Vaccine profiles: Rotavirus
在疫苗问世之前,几乎每个孩子在五岁生日前都感染了轮状病毒,每年有50万人因此丧命。
- 2023年3月30日
- 经过琳达·格迪斯
20世纪70年代,几个研究小组开始调查每年有多少儿童死于腹泻相关疾病。虽然他们最初的估计并不精确——每年有300万到1200万人死亡——但他们的规模将医疗和公共卫生的注意力集中到了腹泻对儿童存活率致命的冲击的影响。
当时,在不到15%的腹泻病例中可以找到病原体。其中包括引起霍乱和沙门氏菌的细菌、几种寄生虫和各种环境毒素。
在全球范围内,轮状病毒是幼儿严重腹泻的主要原因。在疫苗问世之前,几乎每个孩子在五岁生日前都被感染过,每年估计有500,000人死于轮状病毒。
但是,电子显微镜的进步很快就为感染儿童肠道并使他们不适的过多其他病原体打开了一扇窗户。其中一种是从肠胃炎儿童的小肠中分离出的美丽但致命的轮状病毒。它被命名为轮状病毒。
我们现在知道,在全球范围内,轮状病毒是幼儿严重腹泻的主要原因。在疫苗出现之前,几乎每个孩子在五岁生日前都会轮状病毒被感染,每年在全球范围内造成约50万人死亡和200万人住院。
常规免疫接种已经大大减少了那些引入它的国家的死亡人数,但是目前这一代疫苗并不能提供完全的抗感染保护。令人欣慰的是,开发下一代疫苗的工作已经开始,这种疫苗可以防止更多的腹泻死亡。
腹泻疾病
轮状病毒是一种RNA病毒,从感染者的粪便中排出。它主要通过接触没有洗手的手、被污染的表面或物体,或者吃没有正确洗手的人准备的食物传播给他人。
症状通常始于感染后一到三天,伴有发烧和呕吐,接着是水样腹泻。这些症状通常在一周内消失,但也可能持续长达三周。
除了口服补液疗法(包括喝一种含有水、糖和电解质的饮料)、休息和服用药物退烧外,没有特定的治疗方法。在美国,大约在50例中有一例儿童会出现严重脱水,这通常需要他们住院并通过鼻管或静脉滴注输液。如果延误治疗,可能会导致死亡。
感染倾向于跟随季节性模式在温带气候的国家,在冬季和春季达到高峰。
轮状病毒于1973年由墨尔本大学细菌学家露丝·毕晓普领导的澳大利亚团队首次发现。为了确定儿童肠胃炎的病因,他们将受感染儿童的肠道活检送至电子显微镜下进行检查。这表明这些细胞被轮状病毒感染。
随后的研究证实,这种病毒是导致严重腹泻疾病的原因,这种疾病夺去了许多儿童的生命,而且一旦儿童被感染,他们就不会再患严重的轮状病毒疾病。这一发现点燃了通过接种疫苗预防轮状病毒的希望。
轮状病毒疫苗
1983年,第一个轮状病毒疫苗候选进入了人类婴儿的临床试验。这种疫苗来源于一种感染牛的轮状病毒菌株,被证明是安全的,能够刺激免疫反应,为一些(但不是所有)婴儿提供有效的保护,防止严重疾病。
接下来是进一步的候选疫苗,从人类和猴子的轮状病毒株发展而来。第一个获得许可的是扶轮盾这是一种口服疫苗,含有活猴和人类轮状病毒的混合物,经处理后可防止它们致病。它于1998年在美国获准使用,但一年后被撤销,因为在婴儿接受第一剂疫苗后的一周内,监测发现肠套叠(一种罕见的肠梗阻)的风险略有增加。
这些试验规模巨大,涉及60,000多名婴儿,证明这些疫苗既安全又有效,对严重疾病或住院的保护效率为85%至95%。
由于这一挫折,另外两种口服轮状病毒活疫苗候选品的制造商被迫进行大型临床试验,以调查它们的候选品是否更安全。这些试验规模巨大,涉及60,000多名婴儿,证明这些疫苗既安全又有效,对严重疾病或住院的保护效率为85%至95%。
2006年,这些名为Rotarix和RotaTeq的疫苗获准在欧洲和/或美国和加拿大使用。两者都是口服疫苗,含有被削弱的活病毒颗粒,这意味着它们仍然会引发免疫反应,但不会导致疾病。Rotarix(葛兰素史克)含有一种轮状病毒株,RotaTeq(默克)含有五种。
常规免疫接种
2009年世界卫生组织WHO)建议轮状病毒疫苗接种在轮状病毒疾病导致儿童死亡率高的国家中评估疫苗效力的数据公布后,纳入所有国家免疫规划。
此后,又有两种口服疫苗获得了世卫组织资格预审,允许联合国儿童基金会和全球疫苗和免疫联盟采购用于低收入国家:Rotavac (Bharat Biotech)和Rotasil (Serum Institute)。
所有这些疫苗都推荐用于六周大的婴儿。Rotarix疫苗分两剂接种,间隔四周,而RotaTeq、Rotavac和Rotasil疫苗分三剂接种,间隔四周。
这些疫苗的效力似乎因国家而异。它们在轮状病毒相关死亡率最低的国家最有效,在死亡率最高的国家最无效。科学家们仍在试图了解原因,但营养不良和发育迟缓似乎起了作用,最近的研究表明,肠道炎症与恶劣的环境卫生和个人卫生有关,肠道微生物群组成的差异也可能有牵连。
根据最近的一份报告科克伦评论评估了所有四种世卫组织预审合格疫苗的效力,轮状病毒疫苗在儿童死亡率低的国家预防超过90%的轮状病毒腹泻严重病例,在儿童死亡率中等的国家预防超过75%,在儿童死亡率高的国家预防35%至58%。
然而,由于儿童死亡率高的国家在没有接种疫苗的情况下,轮状病毒病例和死亡人数远远高于儿童死亡率低的国家,因此轮状病毒疫苗在儿童死亡率高的国家预防了更多的痛苦,尽管它们在这些国家的有效性较低。
重大影响
到目前为止,已有超过100个国家将轮状病毒疫苗纳入其常规免疫规划。这种影响是巨大的。对参与世卫组织的69个国家的数据进行分析全球轮状病毒监测网络(GRSN)发现,在引入疫苗后,因严重胃肠炎住院的儿童中,轮状病毒的患病率降低了40%。
单独的数据审查来自49个实施常规轮状病毒疫苗接种的国家报告称,5岁以下儿童因肠胃炎住院的人数减少了约59%,因肠胃炎死亡的人数减少了36%。
在一些国家,轮状病毒疫苗接种似乎也延迟了发病时间,并降低了轮状病毒感染季节的强度。
未来疫苗
尽管口服轮状病毒活疫苗已经成功地减少了它们所引入的任何地方的严重腹泻,但如果它们更有效,它们可以防止更多的病例和死亡,特别是在儿童死亡率最高的国家。
这些疫苗的成本也阻碍了它们在一些国家的推广,特别是儿童死亡率低的国家,尽管免疫联盟支持它们在52个中低收入国家推广,这意味着现在非洲使用轮状病毒疫苗的国家比欧洲多。然而,各种下一代轮状病毒疫苗正在开发中,可能会比现在的更好。
近几十年来,轮状病毒疫苗和卫生条件的改善极大地减少了腹泻病的死亡人数,但仍有太多的儿童死于腹泻引起的脱水。下一代轮状病毒疫苗可能会解决吸收的关键障碍,并进一步减少死亡人数。
注射疫苗,如三价P2-VP8目前正在加纳、马拉维和赞比亚接受评估的候选疫苗有望在轮状病毒疾病负担较重的国家比口服疫苗表现更好,因为它们绕过了肠道,科学家认为这可以解释观察到的疗效差异。
这种疫苗相对容易引入现有的常规儿童免疫计划,因为它们可以与其他注射疫苗一起使用。或者,它们可以结合到现有的疫苗中,如百白破五价疫苗(可预防五种疾病——白喉、破伤风、百日咳、流感嗜血杆菌B型和乙型肝炎)。这使得以更低的成本提供针对轮状病毒的保护变得更加容易。
下一代口服疫苗也正在测试中,该疫苗设计为在出生时服用,然后在婴儿时期再服用两剂,初步证据表明,其中一种候选疫苗可能比现有疫苗更有效。
近几十年来,轮状病毒疫苗和卫生条件的改善极大地减少了腹泻病的死亡人数,但仍有太多的儿童死于腹泻引起的脱水。下一代轮状病毒疫苗可能会解决吸收的关键障碍,并进一步减少死亡人数。