《npj Viruses》：Venezuelan equine encephalitis virus: novel live-attenuated vaccines for inducing complete protective immunity
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这篇综述系统总结了VEEV病毒的流行病学、致病机制与疫苗研发现状，重点评述了现有研究用疫苗TC-83的局限性，并着重介绍了V4020、V3526、WEVEE (VRC-WEVVLP073-00-VP)及pWRG/VEE等一系列新型减毒活疫苗和病毒样颗粒(VLP)疫苗的最新临床进展。文章指出，开发能同时诱导有效中和抗体(nAb)和T细胞反应的疫苗是应对VEEV这一重要生物防御优先病原体的关键。
引言
委内瑞拉马脑炎病毒(Venezuelan equine encephalitis virus, VEEV)是一种由蚊媒传播的甲病毒(Alphavirus)，可导致人类和动物（尤其是马、驴、骡）患上严重的神经系统疾病，并可能引发致命感染。在过去的一个世纪里，拉丁美洲已报告了多起VEEV疫情。尽管主要通过蚊虫叮咬传播，但研究证明，经气溶胶感染的VEEV在动物模型中会导致显著更高的死亡率，表明其具有潜在的生物威胁风险。目前，美国食品药品监督管理局(FDA)尚未批准任何针对VEEV的疫苗。减毒活疫苗株TC-83作为一种研究性新药，曾在实验室人员和风险较高的卫生工作者中进行过测试，但其使用与严重不良事件和免疫原性不均一有关。为了克服TC-83疫苗的局限性，一系列新型减毒活疫苗，如V4020、V3526、VRC-WEVVLP073-00-VP（即WEVEE疫苗）、68U201/IRES1等，正在开发中。
流行病学
VEEV属于披膜病毒科(Togaviridae)的甲病毒属，该属还包括基孔肯雅病毒、西方马脑炎病毒(WEEV)和东方马脑炎病毒(EEEV)。VEEV抗原复合体包含6个抗原亚型（I-VI），其中IAB和IC亚型是导致人和马疫情暴发的主要元凶。VEEV的传播包括地方性循环和流行性循环。地方性循环主要在库蚊(Culexspp.)和小型啮齿动物（如棘鼠、棉鼠、稻鼠）之间维持。当病毒发生突变获得感染伊蚊(Aedesspp.)的能力后，便会溢出到流行循环，在伊蚊、人类和马匹之间传播。马是VEEV IAB和IC亚型的扩增宿主，可产生高滴度病毒血症，从而促进病毒在流行周期中的进一步传播，而人则是终端宿主。历史上，VEEV在1930年代至1990年代在美洲多次暴发大规模疫情，造成大量人畜感染和死亡。
结构与复制
VEEV是一种有包膜的正链单股RNA病毒，基因组约11.5 kb，编码4个非结构蛋白（nsP1-nsP4）和5个结构蛋白（C、E3、E2、6K、E1）。病毒感染始于其表面糖蛋白E2与宿主细胞上的受体LDLRAD3结合。进入细胞后，病毒基因组作为信使RNA直接翻译出非结构蛋白多聚体，经自身蛋白酶nsP2切割后形成复制复合体，负责合成基因组RNA和亚基因组RNA。亚基因组RNA翻译出结构蛋白多聚体，经加工和切割后，衣壳蛋白在细胞质中组装成核衣壳并与基因组RNA结合，而糖蛋白E1和E2在内质网中合成、修饰，形成异源二聚体，最终转运至细胞膜。病毒通过出芽方式释放成熟病毒颗粒。其中，E3蛋白作为E2的前体PE2的一部分，在高尔基体中被弗林蛋白酶切割，对稳定E1-E2二聚体有作用；6K蛋白则是一种病毒孔蛋白，在病毒组装和出芽中起关键作用。
致病机制
人类感染VEEV后，通常经历2-4天的潜伏期，随后出现发热、肌痛、寒战、咽痛、呕吐、腹泻和白细胞减少等流感样症状，通常在一周内缓解。然而，在儿童和老年人中，感染可能发展为严重的神经系统疾病，表现为意识模糊、幻觉、步态异常、急性惊厥、局灶性癫痫发作、昏迷甚至死亡。病毒在感染初期可在髓系细胞（如树突状细胞和巨噬细胞）中复制，扩散至局部淋巴组织，导致病毒血症，随后通过血脑屏障或逆向神经元运输（如经嗅神经或三叉神经）侵入中枢神经系统，引发脑炎、脑膜炎等病理变化。在马中，感染可导致高热、失明、异常行为、严重病毒血症，并在6-9天内死亡，死亡率很高。
宿主免疫
宿主适应性免疫反应，特别是中和抗体和T细胞反应，在防御VEEV感染中扮演着关键角色。尽管中和抗体被认为是重要的保护性相关因素，但临床前研究表明，仅有中和抗体可能不足以防止神经侵袭和中枢神经系统病理损伤，有效的T细胞反应，特别是CD4+T细胞反应，对于清除中枢神经系统的病毒和防止致命性脑炎至关重要。研究显示，缺乏αβ T细胞受体的小鼠即使接种了疫苗，仍可能出现持续性中枢神经系统感染和炎症。因此，理想的VEEV疫苗应能同时诱导强大且持久的中和抗体反应和细胞免疫反应。
疫苗开发与保护性免疫
目前尚无FDA批准用于人类的VEEV疫苗。TC-83疫苗是唯一获批有限使用的减毒活疫苗（用于高风险实验室人员），它由VEEV特立尼达驴株在豚鼠心脏细胞中连续传代致弱得到，其主要致弱位点是5‘非翻译区的一个点突变和E2糖蛋白第120位点（苏氨酸→精氨酸）的突变。虽然TC-83能诱导免疫反应，但存在免疫原性不均一（高达20%的接种者无血清转化）、不良反应（发热、肌痛、头痛等）以及潜在的毒力回复风险，限制了其广泛应用。
为了克服这些缺点，多种新型疫苗策略正在探索中：
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V4020：一种基于TC-83进一步改造的减毒活疫苗。它在E2蛋白中引入了第二个点突变以极大降低回复突变风险，并重组了基因组结构，将衣壳蛋白基因移至3‘端，由其自身的26S启动子控制。这些改造在提高遗传稳定性的同时，显著降低了神经侵袭性和在小鼠脑内的复制能力，临床前研究表明其安全性优于TC-83，并能诱导高水平的中和抗体，保护非人灵长类动物免受气溶胶攻击。
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V3526：另一种通过分子生物学方法设计的减毒活疫苗，针对弗林蛋白酶切割位点和E1蛋白进行了突变。该疫苗在动物模型中显示出对VEEV IA/B和IE株气溶胶攻击的保护作用，且环境风险评估表明其传播风险较低。
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WEVEE (VRC-WEVVLP073-00-VP)：一种三价病毒样颗粒疫苗，同时包含针对EEEV、WEEV和VEEV结构蛋白的VLPs。I期临床试验显示其安全性良好，并能诱导针对三种病毒的中和抗体。
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pWRG/VEE：一种DNA疫苗，编码VEEV的结构蛋白（E3, E2, 6K, E1）。通过电穿孔方式递送，已在动物模型中证明有效，并能诱导中和抗体反应，I期临床试验显示了其安全性。
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68U201/IRES1：一种基于VEEV IE地方性毒株的疫苗，通过在结构蛋白开放阅读框上游插入内部核糖体进入位点(IRES)来致弱。它能保护动物模型，且研究表明其无法在蚊虫中有效复制，降低了环境传播风险。
结论
VEEV因其引发大规模疫情及潜在的生物威胁特性而持续受到关注。尽管TC-83疫苗提供了有限的使用经验，但其缺陷促使了新一代疫苗的研发。V4020、V3526等新型减毒活疫苗通过理性的基因改造，在安全性、免疫原性和遗传稳定性方面展现出改进潜力。同时，WEVEE VLP疫苗和pWRG/VEE DNA疫苗等非复制性疫苗平台也提供了有前景的替代策略。这些候选疫苗旨在诱导均衡的中和抗体与T细胞免疫，为最终开发出安全有效、能够提供完全保护性免疫的VEEV人类疫苗带来了希望。
