人類同傳染病的斗爭過程中,疫苗起著關(guān)鍵性的作用,也將為人類最終戰(zhàn)勝傳染病而起決定性作用。人們長期致力于疫苗的研究與開發(fā),隨著科學(xué)技術(shù)及分子醫(yī)學(xué)的發(fā)展,不斷地研究和開發(fā)出新疫苗,疫苗種類大量增加。我國疫苗研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)也不斷發(fā)展壯大,能生產(chǎn)四十多種疫苗。用于預(yù)防疾病的疫苗數(shù)量增多,但也在預(yù)防多種傳染病的同時,也伴隨著一系列問題產(chǎn)生,如兒童預(yù)防接種次數(shù)增加、接種時間的沖突,家長的選擇,疫苗管理難度加大、預(yù)防接種工作成本增高等。因此,研制一針預(yù)防多病的聯(lián)合疫苗勢在必行。
1聯(lián)合疫苗的發(fā)展歷史
聯(lián)合疫苗包括兩大類:一類是多疾病聯(lián)合疫苗,它包含多種單個疫苗來預(yù)防多種疾病,如百白破三聯(lián)疫苗(DTP);另一類是多價聯(lián)合疫苗,包含了同一種細(xì)菌或病毒的不同亞型或血清型,如23價肺炎球菌疫苗。聯(lián)合疫苗已有50多年的發(fā)展歷史。最早使用的有傷寒-副傷寒甲乙聯(lián)合疫苗、傷寒-副傷寒甲乙-破傷風(fēng)類毒素聯(lián)合疫苗及傷寒-副傷寒甲乙-霍亂-破傷風(fēng)類毒素聯(lián)合疫苗等。這些聯(lián)合疫苗在世界各國軍隊中推廣使用,獲得了滿意的防病效果。在兒童免疫方面,自上世紀(jì)40年代起開發(fā)使用聯(lián)合疫苗。1943年首次完成了DPT的研制,并于1948年正式上市。這一成功為以后的聯(lián)合疫苗開發(fā)打下了基礎(chǔ)。1945年三價流行性感冒疫苗,1947年八價肺炎球菌疫苗,1955年脊髓灰質(zhì)炎I-II-III型3價滅活疫苗(IPV),1963年脊髓灰質(zhì)炎I-II-III型3價減毒活疫苗(OPV),1971年麻疹-風(fēng)疹疫苗(MR)、麻疹-流行性腮腺炎-風(fēng)疹疫苗(MMR),1978年四價腦膜炎球菌疫苗,90年代百白破-b型流感嗜血桿菌聯(lián)合疫苗(DTP-Hib),b型流感嗜血桿菌(Hib)-無細(xì)胞百日咳疫苗(aP)-乙型肝炎(HB)聯(lián)合疫苗等投入市場。這些聯(lián)合疫苗進行人群預(yù)防接種后,國內(nèi)外專家反復(fù)多次研究觀察,未見接種反應(yīng)的增強或免疫反應(yīng)的干擾。說明受種者同時接受多種抗原刺激均有良好的免疫應(yīng)答,提示研制以含有多種抗原的新型聯(lián)合疫苗有良好前景。
2常用聯(lián)合疫苗
2.1百白破-b型流感嗜血桿菌聯(lián)合疫苗(DTP-Hib) 目前DTP-Hib聯(lián)合疫苗在許多國家允許使用,多數(shù)研究發(fā)現(xiàn),聯(lián)合疫苗中的各成分之間免疫原性不受影響。上世紀(jì)80年代末90年代初,在以色列、智利、加拿大和美國等地開展了大量有關(guān)DPT-Hib聯(lián)合疫苗的臨床研究。結(jié)果顯示:聯(lián)合疫苗的抗體應(yīng)答有時略低于疫苗的分別使用,其差異在各組試驗中不同,但絕對抗體水平仍高于保護值。在智利,使用聯(lián)合疫苗區(qū)域的百日咳發(fā)生率與單獨使用DPT的區(qū)域無顯著差異,對Hib的保護率在90%以上。雖然聯(lián)合疫苗的副反應(yīng)略高于單獨DPT,但總數(shù)低于在不同部位分別注射的DPT、Hib。該類疫苗在我國已經(jīng)上市。
2.2百白破或無細(xì)胞百白破-乙型肝炎聯(lián)合疫苗(DTP-HB或DTaP-HB)DTP-HB或DTaP-HB 聯(lián)合疫苗對嬰兒安全有效,歐洲已準(zhǔn)許使用。現(xiàn)有資料顯示,DTaP-HB聯(lián)合疫苗在多種接種程序中保持了安全性和免疫原性。雖然HB抗體應(yīng)答低于單種疫苗,但98%接種者抗體水平大大超過保護值10mIU/ml(平均1280mIU/ml)。
2.3甲乙型肝炎聯(lián)合疫苗(HA-HB) 1996年歐洲批準(zhǔn)使用,以同時預(yù)防甲型和乙型病毒性肝炎,此后在加拿大也獲準(zhǔn)使用。在兒童、青少年及成人三次免疫接種后,研究觀察有很好的安全性和免疫原性。2001年5月美國批準(zhǔn)HA-HB聯(lián)合疫苗應(yīng)用到18歲以上的成人。研究人員將志愿者分成兩組,分別接種HA-HB聯(lián)合疫苗和HB單價疫苗,按0/1/6月程序注射,在第二次免疫前和加強免疫后一個月評價其抗HBs滴度及外周血單個核細(xì)胞刺激試驗,即淋巴細(xì)胞增生反應(yīng)。結(jié)果顯示抗體在所有時間點上,兩組的抗體滴度和淋巴細(xì)胞增生反應(yīng)的差異在統(tǒng)計學(xué)上都沒有顯著意義。我國于1999年底正式啟動甲乙型肝炎聯(lián)合疫苗的研究,采用甲肝滅活疫苗與基因工程乙肝疫苗聯(lián)合制成,2005年1月獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的生產(chǎn)文號。
2.4 b型流感嗜血桿菌-乙型肝炎聯(lián)合疫苗(Hib-HB) 1996年Hib-重組乙型肝炎疫苗(rHB)聯(lián)合疫苗在美國獲準(zhǔn)使用。用于HbsAg陰性母親的嬰兒免疫接種,分別在2、4、12~15月三次注射,可同時預(yù)防流感桿菌和乙型肝炎病毒感染。臨床研究結(jié)果證明抗HbsAg、Hib多糖的抗體都達到保護水平。
2.5麻疹-風(fēng)疹-腮腺炎-水痘聯(lián)合疫苗(M-M-R-V) 用M-M-R-V疫苗單次注射對于兒童來說不僅能預(yù)防麻疹、風(fēng)疹和流行性腮腺炎,而且對水痘也極其有效。
2.6百白破-脊髓灰質(zhì)炎-b型流感嗜血桿菌五聯(lián)疫苗(DPT-IPV-Hib) 這是一種預(yù)先充填在雙室針筒內(nèi)的DPT-IPV(液體)加上Hib(凍干劑)的五聯(lián)疫苗,在使用時即時混合。臨床研究顯示,五種抗原的抗體滴度98%以上達到保護水平,副反應(yīng)的發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度未增加。目前已有21個國家將它用于計劃免疫的初免和18個月齡的加強免疫。
2.7肺炎球菌多價疫苗 到目前為止,肺炎球菌已被證實的血清型有90多種,各型別之間無明顯交叉保護,這些血清型可引起85~90%的成人感染、85%的兒童中耳炎、100%的侵襲性疾病。所以國內(nèi)外研究重點多放在多價疫苗上。1983年23價肺炎球菌疫苗被批準(zhǔn)使用,此疫苗包括純化的23個血清型的莢膜多糖。該疫苗覆蓋型別多,在預(yù)防相應(yīng)細(xì)菌型別引起的菌血癥和腦膜炎效果較好,成人保護率為61~75%,5歲以下兒童保護率為57%。莢膜多糖疫苗在成人效果明顯,但對2歲以下兒童卻不能有效的預(yù)防由肺炎球菌型別引起的中耳炎,因2歲以下兒童不能對莢膜多糖疫苗產(chǎn)生有效抗體應(yīng)答。美國對38000名兒童接種結(jié)合于白喉毒素突變體的7價肺炎球菌結(jié)合疫苗(4、6B、9V、14、18C、19F、23F),觀察免疫效果,在預(yù)防任何肺炎球菌血清型引起的侵襲性疾病89%有效,而對于這7種型別的感染有效率為97%,因此于2000年2月批準(zhǔn)使用此疫苗。我國成都生物制品研究所利用我國本土分離的肺炎球菌制成的23價肺炎球菌疫苗于2005年6月獲得國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)的新藥證書,獲準(zhǔn)生產(chǎn),可預(yù)防由肺炎球菌引起的肺炎、兒童腦膜炎、中耳炎等疾病。
2.8腦膜炎球菌多價疫苗 腦膜炎球菌共有13個血清群,其中A、B、C群引起的感染占90%,可引起腦脊髓膜炎、肺炎、會厭炎、敗血癥等疾病,在世界范圍內(nèi)都有很高的發(fā)病率和死亡率。但是最近幾年此病的流行病學(xué)特征有些改變,在歐洲和北美C群流行增加,在美國和瑞典Y群增加,W135群2000和2001年在沙特阿拉伯兩次引起爆發(fā)流行。這使得各國改變免疫策略,研發(fā)使用多價腦膜炎球菌疫苗。現(xiàn)在美國批準(zhǔn)使用的四價腦膜炎球菌疫苗是從4種主要血清群(A、C、Y、W135)提取的莢膜多糖制成,免疫原性適當(dāng),但免疫應(yīng)答持續(xù)時間不長,不能被再次接種所加強。目前國內(nèi)外研發(fā)方向是腦膜炎球菌多糖-蛋白結(jié)合疫苗,以增加免疫原性,誘導(dǎo)免疫記憶。我國專家已成功研制A、C群腦膜炎球菌多糖-蛋白結(jié)合疫苗,達到國際先進水平;A、C、Y、W135群四價多糖疫苗質(zhì)量也優(yōu)于國外產(chǎn)品,將替代A、C群二價多糖疫苗。
3新型聯(lián)合疫苗的發(fā)展趨勢
目前聯(lián)合疫苗的制備策略和技術(shù)已比較成熟,國際上新開發(fā)的聯(lián)合疫苗不斷被推薦和使用。但聯(lián)合疫苗的研制并不是單獨疫苗的簡單混合,在制備聯(lián)合疫苗時必須考慮解決如下問題:①聯(lián)合疫苗的使用是否會影響到各抗原成分的免疫原性;②一個抗原和其他抗原之間是否存在化學(xué)的不相容性;③各抗原成分之間是否存在著免疫反應(yīng)的相互干擾;④聯(lián)合疫苗中一個或更多的疫苗株是否會發(fā)生抗原競爭;⑤載體蛋白、穩(wěn)定劑、佐劑、防腐劑與抗原間的比例是否合適。只有在研究證實聯(lián)合疫苗的免疫原性和安全性都與單價疫苗相似時,才能批準(zhǔn)使用聯(lián)合疫苗。目前國內(nèi)外聯(lián)合疫苗的主要研發(fā)方向為:以DPT為基礎(chǔ)的新型聯(lián)合疫苗、以活疫苗為載體的聯(lián)合疫苗和口服聯(lián)合疫苗。
3.1以DPT為基礎(chǔ)的聯(lián)合疫苗 DPT已廣泛使用40多年,長期預(yù)防接種實踐證明疫苗安全有效,在全世界兒童中普遍使用。同時,DPT成分抗原化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不大可能與加入的其他抗原之間發(fā)生干擾。目前用于生產(chǎn)DPT的技術(shù)在可預(yù)見的將來不大可能被取代。因此,國際上將以DPT為基礎(chǔ)的新型聯(lián)合疫苗列為優(yōu)先開發(fā)項目。目前有兩種研發(fā)思路:①在現(xiàn)有DPT基礎(chǔ)上加入新的抗原成分,逐步發(fā)展成能預(yù)防更多疾病的聯(lián)合疫苗,如DPT-IPV-HB-Hib-HA-RSV(呼吸道合胞病毒)聯(lián)合疫苗;或是DPT-HB-Hib-IPV-HA聯(lián)合疫苗。②在研究可控釋放破傷風(fēng)類毒素的基礎(chǔ)上,開發(fā)注射1劑的DPT聯(lián)合疫苗,進而開發(fā)注射1劑的DPT-HB聯(lián)合疫苗。以上兩種技術(shù)措施是根據(jù)防病需要和技術(shù)可行性而提出的。如HB疫苗將被許多國家納入免疫規(guī)劃,b 型流感嗜血桿菌感染在發(fā)達國家中是一種嚴(yán)重疾病,IPV可能替代OPV,所以都優(yōu)先考慮這幾種疫苗與DPT疫苗聯(lián)合,組成新型聯(lián)合疫苗。
3.2 以活疫苗為載體的聯(lián)合疫苗 生物技術(shù)的進展為重組疫苗提供了新的途徑,將外源DNA引入預(yù)定疫苗載體構(gòu)建此類疫苗,可將保護性抗原傳遞至宿主免疫系統(tǒng)。細(xì)菌和病毒都可以作為重組疫苗的載體。即將編碼目標(biāo)抗原的基因插入現(xiàn)有活疫苗如痘苗、BCG等疫苗株的基因制成載體疫苗。以痘苗病毒為載體開發(fā)新型聯(lián)合疫苗具有許多優(yōu)點:痘苗病毒基因組容量大,非必需區(qū)多,可用于多種外源基因插入,適用于開發(fā)聯(lián)合疫苗;痘苗病毒穩(wěn)定,37℃可保存4w,運輸不需冷鏈;采用皮上劃痕免疫,使用方便,可給嬰兒接種;痘苗病毒易于培養(yǎng),宿主范圍廣,無致癌性,生產(chǎn)工藝簡單;生產(chǎn)設(shè)備及使用原材料所需費用少,疫苗價廉,以上這些特點均符合開發(fā)理想疫苗的戰(zhàn)略要求。但以現(xiàn)有痘苗病毒為載體發(fā)展聯(lián)合疫苗,也存在一些問題。如種痘引起的接種反應(yīng)不易被受種者接受;痘苗病毒是增殖性的,對已具有痘苗免疫力的受種者不能再作加強免疫等,所以還必須尋找新的載體以克服以上不足。
3.3口服聯(lián)合疫苗 20世紀(jì)50年代起即已廣泛使用OPVI-II-III型3價活疫苗,獲得滿意的防病效果。口服腺病毒4、7型2價活疫苗在美國士兵中使用亦已20年,證明安全有效。國際上將粘膜免疫法亦列入優(yōu)先開發(fā)項目,這是基于:①口服或滴鼻免疫方法簡易,易被受種者接受;②約有80~90%傳染病的病原微生物是通過粘膜組織進入機體引起,如粘膜已有針對病原微生物的免疫力,在病原微生物播散之前即可被清除。粘膜是一個巨大的免疫系統(tǒng),不同粘膜部位的免疫學(xué)活動可通過共同的免疫系統(tǒng)聯(lián)結(jié);③粘膜免疫產(chǎn)生SIgA,除能阻止病原微生物粘附于粘膜表面并被其吸收外,還可在粘膜上皮細(xì)胞中中和病原微生物,或在粘膜中與病原微生物形成復(fù)合物,由上皮細(xì)胞將其排出處理,所以有很強的免疫作用。但粘膜免疫也有一些缺點,如使用的疫苗量比注射用的大,才能獲得同等程度的免疫力;需多次免疫;獲得的免疫力衰退較快;以及口服疫苗易受消化液的破壞等。隨著新技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用,以上不足可望得到克服。
4聯(lián)合疫苗應(yīng)用中存在問題
聯(lián)合疫苗的推廣使用,擴大了1次預(yù)防接種的防病范圍,提高了免疫接種率,減少了接種器材及勞務(wù)費用,有利于免疫計劃的安排,受種者及兒童家長亦易于接受,并推動了擴大免疫規(guī)劃的實施。但現(xiàn)有的聯(lián)合疫苗在使用中也存在一些問題。
①有些聯(lián)合疫苗如DPT、OPV等,需接種多次,易發(fā)生脫漏而不能完成全程免疫,或免疫間隔不符,這些都會影響防病效果。同時多價聯(lián)合疫苗的一個特點是有時它不能對所有的血清型提供保護,如3價流行性感冒疫苗不能覆蓋所有毒株,8價肺炎球菌疫苗只能期待覆蓋70%~80%的兒童肺炎。同樣,一種疾病可由多種病微生物引起,如Hib、肺炎球菌和腦膜炎球菌都可引起小兒腦膜炎、肺炎、急性中耳炎,接種一種疫苗只能預(yù)防相應(yīng)病原體引起的疾病。②有些聯(lián)合疫苗如MMR是活疫苗,對熱不穩(wěn)定,需在冷鏈系統(tǒng)中保存及運輸。冷鏈裝備的配套及運輸費用,據(jù)估算可占預(yù)防接種所需費用的一半,使一些發(fā)展中國家難以承受。③不同的國家、不同的疫苗免疫程序不同,給聯(lián)合疫苗的使用帶來一定困難。如WHO推薦HB的接種程序是0、1、6,這與傳統(tǒng)的DPT接種程序不一致,使DPT-HB或DTaP-HB的接種程序難以確定。
總之,隨著聯(lián)合疫苗的研究和應(yīng)用不斷完善,越來越多的疫苗可作為聯(lián)合疫苗用于免疫預(yù)防。相信不久的將來,聯(lián)合疫苗將作為免疫生物制劑的主體而應(yīng)用于全世界。
編輯/孫杰