疫苗衍生脊髓灰质炎病毒(VDPVs)

1、疫苗衍生脊髓灰质炎病毒(VDPVs)定义和特性四川省CDC 刘宇2012.10.24Y主 要 内 容v背景v疫苗衍生脊髓灰质炎病毒(VDPVs)的定义v疫苗衍生脊髓灰质炎病毒(VDPVs)的特性v我省阿坝州疫情简介背 景v在全球消灭脊灰过程中，OPV 计划免疫起到了决定性作用，但也产生了一些问题，如口服OPV后，疫苗病毒可在服苗者的肠道内复制，并可排出体外感染易感的接触者；该疫苗病毒在服苗者和接触者肠道内复制时，可发生病毒突变、各型疫苗病毒重组、疫苗病毒与脊灰野病毒及非脊灰肠道病毒重组等，从而形成各种不同的疫苗变异株或重组株。v由Albert Sabin博士在50年代研制成功，当时对它的基因结

2、构研究得还不是很清楚。vSabin疫苗病毒株（OPV株）是对脊灰野毒株经过连续传代，其基因组发生自发性突变而得到的。vSabin疫苗病毒株（OPV株）可能回复突变为野生型，也可能使易感者患脊髓灰质炎（尽管可能性很小）。口服脊灰活疫苗 (OPV)Y在服苗者体内，疫苗病毒发生的变化:1. 减毒关键位点迅速回复突变； 2. 以高频率发生重组；3. 做其它使之更舒服的事情。YAuthor: Dr. Philip D. MinorY脊灰病毒基因组的结构示意图脊灰病毒基因组的结构示意图5非编码区结构基因非结构基因3非编码区蛋白酶3C聚合酶3D小小RNARNA病毒基因组病毒基因组55非编码区的二级结构非编码

3、区的二级结构( (包括鼻病毒和肠道病毒包括鼻病毒和肠道病毒) )Y内部核糖体进入位点内部核糖体进入位点(IRES)决定决定Sabin疫苗株的减毒关键位点疫苗株的减毒关键位点多肽的合成起始位点多肽的合成起始位点脊灰病毒5-非编码区的V结构域决定决定SabinSabin疫苗株的减毒关键位点疫苗株的减毒关键位点( (碱基替代碱基替代) )强的减毒位点位于 茎环结构F上(nt471-583), 该碱基替换能够决定神经毒力的高低的关键在于它能影响茎环结构的稳定性,从而影响RNA的复制。YAAAnVP22BVP33D2A2C3A3C 5-UTR CAPSID NONCAPSID 3-UTR0 1 2 3

4、4 5 6 7 kbVP4VP1C2909UT1143IG481ASABIN 2U2493CC472UI1006TSABIN 3G2795AA480GU6203CA4065SL3225MG935UA1106TU2438AY3D073HC2879UL1134FSABIN 1Sabin OPV attenuated site（各个型别减毒位点）（各个型别减毒位点）服苗后7天Sabin2的nt481就发生突变服苗后5天Sabin3的nt472就发生突变服苗后7天50%的Sabin1的nt480发生突变强的减毒位点位于茎环结构V上（nt471583）。Y在在OPVOPV中中,Sabin3,Sabin3

5、是最不稳定的，遗传稳是最不稳定的，遗传稳定性较差、定性较差、II II型其次、型其次、I I型最稳定。型最稳定。原因：vOPV中III型毒株的祖先是从一个患有脊髓灰质炎并死亡的患者组织中分离得到的，Sabin博士直接使用，而Sabin博士使用的I型及II型毒株的祖先则是从健康儿童的粪便中分离得到的。vSabin3与其祖先相比，只有11个碱基的变化，相对于Sabin2和Sabin1来说，要少得多，而且其决定神经毒力的关键位点也相对较少。Yv脊灰病毒的进化非常迅速RNA 复制错误率: 10-4/周期脊灰病毒的进化率: 1%/年v1-2 碱基发生替换/生活一周时间大多数的碱基替换导致的是无义突变脊灰

6、野病毒的生物学特性是相对稳定的OPV 疫苗株是不稳定的, 同时决定减毒作用的关键位点在疫苗病毒复制的同时受着较大的选择压力脊灰病毒的快速进化Y脊灰病毒的快速进化P第一个机制是变异(回复突变) P RNA聚合酶的碱基错配， P 缺少 35 核酸外切酶校正机制, P 10-510-4/碱基对/循环。Y在脊灰病毒在脊灰病毒VP1VP1区区, , 8.73 8.73 个个/ /年年核苷酸核苷酸99个个/ /年年核苷酸核苷酸9.79.71010-3-3/ /年年核苷酸核苷酸Y脊灰病毒的快速进化PP 第二个机制是重组第二个机制是重组 PP 重组发生在相近两个基因组之间；重组发生在相近两个基因组之间； PP

7、 频率很高；频率很高； PP 大部分是型内或型间重组大部分是型内或型间重组, , 例如例如II II II II 、II III;II III; PP 一些重组位点在核衣壳（结构蛋白区）一些重组位点在核衣壳（结构蛋白区）; ; PP 重组也可以发生在重组也可以发生在 55非编码区非编码区, , 但是几率很低但是几率很低; ; PP 最有意义的重组是与最有意义的重组是与CEVCEV的重组。的重组。Yv所有的脊灰病毒在其生活周期内将会与 NPEVs 或其它脊灰病毒发生重组。v在前一次发生重组后3年内，通常会发生新的重组。v重组很容易被识别，因为在基因组中很容易识别非同源序列。Y脊灰病毒重组的生物学

8、意义v重组是减少RNA合成时产生错误的一种机制；v重组是脊灰病毒进化的一种机制；v但同时重组也使病毒基因集中，造成不利影响。Y2 2种力量的结合导致了种力量的结合导致了 VDPVVDPV的发生的发生 关键减毒位点的回复突变导致关键减毒位点的回复突变导致了神经毒力升高了神经毒力升高; ; 与与C C组非脊灰肠道病毒发生重组组非脊灰肠道病毒发生重组可能增强了它的传播能力。可能增强了它的传播能力。Y脊灰病毒重组与神经毒力的关系？脊灰病毒重组与神经毒力的关系？疫苗相关脊灰病毒v经过严格程序鉴定为Sabin株（疫苗株）的病毒v其它病毒株 (由疫苗株衍生而来)回复突变型毒株由易感者排泄出的疫苗株病毒疫苗/

9、疫苗重组株疫苗/NPEV重组株基因突变株 (随机点突变等)YVDPVs的定义v机体接种OPV后，疫苗株病毒在体内复制过程中碱基发生变异，经过多次复制后，导致神经毒力回升，与原始Sabin疫苗株病毒相比，VP1区全基因序列的差异介于1%15%，这就是VDPVs，可导致一些未免疫者或未全程免疫者发病。v如果发生2例相关的VDPVs病例时，称为cVDPVs。vWHO的VDPVs判定标准：型、型 9个核苷酸变异；型 6个核苷酸变异VDPVs的定义v目前来说, 从对我们工作的意义上来讲，从临床患者或环境中分离到的疫苗相关病毒可以划分为两类类OPV毒株 (Sabin-like)v与Sabin株VP1区核苷

10、酸序列相比，变异率1并导致患者出现麻痹。vVDPVs的潜在来源是排泄iVDPVs的原发性免疫缺陷病(Primary Immunodeficiency Disease，PID)患者。v尽管现已建议那些被诊断出原发性B淋巴细胞免疫缺陷者不再接种OPV，但通常是这些患儿很晚才被诊断出免疫缺陷病，而在此之前就已经口服或者长期接触了OPV。v由于患儿机体不能产生足够的抗体反应，对于PID人群来说，在接种或者接触OPV后，不仅增加了发生VAPP病例的危险性，而且可延长或形成慢性病毒复制和排毒。v能够产生免疫力的接种疫苗者排毒时间一般约为48周，但B淋巴细胞免疫缺陷者排毒时间可持续几年，偶尔可超过10年。v

11、尽管在停止使用OPV后，cVDPVs的危险有可能在一定时间内得到控制，但只要有PID患者继续排泄iVDPVs，由其引起重新输入VDPV是的危险就一直存在。在一些中低收入国家，如果停止使用OPV，当人群免疫力低下时，将有可能增加重新输入这些具有神经毒性的脊灰病毒的危险性。v中低收入国家由于治疗条件有限或缺乏，PID人群所需的如静脉注射免疫球蛋白(IntravenousImmunoglobulin，IVIG)替代疗法非常昂贵，一旦出现症状，在低收入国家就难以长期存活，所以最初的iVDPVs病例均是在发达国家发现的。v随着越来越多的发达国家改用IPV免疫和中低收入国家医疗诊断水平的不断提高，预测中低

12、收入国家所占比例还会增加。v尽管大多数报告iVDPVs病例已自发停止排毒或死亡，但还未见由iVDPVs引发的二代病例和继发传播的报道，排出的病毒也未和NPEV发生重组，因此iVDPV重新引入脊灰病毒进入普通人群的风险很低，而且随着时间的推移会逐渐降低。发现VDPVs后应采取的行动2 AFP病例病例* =“扫荡行动扫荡行动”1 AFP = 0 AFP病例病例 =调查调查Polio Eradication是是 = “扫荡行动扫荡行动”VP1区变异大区变异大于于1%；并且与并且与C组肠组肠道病毒重组道病毒重组否否=有无免疫有无免疫漏洞地区漏洞地区* 发现时间或地区有聚集病例的发现时间或地区有聚集病例的VDPV无无 = 调查调查有有 = 调查调查+强化免疫强化免疫解决方法解决方法cVDPVs在一个全球免疫日后同步在一个全球免疫日后同步停止停止OPV免疫。免疫。希望结果很好，并且需要希望结果很好，并且需要很好的监控措施。很好的监控措施。 解决方法解决方法 iVDPVs停止使用停止使用OPV免疫，以避免再免疫，以避免再次产生病例。次产生病例。 对于已经发生的病例，现在还没对于已经发生的病例，现在还没有好的解决办法。有好的解决办法。停止停止OPVOPV的条件的条件从人道主义和流行病学两方面来说,停止OPV的原因如下