肠道病毒71型疫苗研究进展
2022-11-21董成威
董成威
贺州市疾病预防控制中心 广西 贺州 542899
手足口病(hand, foot, and mouth disease,HFMD)作为儿童常见一类传染性疾病,特征表现为发热﹑口腔后部多发溃疡及手﹑足底﹑臀部丘疹或疱疹,对部分病情危重患儿而言,甚至会引起无菌性脑膜炎﹑急性弛缓性瘫痪﹑脑干脑炎﹑肺水肿等严重并发症。HFMD传染性较强,可通过粪-口途径﹑直接接触﹑间接接触及呼吸道飞沫等途径传播[1]。HFMD多见于5岁以下儿童,全面均可发生,且疾病呈现明显季节分布,每年4~8月份﹑9~12月份亚太地区为HFMD流行高峰时期。HFMD作为肠道病毒,归属为小RNA病毒科肠道病毒属,包括柯萨奇病毒A组的4﹑5﹑6﹑7﹑9﹑10﹑16型及B组的1﹑2﹑3﹑5型,埃可病毒部分血清型﹑肠道病毒71型(EV71)等。肠道病毒71型具有嗜神经毒性,极易引起严重神经系统并发症,作为重症HFMD发生主要病原[2]。随着近些年来国家对HFMD相关重视程度上升,有关防治手段不断完善,且针对肠道病毒71型等病毒有相关疫苗研制及应用,取得显著成效。文章就肠道病毒71型疫苗应用情况如下分析,现报道如下。
1.EV71病毒
1969年首次在加利福尼亚患有中枢神经系统疾病婴儿粪便中分离出EV71病毒。至20世纪90年代后,EV71并广泛在亚洲地区流行,并在马来西亚﹑新加坡等地区大规模爆发流行。患儿主要表现症状轻微,仅表现出皮疹﹑疱疹性咽峡炎,预后良好[3]。对部分患儿而言,会合并重症感染,如无菌性脑膜炎﹑脑干脑炎及脊髓灰质炎样麻痹﹑神经源性肺水肿等多种与神经系统相关严重并发症,极少数病例不出现皮疹等手足口病典型症状,但由于病情凶险,进展快,临床致残率﹑致死率偏高。调查结果显示,582例手足口病病例中肠道病毒阳性患者389例,其中EV71型占比为30.59%,柯萨奇病毒A16占比21.34%,其他肠道病毒感染占比48.07%[4]。对苏州市2017~2018年手足口病病理标本1377份分析,2017年重症病例发生与EV71相关,占比重症病例综述67.05%,2018年重症病例与EV71﹑CA6相关,占据重症病例总数22.72%﹑20.45%。EV71作为单股正链无囊膜小RNA病毒,病毒颗粒为二十面立体对称球形结构,直径维持在24~30nm[5]。病毒离子衣壳为60个亚单位构成,每个亚单位又由4种衣壳蛋白拼装成五聚体样结构,基因组编码4种结构蛋白﹑7种非结构蛋白。
2.EV71疫苗
2.1 灭活全病毒疫苗
理化方法处理人工大量培养的完整病毒,丧失感染性毒性以保持免疫原性,与相应佐剂联合所制成疫苗。迄今为止,中国大陆﹑中国台湾及新加坡开发出完整灭活病毒EV-A71疫苗。2010年~2011年科兴生物技术有限公司﹑微谷生物技术有限公司和中国医学科学院医学生物学研究所完成对灭活全病毒EVA71疫苗I期临床试验,并在2013年完成III期临床试验,2015年正式投入使用[6]。上述三个单位应用不同病毒株所开发疫苗分别为:H07菌株﹑FY7VP5菌株﹑FY-23菌株,均属于EV-A71 C4亚型,为中国常见EV-A71 A亚型。科兴生物技术有限公司III期临床试验中纳入10077名6~35月龄婴幼儿,随机接受400U灭活EV-A 71全病毒疫苗﹑安慰剂,第一年监测中,EV-A71相关HFMD或疱疹咽峡炎保护率为94.8%,而EV-A 71相关住院﹑神经系统并发症保护率为100%[7]。第二年对9595名婴幼儿继续随访,EV-A 71相关疾病保护率为95.1%,两年总体保护率为94.7%,同时疫苗可针对EV-A71意外基因型产生交叉免疫,但对于CV-A 16等其他肠病毒相关的HFMD保护率仅为6.8%,不具备交叉保护能力[8]。
2.2 减毒活疫苗
减毒活疫苗免疫原性较强,对其原理分析上,可有效减弱病原体本身毒性并保留免疫原性。随着近些年来减毒活疫苗成为研究热点。但世界范围内成功开发减毒活疫苗包括甲型肝炎﹑轮状病毒及脊髓灰质炎等。当前对EV71所致手足口病,减毒活疫苗中比较成功为 EV71(S1-3′),主要是对食蟹猴模型开展静脉接种 EV71(S1-3′),2~3周后食蟹猴机体内抗体滴度维持在1:2048,进一步得出,减毒活性毒株 EV71(S1-3′)对同种和不同基因型EV71病毒株具有中和作用,且对同种基因型效果跟我给显著,但食蟹猴接种后,会产生震颤轻微中枢神经系统损害[9]。当前应用减毒活疫苗可有效刺激机体,并产生较强保护作用,但仍需进一步深入研究及分析,保证疫苗整体安全性,降低或杜绝疫苗所致神经系统损害风险。
2.3 DNA疫苗
DNA疫苗通过将编码特异性抗原基因片段构建至含有表达调控元件的DNA质粒中,并直接递送至机体内,并促使外源性抗原基因在机体内表达,可诱导机体所产生特异的细胞免疫﹑特体免疫应答,发挥治疗﹑预防疾病目的,当前DNA疫苗被广泛用于多种感染性疾病﹑慢性疾病及恶性肿瘤动物模型中[10]。相比较传统疫苗,DNA疫苗特点为免疫效果显著,免疫应答持久,价格低廉等优点。但DNA疫苗也存在缺陷,如外源性DNA进入机体后,是否会导致癌基因激活﹑抑癌基因失活,DNA疫苗长期在机体内表达,是否会诱导机体产生免疫耐受并造成机体免疫力低下,上述问题均是疫苗制备过程中需要注意问题,当前考虑是否添加佐剂﹑改变接种途径等方式提高保护作用。
2.4 病毒样颗粒疫苗(VLP)
VLP为病毒单一﹑多个结构蛋白自行装配而成高度结构化蛋白质颗粒,相比较天然病毒颗粒,在形态特征﹑抗原性上相似,可有效继发宿主免疫反应能力。VLP疫苗中不含有病毒基因组,不具备自发复制感染,作为候选疫苗构建安全选择。基于制备脊髓灰质炎病毒VLP经验,构建昆虫细胞-杆状病毒表达系统,制备EV-A71 B5亚型VLP疫苗[11]。疫苗诱导恒河猴产生较高水平EV-A71不同亚型特异性病毒抗体,进一步阻止EV-A71传播。同时,酵母中同样可产生EV-A71 VLP,应用毕赤酵母表达EV-A71 VLP可诱导小鼠产生同源﹑异源EV-A71株的中和抗体,经母体免疫保护新生小鼠免受EV-A71供给。当前,EV-A71 VLP下具有显著保护效果,安全性高,抑郁制备,为优质的EV-A71候选疫苗,但疫苗生产成本偏高,产量相对偏低,仍需进一步改进[12]。
3.小结
EV71会引起手足口病,且作为手足口病产生常见病原株,并产生严重中枢神经系统疾病,危害儿童生命健康,成为当前严重公共卫生问题之一。当前有关EV71抗病毒药物相关研究均为达到临床试验阶段,为此,当前有关EV71防治多采取疫苗干预。自2015年上市了EV71灭活疫苗后,可显著降低手足口病患病率,但当前有关EV71所引起重症手足口病防控依然不能放松。因此,一方面需遵照卫生部门防控要求保护易感人群,降低患病率,并按照规程积极配合有效救治活动,以控制重症率﹑死亡率。同时,应当加快EV71相关机制研究工作,包括EV71致病机制﹑阻断病毒体内增殖药物靶点研究﹑相关药物开发﹑新疫苗开发研究等。