中耳炎与肺炎链球菌疫苗研究现状.docx

1、.综述.中耳炎与肺炎链球菌疫苗研究现状徐江红'综述陈兵'审校【中图分类号】R764.21【文献标识码】A中耳炎是耳鼻喉科常妃病.多发病.尤其在儿童中发病率更高。在美国就诊的儿科患者中大约有12%是因为中耳炎.大约有75%的儿童在一岁时至少患过-次中耳炎.17%的儿教至少患过三次中耳炎.而中耳炎的发病高峰年龄是在出生后的6到18月之间肺炎链球菌是中耳炎敲常见病原菌.婴幼儿的20%48%急性中耳炎和50%化脓性中耳炎山肺炎球菌引起.针对急性中耳炎的治疗目前主要是抗生素的应用.而随着肺炎球菌耐药蔺珠的增多.抗生素的疗效越来越羌。我国肺炎球曲的耐药性更为严重.1997年到2000年.我

2、国文献报道的肺炎球菌耐药率还仅在8.8%22.5%之间.但是在最近的调查中肺炎球曲对者本素的耐药率已高达42.7%，显示出快速上升的势头。在美国肺炎健球菌多糖疫苗的应用已经降低了成人及儿童中耳炎发病率。但是由于两岁以下的儿童及鼻咽部带菌者多摭疫苗免疫应答低下，而两岁以下儿弧是中耳炎的高发人群；肺炎链球菌多糖蛋白结合疫苗考虑r中耳炎的危险因素及肺炎球菌寄居鼻咽部的特性.对于中耳炎的预防提供了新途径，但是结合疫苗也存在载体携带的荚膜多精血清型数最有限以及生产成本高、不适合在发展中国家大址使用等缺点；肺炎球菌蛊白疫苗以及基因疫苗的研制目的之一是弥补这一跋陷，但尚未投入临床，仍处在实拾阶段，有许多尚未

3、解决的问题.本文就肺炎球菌疫苗的研究现状作一综述：1肺炎球菌多糖疫苗肺炎球菌多糖疫苗的临床研究始于20世纪30年代，采用化学方法可将由多格多聚体组成的肺炎球薄英膜多糖抗原纯化出来，用作疫苗的主要成分，经与严格的对照组相比，在1945年发现2价、3价、4价多糖疫苗的免疫效果显著，随后两个6价多糖疫苗正式商品化并投入临床使用。与此同时，抗生素的伟大发现，尤其是青旅素对肺炎球菌的奇特疗效使得肺炎球菌多糖疫苗的研究成为吴花一现。到了20世【文章编号】1006-7299(2009)01-0081-04纪50年代.肺炎球偏多糖疫苗因在市场上无人问沸而退出市场.但是到了1964年.抗生素治疗肺炎球菌的奇特神

4、话被Ausirian和Gold，的2000例肺炎球施肺炎的临床病例分析报告击碎.他们分析f1952年至1962年的2000例肺炎球萌肺炎病例，发现近25%的菌血症患者死亡.老年人的死亡率更高，为此多糖疫苗的研究又重新纳入正常轨道。20世纪70年代Austrian和其他的研究人员再次合作研究一种有效的多精疫苗.结果表明，多糖疫苗预防肺炎的保护率可高达76%92%,对预防两岁以上儿览中耳炎的发生具有明显的免疫保护作用.这些研究使得】4价肺炎球菌多糖疫苗于1977年被批准使用，它的选型基于美国和部分欧美国家及南非的流行菌型，包括1、3、4、6A、6B、7F、8、9N、12F、14、18C、19F、2

5、0及23F等14个英膜多糖型.1978年Cowan等研究发现该疫苗对肺炎球菌宙血症的保护率可达80%,小于2岁的儿靛对6AJ4J9F及23F用产生很弱的抗体应答.而3型在80%的免疫婴幼儿中产生/高水平的抗体应答。随着免疫儿童年龄的增长，大多数多糖型免疫后能产生相当抗体水平的比率也升高，但不同多糖型抗体应答水平不同.随着研究的不断深入，23价多糖疫苗逐渐取代M价多糖疫苗，1983年美国食品及药物管理局(foodanddrugadministration,FDA)批准使用23价肺炎球菌多糖疫苗，与M价疫苗相比.增添了2、5、9V、1OA、11A、15B、17F、19A、22F及33F等10种，取

6、消了6A.该疫苗橙盖面更广，它覆盖了美国大约85%90%的引起感染的肺炎球苗血清型，对其他血清型也可能产生交叉免疫反应，所有荚膜多糖型的特异抗体应答水平与14价疫苗的抗体水平相当或更高，大多数健康成年人和老年患者在免疫23周内产生2倍或更高水平的特异性抗体.但免疫机能受损的患者抗体反应可能较低。小于2岁的儿童.对多信英膜型的抗体应答反应低F.对于小儿肺炎球菌型，如6A和14型.小于5岁的儿童抗体应答水平低，而健康成年人.接种后至1上海复旦.大学附属眼耳鼻喉科医院耳鼻咽喉科上海200031)65 PetittoLA.Za<orreRJ,GaunaKctal.Speechlikecerebr

7、alactivityinprofoundlydeafpeopleprocessingsignedlanguages：implicationsfortheneuralbasisofhumanlanguageJ.ProcNatlAcadSciUSA.200097：13961.66 Sadato、.OkadaTHondaM.ctal.Crossmodalintegrationandplasticchangesrevealedbylipmovement.randomdotmotionandsignlanguagesinthehearinganddcaffJ.CerebCortex.2005.15：11

8、13.67 NishimuraHHashikawaK.DoiK.etal.Signlanguage*heard*intheauditorycortexJJ.Nature,1999.397-116.68 liavelierD.NevilleHJ.CrossmodalplasticitytwhereandhowJ?NatRevNeurosci.2002.3：443.（2008-12-11收稿）（本文编辑周涛）少5年内.疫苗中大多数多稚型的抗体均能保持较高水平。我国由成都生物制品研究所fl主研制的23价肺炎球前多糖疫苗已于去年批准上市.覆盖了国内90%的致病性肺炎球菌荣型.临床研究表明接种后3周可产

9、生有效保护，保护期一般在五年以上们.23价疫苗对成年人是有效的”。)，但小于2岁的婴幼儿.因其细胞发育不完全，对非T细胞依赖性抗原多精只产生有限的抗体应答23价疫苗免疫后效果不佳。无论是14价还是23价多慵疫苗，其组成的抗原都是非T淋巴细胞依赖性抗原,2岁以下婴幼儿不能对疫苗产生保护性抗体应答，而该年龄段姑肺炎球的疾病尤其是中耳炎的高发人群。为了能在2步以下的婴幼儿中控制肺炎球慎疾病需要发展更有免疫原性的疫苗.肺炎球萌多糖蛋白结合疫苗应运而生。2肺炎链球菌多糖蛋白结舍疫苗Avery等已于1929年发现将荚膜多糖与蛋白共价连接能够提高多糖的免疫原性.与单纯的多械疫苗诱导的免疫应答不同.载体蛋白能

10、促使免疫应答向TD应答转换，从而诱早记忆性B细胞，增强B细胞应答.此外结合疫苗能在幼儿中诱导更强的免疫应答。目前欧美I对家对肺炎球偏多糖蛋白结合疫苗的研制已从最初的单价结合疫苗发展到7价结合疫苗，其中美国惠氏公司的7价多糖蛋白结合疫苗(prev-nar)t2于2000年4月通过食品及约物管理HUoodanddrugadministration.EDA)批准上市，它包括4、6B、9V、14、18C、19F和23F七个血清型.载体蛋(1是无毒性的白喉毒素.美国儿科协会if推荐用于小于2岁以下的儿童预防肺炎球弟感染。在加利福利亚第一个验证方疫苗对预防中耳炎作用的临床实验中.证实结合疫苗能有效降低各种

11、原因引起的中耳炎7%的发病率，液少9%的中耳炎就诊儿漆。然而荷兰”关于7价结合疫苗.预防12月龄至7岁儿童夏发性中耳炎的效力研究表示.尽管这种疫苗能诱导较强的抗体应答，但对中耳炎的发病率没有影响.这诃能是学期发生过肺炎球曲中耳炎的患者由于中耳黏膜及咽鼓管受炎症的不断损伤病原体发生了改变，比如流感嗜血杆凿已有研究表明它在夏发性中耳炎病原体中的比例越来越高但是结合疫苗对于一岁以内的婴幼儿,能使婴幼儿鼻咽部的疫苗型肺炎球曲携带率显若降低.预防急性中耳炎的发作，因此他们建议结合疫苗应该尽早接种最好在一岁以内或在中耳炎夏发以前.芬兰中耳炎研究组屈进行的一项前瞻性的随机双盲对照临床实验中发现.Prcvna

12、r能降低中耳炎6%的发病率，对于肺炎球菌引起的中耳炎能降低其34%的发病率.而对于疫苗中所包含的七种血清型引起的中耳炎则能降低57%的发病率.这充分说明7价联合疫苗在预防疫苗包含的血清型引起的中耳炎是有效的但是其他血清型引起的中耳炎的发病率却增加了大约33%。7价结合疫苗的不足之处是它仅对七个血清型引起的肺炎球曲感染有保护力而引起肺炎球菌感染的大约有90个血清型.疫苗接种有可能引起血清型的转换.引起其他血清型的细曲在景咽部寄殖增加以及中耳炎发病率的增加.最近有研究表明在应用Prevnar的发达国家人群中.血清型16F肺炎球菌已经成为鼻咽部的主要寄殖雨以及中耳炎的主要致病菌'“：结合疫苗

13、主要是依据欧美国家的流行病学形势而研制的涵盖了85%以上的美国肺炎球曲分离株、60%70%的欧洲分离株而仅约55%的亚洲分离珠而旦价格比较昂说，这些都是到目前为止7价结合疫苗没有在发展中国家普遍应用的原因。3肺炎球菌蛋白疫苗不管是多糖疫苗还是蛋白结合疫苗仅能产生针对某些血清型的抗体，而且可能引起血清型的替换，因此研究针对所有血清型的疫苗成为目前研究热点.在过去的卜年中.一些研究组用肺炎球带表面的一些蛋白作为候选疫苗，这些蛋日的免疫原性及免疫保护力不断在一些动物实骑中证实，部分蛋白疫苗已经进入了临床I期和I】期试验.这些肺炎球曲蛋白主要包括PspA、Pspc、PsaA、肺炎球菌溶血素、自溶素和神

14、经叙酸福等。蛋白质疫苗有以下优势生产成本低能够在发展中国家大规模使用；贺白疫苗能够对各年龄组包括2岁以卜的儿童都产生免疫保护，并且有免疫记忆;应用高保守的蛋白质疫苗可以产生非血清依赖性的保护作用.肺炎球菌表面蛋白A(PspA)是一种很好的候选蛋白疫苗，它的免疫原性是在利用单克隆抗体能够被动保护小鼠抵抗致死性带血症时发现的。后来无数的在小鼠、兔子、猴F身:进行的实验证实"PspA能使他们免遭肺炎球菌的感染。目推PspA已经进入临床1期实验，Nabors等山】用肺炎球萌表面徵白A免疫5个患者，比较注射前后血清中抗体水平，发现针对PspA的抗体明显增加，并且证实是安全的.由肺炎球菌表面蛋白

15、在所有临床分离的菌珠中都存在因此产生的抗体对各种血清型的肺炎球凿都有效；另一种肺炎球菌表而蛋白C家族由一组多形态的蛋白(：1>-pA.SpsA.Hic)组成.它们具有与PspA高度同源的胆碱结合域，其N端的a螺旋在不同珠的肺炎球苗，无论大小还是序列都高度可变,但是它们只有相似的脯敏酸结合域，这也是抗PspC抗体针对的区域。PspC基因存在75%100%的肺炎球菌菌珠中.Brooks-Walter等发现用重组PspC免疫家兔不仅能预防肺炎球菌菌血症和脓毒血症.而且能够与PspA产生很大程度的交又免疫反应，在小鼠模型中也获得同样的结果。然而还没有研究表明对异源性的PspC所对应的前珠PspC

16、也能产生保护反应;肺炎球菌溶血素(PLY)是一种筑基一活化的细胞溶解毒素，它存在于细胞浆中.当细胞发生自溶时释放，被认为是肺炎球菌感染的荏力因子.KadiogluS：等研究表明肺炎球萌溶血素对预防肺炎球弟的侵袭性感染有很重要的作用，但是在预防严重的侵袭性感染单独用PLY免疫并不能很好的保护宿主.而Ps-pA和溶血素一起免疫小鼠.两者具有互补作用，可防止肺炎球菌在鼻咽部的寄殖及其诱发的中耳炎然而有研究表明”们.肺炎球倒溶血素更适合为多慵蛋白疫苗的蛋白载体。由于肺炎球苗本身只能产生低水平的PLY,而纯化就更复杂.为了更容易产生大址的毒素PLY基因被克隆并表达在Escherichiacoli和Bac

17、illussubtilis中.陈兵等用基因工程方法根据已知的PLY基因序列已经成功制备出肺炎球曲溶血素。陈泽宇等应用基因工程制备的肺炎球前溶血素脱毒后与肺炎球演荚膜多械结合在小鼠体内诱导出很强的免疫应答反应；肺炎球菌表面黏附素A(PsaA)是ABC型镁离*透酶复合物的组成成分.它在肺炎球曲的粘附自溶及毒力方面都起作用.Johnsen等用PsaA免疫小鼠能显著降低肺炎球菌的携带率.但是对于预防肺炎球菌侵袭性感染作用却很有限。最近。等事研究发现口服藻酸盐包裹的PsaA能够有效预防肺炎球菌的寄殖、肺炎和败血症。对于预防中耳炎.Rapola等:叫发现抗PsaA的抗体的滴度越高.中耳炎发生的危险度越低.

18、但这只是对于大于9个月的儿亟而言的；对于更小的儿童.更高浓度的抗P$aA抗体.中耳炎发生的危险度反而更高.这些研究表明在不同的年龄组抗体对PsaA的作用存在基本的差异.更高的PsaA抗体滴度或许与过去更多的与肺炎链球菌接触有关（通过定植或感染途径）.这可能解释为什么中耳炎发生的危险度更高。ORunniyiS等在动物实验中联合应用PspA和PsaA发现其对肺炎球南的寄殖及预防中耳炎比单一成分更有效；另外还有很多与肺炎球曲相关的蛋白神经氨酸酶、白溶素、纤毛蛋白、假定策白酶成熟蛋白（PpmA）等.这些蛋白在动物实验中都显示不同程度的保护反应。随者逆向免疫学和基因组学的发展将会发现更多的具有抗原性的蛋

19、白，并旦对它们的毒力及作为疫苗的作用机制有更全面的解粹。4基因疫苗基因疫苗是疫苗的第三次革命.肺炎球萌基因疫苗用含有编码肺炎球菌蛋白的改组成粒直接注射机体,产生免疫反应，与其他疫苗相比其有生产方便、成本低、性质稳定、不需要冷藏等优点，更重要的是能引起K期持续的免疫反应并且产生细胞免疫反应。因此基因疫苗的研制在包括中国在内的全世界许多国家中也正方兴未艾。目前以抵制不同肺炎球菌蛋白抗原免疫应答为目的基因疫苗的研究取得了一些令人鼓舞的结果。McDaniel等”用编码肺炎球萌表面蛋白A的质粒免疫小鼠产生明显的免疫反应;Miyaji等叫在用编码PspAC末端序列的基因疫苗免疫小鼠发现不仅产生的抗体对小取

20、布保护力，而且引起的细胞免疫对预防肺炎球曲败血症有明显的作用；Lee等"用肺炎球倘溶血素基因免疫小鼠产生高水平的肺炎球菌溶血索IgG和】gM抗体并且能很快从血液中清除细偏,而什发现在幼鼠中产生的抗体水平更Ferreira叫最近分别用表达PspA的基因疫苗和重组PspA借白免疫小鼠，发现两者尽管产生的抗体水平不同但能产生相似的保护反应。目前肺炎球菌某因疫苗的研究仅限于动物实验研究，是否能在人群中也产生很强的免疫反应，尚有待进一步证实。5小结目前通过23价多糖疫苗和7价结合疫苗预防肺炎球函中耳炎是可能的多精疫苗因对两岁以下儿童及免疫损伤的人群效果差而不能普遍应用.但是X寸5岁以上的免疫功

21、能正常的人群还是有效的；结合疫苗能引起鼻咽部疫苗型的肺炎球菌携带率显著降低.预防包括2岁以下儿漆中耳炎的发作.但因其所包含的血清型有限.引起血清型的替换以及其价格昂贵使其在发展中国家应用受到限制；肺炎球菌蛋白的研究一方而可以作为结合疫苗的载体蛋白.针对所有血清型的细憎产生抗体.避免了血清型的替换.另一方面也可单独作为蛋白疫苗注射机体.同样产生很好的免疫反应.尤其基凡个蛋白联合应用；基因疫苗因其具有其他疫苗无法比拟的制作简单、成本低廉等优点.因而有可能在发展中国家大量使用.肺炎球萌蛋白疫苗和基因疫苗目前仍处在动物实验阶段.在人体还缺乏可堪的数据证明权安全性和免疫原性.而且基因疫苗的构建都是以最白

22、的基因为基础的而肺炎球蔺表面的荚膜多糖也是主要毒力因f，因此基因疫苗的免疫是否能保护所有血消型的肺炎球萌引起的中耳炎也不确定，或许基因疫苗与多糖疫苗联合应用能产生互补作用，这些都需要以后的研究进一步证实。6参考文献FroidVM.MakucDM.RooksRN.Ambulatoryhealthcarevisitsbychildren：principaldiagnosisandplaceofvisitCJ.VitalHealthStat.1998.137,1.2 FadrnHDuffyL»BoevcM.Otiticmedia：backtobasiesfj.PediatrInfectDi

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