口服狂犬病疫苗有可能成为大规模犬类疫苗接种计划中针对难以触及的自由漫游犬的重要工具。

2.3.3. 基于 mRNA 的狂犬病疫苗

2022 年，Li 等人使用了表达 RABV-G 的优化 mRNA 疫苗构建体 （LVRNA001），并评估了其在小鼠和犬中的免疫原性和保护能力 []。他们发现，LVRNA001 诱导小鼠产生中和抗体和强烈的 Th1 细胞免疫反应。LVRNA001还被证明可以保护小鼠和犬免受 50 倍致死剂量 50 （LD50） 狂犬病病毒的攻击 []。保护效试验显示，给药间隔（14 天）比 3 天或 7 天的间隔在小鼠中诱导更多的抗体 []。最后，他们评估了在三个月内接受两剂 25 μg LVRNA001进行狂犬病病毒暴露后免疫接种的犬与接受五剂灭活疫苗的存活率 []。结果显示，LVRNA001组的存活率 （100%） 显著高于灭活疫苗对照组 （33.33%） []。研究表明，LVRNA001 会在小鼠和犬中诱导强烈的保护性免疫反应，这表明 mRNA 疫苗可以为狂犬病提供一种新的预防策略。

2023 年，Hellgren 等人使用两剂编码狂犬病病毒糖蛋白 G （RABV-G） 的脂质纳米颗粒配制的未修饰 mRNA 疫苗，诱导非人灵长类动物血液中的 RABV-G 特异性浆母细胞和 T 细胞以及骨髓中的浆细胞 []。与两剂获得许可的狂犬病疫苗 Rabipur® 相比，动物体内 RABV-G 特异性浆母细胞和 T 细胞的水平更高 []。此外，mRNA 疫苗产生的 RABV-G 结合和中和抗体滴度均高于 Rabipur®，尽管 mRNA 和 Rabipur® 疫苗的体细胞超突变程度和反应的克隆多样性相似 []。mRNA 疫苗诱导的较高总体抗体滴度可以改善相关 lyssavirus 毒株的交叉中和 []。这项研究表明，mRNA 有望成为开发针对狂犬病病毒的广泛保护疫苗的平台。

3. 预防人类狂犬病的疫苗

3.1. 当前疫苗

一旦狂犬病病毒侵入中枢神经系统，狂犬病几乎是致命的;因此，预防病毒感染至关重要。以前，最常用的人类狂犬病疫苗是灭活疫苗。如果感染者在接触狂犬病后立即接种狂犬病疫苗，它可以防止 99% 的死亡。有两种主要的疫苗接种策略：暴露前预防和暴露后预防。暴露前疫苗接种可以保护犬和其他宠物等家畜免受狂犬病病毒感染，从而降低人类感染的风险。还建议经常与动物接触的人类（例如兽医、动物救援人员或现场工作人员）进行暴露前疫苗接种。此外，居住在交通困难地区和远离卫生中心的地区，与蝙蝠种群密切接触的人们，如亚马逊国家，一直在实施这种暴露前疫苗接种，以减少人类病例。然而，暴露后疫苗接种是普通人的重点策略，建议那些被患有狂犬病的动物咬伤或抓伤的人接种。应立即清洁伤口，然后接种狂犬病疫苗。目前，高度怀疑狂犬病的患者需要在暴露后及时注射免疫球蛋白和接种疫苗，以防止病毒进入中枢神经系统。目前广泛用于预防人类和动物狂犬病以进行暴露后预防的狂犬病疫苗或免疫球蛋白主要分为三种类型（表 3）。狂犬病细胞培养疫苗 （CCV） 包括人二倍体细胞培养狂犬病疫苗 （HDCV）、仓鼠肾细胞疫苗 （HKCV）、Vero 细胞疫苗和纯化的鸡胚细胞培养狂犬病疫苗 （PCECV），均赋予对狂犬病病毒感染的保护性免疫力。抗狂犬病血清是一种含有特异性免疫球蛋白的制剂。狂犬病免疫球蛋白是一种由抗狂犬病病毒抗体组成的药物，用于预防暴露后的狂犬病。

表 3.当前人类狂犬病疫苗或免疫球蛋白的类型和特征。

类型特性引用
细胞培养疫苗 （CCV）
  1. CCV 是最常见的人类狂犬病疫苗，已在临床上得到广泛应用。
  2. CCV 由细胞培养物中产生的狂犬病病毒制成，纯度高，副作用低。
  3. CCV 安全稳定，不含有毒副产物，在许多国家广泛用于暴露后预防，适用于成人和儿童。
[75,76,77,78,79,80,81,82]
血清
  1. 抗狂犬病血清是通过纯化具有中和狂犬病病毒特定活性的健康马的超免疫血清获得的。
  2. 抗狂犬病血清在感染狂犬病病毒后与疫苗联合使用，特别是对于从未接受过抗血清和疫苗的深咬患者等严重暴露。
[]
免疫球蛋白
  1. 狂犬病免疫球蛋白用于暴露于患有狂犬病的动物的人，作为暴露后预防措施。
  2. 狂犬病免疫球蛋白仅用于从未接种过狂犬病疫苗的人。
  3. 狂犬病免疫球蛋白为暴露后紧急使用提供直接抗体保护，促进患者在体内产生自身抗体之前得到有效保护。
[84,85,86 ]

3.2. 目前疫苗的缺点

疫苗接种是控制狂犬病的好方法，但也存在挑战，例如不同的安全性、疫苗类型之间的免疫原性、暴露后预防的经济障碍以及有限的教育和综合意识。此外，冷链要求可能是使用狂犬病疫苗的一个障碍。狂犬病疫苗被广泛使用并有效预防人类狂犬病病毒感染，但也存在一些影响甚至阻碍疫苗推广和分发的缺点，包括免疫反应不完全、副作用、多剂疫苗接种要求、费用、疫苗供应不足和冷链要求（表 4）。

表 4.当前人类狂犬病疫苗的缺点。

缺点描述
免疫反应不完全由于抗体反应延迟和细胞免疫力弱，一些人的免疫系统在接种疫苗后可能无法产生足够的抗体并提供完整的细胞免疫，从而导致免疫反应不足 []。相关因素包括个体差异、疫苗类型、疫苗接种方法和接种疫苗时的身体状况。
副作用局部反应：疫苗接种部位可能会出现发红、肿胀、疼痛或硬块。
全身反应：通常是轻微的，几天内会消失，如发烧、头痛、疲劳、恶心等过敏
反应：这种情况很少见，但有些人可能会对狂犬病疫苗中的成分产生过敏反应，在最严重的情况下可能导致过敏性休克[]。
多剂疫苗接种要求对于某些人来说，接种疫苗需要多剂才能获得最佳效果可能会很麻烦和不方便，尤其是在接触后接种疫苗时。
对于那些接触过狂犬病病毒的人，必须尽早接种疫苗。可能需要联合使用狂犬病疫苗和免疫球蛋白，这进一步增加了治疗的复杂性和成本[]。
费用尽管狂犬病疫苗在大多数地区是免费的或便宜的，但在一些低收入国家或地区，疫苗费用可能是一个沉重的负担[]。
由于狂犬病疫苗接种需要多剂接种，有些人可能由于经济原因无法及时完成疫苗接种。
疫苗供应不足狂犬病疫苗的供应在某些地区可能受到限制，特别是如果疫苗生产或分销出现问题，这可能会影响疫苗的及时供应[]。
冷链要求由于狂犬病疫苗必须冷藏或冷冻保存，因此冷链维护可能具有挑战性，尤其是在资源有限地区或一些没有电的地方[]。

3.3. 新型人狂犬病疫苗的开发

尽管人类狂犬病疫苗已经使用多年，但该疫苗仍然未能在特定情况下保护一些感染患者。在一些资源有限的地区，分发和推广疫苗接种仍然困难。因此，需要开发新的疫苗来改善延迟的抗体反应和较弱的细胞免疫力，以提供全面保护[]。此外，降低成本并提高疫苗接种的便利性也至关重要。最近，已经开发或正在开发更有效、更安全、耐热且更便宜的人用狂犬病疫苗。

3.3.1. 基于 Vero 细胞的狂犬病疫苗

Vero 细胞（绿猴肾细胞）是一种连续的非整倍体细胞系，表明它们的染色体数量异常。已知连续 Vero 细胞系具有许多分裂周期而不会老化。与其他哺乳动物细胞不同，Vero 细胞在感染病毒时不会分泌干扰素 α/β，因为它们的干扰素分泌基因有缺陷 []。然而，它们仍然具有干扰素 α/β 受体 （IFNAR），并且在将干扰素添加到培养基中时可以对干扰素产生反应。Vero 细胞不含动物或人类成分，残留 DNA 含量低。因此，它们已被广泛用于病毒感染的分子机制研究和疫苗生产，例如纯化的 Vero 细胞培养的冻干狂犬病疫苗 （PVRV） []。一些成功的临床试验说明如下。

2022 年，Quiambao 等人在 Vero 细胞中开发了一种狂犬病疫苗候选物 （PVRV-NG），而不是在暴露前方案中获得许可的人二倍体细胞培养狂犬病疫苗 （HDCV） []。在一项 II 期随机临床研究中，菲律宾 2-11 岁的健康儿童和 12-17 岁的青少年被随机分配在第 [D] 0、D7 和 D28 天接受 3 次 PVRV-NG 或 HDCV 注射，比例为 2：1 []。他们在第一次接种疫苗后第 0 天、第 42 天和 6 个月 （M6） 测量狂犬病病毒中和抗体。他们评估了疫苗接种期间和最后一次注射后 28 天的安全性。此外，他们在最后一次接种疫苗后 6 个月内监测严重不良事件 []。他们发现，两组所有 342 名参与者（包括 171 名儿童和 171 名青少年）在 D42 时的狂犬病病毒中和抗体 （RVNA） 滴度为 ≥0.5 IU/mL，超过 90% 的参与者在 M6 时的 RVNA 滴度为 ≥0.5 IU/mL[]。该结果显示 PVRV-NG 和 HDCV 的血清转化率相似。每次接种疫苗后和最后一次给药后 6 个月内，两组不良反应的类型和严重程度相似 []。这项研究表明，PVRV-NG 的免疫特征在暴露前环境中与 HDCV 几乎相同，并且耐受性良好，没有安全问题，表明 PVRV-NG 有望成为一种良好的人类狂犬病疫苗。

2023 年，Pichon 等人在 Vero 细胞中开发了一种狂犬病疫苗候选药物 （PVRV-NG），然后将该候选疫苗重新配制为 PVRV-NG2 []。他们在 5 项多中心、观察者盲法的 II 期试验中评估了 PVRV-NG，并研究了三种不同剂量（抗原含量）的 PVRV-NG2 与 HDCV（Imovax 狂犬病®）相比的安全性和免疫反应 []。在该试验中，健康成人 （N = 320） 被随机分配接受 PVRV-NG2（低、中或高剂量）、PVRV-NG 或 HDCV（2：2：2：1：1 比例）根据第 [D] 天第 0、3、7、14 和 28 天的五剂暴露后方案通过肌肉注射 （IM） 注射;此外，所有参与者都在第 0 天通过肌内注射接受了人狂犬病免疫球蛋白 []。0、14、28、42 和 6 个月后，评估他们的免疫原性，并将血清转化率计算为参与者含有针对狂犬病病毒的中和抗体滴度 ≥0.5 IU/mL 的比率 []。在每个时间点，几何平均滴度随抗原含量的增加而增加。对于 PVRV-NG2 的几何平均滴度，高剂量最高;然而，中等剂量与 HDCV 相似，剂量与 PVRV-NG 相似 []。在安全性测定中，PVRV-NG2 与 PVRV-NG 相似，但 PVRV-NG2 或 PVRV-NG （36.7-47.5%） 的注射部位反应较少，而 HDCV （61.5%） []。这项研究表明，与目前的 HDCV 疫苗相比，高剂量 PVRV-NG2 的免疫原性和安全性可以成为更好的暴露后预防疫苗。

2023 年，Huang 等人开发了一种基于 Vero 细胞的狂犬病疫苗 （PVRV-WIBP），并评估了人类使用的安全性和免疫原性 []。在 III 期临床试验中，招募了 1 期 40 名参与者和 2 期 1956 名年龄在 10 至 50 岁之间的受试者。在安全性评估方面，20 名第 1 阶段的参与者接受了 4 剂或 5 剂 PVRV-WIBP 方案 []。然而，在第 2 阶段，1956 名受试者被随机分为 3 组，分别接受 5 剂 PVRV-WIBP、5 剂 PVRV-LNCD 和 4 剂 PVRV-WIBP []。他们在接种疫苗后第 7 天或第 14 天以及第 35 天或第 42 天测量了针对狂犬病的血清中和抗体滴度，并记录了超过 6 个月的不良事件。在 PVRV-WIBP（4 剂和 5 剂）和 PVRV-LNCD 组中，他们发现大多数不良反应是轻微的，甚至中度反应在每次注射后 1 周内也得到缓解 []。结果显示，所有三组在初始给药后 14 天均发生完全血清转化 []。与 PVRV-LNCD 组相比，PVRV-WIBP 组（4 剂或 5 剂）的易感受试者在完成完整疫苗接种计划 14 天后表现出更高的狂犬病病毒中和抗体滴度 []。PVRV-WIBP 诱导的免疫反应与 PVRV-LNCD 几乎相同，并且在 10-50 岁的健康个体中耐受性良好 []。这项研究表明，PVRV-WIBP（四剂和五剂方案）可以成为暴露后预防的替代狂犬病疫苗。

3.3.2. 使用基于 Vero 细胞和人狂犬病免疫球蛋白的狂犬病疫苗进行暴露后预防

WHO推荐，对于III.类重度狂犬病暴露患者，应进行大量伤口清洗、立即接种疫苗和施用人血源性狂犬病免疫球蛋白（human blood-derived rabies immunoglobulins， HRIG），以预防暴露后预防[]。美国疾病预防控制中心（USA Center for Disease Prevention and Control， CDC）也建议狂犬病暴露后预防包括清洗伤口、人狂犬病免疫球蛋白（human rabies immune globulin， HRIG）和四剂系列疫苗[]。HRIG 仅在暴露后开始时给予一次，并且仅适用于以前未接种疫苗的人。HRIG 可以提供即时抗体保护，直到患者能够主动产生自己的抗体，但一些研究表明，HRIG 可能在一定程度上干扰狂犬病疫苗的免疫原性 []。尽管如此，PVRV-NG 和 HRIG 的联合治疗已在一些动物研究和临床试验中被证明是有前景的。

2022 年，Bernard 等人研究了 HRIG 对基于 Vero 细胞的下一代狂犬病候选疫苗 （PVRV-NG） 的干扰，与仓鼠模型中的标准护理疫苗相比 []。他们通过四剂暴露后预防计划评估了人类或马 HRIG 对 PVRV-NG、Verorab® 和 Imovax® 狂犬病 （HDCV） 诱导的免疫反应的干扰 []。对于有或没有 HRIG 的疫苗，他们还分别测定了针对狂犬病的血清中和抗体滴度和特异性血清 IgM 滴度 []。他们暂时发现了 HRIG 对 PVRV-NG 的干扰，这与 PVRV 相似，并且在第 7 天往往低于 HDCV []。结果显示，与仓鼠的标准护理疫苗相比，HRIG 对 PVRV-NG 的干扰相似或更少 []。研究表明，这种结合了基于 Vero 细胞和 HRIG 的 PVRV-NG 的治疗方法，是人类狂犬病暴露后预防的前景。

2024年，Pineda-Peña等人使用与获得许可的PVRV（Verorab@）和HDCV（Imovax狂犬病®）相同的Pitman-Moore毒株开发了下一代狂犬病疫苗（PVRV-NG2）[]。他们评估了 PVRV-NG2 在有和没有 HRIG 肌内注射的免疫原性和安全性，以在类似的暴露后预防模型中与 PVRV+HRIG 和 HDCV+ HRIG 进行比较 []。在双中心、改良和双盲 III 期研究中，健康成人 ≥18 岁 （N = 640） 按比例 3：1：1：1 随机分配到 PVRV-NG2+HRIG、PVRV+HRIG、HDCV+HRIG 或 PVRV-NG2 单独接种，并在第 D 0、第 3 天、第 7 天、第 14 天和第 28 天作为单一疫苗接受接种，适用人群的 HRIG 为 D0 []。他们测定了 D0 和 D14、D28 和 D42 （疫苗接种后） 的 RVNA 滴度。所有参与者都达到狂犬病病毒中和抗体 （RVNA） 滴度 ≥0.5 IU/mL（主要目标），显示 PVRV-NG2+HRIG 与 PVRV+HRIG 和 HDCV+HRIG 相比具有非劣效性 []。他们还评估了最后一次注射后长达 6 个月的不良事件。结果显示，几乎所有参与者（99.6%，PVRV-NG2+HRIG;100%，PVRV+HRIG;98.7%，HDCV+HRIG;100%，单独使用 PVRV-NG2）在第 28 天达到 RVNA 滴度≥0.5 IU/mL，并且在所有时间点的几何平均滴度组间相似 []。此外，PVRV-NG2 疫苗的安全性与其他组相似 []。研究表明，PVRV-NG2+HRIG 的免疫原性和安全性与目前用于暴露后预防的标准狂犬病疫苗几乎相同，因此 PVRV-NG2+HRIG 有望成为人类狂犬病的联合治疗。

3.3.3. 使用含有佐剂的狂犬病疫苗进行暴露后预防

2023 年，Yu 等人使用 PIKA（一种可与 toll 样受体 3 （TLR3） 相互作用的双链 （ds） RNA 化学稳定类似物）作为灭活纯化狂犬病病毒疫苗的佐剂，以促进免疫反应 []。在动物研究中，他们测试了在中国流行的七种狂犬病病毒株。结果表明，PIKA 狂犬病疫苗在小鼠体内不使用免疫球蛋白时具有 80% 以上的保护效力 []。PIKA 狂犬病疫苗显示，接种疫苗后 5 天内中和抗体水平显著增强，表明与获得许可的狂犬病疫苗相比，诱导的免疫反应更多 []。他们发现，PIKA 狂犬病疫苗导致产生对抗原有反应的 IFN-γ T 细胞显著增加 []。此外，接种鼠兔狂犬病疫苗后，注射部位的 IL-1β、IL-6、CCL-2 和 TNF-α 水平均升高 []。结果还表明，血清中趋化蛋白和促炎分子的水平正在增加[]。通过在 TLR3 敲除小鼠中的测试进一步证实了 PIKA 的作用方式，验证其功能依赖于 TLR3 通路 []。研究表明，PIKA 有可能成为佐剂，无需 HRIG 给药即可使狂犬病疫苗具有显着的高效性。

3.3.4. 使用单克隆抗体组合进行暴露后预防

使用免疫球蛋白进行人狂犬病暴露后预防的被动免疫是人单克隆抗体 （mAb） 或 HRIG。目前，由于 HRIG 的供应有限且存在潜在的安全风险，建议用新兴的 mAb 或 mAb 组合替代传统的 HRIG。

2024 年，Long 等人通过混合两种人单克隆抗体 RM02 和 RM05（质量比 1：1）开发了一种复合 mAb CRM25，它们是非竞争性和非重叠的 mAb []。他们发现 CRM25 可以交叉中和狂犬病病毒株，并且还显示出对所有测试的常见狂犬病病毒和非狂犬病病毒 I 类狂犬病病毒的感染的抑制作用 []。结果显示，与 HRIG 相比，CRM25 可以保护叙利亚金仓鼠免受致命的狂犬病病毒攻击 []。研究表明，CRM25 可能是未来临床试验中狂犬病暴露后预防的潜在治疗候选者。

4. 讨论

狂犬病主要通过动物咬伤（尤其是犬）传播;因此，暴露前预防对动物至关重要。因为人类不是狂犬病的媒介。除器官移植病例外，暴露前预防仅针对专业风险才需要，而暴露后预防对于预防人类狂犬病至关重要。动物疫苗的开发应侧重于暴露前预防。然而，与动物狂犬病疫苗不同的是，人狂犬病疫苗的开发侧重于暴露后预防的临床应用。为了实现 WHO 到 2030 年根除狂犬病的目标，应强调新的狂犬病/溶疮病毒疫苗的发展和优势。

传统动物疫苗的挑战，包括覆盖率不足、安全性、长期有效性存疑和耐药性，可能是动物狂犬病推广的障碍。幸运的是，一些新型候选疫苗可以克服这些限制;例如，使用佐剂相对安全的灭活疫苗能够提高有效性;口服减毒疫苗能够扩大疫苗接种覆盖率;基于 mRNA 的疫苗可能提供一种安全、有效且耐药性较低的疫苗。因此，口服基于 mRNA 的疫苗可以被视为未来潜在的动物狂犬病疫苗，尽管冷链要求仍然是一个关键问题，尤其是对于野生动物。

目前的人类狂犬病疫苗通常被认为是针对病原体的治疗性疫苗，因为它们通常用于针对狂犬病病毒的暴露后免疫。暴露于患有狂犬病的动物后及时治疗至关重要，因为狂犬病疫苗对已经出现临床症状的病毒感染无效，尤其是在侵入中枢神经系统后。目前的人类狂犬病疫苗（例如 HDCV、HKCV、PCECV）存在一些缺点，包括免疫反应不完全、副作用、多剂量要求和费用。因此，PVRV 已成为疫苗开发的合适对象，以提高有效性和安全性，以及降低费用。Vero 细胞的优点包括多次循环分裂而不老化、不含动物或人类成分以及低残留 DNA 含量。此外，Vero 细胞易于在培养基中低成本培养，并且可以纯化和冷冻干燥以生产狂犬病疫苗。为了提高疗效，可能需要 PVRV 和 HRIG 的组合。然而，HRIG 通常难以采集且价格昂贵，在某些研究中甚至可能在一定程度上干扰狂犬病疫苗的免疫原性。与 HRIG 相比，佐剂（例如 PIKA）和 mAb 更容易获得、更便宜且更安全。因此，添加佐剂或 mAb 组合可能是无需 HRIG 给药的狂犬病疫苗的替代选择。

除了 PVRV 之外，基于 mRNA 的疫苗是另一种有前途的人类狂犬病候选疫苗，尽管需要更多证据才能在临床试验中证明其安全性和有效性 []。基于 mRNA 的疫苗具有以下几个显着优势：（1） 安全且抵抗力较低，因为仅使用了一小部分病毒遗传物质;（2） 剂量率低;（3） 狂犬病病毒自我逆转的可能性最低;（4） 插入诱变风险低;（5） 高效;（6） 加快开发周期;（7） 低成本制造的潜力 []。此外，在一些动物研究中，基于 mRNA 的疫苗已被证明可有效诱导针对狂犬病的细胞免疫和体液免疫 [105,106,107]。

目前用于人用的 mRNA 疫苗主要通过肌肉注射或皮下注射给药。为了减轻疼痛、压力、成本和疫苗接种的专业要求，包括口服和气雾剂输送（例如鼻内和口服吸入）在内的非侵入性途径正在成为动物疫苗的首选途径。因此，应设计新的载体来提高 mRNA 疫苗对这些非侵入性给药途径的有效性和稳定性。科学家必须评估 mRNA 疫苗在自然动物中引起的不良事件和过敏反应。此外，还需要开发一种安全有效的递送工具（例如，纳米颗粒、病毒、病毒样颗粒），以保护 mRNA 疫苗免受动物消化和变性。目前，由于需要昂贵的递送工具和冷链，mRNA 疫苗的费用仍然很高。如果将来能够以低成本和高质量开发 mRNA 疫苗，那么对于预防人类和动物狂犬病都极为重要。

致谢

我们感谢 Tsu-Hsiang Kuo 对本综述的修订和编辑。

作者贡献

S.-J.C.， S.-C.W.， C.-I.R.和 Y.-CC撰写了这篇文章。Y.-C.C. 设计、组织和审查了本文。所有作者均已阅读并同意手稿的已发表版本。

狂犬病病毒的感染和预防 – PMC //https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11858514/

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