《npj Vaccines》:Searching for immune correlates in Lassa vaccine development – workshop report
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拉沙热(Lassa fever, LF)是西非流行地区的一个主要公共卫生问题,每年导致10万至30万感染和约5000人死亡。由于疾病监测不一致,这些估计仍然不精确。LF是由拉沙病毒(Lassa virus, LASV)引起的急性出血热,主要宿主是家栖啮齿动物M
拉沙热(Lassa fever, LF)是西非流行地区的一个主要公共卫生问题,每年导致10万至30万感染和约5000人死亡。由于疾病监测不一致,这些估计仍然不精确。LF是由拉沙病毒(Lassa virus, LASV)引起的急性出血热,主要宿主是家栖啮齿动物Mastomys natalensis。LF常未被诊断,症状高度非特异性,与疟疾等其他常见地方病相似。在症状性感染中,15-20%为重症,年龄较大和怀孕与风险增加相关。目前尚无批准的疗法或疫苗,所有治疗药物均为超适应症使用,这强调了疫苗的重要性。世界卫生组织(World Health Organization, WHO)和流行病防范创新联盟(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, CEPI)已将疫苗开发列为优先事项。确定免疫保护相关性(Correlate of Protection, CoP)是一种免疫学生物标志物终点,可通过测量降低感染或疾病风险的免疫反应来可靠推断疫苗对特定结局的疗效。CoP的建立和监管认可是一个迭代过程,受现有证据总和的指导并在特定用途背景下进行评估。本次研讨会召集了来自14个国家的71位全球专家,讨论了当前关于LASV免疫学的知识,并确定了知识缺口、挑战和机遇,以更好地理解保护性免疫反应并推进免疫CoP的发现。本文详细阐述了研讨会期间的讨论内容以及加速搜寻相关性风险(Correlate of Risk, CoR)和CoP的方法。
拉沙病毒(Lassa virus, LASV)疫苗开发中的免疫保护相关性(Correlates of Protection, CoP)搜寻是当前全球卫生领域的紧迫议题。本研究由流行病防范创新联盟(Coalition for Epidemic Preparedness Innovations, CEPI)组织,旨在解决拉沙热(Lassa fever, LF)疫苗开发中缺乏明确免疫终点的核心瓶颈。论文发表于《npj Vaccines》,通过对71位来自14个国家的跨学科专家研讨成果的梳理,系统分析了LASV免疫学、动物模型、免疫测定技术、疫苗诱导免疫反应、数据科学及监管视角等关键环节的现状与挑战。
研究背景源于LF在西非地区的严重负担,每年造成大量感染与死亡,且由于缺乏特异性症状,诊断困难,目前尚无获批的疫苗或特效疗法。WHO已将LASV列为优先病原体,但疫苗研发面临巨大挑战,尤其是缺乏公认的CoP来指导临床试验设计和监管决策。为此,研究人员组织了专题研讨会,旨在识别知识缺口,建立协调的研究框架,加速CoP的发现与验证。
在技术方法层面,研究主要依托专家共识研讨、文献综述及现有的临床前与临床数据分析。关键方法包括对不同LASV动物模型(小鼠、豚鼠、非人灵长类)的比较评估,多种体液和细胞介导免疫(Cell-Mediated Immunity, CMI)检测平台(如ELISA、活病毒空斑减少中和试验Plaque Reduction Neutralization Test, PRNT、假病毒中和试验、干扰素γ释放试验Interferon Gamma Release Assay, IGRA、酶联免疫斑点Enzyme-linked Immunosorbent Spot, ELISpot等)的分析,以及对多种疫苗平台(mRNA、病毒载体如rVSV、ChAdOx1等)诱导的免疫反应数据的整合分析。此外,研究还运用了统计学框架探讨如何在临床试验中设计病例队列(case-cohort)以高效评估CoP。
研究结果部分详细阐述了以下发现:
关于LASV的生物学特性,研究表明其属于沙粒病毒科(Arenaviridae),具有七个已知谱系(I-VII),其两个RNA节段编码核蛋白(Nucleoprotein, NP)、糖蛋白复合物(Glycoprotein Complex, GPC)、大蛋白(Large Protein, L)和锌结合蛋白(Zinc-binding Protein, Z)。其中GPC是介导病毒附着和进入的关键蛋白,也是疫苗和治疗的主要靶点,但其高度糖基化特征增加了开发难度。
在针对LASV的免疫反应方面,研究发现自然感染后,中和抗体(Neutralizing Antibodies, nAbs)通常在急性期后第三个月才出现,达到峰值后缓慢下降,且早期激活的T细胞(CD4+和CD8+)在康复中起关键作用。NP是CD8+T细胞反应的主要免疫显性靶标,而GPC则主要引发结合抗体和中和抗体反应。研讨会强调需要综合评估体液、细胞和先天免疫反应以全面理解CoP。
关于动物模型,研究指出目前尚无完美复现人类LF的动物模型。STAT1-/-小鼠、豚鼠(Strain 13和Hartley品系)以及非人灵长类(Non-Human Primates, NHP)(食蟹猴Macaca fascicularis)是目前首选模型。其中NHP模型能较好地模拟人类疾病和免疫反应,但也存在局限性,如CD4+或CD8+T细胞耗竭并不显著改变疾病终点,这为评估特定疫苗的保护机制提供了可能。
在免疫测定技术方面,研讨会指出了巨大的缺口。截至2024年12月,主要的商业检测试剂供应商已停产,导致领域内缺乏标准化的商用检测产品。目前大多数检测针对NP和GPC的IgM和IgG,尚无金标准且均未获监管批准。虽然活病毒PRNT是评估nAbs的金标准,但操作挑战大,假病毒中和试验是可行的替代方案。T细胞反应分析则面临标准化和现场适用性的挑战。
关于疫苗诱导的免疫反应,多种平台在临床前和早期临床研究中显示出前景。例如,mRNA疫苗、Mopeia病毒载体疫苗(MOPEVAC)、麻疹病毒载体疫苗(MV-LASV)、重组水泡性口炎病毒载体疫苗(rVSV-LASV)以及ChAdOx1-LASV疫苗均在动物模型中实现了100%的保护,且部分疫苗的保护作用似乎不依赖于可检测的中和抗体,暗示了T细胞免疫的关键作用。特别是ChAdOx1-LASV疫苗在豚鼠和食蟹猴中诱导了跨谱系的T细胞反应,且保护效果与中和抗体水平无关。
数据科学与统计学分析部分强调,识别CoP需要分层级的统计方法,包括相关性风险(CoR)和CoP本身的评估。研究建议优先考虑非机制性的经典检测(如结合抗体)作为潜在的CoP,因其具有更高的标准化潜力和可行性。同时,病例队列抽样设计被推荐为一种高效的资源利用策略。
监管视角部分指出,生物标志物的“用途背景”(Context of Use)是其监管应用的关键。一旦首个LASV疫苗获得许可,并确定了经过验证的CoP,该CoP即可用于桥接研究以支持其他疫苗的许可或适应症扩展。然而,这需要早期且持续的监管参与,特别是在流行国家,以确保风险评估和利益权衡。
讨论部分总结认为,尽管研讨会明确了关键的证据缺口和机遇,但尚未对这些缺口进行优先级排序,这是未来研究投资必须解决的步骤。目前正在进行的CEPI中央实验室网络(Centralised Laboratory Network, CLN)和协调实验室网络(Pan-African Mosquito Control Association, PMN)建设、标准化试剂开发以及“CoP指南手册”的制定,都将有助于建立数据集的一致性和对免疫标志物的信心。最终,确立LASV的CoP将极大地降低疫苗开发的风险、时间和成本,为2030年前实现LF的有效防控奠定基础。