譚莎，許紅梅

（重慶醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院感染科兒童發(fā)育疾病研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家兒童健康與疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心兒童發(fā)育重大疾病國(guó)家國(guó)際科技合作基地兒科學(xué)重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400014）

0 引言

輪狀病毒（Rotavirus，RV）是2016年引起全球5歲以下兒童死亡的第三大病原體，僅次于瘧疾和肺炎鏈球菌[1]。而輪狀病毒胃腸炎（Rotavirus gastroenteritis, RVGE）占中國(guó)5歲以下兒童腹瀉病例的40%左右，每年可造成約6140萬(wàn)美元的損失[2]。自從2006年輪狀病毒疫苗Rotarix和RotaTeq首獲WHO許可之后，輪狀病毒疫苗得到了迅速普及，輪狀病毒相關(guān)疾病也獲得了良好的預(yù)防作用。2006年至2016年全球因輪狀病毒胃腸炎住院的5歲以下兒童人數(shù)較疫苗接種前平均減少了38%[3]。然而輪狀病毒仍然是兒童腹瀉相關(guān)死亡的主要原因，2016年造成了近13萬(wàn)人死亡[1]。為進(jìn)一步提高對(duì)輪狀病毒疫苗的認(rèn)識(shí)和重視，本文將從疫苗種類(lèi)、覆蓋率、疫苗有效性及安全性等方面進(jìn)行綜述如下。

1 輪狀病毒概述

輪狀病毒屬于呼腸病毒科，是一種直徑約70nm的無(wú)包膜RNA病毒。RV基因組大小約18.5Kb，由11段 雙 鏈RNA(dsRNA)組 成，編 碼6個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白(VP1‐4，VP6‐7)和6個(gè)非結(jié)構(gòu)蛋白(NSP1‐NSP6)。根據(jù)內(nèi)殼蛋白VP6決定的血清型將RV分為A‐J群，其中A群是導(dǎo)致人類(lèi)胃腸道感染的最重要群。兩種外衣殼蛋白VP7(糖蛋白)和VP4(蛋白酶敏感蛋白)含有中位性表位，可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性免疫，因此VP7和VP4對(duì)疫苗的研制非常重要。兩者抗原性的不同構(gòu)成了輪狀病毒G（VP7）和 P（VP4）基因型的雙重分類(lèi)系統(tǒng)，目前已發(fā)現(xiàn)有41種G型和57種P型[4,5]。G/P基因型組合：G1P、G2P、G3P、G4P、G9P和G12P，造成全球近90%的輪狀病毒感染[4,6,8]。不同年份、不同地區(qū)的循環(huán)基因型存在一定差異。中國(guó)常見(jiàn)的RV基因型是 G3P、G1P和 G2P，近些年出現(xiàn)G9型檢出率增加，主要以G9P8和 G9P6 兩種形式流行[4,7,8]。

輪狀病毒主要通過(guò)糞口途徑傳播，患者糞便和嘔吐物中RV濃度可高達(dá)每克含1012微粒以上，并且持續(xù)數(shù)天。輪狀病毒感染多發(fā)于秋冬季節(jié),為自限性疾病，主要表現(xiàn)為急性胃腸炎，癥狀輕可為無(wú)癥狀或輕度水樣腹瀉，重則伴隨脫水及酸中毒癥狀甚至死亡。越來(lái)越多的證據(jù)表明輪狀病毒感染并不局限于腸道，可累及中樞神經(jīng)、呼吸道、循環(huán)血管、腎臟等多個(gè)系統(tǒng)損害，其中無(wú)熱或發(fā)熱性驚厥是輪狀病毒感染最常見(jiàn)的腸外并發(fā)癥[8]。

2 RV疫苗接種現(xiàn)狀

2.1 RV疫苗種類(lèi)

疫苗接種是預(yù)防輪狀病毒感染及減少嚴(yán)重病例的最有效干預(yù)手段。2006年兩種人輪狀病毒口服活疫苗Rotarix(葛蘭素史克生技公司)和RotaTeq(默克公司)獲得WHO許可[9]，隨后均通過(guò)資格預(yù)審。截至2021年11月，82個(gè)國(guó)家在其免疫規(guī)劃中使用了Rotarix，16個(gè)國(guó)家使用了RotaTeq, 10個(gè)國(guó)家同時(shí)使用了Rotarix和RotaTeq[10]。還有兩種新獲許可的口服輪狀病毒活疫苗：Rotavac (巴拉特生物技術(shù)公司)和Rotasiil(印度血清研究所)于2018年通過(guò)WHO資格預(yù)審，然而兩者目前主要在印度和幾個(gè)低收入國(guó)家使用[11,12]。另外中國(guó)和越南也有研制出獲得國(guó)家使用許可的疫苗，分別為蘭州羔羊輪狀病毒減毒疫苗（Lanzhou lamb rotavirus vaccine, LLR,中國(guó)蘭州生物研究所）[13]、Rotavin-M1（越南疫苗和生物制品研究與生產(chǎn)中心）[14]。以上6種疫苗的生產(chǎn)及接種相關(guān)信息均總結(jié)在表1。

表1 全球和個(gè)別國(guó)家許可的口服輪狀病毒活疫苗

在新型RV疫苗中，由印度尼西亞國(guó)營(yíng)制藥企業(yè)PT BioFarma研制的RV3-BB很具前景。RV3-BB是由新生兒G3P[6]人輪狀病毒株組成，因此致力于新生兒及嬰兒輪狀病毒疾病的預(yù)防。一項(xiàng)于2013~2016年進(jìn)行的雙盲、安慰劑對(duì)照并且應(yīng)用于新生兒和嬰兒的RV3-BB 2期臨床試驗(yàn)顯示該疫苗有效力在新生兒組為75%(95%CI:44~91),嬰兒組為51%(95%CI:7~76)，兩者聯(lián)合組63%(95%CI:34~80)[15]。中國(guó)正在研究的人羊重組G2、G3、G4三價(jià)輪狀疫苗（LLR3）也有新的進(jìn)展。2020年報(bào)道的一項(xiàng)3期臨床試驗(yàn)中表明LLR3對(duì)任意嚴(yán)重程度RVGE、重度RVGE和住院RVGE的疫苗有效力分別為56.6% (95%CI: 50.7~61.8)、70.3% (95%CI: 60.6~77.6)和74.0% (95%CI: 57.5~84.1)[16]。除了口服RV疫苗，腸外非復(fù)制型RV疫苗也受到高度關(guān)注[17]，例如由適宜衛(wèi)生科技組織(PATH)開(kāi)發(fā)的三價(jià)亞單位疫苗P2-VP8*，美國(guó)疾病預(yù)防控制中心正在研制的單價(jià)人輪狀病毒G1P[8]熱滅活疫苗CDC-9。除此之外，病毒樣顆粒、納米顆粒疫苗和mRNA疫苗也在開(kāi)發(fā)中[18]。

2.2 RV疫苗覆蓋率

Rotarix和RotaTeq較高的保護(hù)力促使WHO在2009年正式建議所有國(guó)家將RV疫苗納入嬰兒免疫規(guī)劃[9]。截至2021年11月，全球已有111個(gè)國(guó)家和3個(gè)次國(guó)家地區(qū)引入嬰兒輪狀病毒常規(guī)疫苗接種[10]。但整體來(lái)講輪狀疫苗覆蓋率并不高，據(jù)2019年WHO聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)國(guó)家免疫覆蓋率監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，在引進(jìn)RV疫苗的98個(gè)國(guó)家中有38個(gè)國(guó)家的疫苗覆蓋率為90%至100%，23個(gè)國(guó)家的疫苗覆蓋率為80%至89%，17個(gè)國(guó)家的疫苗覆蓋率為70%至79%，4個(gè)國(guó)家的疫苗覆蓋率為60%至69%，16個(gè)國(guó)家的疫苗覆蓋率低于60%，全球未接種RV疫苗的兒童數(shù)量約占世界兒童人口的約41%[19]。輪狀病毒感染負(fù)擔(dān)最嚴(yán)重的撒哈拉以南的非洲、亞洲部分地區(qū)的一些中低收入國(guó)家，甚至尚未開(kāi)展RV疫苗接種。而在領(lǐng)先推廣RV疫苗的國(guó)家中則發(fā)現(xiàn)其RV疫苗覆蓋率雖然居世界前列，但仍落后于其他常規(guī)疫苗覆蓋率。一項(xiàng)美國(guó)實(shí)施疫苗后十年獲得的數(shù)據(jù)顯示19-35月齡兒童的RV疫苗覆蓋率低于百白破、脊髓灰質(zhì)炎病毒、肺炎球菌結(jié)合疫苗接種覆蓋率[20]。

3 RV疫苗有效性

3.1 疾病負(fù)擔(dān)的減輕

全球輪狀病毒監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)(Global rotavirus surveillance network ，GRSN)是由WHO組織的以定點(diǎn)醫(yī)院為基礎(chǔ)的腹瀉主動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)GRSN數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在輪狀病毒疫苗引入之前，、輪狀病毒性胃腸炎占所有腹瀉住院病例的三分之一以上。2008年全球范圍內(nèi)有45.3萬(wàn)5歲以下兒童死于輪狀病毒引起的腹瀉，占 5 歲以下兒童總死亡人數(shù)的5%，并且其中90%以上的死亡病例發(fā)生于發(fā)展中國(guó)家[21]。但隨著RV疫苗的接種，全球5歲以下兒童輪狀病毒感染死亡人數(shù)從2008年的45.3萬(wàn)下降到2016年的12.85萬(wàn)[1]。Burnett等人使用2006-2019年疫苗有效力相關(guān)研究發(fā)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)分析后發(fā)現(xiàn)，5歲以下兒童因輪狀病毒住院的比例較疫苗接種前下降59% (IQR:46%-74%)，全球每年因急性胃腸炎死亡的人數(shù)較疫苗接種前下降36% (IQR:28%-46%)[22]。也有模型預(yù)測(cè)如果所有43個(gè)亞洲國(guó)家均引入RV疫苗地話，每年輪狀病毒相關(guān)的住院人數(shù)估計(jì)將減少71萬(wàn)人(下降49%)，輪狀病毒相關(guān)死亡人數(shù)將減少3.5萬(wàn)人(下降40%)[23]。另外也有研究表明疫苗對(duì)輪狀病毒腸外并發(fā)癥起到積極的保護(hù)作用，例如日本引入RV疫苗后輪狀病毒胃腸炎相關(guān)驚厥的住院患者比例顯著下降[24]。

3.2 疫苗具體有效力

多項(xiàng)關(guān)于輪狀病毒疫苗（主要為Rotarix和RotaTeq）研究表明其疫苗有效力在兒童死亡率各階層國(guó)家之間存在梯度，呈高死亡率國(guó)家低效力狀態(tài)。一項(xiàng)納入全球15項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)的Cochrane文獻(xiàn)顯示RotaTeq疫苗可有效預(yù)防2歲以下幼兒重度輪狀病毒性胃腸炎病例的發(fā)生，但有效力在高病死率國(guó)家（41%-57%）和低病死率國(guó)家（82%-92%）之間存在差異[25]。Jonesteller等人在使用2016年12月2日之前發(fā)表的數(shù)據(jù)進(jìn)行的一項(xiàng)全面系統(tǒng)分析報(bào)告稱(chēng)，Rotarix疫苗在兒童低死亡率國(guó)家的中位有效力為84%，而在高死亡率國(guó)家則為57%，同時(shí)RotaTeq疫苗在兒童低死亡率和高死亡率的國(guó)家中疫苗的中位有效力分別為90%和45%[26]。在前面提到的Burnett等人的系統(tǒng)分析中顯示疫苗有效力在兒童死亡率各階層國(guó)家及接種年齡均存在梯度，Rotarix疫苗對(duì)12個(gè)月以下兒童在低、中、高死亡率國(guó)家中的有效力分別為86% (95% CI 81-90)、77%(66-85)、63%(54-70)，而 對(duì)12-23個(gè)月兒童則分別為86%(81-90)、 54%(23-73)、 58%(38-72)[27]。導(dǎo)致高死亡率國(guó)家低效力的機(jī)制尚不明確，可能因素包括輪狀病毒流行株不同、與口服脊髓灰質(zhì)炎疫苗的共同效應(yīng)、母源性輪狀病毒特異抗體滴度、合并感染（如諾如病毒和腸道細(xì)菌）、腸道微生物環(huán)境、機(jī)體免疫狀態(tài)、一般營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等[28]。然而從疾病負(fù)擔(dān)方面來(lái)看，由于高死亡率國(guó)家（多為發(fā)展中國(guó)家）的嚴(yán)重輪狀病毒疾病的基線發(fā)病率明顯更高，其通過(guò)疫苗接種減輕的疾病負(fù)擔(dān)比低死亡率國(guó)家更大。這也是WHO強(qiáng)調(diào)疾病負(fù)擔(dān)沉重的發(fā)展中國(guó)家引入輪狀病毒疫苗的原因。

3.3 疫苗普遍接種后RV流行病學(xué)改變

疫苗接種使輪狀病毒的臨床及分子流行病學(xué)均發(fā)生改變。在美國(guó)實(shí)施疫苗后近十年獲得的數(shù)據(jù)顯示，與實(shí)施疫苗規(guī)劃前相比，輪狀病毒檢測(cè)陽(yáng)性率持續(xù)下降，同時(shí)還出現(xiàn)了四個(gè)顯著的季節(jié)性趨勢(shì)改變：兩年一次的模式、發(fā)病季節(jié)延遲、持續(xù)時(shí)間縮短以及從西至東常規(guī)模式的中斷[20]。RV基因型對(duì)RV疫苗的開(kāi)發(fā)非常重要，而疫苗接種可能會(huì)使非疫苗毒株流行率增加。例如引入疫苗之前G1是澳大利亞最流行的基因型，其次是G2、G4、G3和G9，疫苗引入后澳大利亞人群流行的基因型出現(xiàn)G8和G10頻率增加，并發(fā)現(xiàn)G12P[8]、G3P[8]新基因型[29]。RV疫苗也引起了兒童腹瀉病原學(xué)改變，在美國(guó)、芬蘭等國(guó)家發(fā)現(xiàn)RV疫苗實(shí)施后，隨著輪狀病毒疾病發(fā)病率下降，諾如病毒逐漸成為兒科嚴(yán)重腸胃炎的主要原因[30]。

4 RV疫苗安全性

腸套疊風(fēng)險(xiǎn)是口服輪狀病毒減毒活疫苗首要考慮的安全因素。首個(gè)輪狀病毒疫苗Rotashield在被發(fā)現(xiàn)與腸套疊風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)后于1999年撤出美國(guó)市場(chǎng)[31]。然而在目前RV疫苗安全性分析研究中，RV疫苗腸套疊風(fēng)險(xiǎn)并不高。據(jù)美國(guó)統(tǒng)計(jì)在每10萬(wàn)個(gè)接種RV疫苗的嬰兒中大約會(huì)有1至5例腸套疊病例[32]。在前面提到的Cochrane文獻(xiàn)也發(fā)現(xiàn)接種Rotarix、RotaTeq或Rotavac后發(fā)生嚴(yán)重不良事件的風(fēng)險(xiǎn)并不高[25]。2018年一項(xiàng)納入7個(gè)使用Rotarix的非洲國(guó)家腸套疊監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分析顯示Rotarix疫苗接種后發(fā)生腸套疊的風(fēng)險(xiǎn)并不高于腸套疊原本的背景風(fēng)險(xiǎn)[33]。腸套疊的自然發(fā)病高峰年齡段與接種RV疫苗的年齡段有重合，所以RV疫苗接種引起的腸套疊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估還需調(diào)整基線發(fā)病率。RV疫苗相對(duì)較低的風(fēng)險(xiǎn)性使各個(gè)國(guó)家對(duì)RV疫苗納入免疫規(guī)劃始終保持著積極的態(tài)度。

5 中國(guó)RV疫苗使用現(xiàn)狀

中國(guó)目前使用的疫苗主要為2000年上市的LLR和2018 年在中國(guó)大陸地區(qū)獲批準(zhǔn)上市的RotaTeq，兩者均屬于國(guó)家非免疫規(guī)劃疫苗。RotaTeq在中國(guó)的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)中顯示其針對(duì)輪狀病毒性胃腸炎預(yù)防有效力為69.3% (95% CI: 54.5-79.7)，針對(duì)疫苗所含血清型引起的嚴(yán)重病例有效力為78.9% (95% CI: 59.1-90.1)[34]。關(guān)于LLR疫苗的研究，一項(xiàng)在北京7家醫(yī)院進(jìn)行的病例對(duì)照研究顯示2015-2017年北京5歲以下兒童的LLR疫苗平均覆蓋率為10.8%，2-35月齡兒童的LLR疫苗有效力為36.2% (95%CI,4.7-57.3)，針對(duì)G9型輪狀病毒感染的疫苗有效力為40.8% (95%CI, 7.8-61.9)[35]。疫苗接種率低、接種過(guò)程不完整是目前中國(guó)輪狀疫苗接種的主要問(wèn)題，可能與RV疫苗尚未納入國(guó)家免疫規(guī)劃、價(jià)格較高、接種方案較復(fù)雜有關(guān)。在劉艷等[36]對(duì)2014年中國(guó)6 省份兒童LLR疫苗接種現(xiàn)狀分析的研究中表明LLR疫苗首劑接種率為32.84%，12 周齡內(nèi)接種率僅為2.5%，而在接種過(guò)LLR疫苗的兒童中90%只接種了一劑，與WHO建議的免疫接種程序差異較大。

6 展望

在過(guò)去的15年里，全世界已有100多個(gè)國(guó)家安全有效地實(shí)施了輪狀病毒疫苗接種。輪狀病毒疾病負(fù)擔(dān)明顯有所減輕的同時(shí)，也存在疫苗覆蓋率較低、高死亡率國(guó)家低效力等問(wèn)題。而這些問(wèn)題也促使著新一代更具有效性和安全性的RV疫苗的研制。