脊髓灰质炎疫苗

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脊髓灰质炎疫苗(糖丸)是预防和消灭脊髓灰质炎的有效控制手段。脊髓灰质炎(Poliomyelitis)是由脊髓灰质炎病毒所致的急性传染病病毒主要侵犯人体脊髓灰质前角的灰、白质部分,对灰质造成永久损害,使这些神经支配肌肉无力,出现肢体弛缓性麻痹。好发于婴幼儿,故又称小儿麻痹症。本病可防难治,一旦引起肢体麻痹易成为终生残疾,甚至危及生命。

目录

药物简介

脊髓灰质炎又叫小儿麻痹症,是由于小孩的脊髓、脊神经病毒感染后而引起的疾病,是一种严重的传染性疾病。部分小孩得病后可以自行痊愈,但多数小孩患病后会出现下肢肌萎缩畸形,结果引起终身残疾,多为跛行甚至根本不能站立、行走。

目前对这种疾病还没有有效的治疗方法,但可通过使用疫苗进行预防。

脊髓灰质炎疫苗就是用于预防小儿麻痹的疫苗,现在有两种疫苗可以使用,一种是我国目前正在使用的脊髓灰质炎减毒活疫苗,也就是大家熟悉的“糖丸”,它是由活的、但致病力降低的病毒制成;而另一种名为灭活脊髓灰质炎病毒疫苗,是一种用死病毒制成的疫苗。

【药物名称】脊髓灰质炎疫苗 Poliomyelitis Vaccine[基]

【药物别名】小儿麻痹症活疫苗,脊髓灰质炎口服活疫苗 Poliomyelitis Vaccine Live

【制剂规格】糖丸:单价糖丸Ⅰ型—红色,Ⅱ型—黄色,Ⅲ型—绿色;三价糖丸—白色;口服液:三价活疫苗。

【适 应 证】麻痹性脊髓灰质炎的常规预防,使用对象主要为儿童。

不良反应】可出现发热头痛腹泻等,偶有皮疹,2~3天后自行痊愈。极少数发生的严重不良反应为疫苗相关性麻痹病。

【用法用量】口服糖丸剂:婴儿一般于第2、4、6月龄时各服一丸。1.5岁~2岁,4岁和7岁时再各服1丸(直接含服或以凉开水溶化后服用)。口服液体疫苗:初期免疫3剂,从出生第2个月开始,每次滴,间隔4周~6周,于4岁或入学前加强免疫1次,可直接滴于婴儿口中或滴于饼干上服下。

【注意事项】若有发热、体质异常虚弱、严重佝偻病、活动性结核及其他严重病疾以及1周内每日腹泻4次者均应暂缓服用。HIV感染、异常丙种球蛋白血症淋巴瘤白血病、广泛性恶性病变以及其他免疫缺陷者(如服用皮质激素、抗癌药、免疫抑制药或接受辐射等)均属禁忌。  

发展历程

早期

1936年时,纽约大学的研究助理莫里斯.布罗迪(Maurice Brodie)利用猴子的脊髓作为病毒生长环境,并以甲醛杀死病毒,以制成脊髓灰质炎疫苗。由于难以获得足量的病毒,使其尝试刚开始就受到阻碍。在测试疫苗时,布罗迪首先以自己和多位助手来作实验,接着再将疫苗接种于3000名儿童,其中多人出现了过敏反应,且没有出现免疫作用。费城的病理学家约翰.科勒默(John Kollmer)也在同年宣称研发出疫苗,不但同样没有使人免疫的能力,还造成了多名死亡案例。

美国国家脊髓灰质炎免疫计划(National Polio Immunization Program)早期于佐治亚州哥伦布所进行的大型疫苗接种活动。

到了1948年,由约翰.富兰克林.恩德斯所领导的波士顿儿童医院团队,在实验室的人体组织中成功培养出脊髓灰质炎病毒。恩德斯与同事托马斯.哈克尔.韦勒和弗雷德里克.查普曼.罗宾斯也因这项贡献而获得1954年的诺贝尔生理学或医学奖。除此之外,同时期还有多项关键发现:包括病毒的3种血清型(serotype),也就是第一型(PV1,Mahoney)、第二型(PV2,MEF-1),与第三型(PV3,Saukett);还有人体麻痹前血液中会出现病毒的现象,以及γ-球蛋白型态抗体在抵抗病毒方面的效用。

美国在1952年与1953年,分别增加了5万与3万5000个病例,高于先前每年约2万人的增加速度。当时在纽约莱德利实验室(Lederle Laboratories)的希拉里.柯普洛夫斯基(Hilary Koprowski)曾宣称在1950年成首先成功研发疫苗,不过直到沙克疫苗投入市场后5年,他的疫苗才正式脱离研究阶段。此外,沙宾疫苗研发时所用的减毒性病毒样本,也是由柯普洛夫斯基所提供,但他自己的疫苗因为部分会恢复致病性而失败。  

沙克疫苗

第一种有效的疫苗,是匹兹堡大学的约纳斯.沙克在1952年研发完成,这种疫苗称为“去活化脊髓灰质炎疫苗”(inactivated poliovirus vaccine,IPV),又称“沙克疫苗”,是利用3种血清型的致病性病毒株所研发。这些病毒首先培养于一种称为绿猴肾细胞(Vero cell)的猴子肾脏组织,之后再以福马林处理使其失去活性。

注射沙克疫苗可使血液产生以免疫球蛋白G(IgG)为抗体的免疫作用,防止病毒血症(viremia)的发生,并保护运动神经元(motor neurons),进而阻碍脊髓灰质炎的感染,也因此降低了产生延髓型脊髓灰质炎(bulbar polio)以及后脊髓灰质炎综合症(post-polio syndrome)的风险。不过由于此疫苗并无法保护肠道的黏膜内衬(mucosal lining),因此已接种沙克疫苗的人们仍可能持续散播疾病。

1954年,疫苗于宾州匹兹堡的阿森纳小学(Arsenal Elementary School)与华生儿童之家(Watson Home for Children)展开试验。之后又在汤玛斯.弗朗西斯(Thomas Francis)的领导下,进行了一场称为弗朗西斯实测(Francis Field Trial)的大规模试验工作,一开始是在维吉尼亚州的麦克林(McLean)进行,对当地富兰克林.谢尔曼小学(Franklin Sherman Elementary School)的大约4000名儿童进行接种;最后在美国的44个州中,总共有大约180万名儿童受试。测试中约有440,000位儿童接受了一次以上的疫苗注射;另有210,000位儿童接受由培养基制成的安慰剂;对照组则是由120万名无接受疫苗的儿童构成,并研究观察他们是否受到脊髓灰质炎的感染。结果发表于1955年4月12日,这场测试显示沙克疫苗在对抗PV1方面有60%到70%的效果;而对抗PV2与PV3的效果则达到90%以上。

沙克疫苗在1955年获得许可,儿童接种活动也在不久后开始。March of Dimes组织在美国推动大规模防疫计划,使美国到了1957年时,一年所增加的脊髓灰质炎病例减少到5600人。IPV疫苗在美国一直到1960年代仍广泛使用。强效型的IPV在1987年于美国通过许可,是目前美国所用的疫苗之一。  

沙宾疫苗

1963年国疾病控制与预防中心的宣传海报,图中的蜜蜂称“Wellbee”,用以鼓励大众接受口服沙宾疫苗。

在沙克疫苗获得成功后数年,阿尔伯特.沙宾也研发出又称“沙宾疫苗”的口服脊髓灰质炎疫苗(oral polio vaccine,OPV)。这种疫苗是利用减毒性活病毒所制成,原理在于使病毒处于低于一般体温的非人类细胞中,进而使病毒的基因组自然发生突变

减毒性的沙宾1号病毒株(Sabin 1 strain)与其带致病性的亲代(PV1血清型)之间,共有57个核苷酸的发生替换;2号病毒株有2个核甘酸替换,使其毒性减弱;3号则有10个替换参与毒性的减弱。主要的减毒性因素在于突变发生于3株病毒的内部核糖体进入位点(internal ribosome entry site,IRES),使其中的茎环结构发生变化,减低病毒在宿主细胞中转译自身RNA模板的能力。沙宾疫苗中的减毒性病毒在肠道,也就是感染的主要部位中能有效地复制;不过在神经系统组织中则否。此外,沙宾疫苗在服用上较为简易,且免疫时间也较沙克疫苗为久。

1961年,第一型与第二型病毒的单价口服脊髓灰质炎疫苗(monovalent oral poliovirus vaccine,MOPV;单价疫苗是只针对其中一型病毒的疫苗)获得许可;隔年第三型MOPV的许可也获通过。到了1963年,三价口服OPV许可通过,并逐渐取代去活化病毒,成为多数国家主要使用的疫苗类型。在1961时,全美国的病例只剩下161例。  

研究历史

历史上最著名的一位脊髓灰质炎病人莫过于富兰克林.罗斯福。

脊髓灰质炎疫苗

1921年的夏天,他在一次游泳之后染上了脊髓灰质炎,最终造成了下肢瘫痪。1938年罗斯福建立了小儿麻痹症全国基金会,用于救治脊髓灰质炎患者,并促进疫苗的研制。在基金会的扶持下,Jonas Salk医生用了近9年的时间,于1953年成功研制出第一个成功的脊髓灰质炎疫苗,这是继天花疫苗、白喉疫苗和流感疫苗后,疫苗研究的又一次重大突破。这种疫苗是一种灭活疫苗(IPV),即把病毒杀死后制备成注射使用的疫苗。Jonas Salk也在自己、妻子和孩子身上进行了接种实验,结果他们体内出现了相应的抗体,并且没有患上脊髓灰质炎。这种疫苗保护儿童免受脊髓灰质炎侵害的有效率在80%到90%左右。随后的很长的一段时间,这种疫苗成为了对脊髓灰质炎标准的预防手段。

IPV疫苗效果很好,但还不是足够好,它还不能有效阻断病毒的传播。在20世纪50年代,辛辛那提大学的Albert Sabin同样也在小儿麻痹症全国基金会的支持下进行疫苗的研究。与IPV不同,Albert Sabin把脊髓灰质炎病毒在猴子的肾脏细胞、Vero细胞及人二倍体成纤维细胞中一代又一代的培养,直到筛选出致病力较弱的毒株。得到的疫苗称为口服(减毒)脊髓灰质炎疫苗(OPV)。这种疫苗取得了巨大成功,Albert Sabin的研究小组也因此获得了1965年诺贝尔医学奖。

自从二十世纪五十年代成功地研制了脊灰疫苗以后,脊髓灰质炎疫情得到了有效的控制,全球的小儿麻痹症发病率逐年下降,人类已经看到根除这种疾病的机会。世界卫生组织消灭脊髓灰质炎项目负责人大卫.海曼表示:“在我们看来,在预定期限内消灭这一疾病是现实可行的。”然而,由于贫困和战争等诸多问题,脊髓灰质炎疫苗接种工作在一些地区经常受到干扰,甚至出现病毒死灰复燃的情况。

2005年,全球范围内有6个国家存在脊灰野病毒的流行,其中与中国接壤的有3个。而且印度尼西亚、也门等一些已经消灭脊灰的国家相继发生了输入性脊灰野病毒传播,造成局部地区脊灰重新暴发流行。自2004年以来此类输入事件已在全球18个无脊灰国家重演。一旦条件适宜,脊灰野病毒仍可能卷土重来。

2000年10月,世界卫生组织西太平洋地区宣布成为无脊髓灰质炎区域,标志着中国已达到无脊髓灰质炎目标。但周边国家仍然存在不少脊灰野毒株病例。中国局部地区由于免疫规划工作存在许多薄弱环节,我国继2004年贵州省发生脊灰疫苗衍生病毒(VDPV)循环事件,2005年在安徽又发现VDPV。而三个存在野毒株的邻国对中国也构成输入性威胁,因此我国的维持无脊灰工作面临严峻挑战。目前中国的脊灰疫苗已列入儿童免疫程序,儿童免费接种。

脊髓灰质炎疫苗

于1953年成功研制出第一个成功的脊髓灰质炎疫苗,这种疫苗是一种灭活疫苗(IPV),即把病毒杀死后制备成注射使用的疫苗。这种疫苗是一种灭活疫苗(IPV),即把病毒杀死后制备成注射使用的疫苗。1955年国引入脊髓灰质炎(脊灰)灭活疫苗(IPV)并广泛应用,在20世纪50年代,口服脊灰疫苗(OPV)研制成功,与IPV不同,Albert Sabin把脊髓灰质炎病毒在猴子的肾脏细胞、Vero细胞及人二倍体成纤维细胞中一代又一代的培养,直到筛选出致病力较弱的毒株。得到的疫苗称为口服(减毒)脊髓灰质炎疫苗(OPV)。目前广泛使用口服(减毒)脊髓灰质炎疫苗(OPV)。  

组成和性状

口服脊髓灰质炎疫苗糖丸采用脊髓灰质炎I、Ⅱ、Ⅲ型减毒株分别接种于人二倍体细胞培养制成的三价疫苗糖丸,  

规格

本品剂型为糖丸,每人用剂量为lg重糖丸1粒,所含活病毒总量为5.95 Lg TCID50 (或PFU),其中I型为5.8 LgTCID50(或PFU)、Ⅱ型为4.8Lg TCID50(或PFU)、Ⅲ型为5.3Lg TCID50(或PFU)。  

用法用量

口服糖丸剂:婴儿一般于第2、4、6月龄时各服一丸。1.5岁~2岁,4岁和7岁时再各服1丸(直接含服或以凉开水溶化后服用)。

脊髓灰质炎疫苗

口服液体疫苗:初期免疫3剂,从出生第2个月开始,每次滴,间隔4周~6周,于4岁或入学前加强免疫1次,可直接滴于婴儿口中或滴于饼干上服下。  

影响因素

3次服苗后,保护率可达90%以上。血清中3型抗体阳性率可达95%以上。同时抗体可阻止野病毒在肠道生存。腹泻、冷链保存情况均为影响疫苗效果的因素。  

注意事项

若有发热、体质异常虚弱、严重佝偻病、活动性结核及其他严重病疾以及1周内每日腹泻4次者均应暂缓服用。HIV感染、异常丙种球蛋白血症、淋巴瘤、白血病、广泛性恶性病变以及其他免疫缺陷者(如服用皮质激素、抗癌药、免疫抑制药或接受辐射等)均属禁忌。

1、 此种疫苗只能口服,不能注射,患胃肠病时最好延缓使用。

2、 脊髓灰质炎疫苗是糖丸或液体的剂型,怕热,遇热会失效,因此不要用热水服药。服用时先用汤勺或筷子将糖丸研碎,或用汤勺将糖丸溶于冷开水(不得用热开水)中服用。较大儿童可直接吞服。

3、 最好在服苗后半小时内停止吸吮母乳(可用牛奶或其他代乳品),否则母乳中抗体会中和(杀死)疫苗,影响效果。

4、 如果在服用时出现呕吐应重服。

5、 服用后一般无不良反应,仅见少数轻微胃肠道症状

6、 高烧、免疫能力受损、正使用肾上腺皮质激素抗癌药物治疗者不宜服用脊髓杰质炎疫苗。

7、 对有禁忌症者,可注射丙种球蛋白0.3毫升/千克体重,每天1次,连续2~3天。

8、 一旦发病,应及时去医院隔离治疗,并报告卫生防疫站,做好疫点消毒密切接触者医学观察20天,对未服过疫苗或服疫苗不全者应立即补服。  

不良反应

可出现发热、头痛、腹泻等,偶有皮疹,2~3天后自行痊愈。极少数发生的严重不良反应为疫苗相关性麻痹病。  

储运

OPV对热敏感,应在低温条件下储运。-20℃以下有效期为2年;2~8℃有效期1年(疫苗包装标签只能规定一种保存温度及有效期)。  

预防措施

脊髓灰质炎疫苗的免疫效果良好。

(一)自动免疫最早采用的为灭活脊髓灰质炎疫苗(Salk疫苗),肌注后保护易感者的效果肯定,且因不含活疫苗,故对免疫缺陷者也十分安全。某些国家单用灭活疫苗也达到控制和几乎消灭脊髓灰质炎的显著效果。但灭活疫苗引起的免疫力维持时间短,需反复注射,且不引起局部免疫力,制备价格又昂贵是其不足之处。但近年改进制剂,在第2个月、第4个月,第12~18个月接种3次,可使99%接种者产生3个型抗体,至少维持5年。

减毒活疫苗(Sabin疫苗,Oral polio-virus vaccine,OPV)目前应用较多,这种活疫苗病毒经组织培养多次传代,对人类神经系统已无或极少毒性,口服后可在易感者肠道组织中繁殖,使体内同型中和抗体迅速增长,同时因可产生分泌型IgA,肠道及咽部免疫力也增强,可消灭入侵的野毒株,切断其在人群中的传播,且活疫苗病毒可排出体外,感染接触者使其间接获得免疫,故其免疫效果更好。现已制成三个型的糖丸疫苗,可在2~10℃保存5个月,20℃保存10天,30℃则仅保存2天,故仍应注意冷藏(4~8℃)。2个月~7岁的易感儿为主要服疫苗对象。但其他年龄儿童和成人易感者也应服苗。大规模服疫苗宜在冬春季进行,分或3次空腹口服,勿用热开水送服,以免将疫苗中病毒灭活,失去作用。糖丸疫苗分型(红色)、2型(黄色)、3型(绿色)、2、3型混合糖丸疫苗(兰色)、及1、2、3型混合糖丸疫苗(白色)。自2个月开始服,分三次口服,可顺序每次各服1、2、3型1粒,或每次服1、2、3型混合疫苗1粒,后者证明免疫效果好,服用次数少,不易漏服,故我国已逐渐改用三型混合疫苗。每次口服须间隔至少4~6周,最好间隔2个月,以防可能相互干扰。为加强免疫力可每年重复一次,连续2~3年,7岁入学前再服一次。口服疫苗后约2周体内即可产生型特异抗体,1~2月内达高峰,后渐减弱,3年后半数小儿抗体已显著下降。

口服疫苗后很少引起不良反应,偶有轻度发热、腹泻。患活动性结核病,严重佝偻病,慢性心、肝、肾病者,以及急性发热者,暂不宜服疫苗。有报告认为经人体肠道反复传代后疫苗病毒株对猴的神经毒力可增加,近年来普遍采用OPV国家发现瘫痪病例证实由疫苗株病毒引起,大多发生在免疫低下者。故目前都认为减毒活疫苗禁用于免疫低下者,无论是先天免疫缺陷者,或因服药、感染、肿瘤引起的继发免疫低下均不可用。也应避免与服OPV者接触。也有人主张这种病人宜先用灭活疫苗,再以减毒活疫苗加强,但多数主张只采用灭活疫苗。

(二)被动免疫未服过疫苗的年幼儿、孕妇、医务人员、免疫低下者、扁桃体摘除等局部手术后,若与患者密切接触,应及早肌注丙种球蛋白,小儿剂量为0.2~0.5ml/kg,或胎盘球蛋白6~9ml,每天1次,连续2天。免疫力可维持3~6周。

(三)隔离患者自起病日起至少隔离40天。第1周应同时强调呼吸道和肠道隔离,排泄物以20%漂白粉拦和消毒,食具浸泡于0.1%漂白粉澄清液内或煮沸消毒,或日光下曝晒二天,地面用石灰水消毒,接触者双手浸泡0.1%漂白粉澄清液内,或用0.1%过氧乙酸消毒,对密切接触的易感者应隔离观察20天。

(四)做好日常卫生经常搞好环境卫生,消灭苍蝇,培养卫生习惯等十分重要。本病流行期间,儿童应少去人群众多场所,避免过分疲劳和受凉,推迟各种预防注射和不急需的手术等,以免促使顿挫型感染变成瘫痪型。  

疫苗的区别

1、脊灰疫苗相关病例(VAPP):在使用脊灰活疫苗的国家,在儿童服用OPV后或接触服苗儿童后可以发生疫苗相关脊灰病例。脊灰减毒活疫苗是减毒活疫苗,加上受种者个体差异和免疫功能缺陷等原因,儿童在服用后有可能发生疫苗相关麻痹病例,但其发生率极低。据世界卫生组织报道,每服用250万剂-1000万剂脊灰减毒活疫苗,可能发生1例疫苗相关病例,且主要发生在首次服苗的儿童中。

脊髓灰质炎疫苗

2、脊灰疫苗衍生病毒病例(VDPV):该病毒与原始疫苗株病毒相比,VP1区全基因序列的差异介于1% ~15%之间,称为脊灰疫苗衍生病毒(VDPV)。多被发现于脊灰野病毒传播被阻断的国家。使用口服脊灰减毒活疫苗抵御脊灰野病毒,就不能阻止自然界中疫苗衍生病毒株的存在。所幸的是,VDPV株只能威胁未服用脊灰疫苗免疫的个体。

3、脊灰疫苗重组株病例(VRPV):脊灰疫苗重组株(VRPV)是指服用OPV后,不同型别的疫苗株病毒在服苗者体内发生的毒株间重组。多发生在疫苗接种率低的地区。  

医源性脊髓灰质炎

VDPV

口服沙宾疫苗中所含的减毒性病毒有可能再度转变,成为带有致病性的病毒。因此而生的病毒称为疫苗衍生脊髓灰质炎病毒(vaccine-derived poliovirus,VDPV),产生症状与一般外源性的脊髓灰质炎无法辨别。这种情形相当少见,但仍在一些口服疫苗涵盖率较低的地区爆发,可能原因在恢复致病性的病毒与疫苗中的病毒相近,因此本身就是疫苗的对抗目标。

中国曾在2006年发生VDPV疫情。其他发生地点还有柬埔寨(2005年-2006年)、缅甸(2006年-2007年)、伊朗(1995年,2005年-2007年)、叙利亚、科威特、埃及,以及尼日利亚(2007年)等地。  

VAPP

每75万名疫苗接受者中,平均约有1人产生疫苗相关麻痹型脊髓灰质炎(vaccine-associated paralytic poliomyelitis,VAPP),不过详细的发生比例依地区而异,且成人发生的机会也高于儿童。此外,免疫不全(immunodeficient)的儿童,尤其是B淋巴细胞疾病患者,由于合成抗体能力较弱,得到VAPP的机会较一般儿童为高。

VAPP曾于白俄罗斯(1965年-1966年)、埃及(1983年-1993年)、伊斯帕尼奥拉岛(2000年-2001年)、菲律宾(2001年),以及马达加斯加(2001年-2002年)。与海地(2002年)等地方爆发。

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