疟疾疫苗:进展和挑战

疟疾的有效疫苗将是消除该疾病的重要一步,但专家主张采用不同的方法。

医学评论

疟疾的有效疫苗将是消除该疾病的重要一步,但专家主张采用不同的方法。

疟疾疫苗和蚊子
疟疾的有效疫苗将是消除该疾病的巨大一步,该疾病是由蚊子传播的。 盖蒂图像;iStock

疟疾对全世界的大部分人口是严重的健康威胁。根据世界卫生组织(WHO)的估计,2016年,91个国家有2.16亿例这种疾病。((1

近年来,几个国家使用了许多工具,从有效的药物治疗到杀虫剂,已经消除了当地传播的疟疾。但是,这些工具被普遍认为是不足以消除最致命的地区(即撒哈拉以南非洲以及亚洲部分地区)的疟疾。

减少疟疾传播为了消除这种疾病的最终目标,许多组织长期以来支持潜在的疟疾疫苗的发展。到目前为止,许多不同的方法在实验室实验和人类试验有限的情况下显示出了希望。

以下是这种疫苗可能采取的一些形式,以及为什么每种疫苗既有前途又具有挑战性。

疟疾有何不同?

与通过疫苗(例如天花,脊髓灰质炎和白喉)被根除或广泛消除的疾病的经典例子不同,疟疾不是由病毒或细菌引起的。

相反,它是由寄生虫原生动物引起的 - 事实证明,单细胞生物擅长逃避人体的免疫反应。

您的免疫系统“可能会针对一种蛋白质产生抗体,然后[寄生虫]会切换蛋白质,然后这些抗体不再起作用”伊丽莎白·安·温泽勒(Elizabeth Ann Winzeler)博士,加州大学圣地亚哥医学院的药理学和药物发现教授。

Winzeler博士说,这种不断变化的能力是为什么为疟疾开发疫苗如此困难的关键原因。她解释说:“病毒中的基因数量有限,并且可以改变的方式有限。”

疟疾也与赋予天然免疫力的病毒感染不同,您只能获得一次。温泽勒说:“您可以一遍又一遍地感染疟疾。”“寄生虫已开发出欺骗免疫系统的方法。”

但是,与许多其他疾病不同,疟疾并非直接通过人与人之间的接触传播 - 它仅通过蚊子传播。这种区别为研究人员提供了开发有效疫苗的努力的额外途径。((2

靶向寄生虫的一部分

迄今为止,疫苗开发中最成功的方法是针对疟疾寄生虫的一部分。

实际上,这是唯一的疫苗方法,它表现出在第3阶段临床试验中降低疟疾传播方面取得成功的成功,通常是在批准在“现实世界中使用”药物之前的最后阶段。((3

该疫苗(称为RTS,S或以其商品名称Mosquirix)在2015年4月发表的五年研究中显示柳叶刀,,,,减少七个非洲国家的幼儿疟疾传播。

今年,根据世卫组织组织的一项计划,使用RTS的儿童常规疫苗接种计划将在加纳,肯尼亚和马拉维的部分地区开始。((4

RTS,S疫苗靶向称为外孢菌蛋白的疟原虫中的分子。在四年的随访中,在5至17个月大的儿童中,它显示出将疟疾传播的39%和严重的疟疾降低29%。((5

如果优化了剂量的大小和调度,RTS的成功率可能会攀升甚至更高。与在主要临床试验中测试的时间表相比,在另一项研究中发现了延迟和较小的第三剂量,以提高功效。((6

但是RTS的另一项后续研究证明了其可能的局限性。临床试验开始七年后,发现该疫苗只会减少4.4%的总疟疾传播,并且随着时间的推移,保护性效应逐渐减少。((7

根据Winzeler的说法,这种减弱的有效性是许多研究人员可以预测的。“如果您只靶向一个分子,那么[寄生虫]可以围绕它进行突变。这是寄生虫逃脱的一种非常简单的方法。”她说。

温泽勒说,任何只有部分有效的疫苗都可能导致寄生虫对其具有抵抗力,这可能会随着时间的流逝而变得无用。(2)

针对整个寄生虫

仅靶向一个分子或疟原虫的一部分的替代方法是靶向疫苗中的整个生物体。

Winzeler指出,这种方法对于对病毒的疫苗接种是有效的,但是寄生虫更为复杂。

一些研究人员已经尝试了辐射衰减的寄生虫,这些寄生虫经过修饰,因此它们不感染。其他人则使用了与抗疟药配对的完全活跃的寄生虫来获得保护作用。

在2017年2月发表在《期刊》上的一项研究中自然,,,,研究人员使用纯化和冷冻的非辐照寄生虫(称为PFSPZ-CVAC)来测试健康成年人服用抗疟药的疟疾的保护氯喹

在获得最高剂量的PFSPZ-CVAC的一组参与者中,所有9个人在最后一次剂量的PFSPZ-CVAC后10周获得了受控感染剂量的寄生虫,因此所有九个人都无法发展出疟疾。

研究人员得出结论,当与抗疟药结合使用时,PFSPZ-CVAC可能是有前途的疫苗候选者。((8)但是根据温泽勒(Winzeler)的说法,这种方法可能存在潜在的问题。

一个是它需要制冷和助推器,这意味着在疟疾带来最大问题的地区可能会昂贵且难以使用。

温泽勒说,确保全生物疫苗的目标是(并测试)不仅仅是一种特定的疟疾寄生虫,这也很重要。

她指出,一些研究人员不这样做,因为“他们希望疫苗看起来不错”,但随后它在涉及现实世界寄生虫的现场研究中行不通。(2)

2017年2月发表的评论柳叶刀传染病得出结论,对于基于PFSPZ的候选疫苗,缺乏对多个寄生虫的可靠疗效仍然是一个问题。((9

靶向蚊子

直接靶向疟疾寄生虫的疫苗的另一种方法是干扰蚊子的传播能力。

2018年4月发表的一项研究证明了这种方法的潜在有用性细胞宿主和微生物,,,,研究人员表明,靶向蚊子中发现的蛋白质的血清可能具有保护作用。

该血清含有针对蚊子生产的唾液蛋白的抗体(靶向特定物质的蛋白),称为Agtrio,可降低被感染蚊子咬伤的小鼠的疟疾感染率,并且与不同的疟原虫物种一起工作。((10

研究作者说:“我们的方法是通过在疟疾疫苗开发中考虑蚊子蛋白来扩大当前范式的潜力。”Tolulope A. Agunbiade,博士,耶鲁大学医学院传染病的博士后研究员。

Agunbiade博士警告说,血清还没有准备好用作疫苗,并且需要进一步的研究来确认其在人类中的安全性和效力。

她说,但是这种方法的潜在利益是巨大的 - 不仅在预防疟疾,但在减少蚊子传播的其他疾病中。(11)

基于药物的方法

Winzeler说,疟疾传统疫苗方法的一种有希望的替代方法可能是长效药物。

她说:“想象一种药物可以阻止您患疟疾。”“我们已经有这样的分子。唯一的问题是,您的身体在12个小时左右的时间内将它们转过来。”

但是研究人员正在探索制定这些药物的方法,以便它们在血液中活跃更长的时间。这可能涉及化学修饰以及使用递送方法的实验,例如在皮肤上穿的注射和斑块。

温泽勒想像说:“如果您可以保护人们三到六个月,然后进去并为村庄中的每个人接种疫苗,并跟进杀虫剂……这可能是一种真正可以将疾病置于遗忘的活动的类型。”

Winzeler说,因为这将涉及在您的血液中活跃数月的药物,因此使用这种方法是一个重要问题。但是她指出,毒品长期以来一直被用来治疗和帮助预防疟疾,并具有良好的整体安全记录。

她说:“我认为我们可以创建足够安全的分子。”“有许多不同的方法可以杀死疟疾寄生虫,以及……防止疟疾发育的方法。”(2)

编辑资料和事实检查

  1. 疟疾:关键事实。世界卫生组织。2018年6月11日。
  2. 采访伊丽莎白·安·温泽勒(Elizabeth Ann Winzeler)博士
  3. Draper SJ,Sack BK等。疟疾疫苗:最近的进步和新视野。细胞宿主和微生物。2018年7月11日。
  4. 疟疾疫苗实施计划(MVIP)的问答。世界卫生组织。2018年6月。
  5. RTS,S临床试验伙伴关系。RTS的功效和安全性,S/AS01疟疾疫苗在非洲的婴儿和儿童中有或不带有加强剂量的疟疾疫苗:第3阶段的最终结果,单独随机,对照试验。柳叶刀。2015年7月4日。
  6. Rendules JA,Cicatelli SB等。RTS的第三剂量和第四剂量,S/AS01疟疾候选疫苗:2A期控制的人类疟疾寄生虫感染和免疫原性研究。传染病杂志。2016年6月13日。
  7. Olotu A,Fegan G等。RTS的七年功效,S/AS01非洲儿童的疟疾疫苗。新英格兰医学杂志。2016年6月30日。
  8. MordmüllerB,Surat G等。通过化学效应的PFSPZ疫苗对人类疟疾的无菌保护。自然。2017年2月23日。
  9. Greenwood B.疟疾的PFSPZ疫苗进展。柳叶刀传染病。2017年2月15日。
  10. Dragovic SM,Agunbiade TA等。用Agtrio免疫,Agtrio,一种蛋白质按蚊唾液,有助于保护疟原虫小鼠感染。细胞宿主和微生物。2018年4月11日。
  11. 采访Tolulope A. Agunbiade,博士
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