产肠毒素性大肠肝菌（ETEC）菌苗和肠出血性大肠杆菌（EHEC）菌苗研制现状

　　《国外医学》预防、诊断、治疗用生物制品分册1999年第22卷第5期

　　1998年12月世界卫生组织（WHO）与日本四个医学研究所合作在日本召开一次国际会议，参加会议的有流行病学家、疫苗研制人员以及有关的管理、标准化和质量控制专家。会议讨论了ETEC/EHEC菌苗研制的最新进展并提出了建议，现择要介绍如下。

　　关键词：产肠毒素性大肠杆菌菌苗 肠出血性大肠杆菌菌苗 疾病负荷 免疫接种 菌苗研制

　　ETEC菌苗

　　疾病负荷

　　在发展中国家5岁以下儿童中，估计年腹泻负荷为15亿次，300万人死亡。对这些地区儿童的研究，ETEC是最常分离到的肠道病原体，约引起2.1亿次腹泻，每年约38万人死亡。这些地区ETEC腹泻发生率高峰在出生后第一年内，此后发生率随年龄增加而下降。由于幼儿期发生率明显高于较大年龄组，通常认为ETEC腹泻是一种儿童期疾病，但是，ETEC腹泻住院病例监测证明，几乎半数病例发生在10岁以上人群。儿童中ETEC引起脱水性腹泻（约5%）的趋势比轮状病毒（约36%）少。但由于儿童中ETEC腹泻发生率比轮状病毒腹泻高得多，所以ETEC所致脱水性腹泻的绝对数约为轮状病毒所致者的70%。此外，与轮状病毒不同，儿童的ETEC腹泻与以后生长迟缓相关。

　　免疫接种的目标人群

　　对发展中国家儿童ETEC感染的自然史研究表明，这些感染可激发免疫力，这在下列事实中可得到反映，即ETEC腹泻发生率随年龄增大而降低，有症状与无症状ETEC感染比率随年龄增大而降低，最初的ETEC感染与嗣后具有类似毒素和/或定居因子表型的感染之间的保护关系。因此，这些资料说明出生初期用ETEC菌苗免疫接种是很有效的预防策略。从资金和实际考虑，用于发展中国家人群的ETEC新疫苗应纳入现有的扩大免疫规划（EPI）的免疫程序中。

　　从工作化国家到发展中国家去的旅游者（包括调动的部队）是接种ETEC菌苗的另一个目标人群。对到非洲、亚洲和拉丁美洲的旅游者的研究表明，短期旅游腹泻的危险性约为50%，大多发生于到达后第一周。从这些腹泻中约35%分离到ETEC，是旅游者腹泻的最常见病因。因此，旅游者是接种ETEC菌苗的另一目标人群。虽然有各种非疫苗策略来预防旅游者腹泻（包括注意饮食卫生和摄取某些抗生素），但通常不易做到，而且副作用是抗生素的主要缺点。由于上述理由，旅游者使用ETEC菌苗是很有吸引力的选择。此策略可能有效的证据来自对到摩洛哥旅游的芬兰人接种2剂霍乱重组毒素死菌体（rBS-WC）菌苗的随机、安慰剂对照试验。由于霍乱毒素B亚单位与ETEC不耐热（LT）毒素的抗原性相似，试验检测了菌苗预防ETEC的效果，发现此菌苗预防各种腹泻的有效率为23%，预防ETEC腹泻的有效率为52%。由于该菌苗仅用来预防LT毒素相关的ETEC腹泻，而大部分ETEC腹泻是由仅产生耐热毒素（ST）的ETEC所致，所以构建把防御范围扩大到仅产生ST的ETEC的新一代菌苗，可望产生较大的效果。

　　研制中的菌苗

　　在研制和评价预防ETEC腹泻的新候选菌苗方面已经取得重大进展。已经研制出候选死菌苗和活菌苗。在研制口服死菌苗方面已取得最大的进展。已有几种方法制造死菌苗，其中包括由纯化定居因子组成的菌苗、由LT或LT-ST类毒素组成的菌苗和表达霍乱毒素B亚单位的食用转基因植物菌苗。由瑞典哥德堡大学研究人员研制的最成功的菌苗是将霍乱毒素rBS与能表达在发展中国家具有最大流行病学重要性的定居因子（CFA/I、CFA/Ⅱ和CFA/Ⅳ）的5株福马林灭活ETEC相结合。在孟加拉国、埃及、以色列、尼加拉瓜、美国和欧洲已进行此菌苗两剂接种程序的Ⅱ期研究。研究发现该菌苗安全，并具有免疫原性，表现在对该菌苗rBS和CFA组分产生粘膜抗体应答。对到发展中国家旅游的欧洲人用该菌苗作预试研究证明，该菌苗可预防约80%的ST-ETEC腹泻（在本次研究中检出的唯一毒素表型）菌苗效果Ⅲ期试验正在拉丁美洲旅游的美国人、到肯尼亚旅游的欧洲人、以色列新兵和埃及婴幼儿中进行。此外，这种菌苗的改进主要在于增加定居因子（特别是CS17和PCF0166）、包括带有交叉反应性表位的定居因子和采用粘膜佐剂和其他接种方法来增强菌苗的免疫原性。

　　在埃及，美国海军医学研究所研究人员与美国国立儿童健康和人类发育研究所合作，已用瑞典口服ETEC死菌苗对成人、学龄儿童、婴幼儿进行几项序贯的Ⅱ期研究。头3个年龄组的研究接种2剂菌苗，间隔2周，证明菌苗安全，可诱生可靠的抗体分泌细胞（ASC）应答。这些研究还证明，对菌苗抗原的血清IgG和IgA抗体应答可作为ASC应答的合理替代物，这对婴儿的研究具有重要意义，因为不能从婴儿获得足量血液以评价对各有关菌苗抗原的ASC应答。对婴儿间隔2周接种3剂菌苗的研究，也证明该菌苗安全。因为该年龄组对菌苗定居因子抗原的血清抗体应答率略低于较大年龄组，而且血清IgG抗体滴度表明用于较大年龄组的2剂菌苗接种方案中增加第3剂有好处，因此，计划于1999年初开始对3剂免疫方案进行随机安慰对照的Ⅲ期研究。

　　孟加拉国国际腹泻病研究中心的工作人员也计划在目标儿童年龄组评价瑞典菌苗。在对孟加拉国成人的早期研究中，这些研究者发现接种2剂菌苗可诱生粘膜免疫应答，其强度与对自然ETEC腹泻的应答相仿。对成人和儿童的研究都发现，在许多检验的抗体应答类型（血液ASC、血浆IgA抗体、十二指肠ASC、十二指肠和肠灌洗液中的IgA抗体、粪IgA抗体）中，血液ASC证明对菌苗抗原的免疫应答是最敏感的测定。但是正如上述埃及研究一样，血浆抗体应答可作为成人和儿童血液ASC应答的合适替代物。令人鼓舞的是，在很大部分接种者中发现有粪抗体应答，表明这种检测法对今后在婴儿中的菌苗研究可能有用，因为在婴儿中不可能评价血液ASC应答。值得注意的是，在这些研究中，接种1剂菌苗可诱生明显的免疫应答，推测是由先前的自然ETEC感染而接触抗原所致。对国际中心医院的腹泻病患者的系统样品进行详尽的微生物学评价发现，约20%的5岁以下患者排出ETEC，而且ETEC分离株的毒素表型分布几乎与全球报告的ETEC分离株相同（48%ST、27%LTST和25%LT）。在这些分离株中，31%表达CFA/Ⅳ，24%表达CFA/Ⅰ和21%表达CFA/Ⅱ，但也检出其他定居因子，包括CS7、PCF0166、PCF0159、CS17和CFA/Ⅲ。

　　美国马里兰大学疫苗开发中心研究人员正在进行活菌苗研制。其菌苗研制策略是利用减毒活志贺菌作为ETEC菌毛抗原和LT抗原表达的载体。因此，这种构建物既可预防志贺菌又可预防ETEC。在许多血清型的志贺菌中，有5型（2a、3a、6型福氏志贺菌、宗内志贺菌和1型痢疾志贺菌）占全球志贺菌病的大部分。同样，虽然ETEC的菌毛有多种类型，但CFA/Ⅰ和CS1-6（这是CFA/Ⅱ和CFA/Ⅳ的组分）占ETEC临床分离株菌毛类型的绝大部分。最后，LT突变体表达不仅可提供抗毒素性免疫保护，而且可起粘膜免疫佐剂作用。考虑到这些方面，研究的最终目标将研制出一种菌苗，含有5个血清型的志贺菌作为活载体，每种载体表达1种或多种相关ETEC毒素和菌毛抗原，从而在活载体混合剂中表达所有相关ETEC抗原。迄今为止，由该小组研制的候选2a型福氏志贺菌菌苗是以鸟嘌呤核苷酸生物合成（guaBA）、细胞内传播（virG）和志贺菌肠毒素（set和sen）的突变为基础的。这些菌株证明对豚鼠具有免疫原性，可保护免疫动物抵御同源志贺菌攻击。含有所有4种类型突变的菌株在志愿中证明是安全的，能诱生可靠的抗志贺菌免疫应答。表达CFA/I、CS2、CS3和LT突变体的基因已成功地克隆，并在几个志贺菌株中表达。正在进行的工作是将其他相关的ETEC基因插入这些载体中。

　　结论

　　会议建议今后工作应集中在以下五个方面：（1）发展中世界的不同地区ETEC疾病及其后遗症的负荷；（2）发展中世界的不同地区ETEC临床分离株的毒素和CFA表型分布；（3）研制和改进新候选ETEC菌苗；（4）改进测定ETEC菌苗应答的免疫学试验，特别是可用于婴幼儿的试验；（5）对两个主要目标人群（发展中国家的婴幼儿和从工业化国家到发展中国家的旅游者）用有希望的候选菌苗进行Ⅰ～Ⅱ期研究。

　　[Wkly Epidem Rec 1999;74(13):98～101(英文)王真行译 史久华校]

（1999-04-20收稿）

录入：申启云

校对时间:2000-03-07 17:06 董静