Andes-virus

BY admin
|

10 Rokotteet ja neutraloivat vasta-aineet

Hantavirusinfektion ja/tai -sairauden ehkäisyyn tai hoitoon ei ole saatavilla FDA:n hyväksymiä rokotteita tai spesifisiä hoitoja. HPS- (ANDV- tai SNV-infektoituneilla) sekä HFRS- (PUUV-infektoituneilla) toipuvilla potilailla tehdyt tutkimukset viittaavat siihen, että tehokkaan neutraloivan vasta-ainevasteen (nAb) varhaisen syntymisen ja lievemmän taudinkulun välillä on suora yhteys (Bharadwaj ym., 2000; Pettersson ym., 2014; Valdivieso ym., 2006). Hyperimmuuniseerumien suojaava teho eläinmalleissa ja ihmisillä viittaa lisäksi siihen, että aktiivisella tai passiivisella immunisaatiolla aikaansaadut Gn/Gc-spesifiset vasta-aineet voivat olla käyttökelpoisia hantavirustaudin hoidossa (Brocato ym., 2012, 2014; Hooper ym., 2008, 2014a,b; Klingström ym., 2008; Vial ym., 2015). Vaikka lukuisat tutkimukset korostavat nAbien merkitystä hantaviruksilta suojautumisessa, cDNA-pohjainen rokottaminen pystyi suojaamaan syyrialaisia hamstereita tappavalta ANDV-haasteelta ilman nAb-aktiivisuutta, mikä viittaa siihen, että nAbit ovat riittäviä, mutta eivät ole välttämättömiä (Brocato ym., 2013).

Rokottaminen on menestyksekkäin lähestymistapa, jonka avulla voidaan indusoida voimakas antiviraalinen tila ja saada aikaan suojelu virusinfektioita ja -tautia vastaan. Viimeisten 20 vuoden aikana on arvioitu lukuisten rokotekandidaattien ja -menetelmien tehokkuutta hantaviruksia vastaan. Vuodesta 1990 lähtien Korean tasavallassa on pidetty kaupan imettävien hiirten aivoissa kasvatettua formaliini-inaktivoitua HTNV-rokotetta (Hantavax™) (Cho ym., 2002; Yamanishi ym., 1988). Koska hyvin suunniteltuja kliinisiä tutkimuksia ei kuitenkaan ole tehty, sen kliininen teho ja pitkäaikainen immunogeenisuus ovat jääneet epäselviksi. Tuoreessa vaiheen III kliinisessä tutkimuksessa raportoitiin korkea serokonversio mutta heikko nAb:n muodostuminen (Song ym., 2016). Toisessa tapaus-verrokkitutkimuksessa havaittiin Hantavax™:n kohtalainen suojaava teho erityisesti korkean riskin väestöryhmissä (Jung ym., 2018). Hantavax™:n saatavuudesta huolimatta on siis selvä ja kiireellinen tarve uusille ja tehokkaammille hantavirusrokotteille.

Vaihtoehtona inaktivoiduille rokotteille on kehitetty eläviksi hehkutettuja rokotteita, joissa käytetään rekombinanttisia VSV- tai adenovirus- (AdV) vektoreita, jotka ilmentävät hantaviruksen Gn/Gc:tä. ANDV Gn/Gc:tä ilmentävän replikaatiokompetentin VSV-vektorin yksittäinen injektio suojasi syyrialaisia hamstereita tappavalta ANDV-haasteelta jo 3 päivää immunisoinnin jälkeen (Brown ym., 2011; Prescott ym., 2014). Suojaus kesti jopa 6 kuukautta, ja suojan häviäminen myöhempinä ajankohtina korreloi nAb-vasteiden häviämisen kanssa (Prescott ym., 2014). Hamstereiden rokottaminen 24 tunnin kuluttuaANDV-haasteesta oli suurelta osin suojaava, mikä viittaa siihen, että itse rekombinanttivektorin aiheuttama voimakkaan antiviraalisen tilan induktio on saattanut vaikuttaa suojaan (Brown ym., 2011; Prescott ym., 2014). HTNV Gn/Gc:tä kantavat yksisykliset VSV:t antoivat myös suojan HTNV-infektiota vastaan ei-letaalisessa Balb/c-hiirimallissa (Lee ym., 2006). ANDV Gn:tä tai Gc:tä ilmentävät ihmisen AdV-serotyypin 5 (Ad5V) rekombinanttipohjaiset vektorit ja SEOV Gn:tä ilmentävät koiran AdV-serotyypin 2 rekombinanttipohjaiset vektorit antoivat suojaa syyrialaisille hamstereille ja Balb/c-hiirille vastaavasti letaalilta virushaasteelta (Safronetz ym., 2009; Yuan ym., 2009). Syyrialaisilla hamstereilla, jotka oli rokotettu HTNV:n Gn/Gc- ja N-proteiineja ilmentävällä rokotevektorilla, ei ilmennyt viremiaa, kun niitä haastettiin HTNV:llä tai SEOV:llä, mutta ne olivat osittain alttiita PUUV-infektiolle, mikä viittaa osittaiseen ristikkäissuojaan läheisesti sukulaisuuteen liittyvien hantavirusten välillä ja mahdollisuuteen suunnitella laajalti suojaavia hantavirusrokotteita (Chu ym., 2009), 1995; Schmaljohn ym., 1992).

Vaikka viruspohjaiset rokotealustat ovat osoittautuneet lupaaviksi eläinmalleissa, niiden siirtämistä ihmiskäyttöön on vaikeuttanut useat tekijät (Tatsis ja Ertl, 2004). Jo olemassa oleva immuniteetti Ad5V:tä ja muita yleisiä AdV-serotyyppejä vastaan saattaa vähentää rokotteen tehoa. Tämä ongelma voidaan välttää luomalla vektoreita, jotka perustuvat harvinaisiin ihmisen (Barouch ym., 2004; Lemckert ym., 2005) tai eläinten adenoviruksen serotyyppeihin (Kobinger ym., 2006). Myös rokotevektoreilla, jotka perustuvat rokotevirukseen, havaittiin huono rokotteen teho, joka johtui jo olemassa olevasta immuniteetista: HTNV Gn/Gc:tä ilmentävät rokotevirukset saivat aikaan HTNV-spesifiset nAb-titterit 72 prosentilla rokotevirus-naivista potilaista, mutta vain 26 prosentilla rokotevirus-immunisoituneista potilaista (McClain ym., 2000). Vaikka suurimmassa osassa ihmispopulaatioita ei ole juurikaan ennestään immuniteettia VSV:tä vastaan, VSV-pohjaisten rokotteiden kasvava suosio saattaa muuttaa tätä skenaariota tulevaisuudessa (Lévy ym., 2018; Regules ym., 2017; Suder ym., 2018).

DNA-pohjaisia alayksikkörokotteita, jotka koostuvat hantaviruksen Gn/Gc:tä koodaavista cDNA-vektoreista, on myös arvioitu. Syyrianhamstereiden immunisointi SEOV:tä tai HTNV:n Gn/Gc:tä koodaavilla DNA-rokotteilla teki ne vastustuskykyisiksi HTNV:n, SEOV:n ja DOBV:n aiheuttamille haasteille, mutta ei poikkeavamman PUUV:n aiheuttamille haasteille (Hooper ym., 1999, 2001). PUUV- ja SNV Gn/Gc-pohjaiset cDNA-rokotteet olivat suojaavia myös syyrialaisilla hamstereilla (Brocato ym., 2013; Hooper ym., 2013). Odottamatta vastaava ANDV-cDNA-rokote ei ollut immunogeeninen tai suojaava syyrialaisissa hamstereissa huolimatta siitä, että se tuotti korkeita nAb-tasoja ANDV:tä sekä heterologista SNV:tä vastaan reesusmakakeissa (Custer ym., 2003). Seerumin passiivinen siirto antoi täydellisen suojan syyrialaisille hamstereille jopa silloin, kun se suoritettiin 4-5 päivää ANDV-haasteen jälkeen, ja se viivästytti HPS:n kehittymistä, kun se ruiskutettiin 1 päivä ennen haastetta (Custer ym., 2003). Kahdessa vaiheen I kliinisessä tutkimuksessa kolme rokotusta HTNV:tä tai PUUV Gn/Gc:tä ilmentävillä cDNA-rokotteilla, jotka annettiin hiukkasvälitteisesti epidermaalisesti, osoittivat rajallista immunogeenisuutta: vain 30-56 %:lle yksilöistä kehittyi nAb-vaste (Boudreau ym., 2012; Hooper ym., 2014a,b). cDNA:n elektroporaatio paransi nAb:n muodostumista, ja se johti siihen, että jopa 78 %:lla yksilöitä saatiin aikaan nAb-vasteet (Hooper ym., 2014a,b), 2014a,b).

Hantavirus Gn/Gc-pohjaisilla rokotteilla immunisoiduista eläimistä saatujen polyklonaalisten vasta-aineiden passiivinen siirto antoi suojaa tappavaa ANDV-haastetta vastaan syyrialaisilla hamstereilla (Brocato ym., 2012, 2014; Haese ym., 2015; Hooper ym., 2008, 2014a,b). Tärkeää on, että ANDV:stä toipuvien luovuttajien hyperimmuuni seerumien passiivinen siirto akuuteille HPS-potilaille paransi taudin lopputulosta, ja nAb-titterien havaittiin korreloivan käänteisesti HPS:n vaikeusasteen kanssa (Vial et al., 2015), mikä viittaa siihen, että mAb-pohjaisia antihantavirusterapioita voitaisiin kehittää rokotteiden täydennykseksi.

MAb-pohjaisten terapioiden kehittämiseksi Garrido ym. eristivät ANDV Gn/Gc-spesifisiä muistin B-soluja HPS:stä toipuvalta potilaalta tuottaakseen rekombinanttisia inhimillisiä IgG-vasta-aineita ja arvioivat kahta voimakkaasti neutraloivaa mAb:tä (JL16 ja MIB22) niiden altistumisen jälkeisen tehon osalta syyriankoipihammaslajeissa (Garrido ym., 2018). Kaikki hamsterit, joita hoidettiin mAb:illa yksin tai yhdistelmänä 3 ja 8 päivää tappavan ANDV-haasteen jälkeen, olivat suojattuja. Toinen kahdesta mAb:stä, JL16, puhdisti viruksen kokonaan hamsterin keuhkoista huolimatta sen alhaisemmasta in vitro -neutralointikapasiteetista, mikä viittaa siihen, että vasta-aineiden Fc-riippuvaisilla efektoritoiminnoilla, mukaan lukien vasta-aineista riippuvainen solusytotoksisuus (ADCC), voi olla merkitystä hantaviruksen puhdistumisessa in vivo.