產腸毒素性大腸肝菌（ETEC）菌苗和腸出血性大腸桿菌（EHEC）菌苗研制現狀

　　《國外醫學》預防、診斷、治療用生物制品分冊1999年第22卷第5期

　　1998年12月世界衛生組織（WHO）與日本四個醫學研究所合作在日本召開一次國際會議，參加會議的有流行病學家、疫苗研制人員以及有關的管理、標準化和質量控制專家。會議討論了ETEC/EHEC菌苗研制的最新進展並提出了建議，現擇要介紹如下。

　　關鍵詞：產腸毒素性大腸桿菌菌苗 腸出血性大腸桿菌菌苗 疾病負荷 免疫接種 菌苗研制

　　ETEC菌苗

　　疾病負荷

　　在發展中國家5歲以下兒童中，估計年腹瀉負荷為15億次，300萬人死亡。對這些地區兒童的研究，ETEC是最常分離到的腸道病原體，約引起2.1億次腹瀉，每年約38萬人死亡。這些地區ETEC腹瀉發生率高峰在出生後第一年內，此後發生率隨年齡增加而下降。由于幼兒期發生率明顯高于較大年齡組，通常認為ETEC腹瀉是一種兒童期疾病，但是，ETEC腹瀉住院病例監測證明，幾乎半數病例發生在10歲以上人群。兒童中ETEC引起脫水性腹瀉（約5%）的趨勢比輪狀病毒（約36%）少。但由于兒童中ETEC腹瀉發生率比輪狀病毒腹瀉高得多，所以ETEC所致脫水性腹瀉的絕對數約為輪狀病毒所致者的70%。此外，與輪狀病毒不同，兒童的ETEC腹瀉與以後生長遲緩相關。

　　免疫接種的目標人群

　　對發展中國家兒童ETEC感染的自然史研究表明，這些感染可激發免疫力，這在下列事實中可得到反映，即ETEC腹瀉發生率隨年齡增大而降低，有症狀與無症狀ETEC感染比率隨年齡增大而降低，最初的ETEC感染與嗣後具有類似毒素和/或定居因子表型的感染之間的保護關系。因此，這些資料說明出生初期用ETEC菌苗免疫接種是很有效的預防策略。從資金和實際考慮，用于發展中國家人群的ETEC新疫苗應納入現有的擴大免疫規劃（EPI）的免疫程序中。

　　從工作化國家到發展中國家去的旅遊者（包括調動的部隊）是接種ETEC菌苗的另一個目標人群。對到非洲、亞洲和拉丁美洲的旅遊者的研究表明，短期旅遊腹瀉的危險性約為50%，大多發生于到達後第一週。從這些腹瀉中約35%分離到ETEC，是旅遊者腹瀉的最常見病因。因此，旅遊者是接種ETEC菌苗的另一目標人群。雖然有各種非疫苗策略來預防旅遊者腹瀉（包括注意飲食衛生和攝取某些抗生素），但通常不易做到，而且副作用是抗生素的主要缺點。由于上述理由，旅遊者使用ETEC菌苗是很有吸引力的選擇。此策略可能有效的證據來自對到摩洛哥旅遊的芬蘭人接種2劑霍亂重組毒素死菌體（rBS-WC）菌苗的隨機、安慰劑對照試驗。由于霍亂毒素B亞單位與ETEC不耐熱（LT）毒素的抗原性相似，試驗檢測了菌苗預防ETEC的效果，發現此菌苗預防各種腹瀉的有效率為23%，預防ETEC腹瀉的有效率為52%。由于該菌苗僅用來預防LT毒素相關的ETEC腹瀉，而大部分ETEC腹瀉是由僅產生耐熱毒素（ST）的ETEC所致，所以構建把防禦範圍擴大到僅產生ST的ETEC的新一代菌苗，可望產生較大的效果。

　　研制中的菌苗

　　在研制和評價預防ETEC腹瀉的新候選菌苗方面已經取得重大進展。已經研制出候選死菌苗和活菌苗。在研制口服死菌苗方面已取得最大的進展。已有幾種方法制造死菌苗，其中包括由純化定居因子組成的菌苗、由LT或LT-ST類毒素組成的菌苗和表達霍亂毒素B亞單位的食用轉基因植物菌苗。由瑞典哥德堡大學研究人員研制的最成功的菌苗是將霍亂毒素rBS與能表達在發展中國家具有最大流行病學重要性的定居因子（CFA/I、CFA/Ⅱ和CFA/Ⅳ）的5株福馬林滅活ETEC相結合。在孟加拉國、埃及、以色列、尼加拉瓜、美國和歐洲已進行此菌苗兩劑接種程序的Ⅱ期研究。研究發現該菌苗安全，並具有免疫原性，表現在對該菌苗rBS和CFA組分產生粘膜抗體應答。對到發展中國家旅遊的歐洲人用該菌苗作預試研究證明，該菌苗可預防約80%的ST-ETEC腹瀉（在本次研究中檢出的唯一毒素表型）菌苗效果Ⅲ期試驗正在拉丁美洲旅遊的美國人、到肯尼亞旅遊的歐洲人、以色列新兵和埃及嬰幼兒中進行。此外，這種菌苗的改進主要在于增加定居因子（特別是CS17和PCF0166）、包括帶有交叉反應性表位的定居因子和採用粘膜佐劑和其他接種方法來增強菌苗的免疫原性。

　　在埃及，美國海軍醫學研究所研究人員與美國國立兒童健康和人類發育研究所合作，已用瑞典口服ETEC死菌苗對成人、學齡兒童、嬰幼兒進行幾項序貫的Ⅱ期研究。頭3個年齡組的研究接種2劑菌苗，間隔2週，證明菌苗安全，可誘生可靠的抗體分泌細胞（ASC）應答。這些研究還證明，對菌苗抗原的血清IgG和IgA抗體應答可作為ASC應答的合理替代物，這對嬰兒的研究具有重要意義，因為不能從嬰兒獲得足量血液以評價對各有關菌苗抗原的ASC應答。對嬰兒間隔2週接種3劑菌苗的研究，也證明該菌苗安全。因為該年齡組對菌苗定居因子抗原的血清抗體應答率略低于較大年齡組，而且血清IgG抗體滴度表明用于較大年齡組的2劑菌苗接種方案中增加第3劑有好處，因此，計劃于1999年初開始對3劑免疫方案進行隨機安慰對照的Ⅲ期研究。

　　孟加拉國國際腹瀉病研究中心的工作人員也計劃在目標兒童年齡組評價瑞典菌苗。在對孟加拉國成人的早期研究中，這些研究者發現接種2劑菌苗可誘生粘膜免疫應答，其強度與對自然ETEC腹瀉的應答相仿。對成人和兒童的研究都發現，在許多檢驗的抗體應答類型（血液ASC、血漿IgA抗體、十二指腸ASC、十二指腸和腸灌洗液中的IgA抗體、糞IgA抗體）中，血液ASC證明對菌苗抗原的免疫應答是最敏感的測定。但是正如上述埃及研究一樣，血漿抗體應答可作為成人和兒童血液ASC應答的合適替代物。令人鼓舞的是，在很大部分接種者中發現有糞抗體應答，表明這種檢測法對今後在嬰兒中的菌苗研究可能有用，因為在嬰兒中不可能評價血液ASC應答。值得注意的是，在這些研究中，接種1劑菌苗可誘生明顯的免疫應答，推測是由先前的自然ETEC感染而接觸抗原所致。對國際中心醫院的腹瀉病患者的系統樣品進行詳盡的微生物學評價發現，約20%的5歲以下患者排出ETEC，而且ETEC分離株的毒素表型分布幾乎與全球報告的ETEC分離株相同（48%ST、27%LTST和25%LT）。在這些分離株中，31%表達CFA/Ⅳ，24%表達CFA/Ⅰ和21%表達CFA/Ⅱ，但也檢出其他定居因子，包括CS7、PCF0166、PCF0159、CS17和CFA/Ⅲ。

　　美國馬裡蘭大學疫苗開發中心研究人員正在進行活菌苗研制。其菌苗研制策略是利用減毒活志賀菌作為ETEC菌毛抗原和LT抗原表達的載體。因此，這種構建物既可預防志賀菌又可預防ETEC。在許多血清型的志賀菌中，有5型（2a、3a、6型福氏志賀菌、宗內志賀菌和1型痢疾志賀菌）佔全球志賀菌病的大部分。同樣，雖然ETEC的菌毛有多種類型，但CFA/Ⅰ和CS1-6（這是CFA/Ⅱ和CFA/Ⅳ的組分）佔ETEC臨床分離株菌毛類型的絕大部分。最後，LT突變體表達不僅可提供抗毒素性免疫保護，而且可起粘膜免疫佐劑作用。考慮到這些方面，研究的最終目標將研制出一種菌苗，含有5個血清型的志賀菌作為活載體，每種載體表達1種或多種相關ETEC毒素和菌毛抗原，從而在活載體混合劑中表達所有相關ETEC抗原。迄今為止，由該小組研制的候選2a型福氏志賀菌菌苗是以鳥嘌呤核苷酸生物合成（guaBA）、細胞內傳播（virG）和志賀菌腸毒素（set和sen）的突變為基礎的。這些菌株證明對豚鼠具有免疫原性，可保護免疫動物抵禦同源志賀菌攻擊。含有所有4種類型突變的菌株在志願中證明是安全的，能誘生可靠的抗志賀菌免疫應答。表達CFA/I、CS2、CS3和LT突變體的基因已成功地克隆，並在幾個志賀菌株中表達。正在進行的工作是將其他相關的ETEC基因插入這些載體中。

　　結論

　　會議建議今後工作應集中在以下五個方面：（1）發展中世界的不同地區ETEC疾病及其後遺症的負荷；（2）發展中世界的不同地區ETEC臨床分離株的毒素和CFA表型分布；（3）研制和改進新候選ETEC菌苗；（4）改進測定ETEC菌苗應答的免疫學試驗，特別是可用于嬰幼兒的試驗；（5）對兩個主要目標人群（發展中國家的嬰幼兒和從工業化國家到發展中國家的旅遊者）用有希望的候選菌苗進行Ⅰ～Ⅱ期研究。

　　[Wkly Epidem Rec 1999;74(13):98～101(英文)王真行譯 史久華校]

（1999-04-20收稿）

錄入：申啟雲

校對時間:2000-03-07 17:06 董靜