肺炎球菌疫苗的研究进展
1930报道了肺炎球菌荚膜多糖对人的免疫原性。不久后,其他研究人员也获得了相同的结果,从而证实了型特异性荚膜多糖的免疫原性,并开始了对PNCPS疫苗的研究。在1938中,使用了1和2株肺炎球菌荚膜多糖二价疫苗,每株多糖的剂量为1mg。首次大规模接种40000人。虽然接种组的发病率低于对照组,但由于细菌学试验不完善,作者并未对免疫效果作出完全肯定的结论。1945肯定了四价PNCPS疫苗的效果。四价疫苗分别含有30 ~ 60μ g的1、2、5和7个PNCPS。从军事训练基地随机抽取8586名男性青年作为疫苗接种试验组,同时也对8449名男性注射生理盐水(安慰剂)作为对照组。对参与者观察6个月。接种组有4例由疫苗所含类型引起的肺炎,而对照组有26例(P
1947报道了含1、2、3 PNCPS的二价和三价疫苗对50岁以上人群免疫效果的研究。6年间随机抽取5750人进行免疫接种,5153人为对照组进行对比。结果显示,由免疫菌引起的菌血症和非菌血症疾病数量下降了90%以上。其他类似疫苗的研究表明,最多可使用6种荚膜多糖疫苗,抗原间无干扰、无副作用,一次注射抗原后可维持1/3 ~ 1/2人最高抗体水平5 ~ 8年。虽然有两种六价疫苗已经批准临床使用,一种是针对1,2,3,5,7,8荚膜抗原的成人,另一种是针对1,4,6,14,18,19荚膜抗原的儿科患者。此时,尽管使用了抗生素,但肺炎球菌疾病的死亡率仍然很高,而且随着耐药菌株的不断增加,人们又开始关注PNCPS疫苗的研发。
1978年,效价为14的PNCPS疫苗在美国正式上市,包括1,3,4,6A,6B,7F,8,9N,12F,14,18C,65438。
1983三价PNCPS疫苗研制成功并投放市场,包括1,2,3,4,5,6B,7F,8,9N,9V,10A,11A,12F。目前美国药典、欧洲药典、英国药典都有收录。2000年,中国研制出23价PNCPS疫苗,临床试验已经完成。中国疫苗是将浓度为50μg/ml的各种多糖抗原溶解在等渗盐水中,加入0.30%苯酚(国外有用的萘酚)作为防腐剂制成。疫苗剂量为皮下或肌肉注射0.5ml,结果表明两种给药途径的免疫反应无显著差异。虽然大多数多糖在水溶液中是稳定的,但具有磷酸二酯键的多糖可能不稳定。这些多糖随着时间的推移逐渐水解,分子变小,最终降低了抗原性。各类多糖的化学组成在各国药典中都有明确规定,凝胶过滤法测定的分子大小应该还不含杂质。PNCPS在较宽的剂量范围内对人体具有免疫原性。早期研究证明,需要约1010个肺炎球菌才能有规律地诱导抗体反应。后来证明这个数量的细菌可以产生30 ~ 40 μ g的荚膜多糖,25μg或更多的荚膜多糖引起的抗体反应大小几乎没有差别。
美国23种肺炎球菌胶囊可覆盖90%的耐药菌株和85% ~ 90%的流行菌株,芬兰95%的流行菌株和挪威北部88.7%的流行菌株。多次实验结果表明,首次接种23价PNCPS疫苗对人体是安全的。然而,再接种的安全性仍有争议。23价PNCPPS疫苗首次接种后5年以上的老年人再次接种,证明比首次接种更容易出现更严重的局部副作用,如红斑和肿胀。但另一项实验显示,15名56-79岁老年人接种14价PNCPPS疫苗6年,初次接种和再次接种后均未出现全身不良反应,仅有5例。这说明老年人再次接种23价PNCPS疫苗是安全的。23价PNCPS疫苗存在以下缺点:①PNCPS为非T细胞依赖性抗原,初次免疫可诱导出具有保护水平的抗体,但二次免疫不能使降低的抗体达到初次免疫后的水平,不能诱导免疫记忆;②疫苗不能对2岁以下儿童引起有效的保护性抗体反应,该年龄段是肺炎球菌感染的高危人群。根据流感嗜血杆菌(Hib)结合疫苗的经验,多糖和载体蛋白之间的共价键可以增加其免疫原性,结合疫苗可以诱导婴儿产生更高水平的保护性抗体,并在Hib广泛接种的国家显著降低Hib相关疾病的发病率。因此,目前许多学者致力于PNCPS蛋白结合疫苗的研究,希望用PNCPS蛋白结合疫苗来弥补PNCPS疫苗的不足。目前,欧美国家PNCPPS-蛋白结合疫苗的发展已经从最初的单价结合疫苗发展到165438+零价结合疫苗,PNC PPS结合疫苗的类型是综合考虑流行毒株和耐药毒株来确定的。虽然流行病学研究证明肺炎球菌有90多种,但其中只有少数几种致病。由7 ~ 11血清型组成的多价疫苗可覆盖61% ~ 95%的肺炎球菌性中耳炎(AOM)。
根据检出率,美国1989的流行毒株如下:14、4、1、6B、3、8、7F、23F、18C、19F、9V、12F、65438+。很多国家的耐药肺炎球菌主要类型是1,6B,14,19F,23F。各种多价结合疫苗的血清型组合。
蛋白质载体的选择原则是:①激发机体的细胞免疫,将胸腺非依赖性多糖抗原转化为胸腺依赖性抗原,诱导免疫记忆;②增强2岁以下儿童的保护性抗体反应;常用的载体蛋白有破伤风类毒素(TT)、白喉类毒素(DT)、无毒白喉毒素变体(CRM197)和脑膜炎球菌外膜蛋白(OMP)。但类毒素作为载体有一定的局限性,脱毒后类毒素的蛋白质结构可能会发生变化,从而影响其免疫原性。百日咳类毒素、伤寒鞭毛和肺炎链球菌溶血素(PLY)也是潜在的组合。单价结合疫苗是由单价PNCPS在适宜的pH值下直接与载体蛋白结合或通过接头连接而成。例如,14 PNCPS的己二酸二酰肼衍生物通过碳二亚胺结合法与百日咳类毒素在pH3.9下缩合形成缀合物。
通过混合单价结合疫苗来制备多价结合疫苗。疫苗按0.5ml剂量配制,含各种荚膜多糖1 ~ 10μg。但当结合疫苗的PNCPS含量大于10μg时,抗体反应大大降低。这可能与CPS增强的反应强度和特异性记忆B细胞的数量有关。
一组2岁以下儿童在2、4、6月龄接种4价PNCPS OMP结合疫苗,另一组在4、6、14月龄接种。结果显示,两组儿童初次接种后抗14和抗19F水平明显升高,但抗体浓度≥1μg/ml的儿童人数与接种23价PNCPS疫苗组相比无明显增加。接种第二剂和第三剂后,针对四种类型的特异性抗体水平显著升高,抗体浓度≥1μg/ml的儿童数也显著增加,说明该联合疫苗对2岁以下婴儿具有良好的免疫原性,一剂和两剂免疫的婴儿群抗体应答与婴儿群相似。在37868名婴儿大规模接种7价结合疫苗的临床试验中,接种后可产生针对7型的血清抗体。3剂后,97%以上的受试者抗7型多糖抗体浓度达到0.1.5μ g/ml以上,而对照组仅为5% ~ 35%。该疫苗在婴幼儿体内具有较强的免疫原性,加强免疫后可产生记忆抗体反应,可有效预防侵袭性肺炎球菌疾病,有效降低中耳炎及相关疾病的发病率。7价结合疫苗也能产生良好的免疫原性,对23价肺炎球菌多糖疫苗具有良好的耐受性。
接种单价和二价联合疫苗的成人至少具有与23价PNCPS疫苗相同的免疫原性。老年人是肺炎球菌感染的高危人群,联合疫苗对健康老年人肺炎球菌感染的预防效果一直备受关注。50岁以上健康老年人接种五价结合疫苗和三价PNCPS疫苗。结合疫苗初免后的全身反应和局部反应均多于PNCPS疫苗初免后(P