埃博拉疫苗临床试验研究进展

王雨潇，李靖欣，王 杨，朱文博，朱凤才

埃博拉疫苗临床试验研究进展

王雨潇，李靖欣，王 杨，朱文博，朱凤才

埃博拉病毒病以往被人们称作埃博拉病毒性出血热，目前尚无针对该病的特异性治疗措施与药物，疫苗成为最有可能预防控制病毒传播的手段。目前，多种埃博拉候选疫苗已经进入了临床试验，包括减毒水疱性口炎病毒载体埃博拉疫苗（rVSV-ZEBOV）、复制缺陷型黑猩猩3型腺病毒载体埃博拉疫苗（cAd3-EBO或ChAd3-EBO-Z）、复制缺陷型人5型腺病毒载体埃博拉疫苗（Ad5-EBOV）和人3型副流感病毒载体埃博拉疫苗（HPIV3）等。ChAd3-EBO-Z和Ad5-EBOV等在早期的临床试验中均表现出较好的安全性和免疫原性。rVSV-ZEBOV率先完成了Ⅲ期临床试验，已证实其对埃博拉病毒病的预防具有很高的保护效力，但是研究数据也提示了该疫苗可能存在的安全性问题。本文旨在回顾2014年以来埃博拉疫苗在临床试验研究方面的重大进展，讨论尚存的问题和挑战以及未来的发展方向。

埃博拉病毒；疫苗；临床试验；有效性；安全性

1 埃博拉病毒

埃博拉病毒为单股负链、不分节段、有囊膜的RNA病毒，分为5个基因型别：扎伊尔（EBOV）型、苏丹（SUDV）型、本迪布焦（BDBV）型、雷斯顿（RESTV）型及塔伊森林（TAFV）型[1]。其中，致病性最强的EBOV型所致的埃博拉病毒病病死率高达90%[2-4]。因此，埃博拉病毒被WHO评为生物安全等级4级病毒。2014年西非埃博拉疫情暴发后，日渐增多的病例数及不断扩大的传播范围使其成为了全球关注的热点，埃博拉疫苗研究也因此被迅速推向临床，得到飞速的发展，受到全世界的关注。

2 埃博拉疫苗

目前已有十几种埃博拉疫苗处于研发阶段[5]。早先采用了灭活病毒的方法制备埃博拉疫苗，但随后因为该疫苗免疫原性较差而放弃。进一步研究发现，埃博拉病毒的保护性抗原主要是其GP蛋白，因此近期的埃博拉疫苗主要研发重组GP蛋白的病毒载体疫苗。埃博拉疫苗依据抗原递送方式主要可分为非复制型载体埃博拉疫苗、复制型载体埃博拉疫苗和其他非病毒载体型埃博拉疫苗，目前已进入临床阶段的疫苗见表1。2014年埃博拉疫情暴发以来，为了应对全球恐慌及对有效防控手段的急切需求，由于在前期动物实验中展现出免疫原性和攻毒试验中的高保护效力的病毒载体型埃博拉疫苗被迅速推上临床研究的进程[6-10]。

3 非复制型载体埃博拉疫苗

目前已经进入临床试验的非复制型载体埃博拉疫苗包括cAd3-EBO、ChAd3-EBO-Z、Ad26-EBOV、Ad5-EBOV、MVA-BN Filo和MVA-EBOV-Z，其中以Ad5-EBOV和ChAd3-EBO-Z研究进展最快。

Ad5-EBOV是由中国人民解放军军事医学科学院生物工程研究所和天津康希诺生物技术有限公司共同研发，载体为可表达2014西非埃博拉流行株GP的复制缺陷型人5型腺病毒[11]。2014年，Ad5-EBOV在中国进入Ⅰ期临床试验[12]。120例健康成人按1∶1∶1随机接种1针次包含4.0×1010病毒颗粒数（viral particles, vp）的低剂量Ad5-EBOV、高剂量Ad5-EBOV（1.6×1011vp）或安慰剂，并在首针接种后6个月时开展了同种疫苗的1针次加强免疫，并在加强后延续观察12个月[13]。2015年，朱凤才团队[14]在西非塞拉利昂完成了500例健康成人随机双盲的Ⅱ期临床试验，按2∶1∶1接种1.6×1011vp Ad5-EBOV、8.0×1010vp Ad5-EBOV或安慰剂，进一步评估该疫苗在埃博拉流行地区人群接种后的免疫原性和安全性，并为III期临床试验探寻最佳疫苗免疫剂量。

表1 代表性埃博拉疫苗临床试验列表Table 1 List of typical Ebola vaccines in clinical trials

以上研究结果表明，Ad5-EBOV在健康成人安全性和耐受性良好，虽然不良反应发生率尤其是局部不良反应发生率随疫苗剂量增加而增高，但这些不良反应以轻度疼痛为主，未见与疫苗接种相关的严重不良反应。此外，Ad5-EBOV可诱导机体产生针对埃博拉GP的特异性免疫反应，免疫接种后28 d抗体水平显著升高，特异性T细胞应答在免疫接种后第14 天达到高峰。1.6×1011vp的Ad5-EBOV免疫原性优于4.0×1010vp，特别是在免疫前存在针对Ad5载体预存抗体的人群中，预示着高剂量试验疫苗可以更好的克服Ad5预存抗体的影响。但在随后的6个月随访期中，抗体下降迅速。第6个月时进行同种载体的1针加强免疫可以显著提高特异性抗体水平，远远高于1针初免后的抗体应答水平，且至少可维持12个月，但对细胞免疫的加强作用相对有限。此外，有研究认为Ad5可以广泛激活特异性CD4+T细胞，而活化CD4+T细胞可增加机体HIV感染的可能性[15]。由于塞拉利昂地区人群缺乏预防HIV感染的安全意识，在II期临床试验的6个月随访中分别观察到5例Ad5-EBOV受试者和1例安慰剂受试者感染HIV（年感染率为4.0%和1.6%），组间HIV感染率差异无统计学意义，但接种Ad5-EBOV对人群感染HIV的风险问题仍须关注。

以黑猩猩3型腺病毒为载体的cAd3-EBO和ChAd3-EBO-Z是由美国国立卫生院研发，旨在用ChAd3载体替代Ad5以解决Ad5载体的诸多缺陷问题。2014年9月，在一项剂量递增、开放性的Ⅰ期临床试验中，20例健康成人以1∶1比例入组接种2×1010vp和2×1011vp的cAd3-EBO[16]。另一项Ⅰ期临床试验纳入60例健康成人，分别接种1.0×1010vp，2.5×1010vp和5.0×1010vp的ChAd3-EBO-Z[17]。试验结果表明该疫苗安全性良好，可诱导机体产生特异性体液和细胞免疫应答，且剂量效应关系明显，2.0×1011vp的免疫原性最好。此后，研究团队进一步采用不同载体疫苗组合的初免加强免疫策略：在初免1针次ChAd3-EBO-Z的3～10周基础上，接种1.5×108PFU或3.0×108PFU的MVA-BN Filo[17]。结果发现，采用“初免ChAd3-EBO-Z后加强免疫MVA-BN Filo”这种不同载体疫苗的初免加强免疫组合所产生的体液和T细胞免疫反应均明显优于单针次初免，可显著延长特异性免疫应答的持久性[18]。不同载体疫苗的初免加强免疫周期短，可能更有利于埃博拉病毒病暴发流行时的疫情控制。

4 复制型载体埃博拉疫苗

目前已经进入临床试验的复制型载体埃博拉疫苗包括rVSV-ZEBOV、HPIV3，其中rVSVZEBOV已经率先完成了III期临床试验，证实其对埃博拉病毒病具有显著保护效力。

rVSV-ZEBOV是以减毒水疱性口炎病毒为载体的埃博拉疫苗。在Ⅰ期临床试验中，99例健康成年人接种1针次剂量3×105～2×107vp的rVSVZEBOV，结果显示该疫苗免疫原性较好，接种后可在机体内产生一过性的水泡性口炎病毒血症，虽有轻度或中度的不良反应，但可耐受。同期，在日内瓦开展的另一项I期临床试验中，共招募59例健康成年人接种1针次1×107vp或5×107vp的rVSV-ZEBOV，免疫接种后11例受试者报告了关节痛症状，其中9例经核磁共振检查诊断为关节炎。大部分关节痛症状持续8 d左右，最严重的1例受试者疼痛症状持续了3个月。另外，这11例受试者中有3例在四肢还出现了斑丘疹[19]。由于这些不良反应，该试验于2014年12月暂停。研究团队于1个月后重新启动该试验，并降低疫苗剂量，另行招募56例受试者随机接种低剂量3×105vp或者安慰剂[20]。结果发现降低疫苗剂量可以降低水疱性口炎病毒所致病毒血症的发生率，但仍有13例受试者出现了关节痛症状，另有2例受试者在下肢出现了紫癜症状，伴随淋巴细胞、嗜中性粒细胞和血小板显著下降。尽管不良反应的程度与之前高剂量相比得到了缓解，但是免疫接种后抗体水平也显著降低，且降低剂量后并未能有效降低疫苗引起的不良反应。另外2项在美国开展的rVSV-ZEBOVⅠ期临床试验中，所观察到的不良反应主要以轻度的疼痛、肌痛、疲劳为主，未出现严重的不良反应[21]。虽然rVSV-ZEBOV在日内瓦的研究中出现了较高的非预期不良反应发生率，rVSV-ZEBOV所表现出的较好的免疫原性仍然促使其快速进入了Ⅱ期和Ⅲ期临床试验。

2015年，WHO研究团队在几内亚开展了针对rVSV-ZEBOV的Ⅲ期临床保护效力研究[22]。虽然研究开展时埃博拉疫情暴发已经处于尾声，但该试验采用了曾在20世纪70年代成功应用于控制天花感染的独特的“环围接种”策略。内容包括：根据每一例新诊断的埃博拉病例，该病例周边的“密切接触者”和 “接触者的接触者”形成了一个包含2层的“环”，每个“环”中大约由80人构成。对每一个“环”随机按1∶1立即接种疫苗（即试验组）或延迟21 d接种疫苗（即对照组）。试验结果显示，仅在对照组新发16例病例，而试验组中没有新发病例，保护率达100%。基于rVSV-ZEBOV所表现的显著保护效力和伦理方面的考虑，该研究后期改为对所有“环”的人群均接种rVSV-ZEBOV，并将接种者的年龄范围从18岁以上扩展到6岁以上。2016年12月，最终的研究数据显示，所有接种rVSV-ZEBOV的受试者在免疫10 d后未有新发埃博拉病例，而在那些没有接种疫苗的人当中共出现23起新发病例[23]。除了rVSV-ZEBOV的高保护效力以外，“环围接种”策略也间接的保护了环内未接种rVSV-ZEBOV人群免受埃博拉病毒侵袭（即“人群免疫屏障”）。研究期间共报道了2起与疫苗接种有关的严重不良事件（发热和过敏反应），另有一起呈现流感样症状的事件被判定可能与疫苗接种相关，但3起事件中接种者均恢复且无后遗症。虽然前期研究观察对rVSV-ZEBOV的安全性提出了一些疑虑，免疫接种后不良反应和安全性问题仍然须要进一步验证，但该疫苗的高保护效力有望第一个上市的候选埃博拉疫苗。此外，现阶段多个研究机构针对rVSV-ZEBOV在低龄儿童和免疫功能缺乏或障碍人群的安全性进行临床试验以提供更多有效数据。

5 小结与展望

虽然2014-2016年埃博拉疫情已经宣告结束，但是该疫情对全球带来的恐慌和影响力仍然挥之不去。目前已有多个候选埃博拉疫苗在早期临床试验中显示出较好的免疫原性和安全性，且rVSVZEBOV疫苗在III期保护效力试验中的巨大成功使得埃博拉暴发疫情的防控有了新的希望[24]。然而对于埃博拉疫苗还存在许多问题亟待解决，尤其是在特殊人群中使用的安全性，例如免疫缺陷病患者或免疫功能障碍者、孕妇、低龄儿童和老年人中的安全性和有效性。此外，埃博拉疫苗的长期保护效果也须要进行长期观察，以防保护性抗体水平随着时间的推移而持续下降，导致保护效力降低。同时，最优化的疫苗免疫程序仍有待进一步探索，1针次免疫接种虽然便捷，适用于暴发疫情的快速免疫需求，但是并不一定能产生持久的免疫力，而使用初免加强策略或许可以诱发更持久的抗体水平。当然，加强免疫的剂型与剂量的问题，同时加强针接种时间点的选择，以及加强免疫的成本效益也有待研究。埃博拉流行区域大多是在西非经济卫生条件不发达地区。埃博拉疫情对非洲当地卫生系统和经济均造成严重的影响，与此同时疫情也阻碍了当地霍乱、HIV等其他疾病的检测、诊断与治疗，导致其他疾病的病死率显著上升。随着埃博拉疫情的逐步平息，以下亟待解决的难点须要我们重点关注：①如何建立能够预防、发现和应对埃博拉疫情的卫生体系；②监测埃博拉病毒流行株的变异情况，警惕埃博拉流行株产生针对疫苗的免疫逃逸，对未来可能出现的埃博拉暴发保持高度警惕并做出应对准备；③研究安全、广谱、高效的埃博拉疫苗[25-26]。

[1] Towner JS, Sealy TK, Khristova ML, et al. Newly discovered Ebola virus associated with hemorrhagic fever outbreak in Uganda［J］. PLoS Pathog, 2008, 4(11):e1000212.

[2] Mahanty S, Bray M. Pathogenesis of filoviral haemorrhagic fevers［J］. Lancet Infect Dis, 2004, 4(8):487-498.

[3] Pourrut X, Kumulungui B, Wittmann T, et al. The natural history of Ebola virus in Africa［J］. Microbes Infect, 2005, 7(7-8):1005-1014.

[4] Reed DS, Mohamadzadeh M. Status and challenges of filovirus vaccines［J］. 2007, Vaccine, 25(11):1923-1934.

[5] Marzi A, Feldmann H. Ebola virus vaccines: an overview of current approaches［J］. 2014, Expert Rev Vaccines, 13(4):521-531.

[6] Sullivan NJ, Geisbert TW, Geisbert JB, et al. Accelerated vaccination for Ebola virus haemorrhagic fever in non-human primates［J］. Nature, 2003, 424(6949):681-684.

[7] Garbutt M, Liebscher R, Wahl-Jensen V, et al. Properties of replication-competent vesicular stomatitis virus vectors expressing glycoproteins of filoviruses and arenaviruses［J］. J Virol, 2004, 78(10):5458-5465.

[8] Jones SM, Feldmann H, Stroher U, et al. Live attenuated recombinant vaccine protects nonhuman primates against Ebola and Marburg viruses［J］. Nat Med, 2005, 11(7):786-790.

[9] Geisbert TW, Bailey M, Hensley L, et al. Recombinant adenovirus serotype 26 (Ad26) and Ad35 vaccine vectors bypass immunity to Ad5 and protect nonhuman primates against ebolavirus challenge［J］. J Virol, 2011, 85(9):4222-4233.

[10] Stanley DA, Honko AN, Asiedu C, et al. Chimpanzee adenovirus vaccine generates acute and durable protective immunity against ebolavirus challenge［J］. Nat Med, 2014, 20(10):1126-1129.

[11] 吴诗坡. 基于重组腺病毒载体的烈性病原体疫苗研究［D］.北京：中国人民解放军军事医学科学院，2013.

[12] Zhu FC, Hou LH, Li JX, et al. Safety and immunogenicity of a novel recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine in healthy adults in China: preliminary report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial［J］. Lancet, 2015, 385(9984):2272-2279.

[13] Li JX, Hou LH, Meng FY, et al. Immunity duration of a recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine and a homologous prime-boost immunisation in healthy adults in China: final report of a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1 trial［J］. Lancet Glob Health, 2017, 5(3):e324-e334.

[14] Zhu FC, Wurie AH, Hou LH, et al. Safety and immunogenicity of a recombinant adenovirus type-5 vector-based Ebola vaccine in healthy adults in Sierra Leone: a single-centre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 2 trial［J］. Lancet, 2017, 389(10069):621-628.

[15] Hu H, Eller MA, Zafar S, et al. Preferential infection of human Ad5-specific CD4 T cells by HIV in Ad5 naturally exposed and recombinant Ad5-HIV vaccinated individuals［J］. Proc Natl Acad Sci U S A, 2014, 111(37):13439-1444.

[16] Ledgerwood JE, Sullivan NJ, Graham BS. Chimpanzee adenovirus vector Ebola vaccine-preliminary report［J］. N Engl J Med, 2015, 373(8):775-776.

[17] Ewer K, Rampling T, Venkatraman N, et al. A monovalent chimpanzee adenovirus Ebola vaccine boosted with MVA［J］. N Engl J Med, 2016, 374(17):1635-1646.

[18] Tapia MD, Sow SO, Lyke KE, et al. Use of ChAd3-EBO-Z Ebola virus vaccine in Malian and US adults, and boosting of Malian adults with MVA-BN-Filo: a phase 1, single-blind, randomised trial, a phase 1b, open-label and double-blind, dose-escalation trial, and a nested, randomised, double-blind, placebo-controlled trial［J］. Lancet Infect Dis, 2016, 16(1):31-42.

[19] Agnandji ST, Huttner A, Zinser ME, et al. Phase 1 trials of rVSV Ebola vaccine in Africa and Europe［J］. N Engl J Med, 2016, 374(17):1647-1660.

[20] Huttner A, Dayer JA, Yerly S, et al. The effect of dose on the safety and immunogenicity of the VSV Ebola candidate vaccine: a randomised double-blind, placebo-controlled phase 1/2 trial［J］. Lancet Infect Dis, 2015, 15(10):1156-1166.

[21] Regules JA, Beigel JH, Paolino KM, et al. A recombinant vesicular stomatitis virus Ebola vaccine［J］. N Engl J Med, 2017, 376(4):330-341.

[22] Henao-Restrepo AM, Longini IM, Egger M, et al. Efficacy and effectiveness of an rVSV-vectored vaccine expressing Ebola surface glycoprotein: interim results from the Guinea ring vaccination cluster-randomised trial［J］. Lancet, 2015, 386(9996):857-866.

[23] Henao-Restrepo AM, Camacho A, Longini IM, et al. Efficacy and effectiveness of an rVSV-vectored vaccine in preventing Ebola virus disease: final results from the Guinea ring vaccination, openlabel, cluster-randomised trial (Ebola Ca Suffit!)［J］. Lancet, 2017, 389(10068):505-518.

[24] Bausch DG. One step closer to an Ebola virus vaccine［J］. N Engl J Med, 2017, 376(10):984-985.

[25] 杨利敏，李晶，高福，等. 埃博拉病毒疫苗研究进展［J］. 生物工程学报，2015，31(1):1-23.

[26] 金宏丽，王化磊，郑学星，等. 埃博拉病毒疫苗研究进展［J］.传染病信息，2015，28(2):70-74.

（2017-03-16收稿 2017-04-05修回）

（本文编辑 张云辉）

Clinical trials progress of Ebola vaccines

WANG Yu-xiao, LI Jing-xin, WANG Yang, ZHU Wen-bo, ZHU Feng-cai*
Department of Epidemiology and Health Statistics, School of Public Health, Southeast University, Nanjing 210009, China

Ebola virus disease(EVD) is formerly known as Ebola hemorrhagic fever. No specific drugs and treatments against Ebola disease are available currently. Vaccination is considered as the most promising and effective method to control EVD. So far, several candidate vaccines have been developed and evaluated through clinical trials, including recombinant vesicular stomatitis virusbased vaccine expressing Zaire ebolavirus (rVSV-ZEBOV), replication-defective recombinant chimpanzee adenovirus type 3-vectored Ebola vaccines (cAd3-EBO or ChAd3-EBO-Z), replication-defective recombinant human adenovirus type 5 vector-based Ebola virus vaccines (Ad5-EBOV) and human parainfluenza virus type 3-based Ebola vaccine (HPIV3). Among them, ChAd3-EBO-Z and Ad5-EBOV have demonstrated good safety and immunogenicity profile. rVSV-ZEBOV is the most promising candidate vaccine, which has showed a significant protection against EVD in a phaseⅢclinical trial. However, the safety evaluation of the rVSV-ZEBOV has still raised some concerns. This paper aims to review the important development of Ebola vaccines since the outbreak of Ebola in 2014, and discusses the issues and challenges remained together with the trends in the future.

Ebola virus; vaccine; clinical trial; efficacy; safety

R373.32

A

1007-8134(2017)02-0082-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2017.02.004

江苏省临床医学中心科教强卫工程（YXZXB2016005）；江苏省青年医学人才科教强卫工程（QNRC2016553）；中央高校基本科研业务费专项资金资助江苏省普通高校研究生科研创新计划资助项目（SJLX15_0071）

210009 南京，东南大学公共卫生学院流行病学与卫生统计学系（王雨潇、王杨、朱文博）；江苏省疾病预防控制中心疫苗临床评价所（李靖欣、朱凤才）

朱凤才，E-mail: jszfc@vip.sina.com

*Corresponding author, E-mail: jszfc@vip.sina.com