时从来 狂犬病疫苗及预防措施研究进展_狂犬病疫苗研究进展
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狂犬病的疫苗及预防措施研究进展
时从来刘建华12
(1.新疆农业大学 科学技术学院,新疆 乌鲁木齐 830052;2.新疆农业大学 动物医学学院
新疆 乌鲁木齐 830052)
摘要:狂犬病是由狂犬病毒引起的一种十分可怕的急性人畜共患病,死亡率高达100%,是一种致死性脑炎疾病。狂犬病毒(rabies virus,RBV),是一种嗜神经细胞病毒,属于弹状病毒科,狂犬病毒属,无特效治疗法,全世界几乎都有发病,尤其是在亚洲和非洲感染人数最多。近百年来许多科学家都对其进行详细研究,但至今没有特效疗法,本文通过对其传染途径,发病机理,研究进展,疫苗制备进展,如何进行预防,揭示狂犬病的最新研究进展。
关键词:狂犬病毒;发病机理 疫苗研究进展 预防
Research development of rabies
SHI cong-lai1 LIU Jian-hua2(1 College of Animal Medicine,Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;2
College Of Science And Technology, Urumqi 830052, China)
Abstract: Rabies is caused by the rabies virus(RBV)comorbidities, a very terrible acute human mortality rates as high as 100%, is a deadly disease encephalitis.The rabies virus(rabies virus get), Is a kind of virus, nerve cells belong to the slug virus family, the rabies virus, no special treatment, there are almost all over the world, especially in Asia and Africa most infections.Over the past century, many scientists are to study in detail, but so far there is no specific therapy, this article through to the transmiion, pathogenesis, the research progre of vaccine preparation progre, how to prevent, to reveal the latest research progre of rabies.Key words: rabies viruspathogenesisresearch development of vaccineprevention 作者简介:时从来(1994-),男,江苏南通人,本科,学生,目前在校就读动物医学专业. *通信作者:刘建华E-mail:liujianhua627@zju.edu.cn
狂犬病(Rabies)又名恐水症(hydrophobia),是由狂犬病毒(Rabies virus)侵犯中枢神经系引起的急性传染病,为人兽共患传染病。人狂犬病通常由病兽以咬伤方式传给人。临床表现为 特有的狂躁、恐惧不安、恐水、怕风、怕声、流涎、咽肌痉挛、进行性瘫痪等。病死率几乎100 %。狂犬病毒属弹状病毒科(Rhabdoviridae)拉沙病毒属(Lya virus),一端圆,另一端扁平,形似子弹,大小约75 nn×180nmm,病毒中心为单股负链RNA,外绕以核衣壳和含
脂蛋白及糖蛋白的包膜。目前已明确狂犬病毒的蛋白质由5个主要蛋白和2个微小蛋白构成。以下就其病原学展开叙述。病原学
狂犬病毒属于弹状病毒科狂犬病毒属,嗜神经性病毒,外形呈弹状,直径65-80nm,长约130-240nm,核衣壳呈螺旋对称,表面具有包膜,单链RNA,有囊膜,内有核衣壳蛋白,囊膜外有许多糖蛋白构成的纤突【1】,这种纤突具有抗原性,能很好地激起机体内的免疫反应,病毒含有5种主要蛋白(L、N、G、M1和M2)和2种微小蛋白(P40和P43)。转录酶大蛋白(Large Protein,LP),具有合成病毒RNA所必需的RNA转录酶活性;糖蛋白(Glycoprotein,GP),是病毒棘突成分,具有凝聚细胞能力,能与乙酰胆碱结合,决定了狂犬病毒的嗜神经性,能刺激机体产生中和抗体和诱导细胞免疫;核蛋白(Nuclear Protein,NP), 构成核酸的衣壳,是病毒颗粒的主要成分之一,它不仅保护基因在RNA免受核酸酶降解,也是狂犬病毒重要的抗原成分,不能刺激机体产生中和抗体;衣壳基质蛋白(Matrix protein 1,M1P),即磷蛋白,又称NS蛋白,它位于病毒核心壳和包膜之间,与核酸衣壳一起,是狂犬病毒属特异性抗原;包膜基质蛋白(Matrix protein 2,M2P),是狂犬病毒的包膜的重要成分。还有两个微小蛋白是非结构蛋白。从世界各地分离的狂犬病毒抗原性均相同,但其毒力可有差异,从自然条件下感染的人或动物体内分离到的病毒称野毒株(wild virus)或街毒株(street virus),特点是接种动物潜伏期长,自脑外途径接种后容易侵入脑组织和唾液腺内,在感染的神经细胞内易发现内基小体(Negri Bodies).致病力强。街毒株在家兔连续脑内多次传代获得的毒株固定毒株(fixed strain),特点为毒力减弱,但仍保持其免疫原性,可供制备疫苗。
病毒易被日光,紫外线,甲醛,新洁尔灭,脂溶剂,50%-70%酒精等物理化学方法均可使其灭活。其悬液经56℃30-60分钟或100℃ 2分钟即灭活,病毒于-70℃或冻干后置0-4℃中可保持活力数年,狂犬病毒含5种蛋白,即 糖蛋白(G)、核蛋白(N)、双聚酶(L)、磷蛋白(NS)及 基质(M)等。后二者为小分子蛋白。G可导致体内形成中和抗体,可对抗病毒攻击。N导致的抗体但不具中和力,可用检测浆内包涵体。发病机理
2.1 感染方式
全世界各地都有养狗的习惯,在动物中,狗与人的接触最为密切。狗的流动性大,加之狗有咬人的行为特点,所以狗成为狂犬病流行中的主要环节。据统计,全世界被动物咬伤患
狂犬病的比列为:被狗咬伤占80.07%,被猫咬伤占9.25%,被狼咬伤占0.64%,被狐狸咬伤占0.03%,被农畜咬伤占0.64%,其中狗占的比例最高,所以狗是狂犬病的主要传染源【13】。
生活中有以下狂犬病传播途径:吃了狂犬病动物的肉感染狂犬病;接触带病毒的狗感染狂犬病;处理动物的皮毛感染狂犬病;接触动物的血液和分泌物感染狂犬病;狂犬病会在人与人之间传播。
2.2 传播机理
狂犬病毒感染机体后不经血液传播,机体中很多组织细胞对病毒不敏感,肌细胞可能是病毒最初侵入和繁殖的靶细胞。狂犬病病毒不能穿入非破损皮肤,但皮肤受到抓伤或擦伤以及口腔、肛门、外生殖器粘膜和皮肤被患有狂犬病的动物舔一下可能会造成感染。各种动物在自然感染狂犬病病毒后,将导致急性致死性疾病。绝大多数狂犬病专家认为健康的犬、猫等家养动物不传播狂犬病病毒【2】。有研究发现神经肌肉接头是进入神经系统主要的部位,病毒通过肌肉神经接头扩散至非髓鞘神经末端,以每天8~20 mm的速度,至脊髓背根神经节后大量繁殖,免疫系统识别后引起免疫损伤而导致神经节炎及一系列神经系统症状,在蝙蝠狂犬病病毒感染中更常见。病毒入侵脊髓并很快达到腑部,主要侵犯小脑、脑干等处的神经细胞,一般不进入血流。
2.3 机体的免疫
特异性免疫应答分子包括B 淋巴细胞, T 淋巴细胞, 干扰素(interferon,IFN)等。狂犬病毒在突破天然免疫防线后,在感染部位组织细胞中开始增殖,从而诱导体液免疫和细胞免疫。感染一周之后体液中开始出现针对狂犬病毒的中和抗体。外周血液循环中的T淋巴胞包括CD8-的辅助性T淋巴细胞(Th)和CD8+的CTL细胞,Th细胞为B淋巴细胞及CTL的活化提供必不可少的帮助,通过所分泌的细胞因子加强巨噬细胞的吞噬和抗原提呈作用,CTL能够特异性地杀伤被病毒感染的靶细胞。当机体再次感染狂犬病毒,记忆性T和B淋巴细胞被迅速活化,进行更为快速而有效的应答。疫苗的研究进展
3.1 研究历程
有关狂犬病疫苗的研究最早可以追溯到1880年法国微生物学家、化学家—巴斯德,他首先研制成功狂犬病疫苗,此疫苗为弱毒疫苗。巴斯德将含抗原的狂犬的延髓提取液多次注射到兔子脑内,经过反复注射,最后将经过这样减毒的兔脑液提取液注射到感染狂犬病毒的狗体内,狗就能抵御正常强度的狂犬病。他利用这种方法先后救治了几个孩子,并且都取得成功,由此拉开了狂犬病疫苗研制的序幕。1908年,Fermi改进了巴斯德的方法,但残余毒
力仍高达100ML D50。造成由固定毒引起的急性脑脊髓炎。1973年,WHO狂犬病专家委员会建议,不能将含有活毒的狂犬病疫苗用于人体,因此,狂犬病减毒活疫苗结束了历史使命。1911年,Semple在此基础上作了进一步改进,将脑组织灭活,制备了无毒性的Semple脑组织灭活疫苗。但此种疫苗虽无毒性,安全性得到很大的提升,但仍然出现了严重的神经麻痹症状,其发生概率在0.5%-5%之间。我国自1949年起,一直使用由羊脑制备的Semple疫苗【11】,直至1980年停止使用,由原代地鼠肾细胞疫苗取代。1955年,Fuenjalida和Palacios制备新生鼠脑(SMBV)疫苗。该疫苗在过去40多年里在南美洲广泛使用。但是神经并发症发生率仍然高达0.125%。由此可见这些疫苗虽然效果不错,但依然存在神经麻痹因子,另外,山羊和绵羊用于疫苗生产可能会被潜伏病毒感染。因此,狂犬疫苗的研究和其临床安全任重而道远。
3.2 现代狂犬疫苗研制进展
现代的狂犬疫苗不再是减毒疫苗了,而是灭活疫苗,灭活疫苗虽安全性比传统狂犬疫苗高了很多,但是灭活疫苗免疫原性较差,而且灭活疫苗的残余的DNA整合到宿主细胞将会存在致癌风险【3】。用鸡胚培养病毒,并进行传代培养是现代疫苗研制的开端【12】。Koprowski等将死于狂犬病的人的尸体内提取病毒,并将病毒在雏鸡体内培养138代,得到的病毒丧失了侵犯唾液腺并在其内增殖的能力,再进行传代培养,毒力大为下降【3】。利用此方法虽然比传统的弱毒疫苗安全性大为提升,仍然在临床应用中存在感染神经的风险。刘林立等认为口服狂犬疫苗是保持狂犬病毒疫苗良好的免疫原性,并且是安全有效的。如今在科学界比较火热的是基因工程疫苗,例如混合多价疫苗,重组亚单位疫苗,转基因植物表达抗原,核酸疫苗,基因工程重组疫苗【4】。就我本人认为,基因工程研制疫苗如果在我国这样一个人口众多,东西部发展不平衡的国家推广使用的话,将会对中国这样的狂犬病发病率极高的国家无疑是带来了曙光【14】。传统疫苗的局限性:(1)动物和人类的狂犬病毒需要在动物细胞中培养,这使得疫苗生产的成本很高;(2)疫苗中的致病物质在疫苗生产过程中有可能没有完全杀死或充分减毒,这会导致疫苗中含有强毒性致病物质,进而使得疾病在更大的范围内传播;(3)减毒菌株有可能会发生突变;(4)有些疾病(例如艾滋病)用传统的疫苗防治收效甚微。与传统疫苗相比,基因工程疫苗有以下优点:(1)把保护性抗原基因插入载体的能力,修饰的载体能表达来自病原微生物的保护性抗原基因,细菌和病毒载体,都能产生兼有活疫苗和灭活苗优点的疫苗,这种类型的疫苗具有亚单位苗的安全性又具有活疫苗的效力;(2)它们易于大规模使用(喷雾或气雾);(3)生产费用相对较低,给科学家研制疫苗提供了广阔的途径。4 狂犬病的预防
之前提到犬是狂犬病的最为重要的传染源,并且中国是养犬人数最多的国家,有资料统计,仅湖南,北京,江苏犬数量就达到3000万只,然而犬接种疫苗率却很低。据某资料统计,某省每年养犬2000万只,而畜牧兽医管理局提供的资料显示,接种疫苗的犬只数量仅为42万份,接种率仅为2.1%【5】。也就是说,另外97.9%的犬只成为狂犬病毒入侵的天然宿主。笔者认为,免疫接种率低的原因可归纳为一下几个方面:我国幅员辽阔,人口众多,分布极不平衡,给管理上带来很大的负担以及不方便;人民的意识淡薄,管理不周,流浪狗占多数;有关部门在宣传上力度不够,一些基本常识并没有普及大众;相关制度未健全,疫苗价格以及精力上投入不到位等。
4.1如何才能减少狂犬病发病率
1.政府重视,部门配合,建立协作机制
只有各级政府重视,坚持农业、卫生、药品监督、公安等部门齐抓共管,才能有效地预防控制狂犬病的流行。加强犬类等宿主动物的管理,控制传染源
病首先必须控制犬狂犬病【7】【11】。罗明等认为控制人狂犬。控制犬狂犬病的措施可归纳为“管、免、灭、检”4个字,就是管理家犬、免疫家犬、消灭无主犬和流浪犬、检疫进出口犬。这是英国、日本、美国等很多国家控制、消灭狂犬病的经验。研究表明当犬群免疫覆盖率>70%时,犬狂犬病能得到稳定控制,人间狂犬病也得到有效控制。
2.加强暴露前预防和暴露后伤口的正确处理
免疫给高危人群如兽医、动物加工业工人、动物实验室人员进行常规疫苗接种。暴露后及时正确处理伤口和全程接种疫苗是防止发病的关键措施【8】。按照世界卫生组织狂犬病暴露分类及处理原则暴露后及时采取局部伤口处理、疫苗免疫,部分病人需应用人狂犬病免疫球蛋白进行免疫处理。
3.加强疫苗的生产与流通领域的管理,确保疫苗质量
严厉打击假冒劣质狂犬病疫苗,杜绝假冒劣质疫苗在市场上的出现
4.建设完善狂犬病监测系统,科学开展狂犬病监测
在全国有代表性的疫区做好宿主动物病毒携带率的调查,及时发现新的狂犬病流行动态,对疫情进行预测、预报,为狂犬病的防制提供科学依据
5.加大培训、宣传教育,普及预防知识
提高一线的医务人员对狂犬病基础知识的认识及进行暴露后预防处理的能力;防治知识做到家喻户晓,提高暴露后正规处置率和疫苗全程接种率,动员群众积极配合防制工作和搞好个人防护是开展工作的基础【7】【6】【9】。。法律;法律是维护社会和谐稳定的有力武器,同样在疾病
上也应当制定相关法律,作为基本的准绳。日本1950年开始将狂犬病作为社会问题,并颁布了《狂犬病预防法》,经过7年的努力,也控制了狂犬病。并且几十年来狂犬病发生率几乎为零【9】。中国这样一个泱泱大国,是时候该出台相关法律规范狂犬病预防的相关细节。况且中国是仅次于印度的第二大狂犬病多发国,加强预防迫在眉睫,尤其是在15岁以下儿童必须强制接种疫苗。
5.总结
尽管狂犬病致死率为100%,在有效的管理以及现代医学技术突飞猛进,建立起全社会各部门携手防控的机制,统一组织,协调一致地行动,强有力的科普下乡一些列惠民政策,相信我们消灭狂犬病这一可怕的疾病不再是天方夜谭,而且我们相信并坚信这一天很快就回来到。
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