用于预防疟疾的单克隆抗体最新有效性研究成果

是一种由恶性疟原虫引起的蚊媒寄生虫病，在全球范围内影响约4亿人，每年导致近40万人死亡，并且正在严重影响着撒哈拉以南非洲的儿童。尽管经过杀虫剂处理的蚊帐、抗疟疾药物等公共卫生措施，使得2000年至2015年期间全球疟疾病例已经减少了50%至75%，但许多地区的疟疾发病率仍在增加。疫苗方面，在一项涉及5至17个月大的儿童的3期研究中，三剂RTS,S（一种以AS01为佐剂的蛋白质亚单位疫苗）在1年内对临床感染提供了大约50%的保护，在4年内提供了28%的保护，功效显著降低。鉴于疟疾所造成的健康和经济负担，仍然需要采取额外的对策来更好地控制或消除这种疾病。

根据以往的经验，抗体可以通过在感染肝脏中的肝细胞之前中和皮肤和血液中的传染性恶性疟原虫子孢子来预防疟疾。恶性疟原虫环子孢子蛋白是最丰富的恶性疟原虫子孢子表面蛋白，是寄生虫运动和入侵肝细胞所必需的，这使得它成为抗体中和和亚单位疫苗开发的关键抗原靶。恶性疟原虫环子孢子蛋白具有三个主要结构域：N端结构域、由以NANP重复为特征的重复四肽组成的中心区域和C端区域。

研究人员此前发现了一个新的脆弱点，它横跨NPDP四肽，位于N端和中央重复区的交界处。这个位点是通过对一个新的人类单克隆抗体CIS43的结合分析而确定的，该抗体是从一个用减毒恶性疟原虫全孢子虫疫苗（Sanaria）免疫的临床试验参与者身上分离出来的。CIS43表现出了对连接NPDP表位的优先特异性，并且在几种疟疾感染的临床前小鼠模型中具有高度保护性。在分析的6500多个恶性疟原虫现场分离物中，99.9%的交界处NPDP表位是高度保守的。在对人类进行评估之前，CIS43通过对其Fc区进行定点诱变而被修改为CIS43LS，将蛋氨酸转化为亮氨酸，将天冬酰胺转化为丝氨酸，通过增加新生儿Fc受体介导的抗体再循环延长血浆半衰期。

一组来自美国疫苗研究中心、生物统计研究处等机构的研究人员展开了一项由两个部分组成的人体、开放标签、1期、剂量递增的临床试验，被称为VRC 612。该试验的主要目的是评估CIS43LS在以前没有患过疟疾或接种过疟疾疫苗的健康成年人中的安全性、初始副作用、CIS43LS在控制人类疟疾感染后预防疟疾的药代动力学特性和功效等。符合条件的参与者是18至50岁，并且没有感染过疟疾或接种过疟疾疫苗的健康成年人。

CIS43LS是一种人源IgG1单克隆抗体，来源于中国仓鼠卵巢DG44稳定转染的克隆细胞系，试验中，在30分钟内以5mg/kg（每公斤体重5毫克）、20mg/kg或每40mg/kg的剂量静脉内给药，接受皮下注射的参与者接受5mg/kg，总剂量根据参与者的体重分为最多四次腹部注射，单次注射不超过2.5ml，在施用CIS43LS后的2至4小时对试验参与者进行观察。

 

图表1：CIS43LS 的参与者和管理。

VRC 612试验分两部分进行。在试验的A部分，研究人员对患者进行了两次静脉剂量递增，以评估安全性。登记的第一组参与者接受了5mg/kg的单剂量。在向最后一组参与者施用40mg/kg的单次剂量之前，研究人员在单独的参与者中类似地评估了20mg/kg的单次剂量，安全性数据包括参与者报告的在每次给药后7天内发生的不良事件，以及在方案指定的试验访问时的临床和实验室评估。在最后一次CIS43LS管理后，参与者被跟踪了6个月。参与者可以选择是否自愿作为对照参与者，对照参与者没有接受CIS43LS给药，但他们接受了受控的人类疟疾感染，并在受控感染后被跟踪了8周。

试验参与者的前臂被感染了恶性疟原虫（3D7株）的史蒂芬按蚊叮咬。蚊子符合先前描述的标准传染性标准。在感染攻击后的前7天内，通过两次电话进行门诊监测，然后在第7天至第18天和第21天进行门诊就诊，以使用标准聚合酶链反应（PCR）方法评估寄生虫血症。寄生虫血症（即疟疾感染）被定义为单一的阳性PCR结果。如果参与者在感染后第21天保持寄生虫血症阴性，则认为他们受到了保护。连续3天使用1g阿托伐醌和400mg氯胍盐酸盐进行直接观察治疗，从确认寄生虫血症时开始，如果参与者尚未接受治疗，则从第21天开始。

 

图表2：受控人类疟疾感染后的寄生虫血症。

Kaplan-Meier分析显示了通过聚合酶链反应分析测量的寄生虫血症时间。比较接受CIS43LS的9名参与者与6名对照参与者的寄生虫血症的对数秩检验得出的P值为0.001。

接受控制的人类疟疾感染并接受CIS43LS的9名参与者在第21天前均未出现寄生虫血症，而在感染后第8天或第9天，6名对照组参与者中有5名出现了寄生虫血症。接受控制感染的所有参与者在挑战时均符合预先指定的疟疾暴露标准，其中包括唾液腺评分为2或更高（评分范围为0到4，评分越高表示显微镜观察越多）的五次合格蚊子叮咬子孢子。

结束疟疾造成的发病率、死亡率和经济负担需要额外的干预措施。被动给药具有长半衰期的强效单克隆抗体提供了一种通过单次给药预防感染的新方法，具体取决于需要保护的时间长度。单克隆抗体已被批准或授权用于预防或治疗由呼吸道合胞病毒、埃博拉病毒和新冠病毒引起的多种病毒感染。50多年前进行的一项临床研究表明，被动给药从对疟疾免疫的成年人到持续血液阶段感染的人的伽马球蛋白降低了这些人的血液阶段寄生虫血症。该项研究所提供的证据表明，在单次施用针对覆盖感染子孢子表面的主要蛋白质的单克隆抗体后，可以在4至36周内预防疟疾。

在这项小型1期试验中，并未发现与CIS43LS相关的安全问题。没有输液相关反应或剂量限制性毒性作用，而持续较长时间的立即给药后保护是单克隆抗体在预防疟疾方面的一个有益特征。鉴于CIS43LS的半衰期为56天，比人IgG的平均21天生理半衰期长，CIS43LS显示出了与各种环境中潜在临床应用一致的药代动力学特征。

该试验的局限性包括其规模小，并且由于无法评估皮下给药，因此仅评估了CIS43LS的静脉给药。尽管如此，静脉给药产生的保护作用，即使是在少数参与者中，也是一个令人鼓舞的概念证明，即被动给药单克隆抗体可以在控制感染后预防疟疾。目前仍然需要额外的试验来探索在不同人群的不同临床环境中给药途径的可行性。短期静脉输注后产生的数据最容易转化为旅行者、军人和卫生保健工作者的非地方性临床使用案例，对他们来说，一次旅行前静脉输注将代替每日的化学预防。未来研究的另一个重点，将会是确定是否可以通过皮下注射CIS43LS或更有效的第二代单克隆抗体来实现保护，

该试验在疟疾预防方面提供了两项重大进展。首先，CIS43LS靶向恶性疟原虫环子孢子蛋白的连接区域这一事实支持将该位点包含在下一代疫苗中。其次，该试验为被动预防疟疾提供了一条潜在的前进道路。单次施用CIS43LS可以预防疟疾的观察结果可能具有广泛的临床应用，包括在疟疾流行地区的季节性控制和消除运动中。未来的研究可能会揭示新的途径、剂量和更有效的单克隆抗体，并可能允许在疟疾流行地区的孕妇和儿童等弱势人群中扩大使用单克隆抗体。

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