肺炎链球菌严重威胁儿童健康
肺炎链球菌,也称肺炎球菌,是5岁以下儿童社区获得性肺炎(CAP)的首要病原菌。研究显示,2015年全球5岁以下儿童患严重肺炎链球菌性疾病的病例数达到370万例,每年导致29.4万例5岁以下儿童死亡[2]。
在我国,儿童肺炎链球菌性疾病负担尤其沉重。流行病学数据显示[3],中国5岁以下儿童肺炎链球菌疾病病例数位居全球第二,占全球总病例数的12%,仅次于印度(27%),同时死亡病例数排全球第六,死亡人数达到30000。除了高发病率和高死亡率,侵袭性肺炎链球菌性疾病(IPD)也会给患儿带来严重的后果。调查显示,IPD在2岁以下婴幼儿中高发[1],后遗症发生风险高,约每3个肺炎链球菌脑膜炎患儿中,就会有超过1个出现后遗症[4]。
PCV研制成功令婴幼儿肺炎链球菌性疾病预防成为可能
肺炎链球菌经飞沫传染定植于鼻咽部,当机体免疫力下降时,定植的肺炎链球菌穿越粘膜屏障,进入血流或体内其他无菌部位,从而引发IPD,包括脑膜炎、菌血症性肺炎、菌血症等。此外,肺炎链球菌还可通过局部侵润,引起非侵袭性肺炎链球菌性疾病(NIPD),如中耳炎、鼻窦炎、非菌血症性肺炎等[5]。
婴幼儿免疫系统发育不完善,只有T细胞依赖性抗原才能有效诱导免疫应答。荚膜多糖疫苗(PPV)是非T细胞依赖性抗原,在2岁以下的婴幼儿体内难以产生有效的保护抗体[8]。基于此,研究者们发现多糖与蛋白载体的结合可以引发T细胞与B细胞之间的相互作用,导致功能性抗体的产生和诱导记忆B细胞[6,7]。因此,PCV将肺炎链球菌荚膜多糖与蛋白质共价结合,从而使荚膜多糖抗原由非T细胞依赖性抗原转变为T细胞依赖性抗原,使婴幼儿在免疫后能产生良好的抗体应答,且能产生记忆应答[8]。
PCV13更好地覆盖中国儿童IPD致病菌株血清型
研究显示,中国5岁及以下儿童的常见侵袭性血清型为19F、19A、23F和14型,其总和超过所有侵袭性菌株血清型的50%以上,而13价结合肺炎链球菌结合疫苗(PCV 13)则涵盖上述所有血清型,且覆盖中国5岁及以下儿童IPD所有血清型的87.7%[9]。
从群体层面而言,PCV对儿童IPD的预防作用显著。美国自引入PCV后,婴幼儿中疫苗覆盖血清型IPD的比例呈现逐年下降的趋势[10]。而从个体层面而言,PCV的预防效果可能受多种因素影响,包括年龄[11]、健康状况[11]、肺炎链球菌鼻咽部定植状况[12]和免疫接种程序[11,13]等。因此,有必要对PCV免疫原性的影响因素进行深入探究,并寻找合适的途径,优化疫苗保护效果,从而为每一个孩子提供最好的保护。
鼻咽部携带Spn对PCV免疫原性具有明显影响
肺炎链球菌广泛分布于自然界,常临时定植于人类鼻咽部,婴幼儿是主要的储存宿主[14]。2012年WHO立场文件中指出,肺炎链球菌鼻咽部携带率在27%-85%之间[15]。一项南非研究显示[16],接种前携带Spn会影响PCV免疫原性,尤其在PCV首剂接种前携带Spn者,会极大地降低血清特异性免疫应答;而在接种2/3剂前携带Spn者,会降低部分血清特异性免疫应答。
另外,一项菲律宾研究显示[17],PCV首剂接种前已携带肺炎链球菌的儿童,经过3剂次接种后,18周时血清特异性IgG GMC明显低于未携带的儿童,提示疫苗保护极弱。
此外,两项以色列研究显示[18,19],PCV首剂接种前已携带肺炎链球菌的儿童,2+1或3+1免疫程序的基础免疫后所携带的抗体浓度持续低于未携带婴幼儿,且加强免疫均未能消除携带肺炎链球菌所带来的低反应现象,提示首剂接种前携带肺炎链球菌者,造成的不利影响更大。
一项荷兰研究显示[20],长时间持续携带者,接种PCV后免疫应答水平降低尤其明显。一项委内瑞拉研究也显示[21],IPD高患病风险儿童中,鼻咽部定植对PCV的不利影响也存在。
抢占先机,6周龄接种首剂PCV或是关键
依据WHO[22]和ACIP[23]推荐,PCV13最早可于6周龄起始接种。《肺炎球菌性疾病免疫预防专家共识》[24]也认为PCV13基础免疫首剂最早可以在6周龄接种,常规免疫接种程序为2、4、6月龄基础免疫,12-15月龄加强免疫(3+1全程接种),各剂间隔4-8周。
一项芬兰研究显示[25],婴幼儿自2月龄起,鼻咽部肺炎链球菌携带率持续上升。此外,还有两项临床研究[26,27]显示,6周龄前婴幼儿鼻咽部肺炎链球菌携带率<10%。1998年美国主动细菌核心监测网络(ABCs)对8个州、约1700万人群的监测结果显示[28],6至11月龄是肺炎链球菌性疾病高发期。印度一项III期多中心研究显示[29],6周龄的婴幼儿接种首剂PCV13,6月龄前可诱导良好免疫,且3+1全程接种后免疫效果良好。
由此可见,接种前鼻咽部携带肺炎链球菌者,PCV免疫原性会降低,尤其对接种首剂前携带者的不利影响尤其明显。由于大量研究显示,6周龄前肺炎链球菌鼻咽部携带率较低,因此6周龄接种PCV首剂,或有助规避鼻咽部携带对疫苗效果的负面影响,同时能够在IPD发病高峰前及时诱导高效保护。
参考文献
[1] Bridges CB, et al. MMWR Recomm Rep. 2000 Apr 14;49(RR-3):1-38.
[2] Wahl B, et al. Lancet Glob Health.2018;6:e744-57.
[3] O'Brien KL, et al. Lancet. 2009 Sep 12;374(9693):893-902.
[4] Edmond K, et al. Lancet Infect Dis. 2010 May;10(5):317-28.
[5] 中华预防医学会和中华预防医学会疫苗与免疫分会. 中国预防医学杂志. 2018;19(3):161-91.
[6] de Roux A, et al. Clin Infect Dis. 2008; 46(7):1015-1023.
[7] Pollard AJ, et al. Nat Rev Immunol. 2009; 9(3):213-220.
[8] 中华预防医学会. 肺炎链球菌性疾病相关疫苗应用技术指南(2012 版). 中华流行病学杂志. 2012;33(11):1101-10.
[9] 韦宁, 等. 中国疫苗和免疫. 2014;20(6):547-55.
[10] https://www.cdc.gov/vaccines/pubs/surv-manual/chpt11-pneumo.html
[11] Park DE, et al. Pediatr Infect Dis J. 2014. 33 Suppl 2: S130-9.
[12] Madhi SA, et al. Vaccine. 2011. 29(40): 6994-7001.
[13] Salt P, et al. Clin Vaccine Immunol. 2007. 14(5): 593-9.
[14] 中华预防医学会和中华预防医学会疫苗与免疫分会. 中国预防医学杂志. 2018;19(3):161-91.
[15] WHO. Wkly Epidemiol Rec. 2012 Apr 6;87(14):129-44.
[16] Madhi SA, et al. Vaccine. 2011. 29(40): 6994-7001.
[17] Väkeväinen M, et al. J Pediatr. 2010. 157(5): 778-83.e1.
[18] Dagan R, et al. J Infect Dis. 2010. 201(10): 1570-9.
[19] Dagan, R., et al. Clinical Infectious Diseases. 2020;XX(XX):1–7. epub ahead of publication.
[20] Rodenburg GD, et al. J Pediatr. 2011. 159(6): 965-70.e1.
[21] Rivera-Olivero IA, et al. Vaccine. 2014. 32(31): 4006-11.
[22] WHO.Wkly Epidemiol Rec. 2019;94(08):85-104.
[23] Nuorti JP, et al. MMWR Recomm Rep. 2010 Dec 10;59(RR-11):1-18.
[24] 中华预防医学会和中华预防医学会疫苗与免疫分会. 中国预防医学杂志. 2018;19(3):161-91.
[25] Syrjänen RK, et al. J Infect Dis. 2001 Aug 15;184(4):451-9.
[26] Madhi SA, et al. Vaccine. 2011. 29(40): 6994-7001.
[27] Rodenburg GD, et al. J Pediatr. 2011. 159(6): 965-70.e1.
[28] ACIP. MMWR Recomm Rep. 2000 Oct 6;49(RR-9):1-35.
[29] Amdekar YK, et al. Pediatr Infect Dis J. 2013 May;32(5):509-16.