水痘和帶狀皰疹及其疫苗

文/權(quán)婭茹 通訊作者/李長(zhǎng)貴

水 痘-帶 狀 皰 疹 病 毒（varicella-zoster virus, VZV）屬人類皰疹病毒α亞科,又稱人類皰疹病毒3型，具有嗜神經(jīng)性，人是該病毒的唯一自然宿主。VZV的初次感染主要發(fā)生在兒童，可引起水痘（varicella,chickenpox）?；颊呷?，有少量病毒會(huì)終身潛伏在宿主脊髓后根神經(jīng)節(jié)、腦神經(jīng)節(jié)及腸道神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)細(xì)胞中。日后當(dāng)宿主機(jī)體免疫力低下時(shí)，潛伏的病毒會(huì)被再次激活，經(jīng)感覺神經(jīng)纖維傳達(dá)到皮膚進(jìn)行大量增殖，破壞皮膚細(xì)胞，損傷局部神經(jīng)，導(dǎo)致疼痛性皮膚疾病—帶狀皰疹（herpes zoster）。

VZV病原學(xué)

VZV病毒顆粒呈球形，直徑150～200 nm，由核心、核衣殼、皮層和囊膜組成，核心是線性雙鏈DNA，位于中央。核衣殼位于核心外圍，由162個(gè)殼微粒組成對(duì)稱20面體，皮層位于核衣殼外，內(nèi)含蛋白質(zhì)和酶類，其中早期即可表達(dá)蛋白ORF62就分布在皮層，囊膜位于最外層，上面有很多突起，由病毒糖蛋白與宿主細(xì)胞的脂膜組成，他們與感染、中和抗體的產(chǎn)生、病毒的復(fù)制和毒力有關(guān)。

VZV屬于DNA病毒，基因組約有125kb，含71個(gè)開放閱讀框（ORF），約編碼69種蛋白。VZV基因組具有較好的遺傳穩(wěn)定性，但是不同毒株間基因組仍會(huì)有變異，變異率約為0.05%～0.06%，與人類基因組的變異率0.078%相近?；蛐椭饕譃槲鍌€(gè)遺傳支（cladesⅠ-Ⅴ）和另外2個(gè)暫定的遺傳支clades Ⅵ和cladesⅦ。我國(guó)水痘病毒的流行株為遺傳支Ⅱ［1］。

VZV流行病學(xué)

水痘是一種高度傳染性疾病，患者是唯一傳染源。水痘潛伏期為12～21天，出疹前1～2天至完全結(jié)痂都有傳染性，主要傳播途徑為呼吸道飛沫、直接接觸和母嬰垂直傳播，兒童與帶狀皰疹患者接觸亦可發(fā)生水痘。易感者接觸患者后約90%發(fā)病。

水痘在全世界范圍內(nèi)流行，全年均可發(fā)生，但其暴發(fā)有明顯的季節(jié)性。在溫帶地區(qū)，冬季和春季是水痘感染的高峰期。水痘發(fā)生率最高的是學(xué)齡前兒童（1～4歲）或小學(xué)（5～9歲）的兒童，90%以上的兒童在青春期前均感染過(guò)水痘，發(fā)病率為每年13～16例/1000人。成人感染率低于5%。5～6月和11～12月是我國(guó)水痘的2個(gè)發(fā)病高峰期。在熱帶地區(qū)，發(fā)病高峰是最寒冷和最干燥的月份，但兒童階段的感染率低于溫帶地區(qū)，隨年齡增加感染率逐漸累積，成人比兒童對(duì)水痘病毒更為易感［2］。

水痘患兒出疹前1～2天常出現(xiàn)發(fā)熱、厭食、頭痛，偶爾腹瀉，出疹后2～4天癥狀消失。皮疹通常首先出現(xiàn)在頭皮、面部或軀干，以軀干和四肢最多，免疫功能正常的兒童出現(xiàn)皮疹的數(shù)量可能少于10個(gè)，也可能超過(guò)1500個(gè)，平均數(shù)量約為300個(gè)。最初的皮疹由瘙癢性紅斑斑疹組成，迅速發(fā)展形成透明、充滿液體的小皰，隨后在1～2內(nèi)開始結(jié)痂。一般出疹持續(xù)1～6天且具有自限性，病死率很低，但偶爾會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括細(xì)菌繼發(fā)性感染、敗血性休克、肺炎和腦炎，病死率較高。成人發(fā)生水痘較少見，但常表現(xiàn)為重癥型，病毒入侵內(nèi)臟器官而引起肺炎、腦炎等嚴(yán)重并發(fā)癥。

帶狀皰疹是由潛伏在患者體內(nèi)的病毒再激活所致，故其發(fā)病沒有明顯的季節(jié)性。帶狀皰疹的發(fā)病率和嚴(yán)重程度隨年齡增加而增長(zhǎng)，50歲后明顯上升。根據(jù)世界衛(wèi)生組織免疫咨詢專家組（Strategic Advisory Group of Experts，SAGE）整合的包括美國(guó)、加拿大、以色列、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和日本的研究顯示，全人群年齡帶狀皰疹發(fā)病率為3.4/1000（人·年）～5.0/1000（人·年），65歲以上人群的發(fā)病率為8/1000（人·年）～11/1000（人·年）。典型的臨床表現(xiàn)是身體一側(cè)的疼痛性紅疹水皰，具有自限性，但部分患者的皰疹后神經(jīng)痛會(huì)持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量?？梢灶A(yù)見，隨著我國(guó)人口老齡化加劇，帶狀皰疹將成為一個(gè)公共衛(wèi)生問(wèn)題［1，3］。

水痘疫苗

迄今為止，水痘仍無(wú)特效治療方法，唯一有效和可靠的預(yù)防控制手段是接種疫苗。1987年和1995年，日本和美國(guó)分別開始實(shí)施一劑兒童水痘疫苗接種計(jì)劃。1998年，水痘疫苗Varivax（默沙東Merck）和Varilrix（葛蘭素史克GSK）進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。2000年，我國(guó)國(guó)產(chǎn)水痘疫苗首次批準(zhǔn)上市。截至目前，我國(guó)上市水痘疫苗主要來(lái)自上海生物制品研究所有限責(zé)任公司、長(zhǎng)春百克生物科技股份公司、上海榮盛生物藥業(yè)有限公司和長(zhǎng)春祁健生物制品有限公司4家企業(yè)。另外，水痘疫苗在我國(guó)還沒有納入計(jì)劃免疫的范圍，屬于二類疫苗。

凍干水痘減毒活疫苗是將生產(chǎn)用毒種接種于人二倍體細(xì)胞中，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，收獲病毒，加入適宜穩(wěn)定劑凍干制成的。國(guó)內(nèi)外上市疫苗生產(chǎn)用毒種均為Oka減毒株，1974年由日本大阪大學(xué)微生物病研究會(huì)（Biken）研究所的高橋（Takahashi）博士研發(fā)成功，最初的目的是為白血病兒童提供一種既預(yù)防水痘又安全的疫苗，因此，該疫苗在正常兒童中的安全性更高。凍干水痘減毒活疫苗標(biāo)準(zhǔn)為每劑病毒含量不少于2000PFU，用于12月齡～12歲的健康水痘易感者，每一次人用劑量為0.5 ml。此疫苗已被WHO肯定為具有良好的免疫持久性和長(zhǎng)期的保護(hù)效果，接種水痘疫苗后產(chǎn)生的免疫力可持續(xù)10～20年。單劑水痘疫苗接種在預(yù)防水痘上有80%～85%的有效率，預(yù)防重癥水痘有95%的有效率。隨著水痘疫苗接種率的提升，分析水痘病例時(shí)發(fā)現(xiàn)，少數(shù)患者雖已經(jīng)接種過(guò)一劑水痘疫苗，但在周圍有傳染源時(shí)仍會(huì)感染，稱為突破性病例，但患者癥狀明顯減輕，通常皮疹數(shù)量小于50個(gè)，此類突破性病例在接種疫苗后年發(fā)生率約為5%。隨后研究發(fā)現(xiàn)，再次接種1劑水痘疫苗可提高血清陽(yáng)轉(zhuǎn)率及水痘特異性抗體的滴度，并被證明可有效減少突破性病例的發(fā)生，達(dá)到強(qiáng)化免疫的效果。目前，美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家已將水痘免疫計(jì)劃政策調(diào)整為1～12歲接種2劑。我國(guó)部分地區(qū)已開始推薦2劑接種策略［3-5］。

帶狀皰疹疫苗

帶狀皰疹同水痘一樣，到目前為止無(wú)特效治療方法，接種疫苗也是唯一有效的預(yù)防控制手段。Merck公司生產(chǎn)的帶狀皰疹減毒活疫苗（Zostavax）已經(jīng)在歐盟、美國(guó)、加拿大和澳大利亞等52個(gè)國(guó)家予以批準(zhǔn)，同樣采用Oka減毒株生產(chǎn)，工藝同水痘疫苗類似，其標(biāo)準(zhǔn)為每劑19400 PFU，大約比水痘疫苗高10倍。免疫程序?yàn)槠は陆臃N1劑，應(yīng)用于50歲以上人群。該疫苗尚未在我國(guó)申請(qǐng)上市。Zostavax保護(hù)效果隨著接種者年齡增加而下降，保護(hù)率由50～59歲人群的70%下降至70～79歲人群的41%，而80歲及以上人群僅為18%。Zostavax保護(hù)效果也隨著接種后時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，接種后第4、7、11年分別降至66.9%、47.7%和37.9%。

GSK公司生產(chǎn)的Shingrix是一種含有重組糖蛋白E和新型佐劑（AS01B）的帶狀皰疹亞單位疫苗。Shingrix于2017年10月獲得FDA批準(zhǔn)用于預(yù)防≥50歲成人帶狀皰疹。疫苗由2劑（每瓶0.5 ml）組成，肌內(nèi)注射，間隔2～6個(gè)月。2017年10月25日，免疫接種咨詢委員會(huì)（ACIP）推薦Shingrix用于年齡≥50歲的成人。Shingrix生產(chǎn)工藝完全不同于Zostavax，通過(guò)CHO細(xì)胞表達(dá)重組糖蛋白E，然后經(jīng)過(guò)一系列純化步驟，加凍干保護(hù)劑制成。接種時(shí)用AS01B佐劑復(fù)溶重組糖蛋白E。該疫苗Ⅲ期臨床研究數(shù)據(jù)顯示，Shingrix使50歲及以上老年群體感染帶狀皰疹的風(fēng)險(xiǎn)降低97.2%，接種后第4年為87.9%。對(duì)70～79歲人群有90%的保護(hù)率，80歲以上為89%。此外，Shingrix能有效地降低慢性神經(jīng)性疼痛風(fēng)險(xiǎn)［6］。

我國(guó)國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)獲得帶狀皰疹疫苗臨床批件，但均為減毒活疫苗形式。鑒于減毒帶狀皰疹疫苗的保護(hù)率較低，我國(guó)急需開展新型帶狀皰疹疫苗的研發(fā)。

水痘疫苗質(zhì)量控制

疫苗質(zhì)量控制是疫苗安全有效的保障?，F(xiàn)行《中國(guó)藥典》（2015版）水痘減毒活疫苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是基于我國(guó)已批準(zhǔn)上市產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，參考WHO的相關(guān)技術(shù)指南和現(xiàn)行版《歐洲藥典》等收載的該品種技術(shù)要求而制定的，是水痘疫苗生產(chǎn)、使用和檢測(cè)的法定標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水痘疫苗生產(chǎn)和檢定用設(shè)施、原料及鋪料、生產(chǎn)用細(xì)胞、毒種、單次收獲物、原液、半成品和成品均進(jìn)行質(zhì)量控制。對(duì)成品檢定項(xiàng)目的設(shè)置是依據(jù)水痘減毒活疫苗的質(zhì)量屬性，分別對(duì)其安全性、有效性、批間一致性和均一性進(jìn)行控制。檢定內(nèi)容包括鑒別試驗(yàn)、外觀、水分、pH值、滲透壓摩爾濃度、病毒滴度、牛血清白蛋白殘留量、熱穩(wěn)定性試驗(yàn)、抗生素殘留量、無(wú)菌檢查、異常毒性試驗(yàn)和細(xì)菌內(nèi)毒素含量。為了確保疫苗的安全性，除了強(qiáng)調(diào)全過(guò)程的無(wú)菌操作外，在各個(gè)階段都需要進(jìn)行無(wú)菌檢查。

病毒滴度是衡量減毒活疫苗活性和效力的關(guān)鍵指標(biāo)，與臨床免疫效果密切相關(guān)?！吨袊?guó)藥典》（2015版）規(guī)定病毒滴度應(yīng)不低于3.6 lg PFU/ml，采用蝕斑法進(jìn)行病毒滴定，同國(guó)外推薦方法一致。該方法的原理是：VZV在人二倍體細(xì)胞中增殖能引起細(xì)胞病變，因VZV具高度的親細(xì)胞活性，感染性病毒難于游離出宿主細(xì)胞，只感染鄰近的細(xì)胞而形成蝕斑，一個(gè)活的病毒顆粒產(chǎn)生一個(gè)蝕斑。因此，可由染色后產(chǎn)生的蝕斑數(shù)計(jì)算病毒滴度。病毒滴度參考品可保證每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，利于生產(chǎn)單位和監(jiān)管部門更好地控制疫苗的質(zhì)量。2006年，中國(guó)藥品生物制品檢定所（即現(xiàn)在的中國(guó)食品藥品檢定研究院）制備了我國(guó)水痘帶狀皰疹病毒滴定國(guó)家參考品，一直沿用至今，為保證我國(guó)疫苗的有效性發(fā)揮了重要作用［7-8］。

我國(guó)國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)獲得帶狀皰疹疫苗臨床批件，但均為減毒活疫苗形式。鑒于減毒帶狀皰疹疫苗的保護(hù)率較低，我國(guó)急需開展新型帶狀皰疹疫苗的研發(fā)。