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埃博拉病毒病的治疗及新药研究进展

2014-11-24孟现民董平卢洪洲

上海医药 2014年21期
关键词:治疗疫苗

孟现民+董平+卢洪洲

摘 要 埃博拉病毒是世界上最具威胁的病原体之一,2013年12月始于西非几内亚的埃博拉病毒病(Ebola virus disease,EVD)疫情,成为有记载以来最严重的一次暴发。由于对疫情的估计不足以及缺乏有效的治疗药物,本次疫情的防治效果并不乐观。美国FDA紧急批准了未经系统研究的ZMapp和TKM-Ebola用于埃博拉病毒病的治疗,但限于未知的疗效、安全性和产能的不足,意义有限。本文综述了现有的治疗埃博拉病毒病的方法以及新药的最新研究进展,方便相关人员了解此方面的信息。

关键词 埃博拉病毒病 治疗 ZMapp TKM-Ebola 疫苗

中图分类号:R978.7; R512.99 文献标识码:A 文章编号:1006-1533(2014)21-0001-05

Progress in the treatment of and new drug research on Ebola virus disease*

MENG Xianmin 1, DONG Ping 1, LU Hongzhou 2,3**

(1. Department of Pharmacy, Shanghai Public Health Clinical Center, Fudan University, Shanghai 201508, China;

2. Department of Infectious Diseases, Shanghai Public Health Clinical Center, Fudan University, Shanghai 201508, China;

3. Department of Infectious Diseases, Huashan Hospital, Fudan University, Shanghai 200040, China)

ABSTRACT As we all know, the Ebola virus is one of the most dangerous pathogens in the world. The outbreak of the Ebola virus diseases, began in December 2013, Guinea, West Africa, was the most serious one ever recorded in the history of mankind. Due to underestimation of the epidemic and the lack of effective drug, the effect of the prevention and control of this epidemic was not optimistic. ZMapp and TKM-Ebola were emergently approved by FDA for the treatment of the Ebola virus disease. However, the significance of the use of two drugs was limited because of the unknown efficacy, safety and the shortage of production capacity. In this paper, the existing therapies and the latest research progress of new drugs for Ebola virus diseases are reviewed so as to help the relevant persons get this information.

KEY WORDS Ebola virus disease; treatment; ZMapp; TKM-Ebola; vaccine

埃博拉病毒病(Ebola virus disease,EVD)是由埃博拉病毒引起的一种急性传染病,主要通过接触病人或感染动物的血液、体液、分泌物和排泄物等而感染,临床表现主要为突起发热、呕吐、腹泻、出血和多脏器损害,病死率为30%~90%[1]。EVD的患者和非洲大陆热带雨林感染埃博拉病毒的大猩猩、黑猩猩、猴、羚羊、豪猪等野生动物为本病传染源。人类对埃博拉病毒普遍易感。本病潜伏期为2~21 d。埃博拉病毒属丝状病毒科RNA病毒,共分5种病毒亚型,其中扎伊尔型毒力最强也最常见,历史上该型病毒引起的EVD死亡率曾高达90%。埃博拉病毒生物安全等级为4级,是生物安全等级最高的病毒。EVD于1976年在非洲首次发现。2013年12月始于西非几内亚的EVD疫情,现已逐渐蔓延至利比里亚、塞拉利昂,并有病例输入至尼日利亚和塞内加尔,引起该次疫情的病毒亚型也是扎伊尔型。截至2014年9月23日,本次疫情已导致3 091人死亡,另有6 574个疑似或感染病例。而此次暴发前,埃博拉病毒总共导致1 590人死亡,并且大部分均生活在较偏远的地区[2]。本次暴发与1976年有很多相似之处,如病毒亚型相同,也是首先出现于边远的森林部落[1],但规模和影响远超前者。尽管有当地和国际社会的共同努力,本次疫情仍没有结束的迹象,从目前披露的最新疫情通报来看,埃博拉疫情明显被低估。过去EVD暴发时,重点围绕公众健康并采取限制传播的措施,即可良好控制疫情,但在这次有记载的最严重的EVD暴发中,凸显了对有效治疗药物和方法的强烈需求。本文综述了现有的治疗埃博拉病毒病的方法以及新药的最新研究进展,方便相关人员了解此方面的信息,促进EVD的防治。

EVD治疗方法

由于尚无有效的经过系统研究的药物用于EVD患者的治疗,目前的治疗方法以积极的对症和支持治疗为主,主要包括:维持水、电解质平衡,补充体液和电解质;预防和控制出血;维持血氧及血压平衡;及时控制继发感染;治疗肾功能衰竭和出血、DIC(disseminated intravascular coagulation,弥散性血管内凝血)等并发症。临床治疗过程中可根据患者的具体情况采取下列措施进行治疗。①一般支持、对症治疗:卧床休息,少渣易消化半流质饮食,保证充分热量;② 补液治疗:有证据表明,早期补液,维持水电解质和酸碱平衡治疗,可明显提高存活率;可使用平衡盐液,维持有效血容量;加强胶体液补充如白蛋白、低分子右旋糖酐等,预防和治疗低血压休克;③保肝抗炎治疗:可使用甘草酸制剂;④出血的治疗:止血和输血,新鲜冰冻血浆补充凝血因子,预防DIC;⑤ 控制感染:及时发现继发感染,根据细菌培养和药敏结果应用抗菌药物;⑥ 肾功能衰竭的治疗:必要时行血液净化治疗;⑦呼吸衰竭的治疗:及时行氧疗等改善呼吸功能治疗;⑧ 病原学治疗:未经过人体学试验的三联单克隆抗体ZMapp,在紧急状态下被批准用于EVD患者的治疗;目前已有7人接受此治疗,5人获得较好疗效[3];另外,TKM-Ebola也已通过FDA的批准,紧急情况下可用于确诊或者疑似EVD患者;⑨ 恢复期血清治疗:即从康复者体内提取含埃博拉病毒抗体的血液,将其输给患者;该方法曾在小范围内应用,亦似有较好的效果,WHO已出台安全使用输血疗法治疗EVD患者的指导方针,并帮助受疫情影响国家从康复患者体内提取血浆、准备血清以治疗更多患者。但和ZMapp一样,目前尚无数据支持其大规模使用的效果,还有待于在应用时机、不良反应等方面做进一步观察。

埃博拉病例的早期识别对于采取正确的治疗措施和阻断该病毒的传播非常重要。医务工作者在接触任何疑似感染埃博拉病毒的患者时,必须引起警觉并且对病人病情做出评估,及早做出诊断,以提高患者的生存率。

治疗EVD的新药研究进展

在埃博拉病毒被发现后的几十年里,研究者们一直致力于研发抗埃博拉病毒的新药。不过目前,用于埃博拉病毒预防和治疗的药物仍多处于实验室或前期临床研究阶段[4]。在目前的严峻形势下,美国FDA已经批准ZMapp和TKM-Ebola在紧急情况下用于确诊或者疑似感染埃博拉病毒的患者。WHO委员会也给出建议,可在患者签署知情同意书的基础上,使用未经系统研究证明的药物如ZMapp和疫苗来控制感染,而且在伦理上也可接受。不过,即便如此,现有的可用药品也是非常有限或缺乏的。

ZMapp

ZMapp是美国和加拿大共同开发的一种抗埃博拉病毒新药,由3种人源化的鼠单克隆抗体组成,其中的主要成分为MB-003(又称为:Mapp)和ZMAb,两者优化后组成了抗埃博拉病毒感染的新药ZMapp。MB-003是3种具有抗埃博拉病毒作用的单克隆抗体组成的混合抗体。2012年,研究者用MB-003治疗了6只埃博拉病毒感染的恒河猴,给予MB-003的实验组中有4只存活;而未给药的对照组2只全部死亡[5]。2013年一项研究发现,感染埃博拉病毒48 h内注射MB-003混合抗体的恒河猴,其存活率为43%;如果不接受药物治疗,其存活率为零[6]。ZMAb是抗埃博拉病毒混合抗体联合腺病毒载体干扰素α的复合抗体。2013年的另一项研究显示,使用ZMAb治疗感染埃博拉病毒24 h或48 h的猴,存活率分别为100%和50%[7]。2个多月后,研究人员对存活的猴子进行再次感染试验,观察这些病愈的猴子体内是否产生了抵御埃博拉病毒的抗体,结果无1例猴子因再次感染而死亡[5]。为进一步了解ZMapp的抗病毒作用,Qiu等[8]将致死剂量的埃博拉病毒给予三组猴子(每组6只),分别在不同时间给予ZMapp治疗,结果发现所有动物都存活,更重要的是,即使是在猴感染病毒后5 d出现严重症状时使用,该药也能起到很好的保护作用。不过要注意的是,试验时所用毒株与本次西非暴发的毒株不同。不管怎样,ZMapp的开发与猴试验中的良好疗效都是对抗埃博拉病毒的巨大进步。

在此基础上,ZMapp已经用于少数感染者的治疗。最早接受ZMapp治疗的2名美国医护人员已经康复,但该药的使用也引起全球热议。有研究者认为,虽然两名不同发病期的志愿者接受该治疗后均体现出一定积极效果,似乎让人看到了希望,但高质量的支持治疗、护理等措施及其他混杂因素使得研究者们很难认清ZMapp的真实效果。随后使用ZMapp治疗的5名患者中,有2人死亡,原因可能是使用该药的时间过晚。因此,根据现有资料,判断该药的疗效为时尚早。另外,埃博拉病毒有很多不同的亚种,病毒株的遗传背景也不一样,对一个亚型有效,但未必对其他种或亚型有效。鉴于目前的情况,虽然已同意将ZMapp应用于患者的治疗,但接下来仍然要开展正式的疗效和安全性评价。还有一个问题是,目前ZMapp的产能非常有限,未来要投入大量资金,扩建基础设施,才能提高产能。

TKM-Ebola

鉴于ZMapp的产能有限和疫情的不断扩展,国际社会也在尽可能的寻找更多的治疗EVD的有效药物。为此,2014年9月美国FDA批准加拿大制药商Tekmira公司研制的TKM-Ebola药物可在紧急情况下用于确诊或者疑似感染埃博拉病毒的患者。TKM-Ebola也成为全球第二个可用于EVD治疗的药物。TKM-Ebola属于基因治疗药物,是一种靶向埃博拉病毒RNA多聚酶的小干扰RNA,通过抑制埃博拉病毒相关基因VP24和VP35,使致病基因“沉默”而起作用。2010年发表在《柳叶刀》上的小规模的概念验证研究中,研究者将猕猴暴露于高剂量的扎伊尔型病毒后30 min,开始给予TKM-Ebola,随后,第一组猕猴(n=3)在暴露后1、3、5 d各给药1次,而第二组猕猴(n=4)在暴露后1~6 d每天给药1次,结果第一组的保护率可达66%,第二组的保护率可达100%[9]。但FDA对其在人类的安全性上持保留态度,故仅部分准予其用于埃博拉病毒感染的患者。

jk-05

在应对EVD方面,中国的科研工作者也未曾停止前进的步伐。其中由中国军事医学科学院微生物流行病研究所针对埃博拉病毒、历时5年研制而成的药物jk-05已通过总后卫生部专家评审,获得军队特需药品批件。jk-05是一种小分子化学药物,该药能够选择性地抑制流感病毒和埃博拉病毒的RNA聚合酶,从而达到抑制病毒复制的目的。研究表明,jk-05在细胞和动物水平感染实验中具有抗埃博拉病毒活性。该药物虽已完成临床前研究,并完成了用于抗流感病毒时的临床安全性评价,但对于EVD的治疗,目前仍仅限于紧急情况下使用。

法匹拉韦(favipiravir)

日本相关法规规定,在特定的条件下可采用未获批准治疗埃博拉的药物来治疗致死性的埃博拉病毒感染。根据此规定,日本富士公司和美国MediVector公司正在向美国FDA提交申请以扩大法匹拉韦(favipiravir,或称T-705,Avigan)这一原本应用于抗流感病毒的药物,作为抗埃博拉病毒感染用药。法匹拉韦是一种新型的抗病毒化合物,主要用作抗新型流感毒株感染,今年年初,被日本政府批准上市。由于其没有经过猿猴以及人类相关研究,法匹拉韦能否抗埃博拉感染尚不明确。不过埃博拉病毒与流感病毒具有类似的结构(均为单链反义RNA病毒),因此法匹拉韦可能对埃博拉病毒感染同样有效[10]。但WHO目前并未推荐该药用于EVD的治疗。

其他用于EVD治疗的药物

除上述4种药物外,还有一些对抗埃博拉病毒的药物正在开发中,虽然很多药物均表现出良好的前景,但同样存在着相似甚至更大的不确定性。BCX-4430是一个新的核苷类似物,可以影响病毒RNA多聚酶的功能而抑制病毒的复制,在啮齿类动物中具有抗埃博拉病毒活性,在非人灵长类动物中能够保护其免受马尔堡病毒感染,但并没有安全性试验的数据[11]。AVI-7537可通过RNA干扰技术靶向作用于埃博拉病毒VP24蛋白,实验中对非人灵长类动物具有一定的保护作用[12]。还有一些明确安全用法但用于其它疾病的药物,如氯喹、伊马替尼[13]、雌激素受体调节剂(克罗米芬和托瑞米芬)[14]、钙通道阻滞剂(胺碘酮、维拉帕米)[15]等,也在体外实验中体现出抗埃博拉病毒活性,可作为候选药物单独或联合其他药物用于治疗EVD。

最近一个月在疫区,抗艾滋病毒药物如拉米夫定等也曾用于EVD患者,其疗效有待更多更科学的临床疗效观察。

疫苗的研究

寻找或研发抗埃博拉病毒的治疗药物固然重要,但管理和控制埃博拉病毒疫情暴发的最有效手段应该还是疫苗的使用,WHO正与各方加快埃博拉病毒疫苗的临床试验。目前有数种针对埃博拉病毒的疫苗表现出良好的开发前景,但同样需要进一步的研究才能明确其应用价值。其中葛兰素史克公司开发的“ChAd”和美国纽琳基因公司开发的“VSV”疫苗最受关注,WHO正与药物研发公司、临床专家与监管方加快这两种疫苗的临床试验,希望受疫情影响的国家能在2015年1月以后用上这些疫苗。

ChAd疫苗是针对扎伊尔株设计研发的疫苗,它以一种良性病毒(腺病毒)为载体,仅包含了埃博拉病毒基因组的部分结构,因此不会导致接种疫苗者感染埃博拉病毒,该腺病毒也不会在人体内复制,但是如果人体处于感染状态时却会诱导免疫系统产生埃博拉病毒抗体。之前的动物实验已经证实该疫苗能够有效地防止埃博拉病毒感染,并且单剂量疫苗即可诱导产生高水平的保护效果,促进感染动物的恢复。目前,ChAd已进入Ⅰ期临床试验阶段,这是首个进入Ⅰ期临床试验的抗击埃博拉病毒的疫苗[16]。该试验已于2014年9月在牛津大学疫苗研究中心进行,有60名志愿者参与,目的是研究疫苗对健康人体是否有害,同时进一步确定最合适的疫苗剂量,但最终确定ChAd的疗效还要进行一系列试验。然而,在当下的情况下,人们希望把通过Ⅰ期临床试验的疫苗直接送到疫区的医护工作者手中,之后直接在疫区检测疫苗的效果。

VSV疫苗是活病毒,该疫苗使用水泡性口炎病毒进行接种,可自我复制,感染细胞后可将埃博拉病毒的蛋白质带入宿主细胞中,之后就会激发免疫反应,防止机体出现器官衰竭和出血等症状。VSV疫苗的价值在于,对于已经感染的猴子来说,该疫苗依然有效[17]。美国纽琳基因公司已批准开展VSV疫苗的Ⅰ期临床实验。

小结

西非埃博拉病毒疫情暴发前,很多人可能对EVD知之甚少,本次疫情引起了全球范围内的关注,并且其严重程度远远超出人们的预期。已批准在紧急情况下方可使用的2个药物由于未完成相关的临床试验,安全性和疗效尚未明确,且短时间内无法批量生产,对埃博拉病毒疫情的防治意义有限。防治EVD所需药物和疫苗的匮乏,并非因为缺少科研创新,相关药物已经研发多年,但投入严重不足,很大程度上是因为EVD过去只是在世界上最不发达的地区间歇性暴发,并且通过严格的管控就可以得到控制。对制药公司来说,耗费数年进行昂贵的临床试验来开发治疗EVD的药物在经济上得不偿失。

当前形势下,若让未经批准但有希望的药物能够足量供应,较合理的做法是除进行临床试验之外,还可以将药物作为“安慰治疗”用于患者,尤其是在临床试验不能开展的地方,当然,前提是能密切监测全部患者,并做到完全透明及自愿的知情同意。另外一种加速新药上市的办法是筛选已上市的、可能有抗埃博拉病毒活性的药物,扩大其适应证。这种方法具有经济、高效、安全、可批量生产等优势,值得探索,法匹拉韦等正是基于此思路开发。成熟有效的埃博拉病毒疫苗的开发同样是研发的重点,期望未来能有可供民众常规接种的埃博拉病毒疫苗问世。

总体上讲,西非EVD疫情暴发期间,谨慎但迅速的应用未经系统研究的新药虽给患者带来一定的益处,但也冒着很大的伦理风险,同时也凸显出全球在应对EVD方面准备的不足。在全球化日益明显的今天,尤其是在传染性疾病大流行时,世界各国的联系更显紧密,因此,在研发诸如治疗EVD的药物方面,全球应加强协作、加大投入、提前布局。

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(收稿日期:2014-09-28)

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