孔繼連(綜述),韋明慶(審校)
(柳城縣疾病預(yù)防控制中心,廣西 柳州 545299)
據(jù)WHO 2008年統(tǒng)計,輪狀病毒(rotavirus,RV)感染造成45.3萬(42.0萬~49.4萬)幼童死亡,大約90%的RV感染相關(guān)死亡病例發(fā)生在亞洲和非洲的發(fā)展中國家[1]。RV感染給全球各國造成了巨大的經(jīng)濟損失和社會負擔(dān),目前尚無特效藥治療,疫苗接種是預(yù)防RV感染、減少嚴(yán)重腸胃炎的最佳途徑,因此RV疫苗的研發(fā)和推廣應(yīng)用具有重要意義。該文對RV腹瀉的流行特征及RV疫苗的臨床應(yīng)用研究現(xiàn)狀作一綜述。
RV屬于呼腸孤病毒科RV屬,有11個雙鏈RNA節(jié)段,無包膜,編碼6個結(jié)構(gòu)蛋白(VP1~VP4、VP6、VP7)和5個非結(jié)構(gòu)蛋白(NSP1~5)。根據(jù)RV內(nèi)殼蛋白VP6 抗原性不同,RV 可分為7個群(A~G),A、B、C群既可感染人類又可感染動物,A群RV是嬰幼兒腹瀉的最主要病原,B群僅在我國成人腹瀉爆發(fā)或流行中發(fā)現(xiàn),C群主要引起散發(fā)病例,D、E、F、G只在動物中發(fā)現(xiàn)。不同的群之間無免疫交叉保護作用。RV外殼蛋白VP7糖蛋白(或G蛋白)決定G血清型,外殼蛋白VP4(蛋白酶敏感蛋白或P 蛋白)決定P血清型,按照國際上通用的以蛋白編碼框核苷酸序列同源性比較來確定的RV基因型分型,可將已發(fā)現(xiàn)的人輪狀病毒(human rotavirus,HRV)至少分為27種G血清型和35種P血清型[2]。
RV在外界環(huán)境中比較穩(wěn)定,在室溫中可存活7個月,耐酸,不被胃酸破壞;-20 ℃可長期保存;在有硫酸鎂存在的情況下50 ℃不被滅活。
RV的傳染源為患者、隱性感染者及帶病毒者,主要通過糞-口途徑傳播,接觸傳播也廣泛存在,家庭密切接觸者可有30%以上續(xù)發(fā)感染率,RV還可經(jīng)呼吸道傳播。
2.1三間分布 ①人群分布:人群對RV普遍易感。RV主要感染對象是5歲以下兒童尤其是2歲以下的嬰幼兒,幾乎所有5歲以下兒童至少經(jīng)歷1次RV感染[3]。6個月以下嬰兒因母傳抗體保護,發(fā)病率低[4]。6月齡至24月齡的嬰幼兒抗體水平下降發(fā)病率最高。有研究發(fā)現(xiàn),第1次RV感染臨床癥狀比較嚴(yán)重,再次感染通常是輕度感染或無癥狀,RV感染過2次的兒童幾乎不會再發(fā)生嚴(yán)重的RV腹瀉[5]。②時間分布:在氣候隨四季變化的地區(qū),RV腸炎多發(fā)生于寒冷干燥的秋冬季節(jié),在終年炎熱的地區(qū)全年均可發(fā)生,突然的環(huán)境改變亦可能影響流行。③地區(qū)分布:RV腹瀉在全世界分布廣泛,發(fā)展中國家比發(fā)達國家流行較為嚴(yán)重。
2.2RV流行株的多樣性 2000年Hoshino等[6]報道,G1-G4占世界所有檢出G血清型90%以上,P-G組合的主要毒株為G1P[8]、G3P[8]、G4P[8]、G2P[4]。歐洲的流行病學(xué)監(jiān)測表明,毒株血清型分別為G1(63%)、G2(8%)、G3(5%)、G4(15%)和未分型(8%)[7]。我國1998年4月到2000年4月開展的HRV流行病學(xué)監(jiān)測結(jié)果顯示,毒株血清型依次為G1(72.7%)、G3(14.2%)、G2(12.1%)、G4(2.5%)和G9(0.9%),另外未分型占0.7%,混合感染占3.1%[8]。但近幾年的研究發(fā)現(xiàn),在不同國家、地區(qū),不同年份流行的RV G、P型別及其組合可發(fā)生變化。方肇寅等[9]報道,1999年7月至2003年6月連續(xù)4年在盧龍縣監(jiān)測期間,G3(45%)是最流行的毒株,其次是G1(35%)、G2(8%)、G4(3%)、G9(0.6%),混合感染占1%,未分型占8%;4年中G1比例逐年減少(1999年66%,2000年48%,2001年8%,2002年0%);而G3比例逐年增加(1999年7%,2000年27%,2001年77%,2002年92%),G4和G9一直在5%以下。蘇州、蘭州、重慶等地的研究發(fā)現(xiàn),G3型RV感染較前增加[10-12]。據(jù)中國2009年度病毒性腹瀉監(jiān)測報告顯示[13],我國G3型仍然是流行優(yōu)勢毒株,占51.39%,與2006年相當(dāng)(51.28%);G1型占15.22%,G9 占10.97%。常見的P基因型為P[8],占54.44%;其次是P[4]和P[6]。G9血清型由Clark等1983年首次確認(rèn)后,G9型RV在全球不斷被發(fā)現(xiàn)并在一些地區(qū)流行,已成為全球第五大常見重要型別[14]。章青等[15]研究報道,1998~2004年中國9個地區(qū)G9型約占3.5%,表明中國亦有G9型RV的流行。陳敏玫等[16]報道,2007~2008年廣西羅城縣的RV腹瀉監(jiān)測中G1為優(yōu)勢流行株,占64.54%,G9型占12.77%,成為當(dāng)?shù)豏V腹瀉的第二流行株,G3占6.38%。董慧瑾等[17]在2010年廣西部分地區(qū)5歲以下兒童RV腹瀉監(jiān)測結(jié)果顯示,毒株血清型依次為G9(35.6%),G3(27.6%),G1(17.3%),G2(10.9%),G4(1.1%),未分型占2.9%,混合感染占4.6%,說明在不同地區(qū)、不同時間RV流行型別有較大差異,存在流行優(yōu)勢株或幾種型別的混合株等。建立RV監(jiān)測網(wǎng)、動態(tài)監(jiān)測RV流行株的變化、掌握本地區(qū)的流行優(yōu)勢株型別,對制訂本地區(qū)免疫規(guī)劃具有非常重要的意義。
3.1四價重配株疫苗RRV 2TV(Rotashield) 其于1998 年8 月經(jīng)美國食品藥品管理局批準(zhǔn)正式上市,分三次在嬰兒2、4、6月齡時口服,并推薦列為兒童常規(guī)免疫程序。但1999年7月,美國疾病預(yù)防控制中心監(jiān)測到15例腸套疊病例,均發(fā)生在嬰幼兒首劑服該疫苗后的3~14 d[18]。1999年11月,美國食品藥品管理局決定停止Rotashield的生產(chǎn)和臨床應(yīng)用。后經(jīng)美國疾病預(yù)防控制中心組織專家論證后,證實腸套疊與口服RV疫苗無關(guān)[19],但Rotashield也一直未再次生產(chǎn)和臨床應(yīng)用。此后腸套疊的發(fā)病率成為評估任何新研發(fā)的RV疫苗的重要安全性指標(biāo)。
3.2單價人RV疫苗(RotarixTM) 其是由GlaxoSmithKline研制的口服減毒株RV疫苗,于2005年1月在墨西哥首次上市。其有凍干劑型和液體劑型,適用于6~24周嬰幼兒,口服2劑,間隔1~2個月。雖然其為單價疫苗,但與RV自然感染一樣,RotarixTM對大多數(shù)其他血清型可產(chǎn)生交叉保護作用[20]。
2007年在歐洲采用隨機雙盲安慰劑對照方法對該疫苗進行安全性和有效性的研究:納入6個國家的3994名6~14周齡的健康兒童隨機分配口服2劑RotarixTM或安慰劑,隨訪觀察服用2劑疫苗后2周胃腸炎的發(fā)作情況,并連續(xù)隨訪觀察兩個RV流行季,結(jié)果顯示,在第一個RV流行季,對任何嚴(yán)重程度的RV胃腸炎的保護率達87.3%,對重癥RV胃腸炎的保護率達96.0%;在第二個RV流行季,對任何嚴(yán)重程度的RV胃腸炎的保護率達79.4%,對重癥RV胃腸炎的保護率達90.7%;對由G1、G3、G4和G9血清型引起的重度胃腸炎的保護率為95%~100%,而對G2血清型引起者為75%;沒有證據(jù)表明增加腸套疊的危險性[21]。
2008年在拉丁美洲采用隨機雙盲安慰劑對照方法進行安全性和有效性的研究:對10個國家的15 183名6~13周齡的健康兒童隨機分配口服2劑RotarixTM或安慰劑,結(jié)果顯示,對野生型G1株引起的重度胃腸炎的保護率為80.5%~82.1%,對非G1混合株引起的重度胃腸炎的保護率為77.5%,對RV引起的腹瀉住院率減少83.0%,對其他原因引起腹瀉住院率減少39.3%;未觀察到腸套疊病例[22]。
2010年3月,RotarixTM被檢出來自第一型豬環(huán)狀病毒(porcine circovirus-1,PCV-1)DNA,PCV-1是一種人類經(jīng)常接觸的病毒,目前沒有證據(jù)表明PCV-1能感染人類或?qū)е氯祟惖南嚓P(guān)疾病[23]。
截至2012年11月,RotarixTM(凍干劑型)在拉丁美洲、北美、亞洲、中東、非洲和歐盟至少115個國家和地區(qū)獲得批準(zhǔn)。RotarixTM(液體劑型)在歐盟和巴西、肯尼亞、澳大利亞、哥倫比亞、中國香港等27個國家和地區(qū)上市。目前在中國已經(jīng)完成該疫苗隨機雙盲安慰劑對照的Ⅲ期臨床試驗,正在申請注冊。
3.3五價牛-人重組株RV疫苗(RotateqTM) 這是由美國Merck公司研制的人源和牛(WC3)源RV的五價重組株RV疫苗,于2006年2月獲美國食品藥品管理局批準(zhǔn)在美國首次上市[24]。該疫苗不含防腐劑和乙汞硫代水楊酸鈉,適用于6~32周嬰幼兒,推薦免疫程序為2、4、6月齡各口服1劑。首劑應(yīng)于6~12周齡使用,不能用于>12周齡的嬰兒。
在美國、拉丁美洲、歐洲一些國家和地區(qū)進行的研究表明[25],接種RotateqTM后,使2歲以內(nèi)嬰幼兒的腹瀉就診率減少86%(95%CI74~93)、腹瀉急診率減少94%(95%CI89~97)、因RV胃腸炎住院率減少96%(95%CI91~98);該疫苗可降低所有原因所致胃腸炎住院率59%(95%CI56~65),接種后第二個流行季節(jié)RotateqTM預(yù)防所有RV胃腸炎的效力為63%(95%CI44~75),預(yù)防嚴(yán)重RV胃腸炎的效力為88%(95%CI49~99)。
2007年在澳大利亞昆土蘭州開展評價3劑RotateqTM預(yù)防首批出生隊列的RV和非RV所致急性胃腸炎住院的疫苗效果效力的研究[26],結(jié)果顯示:首批合格出生隊列的1劑RotateqTM覆蓋率至少達89.6%,3劑RotateqTM的覆蓋率達73.1%。3劑疫苗對預(yù)防非RV所致急性胃腸炎住院的疫苗效力為62.3%~63.9%,對于RV急性胃腸炎住院的疫苗效力達89.3%~93.9%。
Payne等[27]研究發(fā)現(xiàn),2008年RotateqTM疫苗僅在美國弗吉尼亞不到60%的地區(qū)接種,但因RV感染而住院的患兒數(shù)比2007年減少了87%。目前RotateqTM也正在我國申請注冊。
3.4羊蘭州羔羊輪狀病毒株RV活疫苗(羅特威) 這是由我國蘭州生物制品研究所采用G10 型羊RV蘭州羔羊輪狀病毒株研制的RV疫苗,接種對象為2~36月齡嬰幼兒,推薦初次服疫苗年齡為2月齡,初次服疫苗后每年應(yīng)服疫苗一次。在4000名6~24月齡嬰幼兒中進行的臨床研究結(jié)果顯示,該疫苗可誘導(dǎo)產(chǎn)生G1-G4型血清中和抗體,陽轉(zhuǎn)率為40%~60%,對RV腹瀉的保護效果為78%[19]。經(jīng)觀察,該疫苗不良反應(yīng)輕微,接種后低熱和高熱反應(yīng)發(fā)生率北京為6.25%、1.79%,廣西為5.64%、0%,浙江為8.51%、2.13%,具有很好的免疫原性和安全性[28]。
在成都市進行RV疫苗對小兒秋季腹瀉影響的觀察結(jié)果顯示,成都市2005年開始開展RV疫苗接種,2003年RV腹瀉發(fā)病率為31.96%(563/1763),2007年為16.99%(246/1448);2003年患兒平均患病時間為(5.23±1.14) d,2007年為(3.12±1.23) d;2003年嚴(yán)重病例比率為8.70%(49/563),2007年為1.22%(3/246);2003年住院病例比率為41.21%(232/563),2007年為13.41%(33/246);經(jīng)統(tǒng)計學(xué)檢驗,兩組患兒間RV腹瀉發(fā)病率、平均患病時間、嚴(yán)重病例比率和住院病例比率有顯著性差異[29]。
在浙江湖州開展的對RV疫苗預(yù)防RV性腸炎效果評價結(jié)果顯示,服疫苗組RV腹瀉發(fā)病率為0.9%(7/742),未服疫苗組為5.15%(28/506),兩組發(fā)病率間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=23.3,P<0.01)[30]。
羅特威于1998年6月取得國家Ⅰ類新藥證書并獲準(zhǔn)進行試生產(chǎn),2001年1月獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的正式生產(chǎn)批件,至今在我國已經(jīng)累計接種3000多萬劑次,安全有效,對重癥腹瀉的保護率達90%以上[31]。目前,蘭州生物制品研究所正在積極研發(fā)3價RV活疫苗,已經(jīng)完成Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗,現(xiàn)已進入Ⅲ期臨床試驗。
RV自1973年發(fā)現(xiàn)以來,已成為世界范圍內(nèi)兒童急性腹瀉病最主要的病原之一,因其復(fù)雜多變的分子流行病學(xué)特征,為RV腹瀉的防治帶來一定的困難。幾乎每個兒童在5 歲前都感染過HRV,如何控制RV感染在發(fā)展中國家和發(fā)達國家都是一個重要的健康和公共衛(wèi)生問題。經(jīng)過十多年的市場應(yīng)用,證明RV疫苗可以有效減輕RV腹瀉癥狀,縮短平均患病時間,減少嚴(yán)重病例比例和住院病例比例,進而降低嬰幼兒RV腹瀉的發(fā)病率和病死率,減輕家庭與社會的醫(yī)療負擔(dān)。2009年,WHO推薦RV疫苗應(yīng)納入全球各國兒童常規(guī)免疫程序中,特別是在腹瀉導(dǎo)致年齡<5歲兒童病死率≥10%的國家[32]。接種RV 疫苗是預(yù)防RV感染最經(jīng)濟、最有效的方法。開發(fā)更安全、更高效、更廉價的疫苗是將來發(fā)展的方向,同時做好疾病監(jiān)測,擴大免疫覆蓋面,最終達到減少RV感染危害的目的。
[1] WHO.Rotavirus vaccines.WHO position paper-January 2013[J].Wkly Epidemiol Rec,2013,88(57):49-64.
[2] Matthijinssens J,Ciarlet M,McDonaid SM,etal.Uniformity of ratavirus strain nomenclature proposed by the Rotavirus Classification Working Group(RCWG)[J].Arch Virol,2011,156 (8):1397-1413.
[3] 張占卿,巫善明.輪狀病毒性胃腸炎[J].世界感染雜志,2007,7(4):263-266.
[4] 張海龍,何雅青,楊洪,等.2008年深圳市輪狀病毒感染所致腹瀉的調(diào)查分析[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志.2010,20(2):408-410.
[5] Anderson EJ,Weber SG.Rotavirus infection in adults[J].Lancet Infect Dis,2004,4(2):91-99.
[6] Hoshino Y,Kapikian AZ.Rotavirus serotypes:classification and importance in epidemiology,immunity,and vaccine development[J].J Health Popul Nutr,2000,18(1):5-14.
[7] 鄭麗舒.輪狀病毒疫苗發(fā)展及現(xiàn)狀[J].國外醫(yī)學(xué):病毒學(xué)分冊,2003,10(1):1-41.
[8] Fang ZY,Yang H,Qi J,etal.Diversity of rotavirus strains among children with acute diarrhea in China:1998-2000 surveillance study[J].J Clin Microbiol,2002,40(5):1875-1878.
[9] 方肇寅,張麗杰,唐景裕,等.中國河北省盧龍縣兒童輪狀病毒腹瀉研究[J].病毒學(xué)報,2005,21(1):21-25.
[10] 宋曉波,陶方標(biāo),丁慧,等.馬鞍山、蘇州地區(qū)嬰幼兒輪狀病毒腹瀉臨床特征和G血清型研究[J].實用兒科臨床雜志,2005,20(3):208-210.
[11] 董巧麗,金玉,章菁,等.蘭州地區(qū)嬰幼兒輪狀病毒和杯狀病毒腹瀉的研究[J].臨床兒科雜志,2005,23(6):364-367.
[12] 張靜,王寧遂,鄧兵,等.重慶地區(qū)嬰幼兒輪狀病毒腹瀉VP7型別分析[J].中華流行病學(xué)雜志,2001,22(4):300-303.
[13] 中國疾病預(yù)防控制中心.2009年中國重點傳染病和病媒生物監(jiān)測報告[R].北京:中國疾病預(yù)防控制中心,2010:237-245.
[14] 錢淵,袁麗娟,熊朝輝,等.在我國腹瀉患兒中發(fā)現(xiàn)G9型輪狀病毒感染[J].病毒學(xué)報,1994,9(3):263-266.
[15] 章青,王端可,葉新華,等.中國1998-2004年G9型輪狀病毒分子流行病學(xué)研究[J].中國計劃免疫,2006,12(6):476-479.
[16] 陳敏玫,周開姣,莫兆軍,等.2007-2008年廣西羅城縣輪狀病毒腹瀉哨點監(jiān)測分析[J].應(yīng)用預(yù)防醫(yī)學(xué),2010,16(2):75-77.
[17] 董慧瑾,錢淵,張又,等.2010年廣西部分地區(qū)嬰幼兒腹瀉輪狀病毒流行以G9P[8]a型為主[J].中國病毒病雜志,2012,2(3):202-206.
[18] Murphy BR,Morens DM,Simonsen L,etal.Reappraisal of the association of intussusception with the licensed live rotavirus vaccine challenges initial conclusions[J].J Infect Dis,2003,187(8):1301-1308.
[19] 白植生.輪狀病毒疫苗[M]//張延齡,張暉.疫苗學(xué).北京:科學(xué)出版社,2004:1351-1362.
[20] Glass RI,Parashar UD.The promise of new rotavirus vaccines[J].N Engl J Med,2006,354(1):75-77.
[21] Vesikari T,Karvonen A,Prymula R,etal.Efficacy of human rotavirus vaccine against rotavirus gastroenteritis during the first 2 years of life in European infants:randomised,double-blind controlled study[J].Lancet,2007,370(9601):1757-1763.
[22] Linhares AC,Velazquez FR,Perez-Schael I,etal.Efficacy and safety of an oral live attenuated human rotavirus vaccine against rotavirus gastroenteritis during the first 2 years of life in Latin American infants:a randomised,double-blind placebo-controlled phase Ⅲ study[J].Lancet,2008,371(9619):1181-1189.
[23] GSK.葛蘭素史克藥廠輪狀病毒疫苗說明[N].(2010-03-23)[2010-08-09].http://www.gsk.tw/news/2010-news-2.shtml
[24] 國外藥訊.默克公司輪狀病毒疫苗ROTATEQ獲FDA批準(zhǔn)[J].齊魯藥事,2006,25(4):209.
[25] World Health Organization.WHO position paper[J].Wkly Epidemiol Rec,2007,82(32):285-295.
[26] Field EJ,Vally H,Grimwood K,etal.Pentavalent rotavirus vaccine and prevention of gastroenteritis hospitalizations in Australia[J].Pediatrics,2010,126(3):e506-e512.
[27] Payne DC,Staat MA,Edwards KM,etal.Active,population-based surveillance for severe rotavirus gastroenteritis in children in the United states[J].Pediatrics,2008,122(6):1235-1243.
[28] 劉東磊,楊潔,李安,等.輪狀病毒疫苗免疫效果及人體反應(yīng)觀察[J].中國計劃免疫,2002,8(3):138-140.
[29] 柏凌云,張玉嬋,曹文霞.輪狀病毒疫苗對小兒秋季腹瀉影響的臨床觀察[J].中國誤診學(xué)雜志,2009,9(6):1325-1326.
[30] 章笑安.口服輪狀病毒活疫苗預(yù)防輪狀病毒腸炎效果評價[J],中國全科醫(yī)學(xué),2010,13(3):1009-1010.
[31] 謝澎,李青,龐興,等.口服輪狀病毒活疫苗羅特威研究進展[J],中國新藥雜志,2012,21(10):1107-1109.
[32] No authors listed.Rotavirus vaccines:an update[J].Wkly Epidemiol Rec,2009,84(50):533-540.