?引言:
随着国际对埃博拉病毒研究的进一步深入,汤森路透在去年发布的《疾病综述-—埃博拉出血热》基础上对全文细节描述及治疗领域做了进一步更新,并就其相关的治疗指南及文献参考做了大量的综合整理。目录中橙色部分为更新部分,大家如对全文PDF版有需求,可点击提交注册申请。
目录
关于埃博拉出血热
埃博拉病毒
传播方式
致病机制
风险因素
流行病学
疾病负担
诊断
鉴别诊断
预防
疫苗
治疗
抗病毒药物
单克隆抗体
小分子干扰RNA
磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PHOSPHORODIAMIDATEMORPHOLINOOLIGOMERS,PMO)
康复期患者血液制品
埃博拉出血热治疗药物的现有研发管线
抗埃博拉病毒治疗靶标
相关网站
部分在线出版文献
埃博拉出血热治疗指南
相关网站
参考文献
埃博拉出血热和埃博拉病毒
埃博拉病毒病(又名埃博拉出血热)是一种严重的出血性疾病,由五种埃博拉病毒之一感染引起。埃博拉病毒(见图1)是毒力极强的动物源病原体,对赤道非洲地区的公共健康构成了很大威胁。自从该类病毒于20世纪70年代中期被首次发现以来,近10年已有多次在人类和灵长类动物中的爆发记录,最近2次为年夏季在乌干达和刚果民主共和国爆发,以及年春季在西非爆发。
埃博拉病毒被列为生物安全4级(BSL-4)病原体(快速风险评估:埃博拉出血热在西非爆发——第7版(欧洲疾病预防控制中心,年10月)),而且,截至目前还有任何药物和疫苗可用于人类或动物的埃博拉出血热治疗或预防(Choi,J.H.andCroyl,M.A.,)。感染埃博拉病毒会导致严重的免疫抑制和全身性炎症反应,对血管、凝血系统和免疫系统造成潜在致命伤害。该病平均致死率为65%,但可高达90%,导致人们担心埃博拉病毒可能被用作生化武器。目前尚无有效的可用于人类或动物的治疗方法或疫苗以对抗埃博拉病毒。
图1埃博拉病毒的电子显微镜图片。由美国疾病控制和预防中心的微生物学家FREDERICKA.MURPHY拍摄的一幅彩色透射电子显微镜(TEM)照片,揭示了埃博拉病毒所具有的一些超微形态结构。
埃博拉病毒
病毒性出血热是一类由RNA病毒引起、可危及动物和人类生命的疾病,这些RNA病毒归属于4个不同的科:沙粒病毒科、丝状病毒科、布尼亚病毒科和黄病毒科。
埃博拉病毒及相关的马尔堡病毒(维多利亚湖马尔堡病毒)属于丝状病毒科,单股反链病毒目。与其他丝状病毒一样,埃博拉病毒是有包膜、不分段、单链的负链RNA病毒,其颗粒呈丝状,直径(80nm)均匀,但长度各异,最长可达nm。
图2:埃博拉病毒的结构
其长达18.9kb的病毒基因组由编码7个结构蛋白和1个非结构蛋白(sGP)的8个主要亚基因组mRNA组成,其中7个结构蛋白的组成方式为:3’前导区-核蛋白(NP)-病毒蛋白(VP)35-VP40-糖蛋白(GP)-VP30-VP24-RNA-依赖的RNA聚合酶(L)-5’尾部非编码区。参与病毒转录和复制的核糖核蛋白复合物由NP和RNA依赖的RNA聚合酶包封的基因组RNA分子构成,且NP与VP30和VP35相连。三聚体糖蛋白GP在病毒包膜上形成表面刺突,介导细胞附着和进入;GP充当“盾牌”,阻碍抗病毒免疫,并被认为是致病的主要决定因素。VP40作为最丰富的蛋白质,与内表面相连并驱动病毒出芽进程。VP24、VP35和NP为生成核衣壳所必需,也是致病性的重要决定因素。VP35作为Ⅰ型干扰素受体拮抗剂,VP24则干扰干扰素信号通路。最近还证明VP35具有结合并掩盖病毒RNA的能力,从而防止宿主免疫系统对病毒的攻击。现已通过低温电子显微镜和低温电子断层扫描测得埃博拉病毒的三维结构。
目前已发现5种不同的埃博拉病毒。其中4种首次发现于非洲,对人类和非人类灵长类动物具有致病能力,包括:苏丹埃博拉病毒(SEBOV,发现于年)、扎伊尔埃博拉病毒(ZEBOV,发现于年)、塔伊森林埃博拉病毒(原称科特迪瓦埃博拉病毒)(CIEBOV,发现于年)和本迪布焦埃博拉病毒(BEBOV,发现于年)。第5种病毒,即雷斯顿埃博拉病毒(REBOV,发现于年),仅发现于菲律宾,迄今似乎只在非人灵长类动物和家猪中引起疾病并和人类中的渐进感染有关系。不同的病毒株具有不同的毒性,其中ZEBOV致死率最高。除了对人类有致病性以外,埃博拉病毒也在类人猿中表现出显著的发病率和死亡率。
表1重要的RNA病毒及其导致的人类疾病
传播方式
丝状病毒可在人畜间传播,普遍认为果蝠是病毒原宿主,也是感染的主要来源。狐蝠科蝙蝠可能是扎伊尔埃博拉病毒[可导致埃博拉出血热,曾由世界卫生组织(WHO)于年8月报道]的天然宿主,而且已在病毒流行地区发现了自然感染的果蝠,尽管果蝠本身并不因此发病或死亡。当然,其他潜在的宿主和载体也可能存在。例如,猪已被确定为REBOV的自然宿主,抱尾果蝠被认为是一个可能的天然宿主。
我们知道,埃博拉病毒可以感染类人猿,而且这类动物被感染后有很高的病死率。但考虑到这类动物的数量正在不断下降以及活动的地理范围有限,表明类人猿很可能是埃博拉病毒的终宿主而不是中间宿主(Pigott,D.M.tal.,)。
埃博拉病毒往往是从受感染的动物尸体传播给人类的。在非洲的病毒流行区,黑猩猩等灵长类动物常常被作为食物。病毒一旦感染一个人,通常可通过皮肤黏膜表面或伤口传染给其他人,即个体直接与被感染人体或尸体的体液(血液、唾液、尿液、粪便、汗水、生殖器分泌物)、组织或者器官。埃博拉病毒的人对人传染率相对较低,二次接触的传染率约为10%。只有当患者出现急性症状时,这种疾病才具有传染性。而且当疾病发展到晚期阶段或者患者刚刚去世不久时传染性最大(快速风险评估:埃博拉出血热在西非爆发——第7版(欧洲疾病预防控制中心,年10月)。发病后40-天,正在康复中的男子的精液中还可以检测到埃博拉病毒。虽然美国陆军传染病医学研究所建议幸存者因在三个月内避免性接触,但是绝大多数疾病指南推荐只需要在61天内采取预防措施即可(MacKay,I.M.andArdn,K.E.,)。
在医疗机构里,传染很常见,那里的医生和护士与处在传染性最强阶段的患者及其身体分泌物密切接触。如果患者的样本没有严格谨慎地处理,那么实验室也可能发生感染。年,在苏丹和扎伊尔病毒爆发期间,重复使用被污染的针头是疾病传播的主要途径。病毒还可能通过母乳从被感染的母亲传播给婴儿。在自然和实验室环境中都没有发现空气传播的证据。
致病机制
埃博拉病毒可侵染多种细胞类型,但较容易感染单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞并在其中复制。这些细胞在病毒通过淋巴系统和血液在人体内的后续扩散过程中也起到重要的作用。病毒的复制非常迅速,大多发生在次级淋巴器官和肝脏中;随后扩散到肝细胞、内皮细胞、成纤维细胞和上皮细胞。尽管病毒在器官(如肝)中的复制迅速而广泛,但所产生的毒素和破坏程度不足以导致死亡或埃博拉出血热等严重反应,这提示宿主的反应也对疾病发生具有促进作用。细胞因子和其他炎性介质的急剧释放引起细胞因子大量产生,导致从血管渗漏到T细胞凋亡等一系列不良后果。在感染早期出现的强烈而平稳的免疫应答可获得更有利的结果,其特征为在症状发作2d内为IgM应答,在症状发作5~8d内为IgG应答。
在2到21天的潜伏期之后,埃博拉出血热突然出现,其早期症状不固定,包括发热、寒战、全身不适和肌痛。接下来表现为虚脱、厌食、恶心/呕吐、腹痛、腹泻、胸痛、咳嗽、气短、头痛、精神错乱、昏迷、水肿或体位性低血压等多系统症状。出血症状在病情最严重的时候出现,包括瘀点、瘀斑,无法控制的出血或从静脉穿刺部位渗血,以及黏膜出血;尽管只有不到一半的患者有出血表现,但出血症状也可能很严重。如果出血症状发生,大量失血通常会影响到胃肠道。晚期症状包括休克、抽搐、严重的代谢紊乱、弥漫性凝血功能障碍和多重器官衰竭,其表现在某些方面与脓毒性休克(见败血症和感染性休克)相似。早期症状越明显,病情发展越迅速,死亡率越高,死亡发生在症状出现后6~10d内。
感染途径可能同时影响疾病进程和转归。通过接触暴露而导致传染的潜伏期比肠道感染的潜伏期更长(9.5vs6.3d)。病毒载量与转归相关,人类和非人灵长类动物的数据显示当每毫升血液中的病毒低于1×.5PFU时,存活的可能性更高。转归还与感染毒株密切相关。病死率范围从扎伊尔埃博拉病毒种的60%~90%到苏丹埃博拉的40%~60%、本迪布焦埃博拉病毒的约40%不等。目前只有一名感染了塔伊森林毒株的幸存者;对世界卫生组织的数据综合分析后显示,年埃博拉出血热爆发涉及扎伊尔埃博拉病毒、苏丹埃博拉病毒和本迪布焦埃博拉病毒,平均病死率估计为65.4%(Lfbvr,A.tal.,)。尚未见报道感染了雷斯顿埃博拉病毒之后存活的人类患者。年2月,据世界卫生组织报告,在菲律宾4人与被感染的猪接触后,检测出雷斯顿埃博拉病毒抗体呈阳性,但没有表现出疾病症状。虽然在这个时候的雷斯顿埃博拉病毒株对人的致病性较弱,但值得注意的是,所有被分析的受试者均为健康成年男性。此期间更多易感人群的数据无法获得,如儿童、孕妇或免疫抑制患者。
幸存者可能会在急性疾病痊愈后较长一段时间内患有后遗症,包括脊髓炎、复发性肝炎、精神病、葡萄膜炎和长期的健康状况不佳,以及社会心理后遗症,如恐惧和排斥。在感染后几年可检测到较高的抗体滴度。
风险因素
除了周期性的爆发以外,埃博拉病毒通常不会长期存在于人类群体中。因此,EBOV从天然宿主向人类的传播似乎涉及一个或多个随机事件:通常先从天然宿主(蝙蝠)偶然地传播给非人宿主(黑猩猩、大猩猩),随后人再通过狩猎和处理丛林肉的方式与受感染的动物接触,但是从蝙蝠直接传染给人类也是有可能的。在菲律宾观察到雷斯顿埃博拉病毒在家猪中相互感染,后续的实验室研究观察也发现扎伊尔埃博拉病毒能在猪中间传播,虽然还没有发生由动物传播给人的事件,但仍然导致公众对于“人类理论上也可能通过食用由被感染的猪加工的食品及其他产品而导致感染”一说的 人对人传播埃博拉病毒的危险因素包括与疾病患者的近距离接触,主要发生在家庭或卫生保健机构,以及在整理和埋葬尸体的过程中发生的接触。医护人员在低级防护下,具有非常高的感染风险。
流行病学
埃博拉出血热的首个病例报告发布于年,在扎伊尔北部(现在的刚果民主共和国)和苏丹南部两处地区几乎同时爆发。爆发的病原体被确定为一种新型纤维病毒的两个不同的类型,以扎伊尔北部的一条河流的名称命名为“埃博拉”。
自此之后,埃博拉出血热的确诊病例被相继报道出现在刚果、科特迪瓦、刚果民主共和国、加蓬、苏丹和乌干达,如所示。乌干达在年10月至年2月期间曾爆发严重疫情,人出现临床病症,(53%)人死亡。
年7月,WHO在乌干达证实了埃博拉病毒的新数据。截至年8月17日,WHO已报道了共24例在乌干达出现的埃博拉出血热累计疑似和确诊病例,包括16例死亡,并指出此次爆发已得到控制。然而,在年8月,刚果民主共和国报道了15例新的疑似病例和10例死亡。截止9月15日,在刚果出现的实验室确诊和疑似埃博拉出血热人数已经达到46,其中19例死亡。如表2所示,年总计出现了3次独立的埃博拉病毒爆发。
年3月,世界卫生组织接到通报,埃博拉病毒在新几内亚爆发,随后蔓延到利比里亚。科学家之后确定此次埃博拉出血热爆发的首次感染发生于年12月的几内亚偏远地区(Briand,S.tal.,)。据世界卫生组织,这是该疾病第一次在西非发现,而且也是有史以来最大、最复杂和最严重的一次。截至年1月12日,世界卫生组织和美国疾病预防控制中心已接到全球范围内可能、疑似和确诊病例报告共例,其中包括例死亡。这些报告病例中,例发病病例和例死亡病例出现在病情传播最广泛和严重的国家:几内亚、塞拉利昂和利比里亚(见世界卫生组织全球预警和应对:埃博拉病毒疾病(EVD)和埃博拉出血热——年最新西非埃博拉疫情信息(美国疾病预防控制中心))。
据世界卫生组织,本次疫情至少有另外15个国家处在高风险中:马里、科特迪瓦、塞内加尔、几内亚比绍(这四个国家与三个受灾国接壤)、贝宁、喀麦隆、中非共和国、刚果民主共和国、加纳、南苏丹、尼日利亚、毛里塔尼亚、多哥和布基纳法索(Gulland,A.,)。这次首个埃博拉病例是年10月23日在马里被报告的,该国与几内亚紧邻。
这次埃博拉疫情的程度是前所未有的,但是因为漏报,仍然认为被大大低估(Mltzr,M.I.tal.,)。美国预防控制中心的流行病学专家使用EbolaRspons的建模工具,对漏报因素2.5进行估计,作出预测:如果没有规模化的有效干预措施,截至年9月30日,塞拉利昂和利比里亚总计约有例埃博拉病例(校正漏报后总病例为20例)(Mltzr,M.I.tal.,)。利比里亚基本再生数(RO)为1.51,塞拉利昂是1.38(匿名,),而在那几个最流行的国家里病例数呈几何级数增长。在利比亚,埃博拉病例数每24天增加一倍,在塞拉利昂每30天病例数翻番(匿名,)。根据美国疾病预防控制中心的预测模型,如果这个趋势继续,而且没有其他的社会行为的干预或改变(例如:不安全的丧葬习俗显著减少),到年1月20日,利比里亚和塞拉利昂的埃博拉病例将有大约55万例(校正漏报后为万例)(Mltzr,M.I.tal.,)。不过,美国耶鲁大学的研究人员和合作者后来发表了新的分析,新分析将集群效应作为影响疾病传播的一个重要因素来考虑。他们估计塞拉利昂的RO值为1.4,继发性感染的RO值为1.35。他们还声称,漏报并不如最初担心的那样普遍,塞拉利昂漏报病例大约只有17%(最大70%)(Scarpino,S.V.tal.,)。
这次疫情的病死率估计约为51%,但是在某些地理范围,病死率从42%至66%不断那个。当然,因为没有考虑到发病和疾病结果之间的延迟,这个比例也可能被低估。伦敦大学卫生和热带医学学院的研究人员估计,实际病死率接近70%(Kucharski,A.J.andEdmunds,W.J.,)。基本再生率(RO)也因受影响地区的不同而不同。尽管之前报告的RO值接近1.5,美国国立卫生研究院的研究人员利用利比里亚的Monsrrado县的数据进行的一项疾病传播模型研究显示该地区的RO值为2.49(Lwnard,J.A.tal.,)。
年8月8日,世界卫生组织总干事陈冯富珍宣布,西非爆发的埃博拉疫情为“国际 9月30日,美国疾病预防控制中心证实,在美国确诊首例输入性埃博拉病毒感染。病人是利比里亚人,在无症状的情况下到达美国,5天后发病(美国确诊首例输入性埃博拉病例(美国疾病预防控
制中心,年9月30日))。年10月,首例在非洲大陆以外地区被感染的埃博拉病例在西班牙马德里被报告。该名患者是助理护士,曾在9月参与治疗因患病而回国治疗的西班牙传教士(确诊埃博拉病毒继发感染(西班牙卫生、社会服务和平等部,新闻稿,年10月6日))。10月,美国两名在该国为输入性埃博拉患者提供医疗服务的医务人员被诊断为埃博拉病毒感染。
基因测序表明,西非这次的埃博拉疫情是由几种不同株型的扎伊尔埃博拉病毒引起的。该病毒每年会在每个位点发生大约7×10–4的突变,过去几十年流行范围覆盖中非到几内亚以及西非。这次西非疫情看上去并不涉及分散的和地区性病毒(Dudas,G.andRambaut,A.,)。但是,哈佛大学的研究人员报告,8月是埃博拉病毒突变最快速的季节,这会影响到当前的诊断和未来的疫苗预防和治疗药物的开发(Gir,S.K.tal.,)。
世界卫生组织通过实验室检测证实,年8月26日刚果共和国同时发生了一次埃博拉疫情(世界卫生组织全球预警和应对:埃博拉出血热),不过这个疫情与西非疫情无关。10月9日,世界卫生组织报告,刚果共报告了68例病例和49例死亡(世界卫生组织全球预警和应对:埃博拉出血热)。
表2埃博拉出血热既往疫情年表
注:统计时间截至年3月
缩写含义:SEBOV,SUDANEBOLAVIRUS;ZEBOV,ZAIREEBOLAVIRUS;BEBOV,BUNDIBUGYOEBOLAVIRUS;CIEBOV,C?TED’IVOIREEBOLAVIRUS.
来源:Ebolahamorrhagicfvr.FactshtNo.(WorldHalthOrganization,updatdMarch).Availablat 在一般情况下,埃博拉出血热是一种较为罕见的疾病,因此对社会造成的直接负担相对较低。然而,对受影响群体造成的长期、间接负担不可忽视。例如,在一个医护人员很少的社区,如果护士或医生患病或死亡将导致居民没有任何医疗护理可言。此外,对于一个资源有限的医疗中心而言,为了照顾埃博拉患者,会导致其他病患可能无法获得基本的治疗和照顾。
年埃博拉疫情(美国疾病预防控制中心现在称其为流行)对经济的影响,如同其本身的规模,也是史无前例的。根据世界银行的预测,在三个受灾最严重的国家(几内亚、塞拉利昂和利比里亚),两年区域性经济影响可能达亿美元(埃博拉:世界银行集团预测,如果疫情在西非持续,经济损失将达数百亿美元(世界银行新闻稿,年10月8日))。
诊断
埃博拉病毒感染只能在实验室得到确诊。许多不同的检测方法已被用于鉴别病毒,其中包括:
对免疫球蛋白G和M的酶联免疫吸附测定(ELISA);
抗原检测试验;
血清中和试验;
逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)法;
临床标本的电子显微镜分析;
通过细胞培养进行病毒分离;
年8月,在埃博拉疫情在西非爆发期间,美国食品和药品管理局授权美国国防部使用一种新型的体外诊断检测来检测埃博拉病毒。这一检测是扎伊尔埃博拉(Targt1)实时PCR(Taqman)检测(EZ1rRT-PCR)被授权用于来自受影响地区、有感染迹象或症状、有感染暴露风险或已经暴露的人群,确认是否有扎伊尔埃博拉病毒感染(用于年西非疫情),检测标本为Trizol灭活的全血或血清标本。这个授权批准仅限于美国国防部用于指定的实验室设备。应根据WHO的指导原则处理 临床标本[参见年3月发布的“疑似或确诊为纤维病毒(如埃博拉病毒,马尔堡病毒)出血热患者的临时感染控制推荐方案”],并在4级生物安全水平实验室(BSL-4)中进行分析。
鉴别诊断
特别是在疫情爆发的早期阶段,由于与疫区某些常见疾病具有类似的症状,导致对埃博拉出血热的诊断造成干扰。这些应当与埃博拉病毒区分的疾病包括:马尔堡病毒和其他病毒性出血热、疟疾、伤寒、志贺氏菌、霍乱、立克次体病、脑膜炎双球菌败血症、鼠疫、钩端螺旋体病、炭疽、伤寒、黄热病、基孔肯雅热和暴发性病毒性肝炎。
预防
病毒爆发期间,应采取适当的预防措施,以减少疾病传播的风险。这些措施包括宣传公共健康信息,涉及如何正确处理潜在感染的动物,如何减少与受感染患者的接触,以及如何正确埋葬疑似死于埃博拉病毒的患者尸体。卫生保健工作人员在与患者接触的过程中有可能受到感染,应佩戴手套和其他适当的个人防护装备。实验室工作人员在处理埃博拉病毒疑似患者的样品时也应采取适当的预防措施。
虽然埃博拉病毒离体后可在液体或干燥物上存活数日,但有效的消毒措施,例如肥皂和水、含酒精的洗手液和漂白剂都能有效地破坏病毒包膜(Fridn,T.R.tal.,)。加温至60°C持续60分钟,或者煮沸5分钟,也能将埃博拉病毒灭活(快速风险评估:西非埃博拉疫情——第7版(欧洲疾病预防和控制中心,年10月))。
在这次西非疫情爆发期间,旅行限制被提议来避免疾病的进一步的蔓延。虽然世界卫生组织不建议采取任何旅行或贸易限制(旅行和运输风险评估:公共卫生机构和交通运输机构中期指南(世界卫生组织,年9月)),但是截至年10月,30个欧盟或欧洲经济体国家曾建议他们的公民采取此类措施。其中,26个国家建议避免或推迟不必要的旅行,4个国家建议不要去受灾地区(快速风险评估:西非埃博拉疫情——第7版(欧洲疾病预防和控制中心,年10月))。受影响的国家在机场实时出境筛查,一些欧洲国家和美国对从受影响地区入境的人员进行入境筛查(快速风险评估:西非埃博拉疫情——第7版(欧洲疾病预防和控制中心,年10月))。
疫苗
由于埃博拉出血热是一种主要影响到欠发达国家的比较罕见的疾病,疫苗开发长期被认为是没有必要的。但是许多因素已经使人们改变了这种看法,最重要的原因是这种病毒可能被用作生物恐怖主义武器。因此,近年来已开发和评价了多种用于暴露前和暴露后预防的疫苗(见表3)。最初研究的疫苗是传统的灭活病毒疫苗,但在非人灵长类动物模型上无效。基于水泡性口炎病毒(VSV)的暴露后疫苗,基于重组5型腺病毒、人副流感3型病毒的暴露前疫苗,以及病毒样粒子疫苗均表现出更强的效果。一种表达扎伊尔和苏丹病毒种的包膜糖蛋白(GP)和核蛋白(NP)的DNA疫苗已在健康成人志愿者中进行了Ⅰ期临床研究。
第一次成功来自于重组VSV埃博拉病毒疫苗。除了在豚鼠、小鼠和恒河猴中获得理想的结果外,该疫苗还成功地应用于意外遭受实验室暴露的个体。该名受试者在意外发生后48h接受疫苗注射,除了发热以外没有观察到疾病的其他症状,并且在3周的观察期内未在血清和外周血中检测到病毒。虽然这一事件似乎表明疫苗的疗效,但该个体从未被证实已实际感染埃博拉病毒。然而,在埃博拉出血热没有任何有效治疗方法的情况下,暴露后疫苗被认为是保护实验室人员和医护人员免受病毒感染的最佳选择。
年9月,美国国立卫生研究院宣布,美国国家过敏和传染病研究所和葛兰素史克共同开发一种实验性埃博拉疫苗开始进入I期临床试验。这三个实验性疫苗是由美国国家过敏和传染病研究所设计的,并在开发过程中与美国陆军传染病医学研究所和葛兰素史克的子公司Okairos合作。候选疫苗采用黑猩猩腺病毒3型(ChAd3)作为载体,来传递来自于两种埃博拉病毒株——扎伊尔埃博拉病毒和苏丹埃博拉病毒的遗传物质片段。在用于非人类灵长类动物的研究中,实验疫苗很好地保护了动物不受埃博拉病毒的感染(Stanly,D.A.tal.,)。在美国的I期临床试验(VRC)招募了20名年龄在18-50岁之间的健康成年人参加。一组为10人,接受肌肉注射;另一组10人,接受了更高剂量的单剂疫苗注射。在48周的时间里,受试者将被评估9次。试验将评估实验性疫苗的安全性以及能否在这些健康成年人体内产生免疫系统应答。11月,4周的结果发表,健康志愿者中单剂量接种后,这个二价疫苗是安全的,并具免疫原性。根据初步报告,在所有20名受试者中,疫苗是安全的并诱发出糖蛋白特异性抗体,而且较高剂量的疫苗可产生更高的免疫应答(Ldgrwood,J.E.tal.,)。这个疫苗还有一价版本,仅包括扎伊尔埃博拉病毒株。这个一价疫苗也开展了I期安全性研究,研究在英国进行,有60名健康成年人参加。测试疫苗显示出免疫原性,并且没有报告安全性问题(Rampling,T.tal.,)。这个rChAd3疫苗还在马里和瑞士成功了完成了I期研究(Mohammadi,D.,),并将于年初在利比里亚开展II/III期研究。
年10月,美国沃尔特?里德陆军研究所开始了评估VSV-EBOV的I期临床试验。这个埃博拉病毒疫苗是由加拿大公共卫生署的国家微生物实验室的科学家开发的,最初得到了加拿大政府的资助。现在VSV-EBOV的开发是由NwLinkGntics和默沙东公司合作开展的。志愿者参加的研究用于测试这个疫苗的安全性,确定合适的剂量,并对不良反应进行观察(Mohammadi,D.,)。目前该疫苗正在利比里亚开展II/III期临床试验。
为了提供针对埃博拉所有毒株以及相关的马尔堡病毒的最佳防护,一种理想的终极疫苗需要至少包含3种成分。此外,考虑到病毒流行地区较为偏远,因此单剂量疫苗最为理想。最后,疫苗的给药途径也是一个需要考虑的重要问题。虽然肌肉注射是目前应用最广泛的疫苗给药途径,然而必须用针来注射的产品在病毒爆发状况下会带来严重的安全风险。因此,业内已提出黏膜免疫(例如,鼻内或口服)作为一个有吸引力的替代方案,并且正在推行无针注射给药系统。在一般情况下,暴露后预防性疫苗可用于疫区医护人员的常规性接种,也可用于疫情爆发后对当地人群进行的大规模接种,因此被认为是最实用的方法。
年10月,世界卫生组织召集科学家、制药公司、国际机构、非政府组织和开发银行开会,以建立一个计划,加快实验性埃博拉疫苗的开发和使用。世界卫生组织预测,需要在年中准备数十万剂疫苗。而且,考虑到开发失败的风险,需求的增加和未来的储备,不论西非疫情的结果如何,都应该以目前的进度继续开发疫苗(世界卫生组织关于埃博拉疫苗开发和融资的高级别会议——总结报告(世界卫生组织,年10月23日))。年1月,世界卫生组织主导的回忆宣布,计划在三个受灾最严重的国家“在一个月内”开始埃博拉疫苗的III期研究(Mohammadi,D.,)。
表3正在积极开发中的埃博拉疫苗
埃博拉出血热的治疗
目前尚无安全有效的疫苗,也没有任何有效的治疗埃博拉出血热的具体方法。维持疗法是目前唯一的选择,其治疗目的是维持血液体积和电解质平衡,缓解疼痛以及控制继发性感染。应对患者进行隔离,所有与之接触的人都应进行追踪。医务人员应遵循正确的程序,包括使用适当的隔离护理技术和HEPA过滤式防毒面具。
科学家已提出了多种实验性治疗方法并在啮齿动物和/或灵长类动物中进行了评价,其中包括被动免疫获得的抗体例如从恢复期患者的血液和血清获得的抗体,表面糖蛋白(GP)特异性单克隆抗体,反义寡核苷酸,小分子干扰RNA(siRNA),凝血级联反应调节剂以及炎症调节剂,如Ⅰ型干扰素。早期阶段的研究表明,内涵体/溶酶体胆固醇转运蛋白Nimann-PickC1(NPC1)抑制剂具有潜在效果,该转运蛋白与病毒糖蛋白GP相互作用,为病毒侵入所必需。微管抑制剂和雌激素受体调节剂也有疗效,它们可以阻止病毒进入和/或融合(Johansn,L.M.tal.,;Kouzntsova,J.tal.,)。
由于需要在生物安全水平很高的实验室进行埃博拉病毒相关研究并且受到伦理方面的约束,研究用新药的开发受到限制,也难以在传统对照临床试验中对这些药物进行评价。一些研究者已经提出在疫情爆发时对该领域的研究性药物进行评价,同时也认识到由此带来的无数政治、科学、金融、物流、伦理和法律方面的挑战。年9月,埃博拉病毒在西非爆发期间,FDA对实验性药物的审批推出了快速通道。对于什么样的方式最适合在疫情爆发国家管理并评估治疗方案还存在争议,但大多数专家同意,传统的随机对照临床试验模式既不道德也不现实。
抗病毒药物
目前,尚无任何常规的或已经通过审批的抗病毒药物可有效用于抗埃博拉病毒治疗。病毒载量与存活率相关,病毒载量2~3个指数的差别将导致生存和死亡之间的差别。现有的研究致力于开发能够短暂降低病毒载量的新抗病毒药物,以及其他能直接抑制病毒或抑制病毒侵入的药物。抗病毒药物最有可能在疾病进展早期(孵化和凝血功能障碍前)发挥效力。
核苷类似物BCX-是病毒RNA聚合酶抑制剂,在动物实验中已经显示,用于埃博拉病毒感染的啮齿动物和非人灵长类动物模型有疗效。对病毒暴露后的啮齿动物肌内注射BCX-后,可产生抗埃博拉病毒和马尔堡病毒的保护作用。更为重要的是,感染后48小时注射BCX-,能够完全保护食蟹猕猴免受马尔堡病毒感染。这是首次发现小分子抗病毒可以有效治疗纤维病毒疾病(Warrn,T.K.tal.,)。
年10月初,FDA给予Chimrix的brincidofovir一个紧急IND(新药临床试验申请)批准,该药被用于埃博拉出血热患者。11月公司向FDA提交IND,申请开展一项用于确诊埃博拉感染患者的临床试验,以评估该药物的安全性、耐受性和疗效。之前的体外测试已经证实brincidofovir具有对抗埃博拉病毒的活性。brincidofovir是口服核苷类似物,体外试验显示,其对影响人类的所有5种DNA病毒家族都具有广谱抗病毒活性,年1月2日,无国界医生组织(MSF)在位于利比里亚蒙罗维亚的ELWA3埃博拉管理中心启动了一项开放标签的II期研究,对brincidofovir进行评估,共有名确诊为埃博拉出血热的患者将参加研究。
同样在年10月,富士胶片宣布该公司的子公司富山化学工业将增加病毒RNA聚合酶抑制剂favipiravir的产量,以应对大规模临床使用用于埃博拉病毒感染。favipiravir已经在日本获批用于流感的治疗。11月中旬,法国和几内亚政府计划开展favipiravir用于埃博拉病毒感染的临床试验。在欧洲,医院用于一些在西非感染埃博拉病毒的患者的紧急治疗。富士胶片的favipiravir片剂有足够的库存,mg片剂可供应2万个疗程的治疗,原料药足够支持30万个疗程。这家公司在11月中旬开始增加该药物的生产,同时希望临床试验能获得积极结果,并积极准备埃博拉疫情的扩大。日本政府也愿意对日本公司开发的此类药物提供资助,以预防埃博拉病毒传播。
在疾病进展的早期阶段(潜伏期和凝血期前)抗病毒药物疗效可能最好(Ippolito,G.tal.,)。
单克隆抗体
科学家也正在研究中和单克隆抗体(MAb)是否可以作为预防或暴露后预防用药,用来减少病毒载量,减慢或阻止埃博拉出血热的疾病进展。这个方法已经在非人灵长类动物上取得了一定的成功(Olingr,G.G.,Jr.tal.,;Pttitt,J.tal.,)。
一项在猕猴上进行的研究中,来自于本塞姆氏烟草(Nicotianabnthamiana)的鸡尾酒单抗药物MB-,用于埃博拉病毒暴露后1小时至2天内潜伏期的患者,结果显示,能%预防埃博拉病毒的感染。MB-靶向于3个人类的恒定区,可以相对快速地生产,性价比较高。将这个单抗以50mg/kg剂量对猕猴给药三次,这些猕猴已显示埃博拉病毒活跃感染指征,如PCR检测结果阳性和发烧等。给药后,7只猕猴中3只死亡,而模拟治疗的对照组猕猴全部死亡(P=0.)。幸存的猕猴中,2只未表现出症状,其他有中度皮疹和中度虚脱。与死亡的猕猴相比,给药后幸存的猕猴病毒血症减轻。用药组和对照组的其他明显的区别还有血生化指标。所有动物都出现了血小板计数和红细胞计数的降低,但经过治疗后死亡的猕猴,肝脏酶、血尿素氮和进展性发病率显著升高。经过治疗后的幸存猕猴没有出现任何与药物相关的不良事件(Pttitt,J.tal.,)。
年8月,两名在西非疫情中感染了埃博拉病毒的美国医护人员接受了一个名叫ZMappTM的实验性单抗药物的治疗。这个药物是Mapp生物制药与Dfyrus以及美国和加拿大政府合作开发的。ZMapp包括3种来源于烟草的人源化单克隆抗体,这是一个优化的鸡尾酒疗法,包括MB-和另一种早期鸡尾酒单抗药ZMAb(Lyon,G.M.tal.,)。
ZMapp已经准备在非人灵长类动物中开展进一步测试,以确定最优的剂量范围和治疗窗。在肌内注射致死剂量的埃博拉病毒基奎特株(EBOV-K)后,研究人员给予每组6只,共3组恒河猴注射3剂ZMapp(每剂50mg/kg),3组间隔时间分别为:第3、6和9天,第4、7和10天,以及第5、8和11天。一组对照组在第4、7和10天注射单抗4E10或生理盐水。所有接受ZMapp治疗的动物,无论给药方案,都在感染埃博拉病毒后3-7天内出现发热。18只恒河猴中有17只第3天在血液中检测到活病毒,第21天所有18只恒河猴血液中都检测不到病毒。并且所有接受治疗的这18只恒河猴最终都存活,包括治疗期最长的那些动物。与此相对应,对照组的3只恒河猴在病毒感染后4-8天内全部死亡。选用埃博拉病毒基奎特株做研究的原因是,当时没有现在正在西非流行的几内亚株(EBOV-G)可供试验。不过在之后的研究中发现,ZMapp在体外具有抑制几内亚株的活性。鉴于该药具有较大的治疗窗和潜在的抗埃博拉病毒活性,这些研究结果支持ZMapp首先被用于治疗(而不是暴露后预防)埃博拉出血热患者(Qiu,X.tal.,)。
表4.正在积极开发中的治疗埃博拉出血热的单克隆抗体药物
小分子干扰RNA
利用siRNA抑制病毒基因表达是抗病毒研究的新兴领域,并且是目前为数不多的具有前景的埃博拉病毒治疗方法之一。
TKM-Ebola(也称EbolaSNALP、TKM-201),是使用稳定的核酸脂质颗粒(SNALP)靶向递送的siRNA,用于直接对抗埃博拉病毒,目前已在致命性扎伊尔埃博拉病毒出血热的非人灵长类动物(猕猴)模型中进行了该药物的概念验证研究。TKM-Ebola含有3种抗扎伊尔埃博拉病毒siRNA分子,分别靶向扎伊尔埃博拉病毒蛋白L、基质蛋白VP40和聚合酶辅因子VP35,在扎伊尔埃博拉病毒暴露后30分钟和第1、3、5天通过静脉推注给3只猕猴用药,每次给药量为2mg?kg-1。另一组的4只猕猴在扎伊尔埃博拉病毒暴露后30分钟和第1—6天接受治疗。在扎伊尔埃博拉病毒暴露后用TKM-Ebola进行4和7次治疗的抗致死性扎伊尔埃博拉病毒感染的有效率分别为66%和%。治疗可被良好耐受,仅出现肝酶的轻微变化,这可能与病毒感染有关。
这次西非疫情的元凶——埃博拉病毒几内亚株的基因组序列已经通过病毒分离后确定,并发表在《新英格兰医学杂志》上。根据这个信息,Tkmira基于TKM-Ebola开发出了专门针对几内亚株的修饰RNAi药物。该公司已经开始有限地生产TKM-Ebola-Guina,并自年12月开始供应。
TKM-Ebola是基于该公司与美国政府的变革性医疗技术项目(TransformationalMdicalTchnologisProgram)合同开发。产品根据FDA的动物疗效法规(AnimalEfficacyRul)开发,原因是该药物不适用于人类药效学研究,所以不能满足传统审批的要求。
磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)
反义药物可以在基因水平上阻断导致疾病的蛋白产生过程,是mRNA小片段的互补链。要构建反义药物,需要将核苷酸链接成短链,称为寡核苷酸。这类药物可在它的mRNA靶点与核苷酸的特定序列相结合,这些mRNA靶点可阻止编码蛋白的产生。通过作用于治病过程的这个早期阶段,反义药物比起传统药物,有潜力提供更大的疗效。因为传统药物知道致病蛋白已经产生才能起效。
磷酰二胺吗啉代寡核苷酸(PMO)是一类合成的、非离子的反义寡核苷酸类似物,通过与特定RNA序列形成碱基配对双链来干扰翻译过程(Warrn,T.K.tal.,)。带有正电荷的PMO,也成为PMOplus,已经被发现可以有效地为非人灵长类提供埃博拉出血热和马尔堡出血热暴露后保护(Warfild,K.L.tal.,6;Warrn,T.K.tal.,)。
在一项用于恒河猴早期预防的主要证明性试验发现,在感染埃博拉病毒前2天至感染后9天对试验动物注射PMO组合和VP35/VP24/LPMO组合,显示出显著的疗效(75%的保护率),其中有2只猴子存活且没有明显的临床症状,1只猴子体内埃博拉病毒完全清除,还有1只猴子在感染后第10天才发病。接受赋形剂治疗的3只猴子在感染后第7、9和10天全部死亡。另外,仅适用VP35不能对这个非人灵长类模型提供保护。对于致命埃博拉病毒感染的恒河猴注射PMO,保护率同样也是75%(Warfild,K.L.tal.,6)。
靶向于一个特定的VP24埃博拉病毒基因反义起始位点的19-mrPMOAVI-,被选择作为潜在的埃博拉出血热治疗药物来开发(Ivrsn,P.L.tal.,)。这个PMo药物在美国获得快速通道地位,已经于年启动I期临床试验。
康复期患者的血液制品
20世纪早期,科学家首次提出,从感染后幸存者取得血液和血液制品用来治疗感染。这一方法的使用比药物和疫苗都要早,其理论依据是,康复中的幸存者中的血液中含有保护性抗体,从这些捐助者中获得血制品输入感染或患病人群的体内可以激发特定的免疫反应(Burnouf,T.and Sghatchian,J.,)。年这一方法首次被应用于治疗白喉和破伤风(用血制品治疗埃博拉感染的第一次试验已经进行(NaturNws,年12月15日)),使用康复期患者的血制品进行被动免疫的方法在很多疾病的治疗上都已经应用多年,包括:甲型肝炎、脊髓灰质炎、SARS、阿根廷出血热、猪流感和禽流感(Burnouf,T.andSghatchian,J.,)。
年12月,一项评估这种疗法用于埃博拉出血热的试验在利比里亚启动。该研究得到比尔和梅林达?盖茨基金会资助,由ClinicalRM与该国卫生部门和世界卫生组织公共组织,共有70名患者参加。研究将评估感染后恢复期患者的血浆(ECP)用于埃博拉出血热患者后能否降低病毒载量并改善生存率。ECP来自于捐赠者,使用血浆置换(HamonticsPCS2血浆采集系统)采集,并用病原体灭活技术处理(CrusINTERCEPT病原体灭活血液制品处理系统),以减少输血传染的风险。另一项输血研究也在去年12月下旬在几内亚启动,将招募-名患者(首个血液制品治疗埃博拉出血热的试验启动(NaturNws,年12月15日))。
埃博拉出血热治疗药物的现有研发管线
表5列出了目前所有处于活跃状态的在研抗埃博拉病毒产品,包括用于该适应证的的药物、生物制品和诊断用药。该表中还包括一些在前述章节中未曾提及的药物,因为它们的作用机制尚未阐明或还未在临床研究中证实药效良好。
表5正在积极开发中的用于埃博拉出血热预防和治疗的药物和生物制品
抗埃博拉病毒治疗靶标
图3描述了埃博拉病毒侵入宿主细胞并繁殖的分子机制以及分子间相互作用的关系网络。图中箭头表示正效应,浅灰色部分即潜在的但尚未完全证实的治疗靶点。
图3:埃博拉出血热靶标示意图
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