埃博拉疫苗臨床試驗研究進展

王雨瀟，李靖欣，王 楊，朱文博，朱鳳才

埃博拉疫苗臨床試驗研究進展

王雨瀟，李靖欣，王 楊，朱文博，朱鳳才

埃博拉病毒病以往被人們稱作埃博拉病毒性出血熱，目前尚無針對該病的特異性治療措施與藥物，疫苗成為最有可能預防控制病毒傳播的手段。目前，多種埃博拉候選疫苗已經(jīng)進入了臨床試驗，包括減毒水皰性口炎病毒載體埃博拉疫苗（rVSV-ZEBOV）、復制缺陷型黑猩猩3型腺病毒載體埃博拉疫苗（cAd3-EBO或ChAd3-EBO-Z）、復制缺陷型人5型腺病毒載體埃博拉疫苗（Ad5-EBOV）和人3型副流感病毒載體埃博拉疫苗（HPIV3）等。ChAd3-EBO-Z和Ad5-EBOV等在早期的臨床試驗中均表現(xiàn)出較好的安全性和免疫原性。rVSV-ZEBOV率先完成了Ⅲ期臨床試驗，已證實其對埃博拉病毒病的預防具有很高的保護效力，但是研究數(shù)據(jù)也提示了該疫苗可能存在的安全性問題。本文旨在回顧2014年以來埃博拉疫苗在臨床試驗研究方面的重大進展，討論尚存的問題和挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展方向。

埃博拉病毒；疫苗；臨床試驗；有效性；安全性

1 埃博拉病毒

埃博拉病毒為單股負鏈、不分節(jié)段、有囊膜的RNA病毒，分為5個基因型別：扎伊爾（EBOV）型、蘇丹（SUDV）型、本迪布焦（BDBV）型、雷斯頓（RESTV）型及塔伊森林（TAFV）型[1]。其中，致病性最強的EBOV型所致的埃博拉病毒病病死率高達90%[2-4]。因此，埃博拉病毒被WHO評為生物安全等級4級病毒。2014年西非埃博拉疫情暴發(fā)后，日漸增多的病例數(shù)及不斷擴大的傳播范圍使其成為了全球關注的熱點，埃博拉疫苗研究也因此被迅速推向臨床，得到飛速的發(fā)展，受到全世界的關注。

2 埃博拉疫苗

目前已有十幾種埃博拉疫苗處于研發(fā)階段[5]。早先采用了滅活病毒的方法制備埃博拉疫苗，但隨后因為該疫苗免疫原性較差而放棄。進一步研究發(fā)現(xiàn)，埃博拉病毒的保護性抗原主要是其GP蛋白，因此近期的埃博拉疫苗主要研發(fā)重組GP蛋白的病毒載體疫苗。埃博拉疫苗依據(jù)抗原遞送方式主要可分為非復制型載體埃博拉疫苗、復制型載體埃博拉疫苗和其他非病毒載體型埃博拉疫苗，目前已進入臨床階段的疫苗見表1。2014年埃博拉疫情暴發(fā)以來，為了應對全球恐慌及對有效防控手段的急切需求，由于在前期動物實驗中展現(xiàn)出免疫原性和攻毒試驗中的高保護效力的病毒載體型埃博拉疫苗被迅速推上臨床研究的進程[6-10]。

3 非復制型載體埃博拉疫苗

目前已經(jīng)進入臨床試驗的非復制型載體埃博拉疫苗包括cAd3-EBO、ChAd3-EBO-Z、Ad26-EBOV、Ad5-EBOV、MVA-BN Filo和MVA-EBOV-Z，其中以Ad5-EBOV和ChAd3-EBO-Z研究進展最快。

Ad5-EBOV是由中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院生物工程研究所和天津康希諾生物技術有限公司共同研發(fā)，載體為可表達2014西非埃博拉流行株GP的復制缺陷型人5型腺病毒[11]。2014年，Ad5-EBOV在中國進入Ⅰ期臨床試驗[12]。120例健康成人按1∶1∶1隨機接種1針次包含4.0×1010病毒顆粒數(shù)（viral particles, vp）的低劑量Ad5-EBOV、高劑量Ad5-EBOV（1.6×1011vp）或安慰劑，并在首針接種后6個月時開展了同種疫苗的1針次加強免疫，并在加強后延續(xù)觀察12個月[13]。2015年，朱鳳才團隊[14]在西非塞拉利昂完成了500例健康成人隨機雙盲的Ⅱ期臨床試驗，按2∶1∶1接種1.6×1011vp Ad5-EBOV、8.0×1010vp Ad5-EBOV或安慰劑，進一步評估該疫苗在埃博拉流行地區(qū)人群接種后的免疫原性和安全性，并為III期臨床試驗探尋最佳疫苗免疫劑量。

表1 代表性埃博拉疫苗臨床試驗列表Table 1 List of typical Ebola vaccines in clinical trials

以上研究結果表明，Ad5-EBOV在健康成人安全性和耐受性良好，雖然不良反應發(fā)生率尤其是局部不良反應發(fā)生率隨疫苗劑量增加而增高，但這些不良反應以輕度疼痛為主，未見與疫苗接種相關的嚴重不良反應。此外，Ad5-EBOV可誘導機體產(chǎn)生針對埃博拉GP的特異性免疫反應，免疫接種后28 d抗體水平顯著升高，特異性T細胞應答在免疫接種后第14 天達到高峰。1.6×1011vp的Ad5-EBOV免疫原性優(yōu)于4.0×1010vp，特別是在免疫前存在針對Ad5載體預存抗體的人群中，預示著高劑量試驗疫苗可以更好的克服Ad5預存抗體的影響。但在隨后的6個月隨訪期中，抗體下降迅速。第6個月時進行同種載體的1針加強免疫可以顯著提高特異性抗體水平，遠遠高于1針初免后的抗體應答水平，且至少可維持12個月，但對細胞免疫的加強作用相對有限。此外，有研究認為Ad5可以廣泛激活特異性CD4+T細胞，而活化CD4+T細胞可增加機體HIV感染的可能性[15]。由于塞拉利昂地區(qū)人群缺乏預防HIV感染的安全意識，在II期臨床試驗的6個月隨訪中分別觀察到5例Ad5-EBOV受試者和1例安慰劑受試者感染HIV（年感染率為4.0%和1.6%），組間HIV感染率差異無統(tǒng)計學意義，但接種Ad5-EBOV對人群感染HIV的風險問題仍須關注。

以黑猩猩3型腺病毒為載體的cAd3-EBO和ChAd3-EBO-Z是由美國國立衛(wèi)生院研發(fā)，旨在用ChAd3載體替代Ad5以解決Ad5載體的諸多缺陷問題。2014年9月，在一項劑量遞增、開放性的Ⅰ期臨床試驗中，20例健康成人以1∶1比例入組接種2×1010vp和2×1011vp的cAd3-EBO[16]。另一項Ⅰ期臨床試驗納入60例健康成人，分別接種1.0×1010vp，2.5×1010vp和5.0×1010vp的ChAd3-EBO-Z[17]。試驗結果表明該疫苗安全性良好，可誘導機體產(chǎn)生特異性體液和細胞免疫應答，且劑量效應關系明顯，2.0×1011vp的免疫原性最好。此后，研究團隊進一步采用不同載體疫苗組合的初免加強免疫策略：在初免1針次ChAd3-EBO-Z的3～10周基礎上，接種1.5×108PFU或3.0×108PFU的MVA-BN Filo[17]。結果發(fā)現(xiàn)，采用“初免ChAd3-EBO-Z后加強免疫MVA-BN Filo”這種不同載體疫苗的初免加強免疫組合所產(chǎn)生的體液和T細胞免疫反應均明顯優(yōu)于單針次初免，可顯著延長特異性免疫應答的持久性[18]。不同載體疫苗的初免加強免疫周期短，可能更有利于埃博拉病毒病暴發(fā)流行時的疫情控制。

4 復制型載體埃博拉疫苗

目前已經(jīng)進入臨床試驗的復制型載體埃博拉疫苗包括rVSV-ZEBOV、HPIV3，其中rVSVZEBOV已經(jīng)率先完成了III期臨床試驗，證實其對埃博拉病毒病具有顯著保護效力。

rVSV-ZEBOV是以減毒水皰性口炎病毒為載體的埃博拉疫苗。在Ⅰ期臨床試驗中，99例健康成年人接種1針次劑量3×105～2×107vp的rVSVZEBOV，結果顯示該疫苗免疫原性較好，接種后可在機體內(nèi)產(chǎn)生一過性的水泡性口炎病毒血癥，雖有輕度或中度的不良反應，但可耐受。同期，在日內(nèi)瓦開展的另一項I期臨床試驗中，共招募59例健康成年人接種1針次1×107vp或5×107vp的rVSV-ZEBOV，免疫接種后11例受試者報告了關節(jié)痛癥狀，其中9例經(jīng)核磁共振檢查診斷為關節(jié)炎。大部分關節(jié)痛癥狀持續(xù)8 d左右，最嚴重的1例受試者疼痛癥狀持續(xù)了3個月。另外，這11例受試者中有3例在四肢還出現(xiàn)了斑丘疹[19]。由于這些不良反應，該試驗于2014年12月暫停。研究團隊于1個月后重新啟動該試驗，并降低疫苗劑量，另行招募56例受試者隨機接種低劑量3×105vp或者安慰劑[20]。結果發(fā)現(xiàn)降低疫苗劑量可以降低水皰性口炎病毒所致病毒血癥的發(fā)生率，但仍有13例受試者出現(xiàn)了關節(jié)痛癥狀，另有2例受試者在下肢出現(xiàn)了紫癜癥狀，伴隨淋巴細胞、嗜中性粒細胞和血小板顯著下降。盡管不良反應的程度與之前高劑量相比得到了緩解，但是免疫接種后抗體水平也顯著降低，且降低劑量后并未能有效降低疫苗引起的不良反應。另外2項在美國開展的rVSV-ZEBOVⅠ期臨床試驗中，所觀察到的不良反應主要以輕度的疼痛、肌痛、疲勞為主，未出現(xiàn)嚴重的不良反應[21]。雖然rVSV-ZEBOV在日內(nèi)瓦的研究中出現(xiàn)了較高的非預期不良反應發(fā)生率，rVSV-ZEBOV所表現(xiàn)出的較好的免疫原性仍然促使其快速進入了Ⅱ期和Ⅲ期臨床試驗。

2015年，WHO研究團隊在幾內(nèi)亞開展了針對rVSV-ZEBOV的Ⅲ期臨床保護效力研究[22]。雖然研究開展時埃博拉疫情暴發(fā)已經(jīng)處于尾聲，但該試驗采用了曾在20世紀70年代成功應用于控制天花感染的獨特的“環(huán)圍接種”策略。內(nèi)容包括：根據(jù)每一例新診斷的埃博拉病例，該病例周邊的“密切接觸者”和 “接觸者的接觸者”形成了一個包含2層的“環(huán)”，每個“環(huán)”中大約由80人構成。對每一個“環(huán)”隨機按1∶1立即接種疫苗（即試驗組）或延遲21 d接種疫苗（即對照組）。試驗結果顯示，僅在對照組新發(fā)16例病例，而試驗組中沒有新發(fā)病例，保護率達100%?；趓VSV-ZEBOV所表現(xiàn)的顯著保護效力和倫理方面的考慮，該研究后期改為對所有“環(huán)”的人群均接種rVSV-ZEBOV，并將接種者的年齡范圍從18歲以上擴展到6歲以上。2016年12月，最終的研究數(shù)據(jù)顯示，所有接種rVSV-ZEBOV的受試者在免疫10 d后未有新發(fā)埃博拉病例，而在那些沒有接種疫苗的人當中共出現(xiàn)23起新發(fā)病例[23]。除了rVSV-ZEBOV的高保護效力以外，“環(huán)圍接種”策略也間接的保護了環(huán)內(nèi)未接種rVSV-ZEBOV人群免受埃博拉病毒侵襲（即“人群免疫屏障”）。研究期間共報道了2起與疫苗接種有關的嚴重不良事件（發(fā)熱和過敏反應），另有一起呈現(xiàn)流感樣癥狀的事件被判定可能與疫苗接種相關，但3起事件中接種者均恢復且無后遺癥。雖然前期研究觀察對rVSV-ZEBOV的安全性提出了一些疑慮，免疫接種后不良反應和安全性問題仍然須要進一步驗證，但該疫苗的高保護效力有望第一個上市的候選埃博拉疫苗。此外，現(xiàn)階段多個研究機構針對rVSV-ZEBOV在低齡兒童和免疫功能缺乏或障礙人群的安全性進行臨床試驗以提供更多有效數(shù)據(jù)。

5 小結與展望

雖然2014-2016年埃博拉疫情已經(jīng)宣告結束，但是該疫情對全球帶來的恐慌和影響力仍然揮之不去。目前已有多個候選埃博拉疫苗在早期臨床試驗中顯示出較好的免疫原性和安全性，且rVSVZEBOV疫苗在III期保護效力試驗中的巨大成功使得埃博拉暴發(fā)疫情的防控有了新的希望[24]。然而對于埃博拉疫苗還存在許多問題亟待解決，尤其是在特殊人群中使用的安全性，例如免疫缺陷病患者或免疫功能障礙者、孕婦、低齡兒童和老年人中的安全性和有效性。此外，埃博拉疫苗的長期保護效果也須要進行長期觀察，以防保護性抗體水平隨著時間的推移而持續(xù)下降，導致保護效力降低。同時，最優(yōu)化的疫苗免疫程序仍有待進一步探索，1針次免疫接種雖然便捷，適用于暴發(fā)疫情的快速免疫需求，但是并不一定能產(chǎn)生持久的免疫力，而使用初免加強策略或許可以誘發(fā)更持久的抗體水平。當然，加強免疫的劑型與劑量的問題，同時加強針接種時間點的選擇，以及加強免疫的成本效益也有待研究。埃博拉流行區(qū)域大多是在西非經(jīng)濟衛(wèi)生條件不發(fā)達地區(qū)。埃博拉疫情對非洲當?shù)匦l(wèi)生系統(tǒng)和經(jīng)濟均造成嚴重的影響，與此同時疫情也阻礙了當?shù)鼗魜y、HIV等其他疾病的檢測、診斷與治療，導致其他疾病的病死率顯著上升。隨著埃博拉疫情的逐步平息，以下亟待解決的難點須要我們重點關注：①如何建立能夠預防、發(fā)現(xiàn)和應對埃博拉疫情的衛(wèi)生體系；②監(jiān)測埃博拉病毒流行株的變異情況，警惕埃博拉流行株產(chǎn)生針對疫苗的免疫逃逸，對未來可能出現(xiàn)的埃博拉暴發(fā)保持高度警惕并做出應對準備；③研究安全、廣譜、高效的埃博拉疫苗[25-26]。

[1] Towner JS, Sealy TK, Khristova ML, et al. Newly discovered Ebola virus associated with hemorrhagic fever outbreak in Uganda［J］. PLoS Pathog, 2008, 4(11):e1000212.

[2] Mahanty S, Bray M. Pathogenesis of filoviral haemorrhagic fevers［J］. Lancet Infect Dis, 2004, 4(8):487-498.

[3] Pourrut X, Kumulungui B, Wittmann T, et al. The natural history of Ebola virus in Africa［J］. Microbes Infect, 2005, 7(7-8):1005-1014.

[4] Reed DS, Mohamadzadeh M. Status and challenges of filovirus vaccines［J］. 2007, Vaccine, 25(11):1923-1934.

[5] Marzi A, Feldmann H. Ebola virus vaccines: an overview of current approaches［J］. 2014, Expert Rev Vaccines, 13(4):521-531.

[6] Sullivan NJ, Geisbert TW, Geisbert JB, et al. Accelerated vaccination for Ebola virus haemorrhagic fever in non-human primates［J］. Nature, 2003, 424(6949):681-684.

[7] Garbutt M, Liebscher R, Wahl-Jensen V, et al. Properties of replication-competent vesicular stomatitis virus vectors expressing glycoproteins of filoviruses and arenaviruses［J］. J Virol, 2004, 78(10):5458-5465.

[8] Jones SM, Feldmann H, Stroher U, et al. Live attenuated recombinant vaccine protects nonhuman primates against Ebola and Marburg viruses［J］. Nat Med, 2005, 11(7):786-790.

[9] Geisbert TW, Bailey M, Hensley L, et al. Recombinant adenovirus serotype 26 (Ad26) and Ad35 vaccine vectors bypass immunity to Ad5 and protect nonhuman primates against ebolavirus challenge［J］. J Virol, 2011, 85(9):4222-4233.

[10] Stanley DA, Honko AN, Asiedu C, et al. Chimpanzee adenovirus vaccine generates acute and durable protective immunity against ebolavirus challenge［J］. Nat Med, 2014, 20(10):1126-1129.

[11] 吳詩坡. 基于重組腺病毒載體的烈性病原體疫苗研究［D］.北京：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院，2013.

[12] Zhu FC, Hou LH, Li JX, et al. Safety and immunogenicity of a novel recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine in healthy adults in China: preliminary report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial［J］. Lancet, 2015, 385(9984):2272-2279.

[13] Li JX, Hou LH, Meng FY, et al. Immunity duration of a recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine and a homologous prime-boost immunisation in healthy adults in China: final report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial［J］. Lancet Glob Health, 2017, 5(3):e324-e334.

[14] Zhu FC, Wurie AH, Hou LH, et al. Safety and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine in healthy adults in Sierra Leone: a single-centre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 trial［J］. Lancet, 2017, 389(10069):621-628.

[15] Hu H, Eller MA, Zafar S, et al. Preferential infection of human Ad5-specific CD4 T cells by HIV in Ad5 naturally exposed and recombinant Ad5-HIV vaccinated individuals［J］. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014, 111(37):13439-1444.

[16] Ledgerwood JE, Sullivan NJ, Graham BS. Chimpanzee adenovirus vector Ebola vaccine-preliminary report［J］. N Engl J Med, 2015, 373(8):775-776.

[17] Ewer K, Rampling T, Venkatraman N, et al. A monovalent chimpanzee adenovirus Ebola vaccine boosted with MVA［J］. N Engl J Med, 2016, 374(17):1635-1646.

[18] Tapia MD, Sow SO, Lyke KE, et al. Use of ChAd3-EBO-Z Ebola virus vaccine in Malian and US adults, and boosting of Malian adults with MVA-BN-Filo: a phase 1, single-blind, randomised trial, a phase 1b, open-label and double-blind, dose-escalation trial, and a nested, randomised, double-blind, placebo-controlled trial［J］. Lancet Infect Dis, 2016, 16(1):31-42.

[19] Agnandji ST, Huttner A, Zinser ME, et al. Phase 1 trials of rVSV Ebola vaccine in Africa and Europe［J］. N Engl J Med, 2016, 374(17):1647-1660.

[20] Huttner A, Dayer JA, Yerly S, et al. The effect of dose on the safety and immunogenicity of the VSV Ebola candidate vaccine: a randomised double-blind, placebo-controlled phase 1/2 trial［J］. Lancet Infect Dis, 2015, 15(10):1156-1166.

[21] Regules JA, Beigel JH, Paolino KM, et al. A recombinant vesicular stomatitis virus Ebola vaccine［J］. N Engl J Med, 2017, 376(4):330-341.

[22] Henao-Restrepo AM, Longini IM, Egger M, et al. Efficacy and effectiveness of an rVSV-vectored vaccine expressing Ebola surface glycoprotein: interim results from the Guinea ring vaccination cluster-randomised trial［J］. Lancet, 2015, 386(9996):857-866.

[23] Henao-Restrepo AM, Camacho A, Longini IM, et al. Efficacy and effectiveness of an rVSV-vectored vaccine in preventing Ebola virus disease: final results from the Guinea ring vaccination, openlabel, cluster-randomised trial (Ebola Ca Suffit!)［J］. Lancet, 2017, 389(10068):505-518.

[24] Bausch DG. One step closer to an Ebola virus vaccine［J］. N Engl J Med, 2017, 376(10):984-985.

[25] 楊利敏，李晶，高福，等. 埃博拉病毒疫苗研究進展［J］. 生物工程學報，2015，31(1):1-23.

[26] 金宏麗，王化磊，鄭學星，等. 埃博拉病毒疫苗研究進展［J］.傳染病信息，2015，28(2):70-74.

（2017-03-16收稿 2017-04-05修回）

（本文編輯 張云輝）

Clinical trials progress of Ebola vaccines

WANG Yu-xiao, LI Jing-xin, WANG Yang, ZHU Wen-bo, ZHU Feng-cai*
Department of Epidemiology and Health Statistics, School of Public Health, Southeast University, Nanjing 210009, China

Ebola virus disease(EVD) is formerly known as Ebola hemorrhagic fever. No specific drugs and treatments against Ebola disease are available currently. Vaccination is considered as the most promising and effective method to control EVD. So far, several candidate vaccines have been developed and evaluated through clinical trials, including recombinant vesicular stomatitis virusbased vaccine expressing Zaire ebolavirus (rVSV-ZEBOV), replication-defective recombinant chimpanzee adenovirus type 3-vectored Ebola vaccines (cAd3-EBO or ChAd3-EBO-Z), replication-defective recombinant human adenovirus type 5 vector-based Ebola virus vaccines (Ad5-EBOV) and human parainfluenza virus type 3-based Ebola vaccine (HPIV3). Among them, ChAd3-EBO-Z and Ad5-EBOV have demonstrated good safety and immunogenicity profile. rVSV-ZEBOV is the most promising candidate vaccine, which has showed a significant protection against EVD in a phaseⅢclinical trial. However, the safety evaluation of the rVSV-ZEBOV has still raised some concerns. This paper aims to review the important development of Ebola vaccines since the outbreak of Ebola in 2014, and discusses the issues and challenges remained together with the trends in the future.

Ebola virus; vaccine; clinical trial; efficacy; safety

R373.32

A

1007-8134(2017)02-0082-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2017.02.004

江蘇省臨床醫(yī)學中心科教強衛(wèi)工程（YXZXB2016005）；江蘇省青年醫(yī)學人才科教強衛(wèi)工程（QNRC2016553）；中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金資助江蘇省普通高校研究生科研創(chuàng)新計劃資助項目（SJLX15_0071）

210009 南京，東南大學公共衛(wèi)生學院流行病學與衛(wèi)生統(tǒng)計學系（王雨瀟、王楊、朱文博）；江蘇省疾病預防控制中心疫苗臨床評價所（李靖欣、朱鳳才）

朱鳳才，E-mail: jszfc@vip.sina.com

*Corresponding author, E-mail: jszfc@vip.sina.com