母牛分枝桿菌菌苗預(yù)防肺結(jié)核的效果與安全性觀察

馬福寶 許衛(wèi)國 陳勇 陸敬忠 丁筱竹 王亞龍 范剛

肺結(jié)核疫情的控制,預(yù)防是關(guān)鍵。在肺結(jié)核預(yù)防用生物制品中,卡介苗(BCG)雖被廣泛應(yīng)用,但其保護(hù)效果一直尚存爭(zhēng)議,而且其保護(hù)作用在接種后會(huì)逐漸減弱喪失,目前大多數(shù)國家包括中國不再復(fù)種BCG。

近20年來Stanford等[1]學(xué)者進(jìn)行了長(zhǎng)期的系列研究,均證明母牛分枝桿菌菌苗具有良好的免疫治療和免疫預(yù)防作用,是迄今為止最好的結(jié)核病免疫調(diào)節(jié)劑。但從許多文獻(xiàn)報(bào)道來看多側(cè)重于治療方面[2-3],而用于預(yù)防方面的效果尚未見報(bào)道。目前,大齡兒童及集體機(jī)構(gòu)的學(xué)生或成人肺結(jié)核發(fā)病率均有上升趨勢(shì),加強(qiáng)這部分人群的免疫預(yù)防工作是十分迫切的。因此,為探討母牛分枝桿菌菌苗預(yù)防肺結(jié)核的現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)效果,筆者開展了雙盲對(duì)照的前瞻性研究,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

資料與方法

一、研究對(duì)象與分組

本研究在南京的浦口區(qū)、常州的新北區(qū)、淮安的楚州區(qū)、宿遷的宿豫區(qū)開展的,凡是轄區(qū)內(nèi)當(dāng)年新入學(xué)的小學(xué)新生、初中新生和大學(xué)新生都納入觀察對(duì)象。共選擇小學(xué)新生10 501名、初中新生12510名、大學(xué)新生20094名,嚴(yán)格按照入選標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行選擇,確定本次研究的研究對(duì)象,持續(xù)觀察3年。

選中的研究對(duì)象以班級(jí)為單位,首先進(jìn)行結(jié)核菌素(PPD)試驗(yàn)。根據(jù)PPD檢查的結(jié)果分為PPD強(qiáng)陽性組(硬結(jié)平均直徑＞15 mm或者不論硬結(jié)大小,局部出現(xiàn)水泡、壞死、淋巴管炎)、PPD中輕度組(硬結(jié)平均直徑5～15 mm)、PPD陰性組(硬結(jié)平均直徑＜5 mm)三類。

對(duì)每類學(xué)生應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表進(jìn)行隨機(jī)編號(hào)(先將受試對(duì)象依次編號(hào)為1,2,3……,應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表,查得每個(gè)受試對(duì)象的隨機(jī)數(shù)),凡單數(shù)受試對(duì)象分配到實(shí)驗(yàn)組;雙數(shù)受試對(duì)象分配到對(duì)照組。本次研究實(shí)際實(shí)驗(yàn)組21 684名,對(duì)照組21421名,分組情況見表1。

二、入選標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)小學(xué)新生：5～7歲常住健康兒童;初中新生11～13歲常住人口;大學(xué)一年級(jí)入學(xué)新生,年齡在17～22歲。(2)近期無結(jié)核病感染。(3)近1個(gè)月未接種過減毒活疫苗者。(4)腋下體溫低于37℃者。

在研究對(duì)象篩選及試驗(yàn)評(píng)價(jià)過程中,所有被發(fā)現(xiàn)的活動(dòng)性肺結(jié)核患者將及時(shí)報(bào)告并移交當(dāng)?shù)丶膊☆A(yù)防控制中心進(jìn)行管理。

排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)預(yù)防接種有過敏史者。(2)有過敏,驚厥,癲癇,腦病和精神等病史或家族史。(3)對(duì)疫苗中的任何成分過敏者。(4)患血小板減少癥或其他凝血功能障礙者。(5)已知免疫功能損傷或低下者。(6)患有先天畸形、發(fā)育障礙或嚴(yán)重的慢性病者。(7)入選前3個(gè)月參加過其他藥物試驗(yàn)者。(8)已知或同時(shí)患有疾病包括：呼吸系統(tǒng)疾病、急性感染或慢性病活動(dòng)期、幼兒母親或本人有HIV感染、心血管疾病、嚴(yán)重高血壓、惡性腫瘤治療期間、皮膚病。

三、實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組用的疫苗

實(shí)驗(yàn)組使用母牛分枝桿菌菌苗,每次劑量為22.5 μ g/針,按 0 、1 、2 個(gè)月分別注射 1 次。用 1 ml注射用水溶解,臀部肌內(nèi)深部注射。對(duì)照組使用乙肝疫苗,每次劑量為5 μ g/針,按0、1、2個(gè)月分別注射1次,于上臂三角肌肌內(nèi)注射。

四、資料收集方法

根據(jù)項(xiàng)目要求設(shè)計(jì)了學(xué)生健康情況隨訪表等資料,內(nèi)容包括學(xué)生基本情況、觀察期間患病情況及不良反應(yīng)發(fā)生情況。資料由各疾病預(yù)防控制中心發(fā)放給校醫(yī)或班主任老師,由校醫(yī)或班主任老師負(fù)責(zé)按月報(bào)告填寫并主動(dòng)搜集患者,詢問學(xué)生發(fā)病情況。資料填寫完成后,由區(qū)縣疾病預(yù)防控制中心收集,收集后交市疾病預(yù)防控制中心,按月上報(bào)至省疾病預(yù)防控制中心進(jìn)行資料審核和匯總、分析。

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

兩組接種反應(yīng)觀察結(jié)果比較用u檢驗(yàn);兩組結(jié)核和過敏性疾病發(fā)生率比較用 χ2檢驗(yàn)。P值＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、接種反應(yīng)觀察情況

1.全身不良反應(yīng)發(fā)生情況：實(shí)驗(yàn)組共接種21 684名,發(fā)生全身不良反應(yīng)151例。其中發(fā)熱發(fā)生率為3.69‰,其他全身不良反應(yīng),如頭痛、腹痛等的發(fā)生率為3.27‰,與對(duì)照組相比,發(fā)熱反應(yīng)發(fā)生率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=1.71,P＞0.05),但其他全身不良反應(yīng)發(fā)生率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=5.29,P＜0.05)(表2)。

2.局部不良反應(yīng)發(fā)生情況：實(shí)驗(yàn)組共接種21 684名,發(fā)生局部紅腫硬結(jié)46例,其中紅腫發(fā)生率為1.71‰、硬結(jié)發(fā)生率為 0.42‰,與對(duì)照組相比,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(u=1.9,P＞0.05;u=1.04,P＞0.05)。

二、預(yù)防肺結(jié)核的效果

通過3年的觀察,在觀察人群中搜集到肺結(jié)核患者19例,其中肺結(jié)核的發(fā)病率實(shí)驗(yàn)組為0.14‰,對(duì)照組為0.51‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.671,P=0.031)。計(jì)算保護(hù)率為[(對(duì)照組發(fā)病率-實(shí)驗(yàn)組發(fā)病率)/對(duì)照組發(fā)病率×100%] =(0.51‰-0.14‰)/0.51‰×100%=72.5%(表3)。

表1 兩組觀察人群中PPD試驗(yàn)結(jié)果的比較

表2 不同觀察人群在兩組疫苗接種后不良反應(yīng)發(fā)生情況的比較

表3 不同觀察人群3年后兩組肺結(jié)核發(fā)病情況比較

表4 不同觀察人群3年后兩組過敏性疾病的發(fā)病情況比較

肺外結(jié)核發(fā)病率實(shí)驗(yàn)組為0.05‰,對(duì)照組為0.19‰,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=1.84,P=0.216)。說明母牛分枝桿菌疫苗對(duì)預(yù)防肺結(jié)核病有較好的現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)效果,但對(duì)肺外結(jié)核發(fā)病率的控制有待進(jìn)一步觀察。

三、預(yù)防過敏性疾病的效果

通過3年的觀察,過敏性哮喘發(fā)生率觀察組為0.46‰,對(duì)照組為1.31‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.755,P=0.003)。過敏性皮膚病發(fā)生率觀察組為3.04‰,對(duì)照組為4.29‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.619,P=0.032)。過敏性鼻炎發(fā)生率觀察組為3.04‰,對(duì)照組為3.55‰,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.834,P=0.361)(表4)。

討 論

結(jié)核病的預(yù)防自1921年BCG首次被用作人抗結(jié)核菌疫苗,此后被廣泛使用。但是,在不同地區(qū)、不同人群對(duì)卡介苗抗結(jié)核的保護(hù)性存在著爭(zhēng)議。例如,通過10批隨機(jī)的BCG對(duì)照試驗(yàn),BCG的抗結(jié)核保護(hù)力在不同人群中的波動(dòng)為0%～80%[4]。1972年WHO在南印度Chingleput地區(qū)對(duì)幾十萬人群進(jìn)行BCG保護(hù)力試驗(yàn)觀察,結(jié)果顯示無保護(hù)力[5]。而且發(fā)現(xiàn)BCG接種后同時(shí)誘發(fā)2種性質(zhì)相反的免疫反應(yīng),即保護(hù)性和組織破壞性的病理免疫反應(yīng)。因此,期望有一種比BCG更好的替代菌苗,這是結(jié)核病控制的基礎(chǔ)研究的重要課題。Stanford等[2]曾經(jīng)在大批學(xué)齡前兒童中進(jìn)行BCG和BCG加母牛分枝桿菌菌苗對(duì)比試驗(yàn),經(jīng)皮膚試驗(yàn)證實(shí),后一組效果比單用BCG好,認(rèn)為單用母牛分枝桿菌菌苗作為肺結(jié)核預(yù)防的可能性是有的。

母牛分枝桿菌是1964年英國Boenicke等[1]從牛乳腺中分離出的無毒非結(jié)核分枝桿菌,屬RunyonⅣ群速生菌,母牛分枝桿菌有4種類型抗原,其中Ⅰ型抗原為所有分枝桿菌包括結(jié)核分枝桿菌共有,稱共同抗原。母牛分枝桿菌含有豐富的共同抗原,因此與BCG、人型結(jié)核分枝桿菌有相似的抗原性和免疫原性,可介導(dǎo)共同性保護(hù)免疫。但不含Ⅳ型抗原,所以不引起變態(tài)反應(yīng)和組織壞死,因?yàn)棰粜涂乖山閷?dǎo)變態(tài)反應(yīng)引起組織壞死[6]。實(shí)驗(yàn)研究還證實(shí),母牛分枝桿菌有增強(qiáng)動(dòng)物細(xì)胞免疫功能和抗結(jié)核菌感染的作用[8]。因此,可以說是預(yù)防肺結(jié)核的一個(gè)很有發(fā)展前景的疫苗。本研究結(jié)果為：接種母牛分枝桿菌菌苗組的肺結(jié)核發(fā)病率為0.14‰,對(duì)照組為0.51‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.671,P=0.031),保護(hù)率可達(dá)72.5%,說明母牛分枝桿菌菌苗對(duì)預(yù)防肺結(jié)核病有較好的現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)效果。

據(jù)報(bào)道,母牛分枝桿菌對(duì)免疫功能低下者有刺激作用,可提高其免疫力,而對(duì)免疫功能亢進(jìn)處于超敏狀態(tài)下的動(dòng)物的免疫力起抑制作用[7]。母牛分枝桿菌菌苗對(duì)PPD陰性者可明顯增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能;而對(duì)于PPD陽性、細(xì)胞免疫功能指標(biāo)較高者,有一定的調(diào)節(jié)功能,降低其免疫反應(yīng),但對(duì)免疫功能指標(biāo)較低的PPD陽性者仍有提升其免疫力的功能[8]。

據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,母牛分枝桿菌可啟動(dòng)Th1型細(xì)胞因子介導(dǎo)的免疫反應(yīng),促進(jìn)分泌白細(xì)胞介素Ⅱ(IL-2)和γ干擾素(IFN-γ),激活巨噬細(xì)胞增強(qiáng)對(duì)結(jié)核菌的呑噬作用,還可增加 H2O2和NO的水平[9]。H2O2能消除自由基的有害作用,NO是細(xì)胞間的信使,有多種功能,調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)是其中的重要功能之一。

本研究結(jié)果為：接種母牛分枝桿菌菌苗組的過敏性哮喘發(fā)生率為0.46‰,對(duì)照組為1.31‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=8.755,P=0.003)。過敏性皮膚病發(fā)生率實(shí)驗(yàn)組為3.04‰,對(duì)照組為4.29‰,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.619,P=0.032)。說明母牛分枝菌菌苗與已經(jīng)廣泛應(yīng)用的其他疫苗相比,對(duì)預(yù)防過敏性哮喘和過敏性皮膚病等免疫相關(guān)的疾病也有較好的現(xiàn)場(chǎng)流行病學(xué)效果。

因此在世界范圍內(nèi)結(jié)核病的現(xiàn)狀及控制似乎已經(jīng)令人感覺十分困難的情況下,探討用母牛分枝桿菌菌苗預(yù)防肺結(jié)核尤其是用于大齡兒童及青少年的結(jié)核病免疫預(yù)防有非常積極的意義。

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