脊髓灰质炎疫苗为什么可以做成「糖丸」?其他疫苗可以吗?

@鑫波和他的小鱼干 已经给出了非常清晰的回答 ,我就「脊髓灰质炎疫苗不止有糖丸一种形式,口服疫苗也不是只有脊髓灰质炎疫苗这一种」再展开一点。

1. 脊髓灰质炎疫苗不止有糖丸一种形式

想先简单介绍一下脊灰疫苗的研究历程。

故事开始在 1921 年夏天,39 岁的美国执业律师罗斯福在与家人一起度假时遇到了森林火灾。灭完火后,他跳进芬迪湾的寒冷水域里冲凉。万万没想到,这样一个小举动造成他从腰部以下完全永久性瘫痪了。医生诊断他患上了「小儿麻痹症」,也就是「脊髓灰质炎」(不过,现在普遍认为罗斯福所患的麻痹性疾病实际上是「格林-巴利综合征」 [1])。罗斯福于 1933 年当选美国总统。他一直十分关心脊髓灰质炎的预防和治疗,并协助成立了全国婴儿瘫痪基金会。

1941 年,John F. Ender 等人在实验室中成功培养了脊髓灰质炎病毒(在人体非神经组织中),他因此获得了 1954 年诺贝尔生理学或医学奖。这也是通往脊灰疫苗的重要一步 [2]。

1952 年,Jonas Edward Salk 率先研制出脊灰疫苗,这是一种注射脊灰病毒灭活疫苗(inactivated polio vaccine, IPV),被称为「Salk 疫苗」。他在绿猴肾细胞(Vero cell)中培养脊灰病毒,再用福尔马林处理使其灭活。罗斯福鼓励在美国大规模试用 Salk 疫苗,当局对 Salk 疫苗也非常重视,以至于未能很快注意到几年后 Albert Sabin 研发的「Sabin 疫苗」。

Sabin 疫苗是一种口服脊灰减毒活疫苗(oral polio vaccine, OPV)。活疫苗用减毒或无毒的全病原体作抗原,接种后病原体在体内有一定的生长繁殖能力,类似「隐性感染」,产生细胞、体液和局部免疫。Sabin 疫苗能够减毒,是因为其在低于体温的猴肾细胞传代过程中病毒基因组发生自然突变,内部核糖体进入位点(IRES)的突变导致病毒茎环结构发生变化,降低了它在宿主细胞中转译自身 RNA 模板的能力。「糖丸」也是一种口服减毒活疫苗。

2. 口服疫苗也不是只有脊髓灰质炎疫苗这一种

「减毒活疫苗」最常见的例子是卡介苗,它用来预防肺结核。我们胳膊上的小疤痕(称为「卡痕」)就是因为卡介苗的注射。

轮状病毒疫苗是又一种常见的「口服疫苗」。人轮状病毒是引起全世界婴幼儿严重胃肠炎和脱水的最主要病因,几乎所有儿童在出生后 3-5 年都感染过 [3]。因为是一种胃肠道疾病,口服疫苗与天然感染作用的途径是一致的。口服疫苗的作用机制在 口服疫苗如何刺激人体免疫系统起作用? 这个问题下已有讨论,主要通过「黏膜免疫系统」产生 IgA 抗体来发挥效应。同理,Sabin 疫苗的关键效果就来自 sIgA(分泌型 IgA,是 IgA 二聚体,黏膜分泌物中最主要的球蛋白),而 Salk 疫苗就并不能在局部产生 IgA,其主要通过在血液中产生 IgG 来发挥免疫作用。

关于糖丸的制作工艺,还可以参考 脊髓灰质炎疫苗糖丸的原料制造工艺是什么?

3. 两种脊灰疫苗的优缺点比较

自上世纪 50 年代两种疫苗问世以来,我们对于疫苗的选择经历了长达五十年的争议。

OPV 的主要优点在于:

  • 成本低,无需注射,接种方便。减毒活疫苗相较于灭活疫苗所需接种次数少、免疫效果持久,制备需要的病毒载量也更少(一般来说生产 100 剂脊灰减毒活疫苗的病毒量只够 1 剂脊灰灭活疫苗 [4]), 故欠发达的国家和地区更有可能选择 OPV;
  • 肠道免疫水平高,保护受众者周围人群。脊灰病毒的传播方式是「粪-口传播」——通过感染者粪便污染的水或食物经口进入人体。而如前所述,IPV 在肠道中只能诱导出极低水平的免疫效应,所以当接种者感染野生的脊灰病毒时,病毒仍可在肠道中增殖并经粪便排出,依然可能在人群中继续循环。

IPV 的主要优点在于:

  • 安全、稳定性好,不会出现「毒力返祖」问题。早期的 IPV 源自没有经过纯化的培养物,工艺改进后 IPV 不含活病毒,风险更低,而每 300 万接种 OPV 的人中约有 1 人会出现由脊灰疫苗导致麻痹的病例(vaccine-associated paralytic polio, VAPP)。

有趣的是,近年来研究发现,两种疫苗相辅相成或许才是最好的选择。例如,2014 年一项针对印度儿童的研究发现 [6],对已经接受 OPV 的个体给予 IPV 可以提高他们对脊灰病毒的免疫水平。

4. 我国目前推荐的接种方式

如前所述,我国脊灰疫苗接种原先一直选用 OPV。据资料显示 [7][8]:

中国于 1959 年首次生产口服脊灰疫苗,上世纪 60 年代开始进行大规模口服脊灰疫苗接种活动,70 年代接种活动推广至全国。1982 年,口服脊灰疫苗被纳入标准的疫苗接种计划。
自 1994 年以来,中国已无本土野病毒引起的脊灰病例,并于 2000 年通过世界卫生组织认证,实现了无脊灰目标。

而 IPV 的供应则相对比较滞后:

进口灭活脊灰疫苗于 2009 年 9 月在中国上市,但供应量有限,价格较贵,且是自费疫苗。

但随着全球消灭脊灰计划的进行,也随着疫苗研究的深入,我国于 2016 年 5 月 1 日起开始实施新的脊髓灰质炎疫苗免疫策略

脊灰病毒按抗原性不同分为 Ⅰ 型、Ⅱ 型、Ⅲ 型共 3 个血清型,所以脊灰疫苗按照保护范围也有单价、二价(bOPV)和三价(tOPV)之分。Ⅱ 型脊灰野病毒已于 1999 年得到消灭,并在 2015 年通过了全球证实。因此,自 2016 年 5 月起,全球已停用 OPV 中的 Ⅱ 型组成部分。相应的,我国采用 bOPV 替换了 tOPV。

此外,顺应国际趋势,IPV 被纳入国家免疫规划,在脊灰疫苗免疫程序中增加 1 剂 IPV。我国自主研发的 Sabin 株 IPV 也已于 2015 年获批上市。之所以尚未推荐全程接种 IPV,是因为巴基斯坦和阿富汗等国家仍有脊灰本土流行病例发生,我国还需要继续防止输入脊灰野病毒的传播。

综上,根据《北京市免疫规划疫苗免疫程序及说明(2017 年版)》[9] 显示,脊灰疫苗的接种时间为:儿童 2 月龄接种 IPV 1 剂,儿童 3 月龄、4 月龄和 4 周岁各接种 bOPV 1 剂。

参考资料:

  1. Paralytic illness of Franklin D. Roosevelt
  2. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1954
  3. 轮状病毒疫苗发展及现状
  4. Polio vaccine – Wikipedia
  5. Introduction of Inactivated Poliovirus Vaccine and Switch from Trivalent to Bivalent Oral Poliovirus Vaccine – Worldwide, 2013-2016
  6. Hamid Jafari, et al. Efficacy of inactivated poliovirus vaccine in India. Science, 22 August 2014; DOI:10.1126/science.1255006
  7. 世界卫生组织 | 脊髓灰质炎问答
  8. 中国疾病预防控制中心 | 脊髓灰质炎疫苗转换工作宣传沟通常见问题解答
  9. 北京市免疫规划疫苗免疫程序及说明(2017年版)

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:李翛然

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