輪狀病毒腹瀉的流行特征及輪狀病毒疫苗的臨床應(yīng)用進(jìn)展

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(jì)，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(jì)損失和社會(huì)負(fù)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。

1 RV病原學(xué)

RV屬于呼腸孤病毒科RV屬,有11個(gè)雙鏈RNA節(jié)段，無包膜，編碼6個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白(VP1～VP4、VP6、VP7)和5個(gè)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(gè)群(A～G),A、B、C群既可感染人類又可感染動(dòng)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(dòng)物中發(fā)現(xiàn)。不同的群之間無免疫交叉保護(hù)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(gè)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。

2 RV腹瀉的流行特征

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(gè)月以下嬰兒因母傳抗體保護(hù)，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(huì)再發(fā)生嚴(yán)重的RV腹瀉[5]。②時(shí)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(dá)國家流行較為嚴(yán)重。

2.2RV流行株的多樣性 2000年Hoshino等[6]報(bào)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(bào)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(bào)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(bào)道，1998～2004年中國9個(gè)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(bào)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(shí)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(dòng)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 上市RV疫苗的臨床應(yīng)用研究

3.1四價(jià)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(shí)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(shí)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(jià)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(gè)月。雖然其為單價(jià)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(hù)作用[20]。

2007年在歐洲采用隨機(jī)雙盲安慰劑對照方法對該疫苗進(jìn)行安全性和有效性的研究：納入6個(gè)國家的3994名6～14周齡的健康兒童隨機(jī)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(gè)RV流行季，結(jié)果顯示，在第一個(gè)RV流行季，對任何嚴(yán)重程度的RV胃腸炎的保護(hù)率達(dá)87.3%，對重癥RV胃腸炎的保護(hù)率達(dá)96.0%；在第二個(gè)RV流行季，對任何嚴(yán)重程度的RV胃腸炎的保護(hù)率達(dá)79.4%，對重癥RV胃腸炎的保護(hù)率達(dá)90.7%；對由G1、G3、G4和G9血清型引起的重度胃腸炎的保護(hù)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(xiǎn)性[21]。

2008年在拉丁美洲采用隨機(jī)雙盲安慰劑對照方法進(jìn)行安全性和有效性的研究：對10個(gè)國家的15 183名6～13周齡的健康兒童隨機(jī)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(hù)率為80.5%～82.1%，對非G1混合株引起的重度胃腸炎的保護(hù)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(gè)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(gè)國家和地區(qū)上市。目前在中國已經(jīng)完成該疫苗隨機(jī)雙盲安慰劑對照的Ⅲ期臨床試驗(yàn)，正在申請注冊。

3.3五價(jià)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(jià)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?yàn)?、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(jìn)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(gè)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(jià)3劑RotateqTM預(yù)防首批出生隊(duì)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(duì)列的1劑RotateqTM覆蓋率至少達(dá)89.6%，3劑RotateqTM的覆蓋率達(dá)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(dá)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(jìn)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(hù)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(jìn)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(shí)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(jì)學(xué)檢驗(yàn)，兩組患兒間RV腹瀉發(fā)病率、平均患病時(shí)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(jià)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(jì)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(jìn)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(jì)接種3000多萬劑次，安全有效，對重癥腹瀉的保護(hù)率達(dá)90%以上[31]。目前，蘭州生物制品研究所正在積極研發(fā)3價(jià)RV活疫苗，已經(jīng)完成Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)，現(xiàn)已進(jìn)入Ⅲ期臨床試驗(yàn)。

4 結(jié) 語

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(gè)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(dá)國家都是一個(gè)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(shí)間，減少嚴(yán)重病例比例和住院病例比例，進(jìn)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(huì)的醫(yī)療負(fù)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(jì)、最有效的方法。開發(fā)更安全、更高效、更廉價(jià)的疫苗是將來發(fā)展的方向，同時(shí)做好疾病監(jiān)測,擴(kuò)大免疫覆蓋面，最終達(dá)到減少RV感染危害的目的。

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