四价流感疫苗应用进展与展望(全文)

四价流感疫苗应用进展与展望（全文）流行性感冒(简称流感)是一种急性呼吸道传染病，世界范围内每年新发300万～500万流感患者[1]，特别是在秋冬季节，由流感引起的并发症导致死亡的人数为25万～50万，给社会带来了巨大的经济和医疗保障困难，美国已将流感列为威胁生命的第五大杀手[2]。目前，接种流感疫苗是预防和控制季节性流感病毒感染和减少与流感相关疾病的发病率和病死率的最有效策略。1四价流感疫苗(Quadrivalentinfluenzavaccines，QIV)的发展历史和状况流感疫苗的应用已有超过70年的历史，其有效性和安全性得到充分证明。1931年Rockefeller研究所的Richard从猪中分离到流感病毒，1933年英国科学家Smith、Andrews和Laidlaw成功从雪貂体内分离出了H1N1流感病毒，1936年Frank等以小鼠肺组织培养高滴度流感病毒，成功制备了流感减毒活疫苗，并首次在人体中证明其保护性，美国于1945年推广使用该疫苗并取得了较好的防控效果。Francis于1936年分离出B型流感病毒，并在1942年成功研发了包括A型H1N1病毒和B型毒株在内的二价灭活流感疫苗并广泛应用于易感人群和集中居住的人员，如军队，防控效果得到了肯定[3]。1947年，流感毒株A/FM/1/47(H1N1)变种的出现，使原先制备的疫苗保护效果大大下降，首次证实了疫苗毒株必须随着流行株抗原性变异而更换。此外，一项来自荷兰的研究发现，从1992年到2006年7月的流感波动流行季节期间，在实验室确诊的感染比例中，A型H1N1病毒为1.3%～58.8%；H3N2病毒为9.8%～100%，B型流感病毒0～82.4%，证明了流感病毒变异快、常常发生抗原漂移，占优势流行病毒株往往难以准确预测[4]，这给流感防控工作带来了较大困难。随着全球疾病监测系统的加强和数据分析技术的进步，1978年人类研发出了包含A型H3N2病毒、H1N1病毒和B型病毒的流感三价疫苗(TIV)，并开始在全球推广应用。世界卫生组织和国家流感监测中心从1997年开始每年会根据全球地区流感流行的监测情况，结合南北半球的不同环境特点，预测不同地区流感未来流行的趋势，推荐适合本年度不同地区流感疫苗生产的毒株[5]。近年来，季节性流感流行的病毒主要为A亚型(H1N1和H3N2系)和B型(Yamagata和Victoria系)，然而，自2001年以来在全球范围内，两种不同亚型的B型流感病毒(Yamagata和Victoria)每个季节都有不同程度的联合循环流行，其中2001至2002年和2010至2011年流感流行季节中有一半以上季节的优势毒株是B型Yamagata毒株，通过相关实验监测发现，当循环的优势毒株为B型Yamagata毒株时，发生了TIV疫苗组分与流行毒株不匹配的情况[6]。此外，国外研究发现，早在1985年B型Yamagata毒株和Victoria病毒就已经在世界范围内流行传播[7]。根据流行病学回顾性统计分析和预测，当优势流感病毒株和流感疫苗株匹配时，易感人群接种TIV的保护率为71%～77%，而在不匹配的情况下仅仅为25%～28%，严重增加了公共卫生负担，也导致了公众对流感疫苗的不信任[8]。为了解决B型流感病毒联合循环和疫苗不匹配的问题，科学家们通过国际间的合作和努力，成功研发了包含A型流感H3N2系与H1N1系毒株和B型流感Victoria系与Yamagata系毒株的QIV，可能会解决以往频发的疫苗与毒株不匹配的情况，从而在不同的流感季节提供可靠的防控效果[9]。美国食品药品监督管理局(FDA)于2012年底批准了在3岁以上儿童、成人及老年人中接种的QIV，其他部分国家卫生部门也批准应用并推广了QIV用于流感的防治，并取得了较好的流感防控效果。近日，美国儿科学会2018至2019年预防和控制儿童流感指南中建议为每个人，包括儿童和青少年，以及6个月以上婴幼儿接种QIV。2QIV的免疫原性目前，已经上市并在人群中使用的QIV主要有四价流感灭活疫苗(IIV)、四价流感减毒活疫苗(QLAV)和四价流感重组疫苗(RIV4)。2.1IIV的免疫原性IIV在儿童、青少年、成人及老年人预防流感中均有应用，有研究表明[10,11]，8～47个月的儿童和成人中，IIV和TIV对于A型流感病毒的免疫原性几乎一样，但对B型流感病毒的免疫原性，特别是B/Yamagata毒株，IIV的免疫原性显著高于TIV。日本学者Tsurudome等[12]的一项针对不同制造商的IIV有效率的结果显示，受试人群注射IIV后的血清转换率、几何平均滴度比和血清保护率分别为94.0%、24.93%和100.0%，且A/H1N1pdm09、A/H3N2、B/Yamagata、B/Victoria四种病毒株具有良好的耐受性和免疫原性，达到了欧洲医疗机构人类药品委员会的标准，表明IIV有增强抗病毒能力的潜力，而且IIV对TIV中不存在的B型流感株Yamagata系的血清转换率、几何平均滴度比和血清保护率为72.0%、6.23%和80.0%，具有明显的免疫原性。一项旨在比较18～60岁韩国成年人接种IIV与TIV的免疫原性多中心随机对照临床试验发现，IIV对B型Victoria病毒株的免疫原性显著高于传统TIV[13]。TIV在婴儿和幼儿中的免疫原性较差，在这个问题上，韩国学者Choi和Lee[14]在3～18岁健康儿童和青少年中开展了IIV的免疫原性临床试验，结果显示，IIV接受者对普通疫苗组分的免疫反应良好，对仅存在于IIV中的B型Yamagata系病毒的免疫反应也较好。美国学者Montomoli等[15]首次在世界范围内3～85岁人群中开展临床四期多中心随机对照研究试验，显示用TIV与IIV进行非安慰剂对照实验比较，两种疫苗均具有较好的免疫原性。相关的临床实验数据也证明即使在6～35个月龄的儿童中也具有较好的免疫原性，并且在老年受试者(66～80岁)中同样具有较好的免疫原性。而且，国外研究证明，IIV能够诱导机体对额外病毒株的优势免疫应答，而不影响其他3种病毒株的免疫原性，相比之下，传统的TIV对缺失的B型病毒株的交叉反应性有限[16]。此外，Thompson等[17]研究团队最新研究结果表明，在已接受过多糖肺炎球菌疫苗免疫的50岁以上人群中同时接种13价肺炎球菌疫苗和IIV预防季节性流感时的免疫原性和分别接种以上两种疫苗的免疫原性一样。2.2QLAV的免疫原性QLAV具有冷适应性，温度敏感性等特点，根据每年流感季节的病毒基因更新其毒株组分。相关临床随机对照试验显示，QLAV的免疫原性和TIV的免疫原性几乎一样，并且具有可靠的安全性和耐受性[18]。QLAV从2003年批准上市后用于5～49岁人群的流感预防，并在2007年运用到2～4岁儿童和孕妇中。目前已在部分发达国家和地区推广使用，显著地发挥了预防流感感染和传播的作用。然而，它的推广和应用经历了跌宕起伏[19]，在2009年甲型H1N1流感大流行之前进行的监测中发现，在儿童人群中接种QLAV比接种IIV更有效，2014至2015年流感季节，美国疾病预防控制中心(CDC)建议在2～8岁儿童中优先推荐使用QLAV。但鉴于2013至2014年流感季节期间观测研究显示，QLAV对于A型H1N1流感病毒的效果低于预期，在2015至2016年流感季节中取消了优先接种QLAV的建议，并在2016至2017年和2017至2018年的流感季节不建议在儿童中使用QLAV。然而，鉴于以往对QLAV的防护效果的评价不准确，低估了其对抗H1N1流感病毒有效性的情况，CDC免疫接种实践咨询委员会(ACIP)再次建议使用QLAV作为控制2018至2019年季节性流感的防控策略。2.3RIV4的免疫原性RIV4是近年来新研发的流感疫苗，研究显示其免疫原性稳定可靠，具有适用于≥18岁，对疫苗严重过敏、正处于低热或中等发热人群的优点。Pillet等[20]研发了植物来源的病毒样颗粒RIV4，已经进入临床二期试验，结果显示该新型疫苗具有良好的耐受性和免疫原性，能够持久刺激诱导宿主T细胞对A型H3N2流感病毒和B型Victoria流感病毒产生强烈交叉免疫的防护效果。另外，Tussey等[21]研发了一种新型的VAX2012QQIV，该疫苗由鞭毛亚基蛋白和4种血凝素融合重组而成，并在首次人体试验以多种不同剂量进行测定，结果显示该疫苗能够提供充分的免疫原性，并具有可靠的耐受性。此外，鉴于婴幼儿免疫系统发育尚不成熟，可能对常规的流感疫苗反应不佳，一项由Vesikari等[22]实施的含有MF59佐剂(由角鲨烯、山梨糖醇三油酸酯、吐温80和柠檬酸缓冲液组成的水包油乳剂构成)的QIV与不含有佐剂的QIV的临床对照试验发现，在儿童群体中含有MF59的佐剂QIV能够提供更好的免疫原性和抗流感保护效果，可能是由于MF59增加了抗原摄取，巨噬细胞募集，淋巴结迁移和对流感病毒的亲合力。由于RIV4目前尚处于研发阶段并缺乏充足的临床研究试验，有待于进一步深入研究。3QIV的安全性3.1QIV在儿童中的安全性自流感疫苗被应用以来，大量的研究已经证明灭活流感疫苗、减毒流感疫苗和亚单位疫苗的成分安全可靠[23]。目前，国外主要有两种类型的QIV(QLAV和IIV)用于普通人群和特殊年龄段的人群，包括6个月以上的婴儿和儿童。根据国外相关数据报道，儿童注射QIV后最常见的不良反应是疼痛、局部发红和肿胀，最常见的全身不良反应是嗜睡、烦躁、食欲不振、疲劳、肌肉疼痛、发热、关节痛和胃肠道症状[24]。美国的一项针对6个月龄到8岁的儿童注射QIV的不良反应观察发现，1名3岁儿童在第一次接种QIV后第9天出现了一种独特的严重血小板减少症，并在38d后痊愈。除了QLAV注射后的发热率高于三价减毒活流感疫苗外(发热≥38.0℃，5.1%比3.1%；发热≥39.0℃，1.2%比0.3%)，其他不良反应与TIV的不良反应率几乎一致，而且能够提供比TIV更为广泛的抗B型流感病毒的防控效果。Pillsbury等[25]使用疫苗安全监测系统于2017年对澳大利亚≥6个月人群接种QIV不良反应事件发生情况的队列研究显示，在102911名人群中，6个月至4岁的儿童接种后发热率为8.4%，发生率较低并且在预期的范围内。最新的研究显示[26]，随访观察使用加倍标准剂量的四价流感灭活疫苗(S-IIV)预防6～59个月流感患儿，S-IIV和IIV一样具有良好的耐受性和可靠的安全性。另外，备受关注的美国FDA实施的疫苗安全监测计划(PRISM)进行了热性惊厥与QIV的相关性研究，在安全监测报告中没有证据表明在2013至2014年和2014至2015年，6～23个月龄婴幼儿在接种QIV后患热性惊厥的风险增加，同时发现儿童使用13价肺炎球菌结合疫苗或13价肺炎球菌结合疫苗联合QIV癫痫发作的终身风险低于儿童因其他原因引起的癫痫[27]。3.2QIV在孕妇中的安全性孕妇相比普通人群患流感并发症的风险较高，特别是在妊娠第二个月和第三个月期间，由于美国在2013至2014年才开始在流感季节为孕妇接种QIV预防流感，使得临床试验数据相对有限，但相关研究报道显示，孕妇接种QIV后不会对胎儿造成任何伤害[28]，同时发现由于小于6个月的婴儿不能接种流感疫苗，孕妇在接种QIV后通过胎盘将自身产生的抗体给胎儿，并能通过母乳使婴儿体内在出生后的6个月内能够维持一定的抗体水平，从而产生对流感病毒的抵抗力。此外，母乳喂养期间接种流感疫苗对母亲和婴儿来说是安全的。基于目前的临床研究结果，未显示流感疫苗接种与不良妊娠结局之间存在任何明显关联，美国免疫实施咨询委员会建议孕妇在流感季节到来之前应及时接种QIV。然而，一项针对2010至2011年和2011至2012年流感季节期间的疫苗安全数据链研究发现，含有A型(H1N1)pdm09成分的灭活流感疫苗可能与孕妇早期自然流产之间存在关联，鉴于此，近年来国际研究机构实施了QIV在孕妇中的安全性评价试验，并在指南中明确禁止在孕妇中接种QLAV[29]。此外，有关研究表明母乳喂养期间接种QIV对母亲及其婴儿也是安全的[30]。最新的美国儿科学会2018至2019年预防和控制儿童流感指南建议，孕妇在怀孕期间随时接受QIV，其产生的抗体可经胎盘转移到婴儿。怀孕期间未接种疫苗的孕妇产后在出院前应接种流感疫苗[31]。3.3QIV在其他特殊人群中的安全性在疫苗生产方面，强有力的证据表明对鸡蛋过敏的人群接受QIV的预防接种安全并且不用采取任何预防措施[32]。最近，韩国进行了细胞培养衍生的四价灭活流感疫苗(NBP607-QIV)在成人和老年人中的安全性研究，结果发现，对鸡蛋过敏的人接种该类流感疫苗无需任何额外的紧急抢救预防措施。此外，Levin等[33]在一项对440名50岁以上老年人同时使用疱疹病毒疫苗和IIV的免疫原性的临床随机对照实验中发现，将水痘疫苗和IIV同时接种给老年人与单独分别接种两种疫苗后的机体产生抗体水平一致，具有可靠的安全性和良好的耐受性，并且没有任何全身不良反应发生。另外，国外学者Shirai等[34]最新研究发现，IIV在患有炎症性肠病的患者中显示出可靠的安全性和足够的免疫原性，并且不用通过追加剂量而使机体流感抗体滴度上升。4QIV的流感防控效果国外于2013年开始将QIV应用于易感人群的免疫接种，相关流行病学数据显示，与往年相比，QIV能够更好地降低流感发病率和流感相关疾病病死率，特别是受B型流感病毒影响最严重的儿童、青少年和老年人等[35]。在发达国家，用QIV替代TIV的趋势日益增加，因为这些疫苗被认为可以带来更大的公共健康益处。意大利学者Barbieri使用马尔可夫模型进行的健康技术评估预测，在意大利，未来100年内若使用QIV代替传统的TIV，将避免发生1413887例流感病例、169638例并发症，以及20905例与流感相关疾病的死亡病例。另外，英国学者Pepin等[36]发现，6～35个月龄婴幼儿注射QIV后不仅能减轻流感造成的一般医疗负担，还能减少严重流感病例、急性中耳炎和急性下呼吸道感染病例的发生，并减少抗菌药物的使用。日本于2012年开始推荐接种QIV，跟往年相比疫苗不仅能预防流感的发生，还能够减少因流感并发症而住院的患者人数。然而，Sugaya等[37]通过对2013至2016年在日本不同人群中接种QIV的病例对照研究发现，QIV在1～5岁儿童中的有效率最高，在其他人群中的有效率较低，特别是2012年，QIV在13～15岁的青少年人群中的有效率仅为12%，在6～11个月龄婴儿中疫苗有效率仅为15%，并指出不应强烈建议6～11个月龄婴儿接种QIV，有可能是2岁以下的儿童由于机体免疫力相对不高导致不能够QIV产生充分的免疫应答，因此，流感疫苗接种在不同年龄段儿童中的免疫防护效果的评价需要更多的模型验证和临床研究，特别在是3岁以下儿童中开展更多的随机临床试验研究。2015至2016年季节性流感期间，美国为大众提供了IIV、QLAV以及传统TIV用于预防接种，Poehling等[38]使用Logistic回归模型和监测数据发现，与往年防控效果相比，QIV在2～17岁人群中提供了显著的疫苗防护效果，QLAV为46%、IIV为65%。QLAV对A(H1N1)pdm09的防护效果显著高于IIV，原因可能是因为前者可以通过模拟自然感染更好地诱导体液和细胞反应的结合。5QIV的成本效益美国和欧洲研究表明，用QIV替代传统的TIV具有成本效益前景。Uhart等[39]对法国、德国、意大利、西班牙和英国等国家在2002至2013年11个流感季节的数据进行分析，对比传统TIV和QIV对欧洲公共卫生和经济的影响，研究发现若使用QIV可节约7700万欧元的住院费用、约1.5亿因患者暂停上班造成社会经济损失和1500万欧元的门诊费用。来自英国的一项研究显示，用QIV代替传统TIV的话，即使QIV的生产成本要高于以往的流感疫苗生产成本，但建模研究表明QIV在人群中的使用可以显著节约社会资源成本[40]。意大利于2015至2016年流感季节中开始推荐使用QIV，Pitrelli[41]研究发现，经过预算影响分析，由于传统的TIV与流感B型谱系不匹配高达49.12%，若QIV在流感疫苗组合中的市场占有率达到9%，每年将会为国家节约社会医疗费用674089欧元。然而，最近一项关于意大利老年人不同季节性流感疫苗的成本效益分析得出，从经济角度来看，相对QIV和TIV而言，MF59型TIV应被视为意大利≥65岁老年人的优先选择[42]。最新的一项模拟研究评估日本从TIV接种到QIV接种的长期影响发现，从支付者的观点看，使用QIV相对于传统的TIV，增量成本效果比(ICER)是3698美元/生命保存年(YOLS)，是符合成本效益的，从社会视角看每年通过覆盖QIV能够获得91.51个YOLS，并节省1075万美元的医疗支出，决定用QIV代替传统三价疫苗是新疫苗政策的一个明智选择，也进一步证实了其他国家先前研究的结果[43]。韩国学者Kim等[44]使用人口静态模型对比了2010至2013年，6～59个月龄的儿童和65岁以上老年人QIV与TIV的成本效益情况，并结合国家健康保险系统索赔数据库进行分析研究发现，相对于TIV而言，QIV每年节约医疗费用942亿韩元，挽救或减少3500质量调整寿命年损失(316名儿童，3260名成人)，但也发现在6～59个月龄婴幼儿中，QIV并不具备成本效益优势。南美洲的巴西，近五年来每年有420万～640万流感病例，全国住院病例中有16.9%是流感病例，给国家造成了严重的经济和卫生负担。VanBellinghen等[45]研究发现，运用不同静态类型的模型比较巴西QIV与传统TIV的成本效用发现，使用QIV时每增加一个质量调整生命年的花费是20428美元，而TIV是22490美元，应用QIV相对TIV具有更好的成本效益。然而，根据Hendriks等[46]研究发现，用QIV代替TIV的话意味着南非和越南的季节性流感疫苗接种财政预算将增加25%～29%，但导致流感相关的医疗财政负担减少仅7%～8%，除非QIV的不确定性因素，不切实际和与相关成本增加的问题得到解决，否则传统的TIV可能仍然是许多中低收入国家更具吸引力的选择。研究同时表明，流感疫苗接种的成本效益因国家而异，主要取决于当地流感流行病学特点，疫苗价格，支付意愿阈值和预算影响等因素。世界卫生组织(WHO)建议，具有流感疫苗自主生产能力的国家应在预测当地季节性流感毒株特点的基础上，对TIV与QIV的成本效益进行综合分析后，最终确定当年批量生产的疫苗种类，从而最大限度做好季节性流感的疫苗准备工作。6QIV的应用展望截至目前，全球约有10亿人感染过流感，每年约有500000人因流感导致的并发症死亡。目前流感防控策略侧重于使用传统的TIV，从1968年开始，已在120多个国家地区生产销售和使用18亿支左右流感疫苗。然而，尽管WHO每年会根据全球流感监测和反应系统提供的相关数据进行年度疫苗株的选择和对TIV组成进行定期调整，但在过去的10年中，由于B型Yamagata和Victoria株的循环流行，而传统的TIV只包含A型流感病毒和B型病毒中的Victoria株，同时人体免疫状态受到自然环境和社会环境等