肺炎球菌結(jié)合疫苗的研究現(xiàn)狀及前景

汪洋，向左云，任江偉，李玨希，黃鎮(zhèn)

玉溪沃森生物技術(shù)有限公司，云南 玉溪 653100

肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae，Spn）是導(dǎo)致兒童感染嚴(yán)重的肺炎、腦膜炎、菌血癥等疾病，以及常見的急性中耳炎、鼻竇炎、支氣管炎等疾病的主要病原體，也是導(dǎo)致我國(guó)兒童及成人高發(fā)病率和死亡率的重要原因。肺炎球菌感染是世界上最大的公共衛(wèi)生問題之一。根據(jù)世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）2012年數(shù)據(jù)顯示，全球每年約880萬5歲及以下兒童死亡，其中約47.6萬因肺炎球菌感染死亡［1］，亞洲與非洲病例數(shù)最高，占66%；我國(guó)病例數(shù)位居全球第二，占12%，僅次于印度。在老年人中，免疫能力的降低直接關(guān)系到感染性疾?。ㄈ绶窝祝┌l(fā)病率和死亡率的升高。在導(dǎo)致肺炎的病原體中，肺炎球菌是公認(rèn)的主要病因［2］。當(dāng)前許多國(guó)家在治療肺炎球菌性疾病時(shí)仍廣泛使用抗生素，但廣泛使用、濫用抗生素導(dǎo)致肺炎球菌產(chǎn)生耐藥性的問題愈發(fā)嚴(yán)重［3］，因此，降低抗生素在治療中的使用率，改用肺炎球菌疫苗預(yù)防肺炎球菌性疾病十分必要。本文對(duì)肺炎球菌的分子生物學(xué)和流行病學(xué)特征作一綜述，闡明了肺炎球菌結(jié)合疫苗（pneumococcal conjugate vaccine，PCV）的研究歷史和現(xiàn)狀，并對(duì)PCV的研究前景進(jìn)行了展望。

1 病原學(xué)

1.1 肺炎球菌生物學(xué)特性 肺炎球菌的排列方式通常呈短鏈狀或雙排列，革蘭染色陽性，可在機(jī)體內(nèi)形成莢膜，僅在含血液或血清的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)條件為37.5℃，10% CO2，pH 7.4～7.8，屬兼性厭氧菌，草綠溶血環(huán)。肺炎球菌對(duì)消毒劑較敏感，抵抗力弱，但抗干燥能力強(qiáng)。其細(xì)胞壁外被一層莢膜包裹，這層莢膜主要起保護(hù)作用，能夠保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞壁免受各種細(xì)菌侵害并保護(hù)細(xì)菌免受多核白細(xì)胞的吞噬和消化。

1.2 肺炎球菌的抗原及分型 肺炎球菌包含多種抗原，分別為莢膜多糖、C多糖、肺炎球菌溶血素、肺炎球菌表面蛋白A、肺炎球菌表面蛋白C及肺炎球菌表面黏附素A、神經(jīng)氨酸酶、組氨酸三聯(lián)體蛋白。其中，莢膜多糖抗原是致病的主要因素，依據(jù)莢膜多糖組成的不同，可將肺炎球菌分為多種不同血清型，至今發(fā)現(xiàn)的血清型約100種。目前國(guó)際上有兩種血清分型系統(tǒng)，分別為美國(guó)血清分型系統(tǒng)和丹麥血清分型系統(tǒng)。美國(guó)血清分型系統(tǒng)是按照發(fā)現(xiàn)血清的次序?qū)Σ煌逍兔溠宸中拖到y(tǒng)則是基于不同型別菌株之間，C多糖與肺炎球菌引起的血清交叉反應(yīng)分為不同血清群，并用數(shù)字表示，同一血清群中不同血清型在數(shù)字后用字母表示。

2 流行病學(xué)

肺炎球菌一般定植于人體上呼吸道鼻咽部，通過飛沫傳播。肺炎球菌性肺炎是由帶毒力的肺炎球菌被吸入損傷的下呼吸道內(nèi)引起，下呼吸道感染是第四大死亡原因，但死亡病例總數(shù)已從2000年觀察到的310萬減少至2019年的260萬［4］。肺炎球菌致病血清型的分布和感染流行病學(xué)因年齡不同、地理區(qū)域不同、季節(jié)差異和時(shí)間推移等因素一直呈動(dòng)態(tài)變化。

在使用PCV前，全球70%以上兒童均患有6～11種血清型引起的侵襲性肺炎球菌?。╥nvasive pneumococcal disease，IPD）［5］。侵襲性肺炎是指肺炎球菌穿過黏膜屏障侵入至人體內(nèi)原本無菌的部位或組織，并引發(fā)炎癥，如腦膜炎或化膿性關(guān)節(jié)炎等；但不包括鼻咽部細(xì)菌向鄰近部位傳播（如中耳）引發(fā)的感染。據(jù)統(tǒng)計(jì)，血清型1、5、6A、6B、14、19F和23F是導(dǎo)致兒童（5歲以下）患IPD最常見的病因。

在使用PCV7前，美國(guó)每年因肺炎球菌感染約導(dǎo)致17 000例5歲以下兒童罹患IPD、700例兒童罹患腦膜炎和200例患兒死亡，6～11月齡兒童IPD年發(fā)病率最高，為235／10萬［6］；2～4歲降至35.2／10萬，5～17歲青少年發(fā)病率最低（3.9／10萬）［7］。加拿大報(bào)道的各年齡段IPD發(fā)病率與美國(guó)相似，但最低齡兒童發(fā)病率相對(duì)較低，而6～17月齡兒童發(fā)病高峰可達(dá)161.2／10萬［8］。歐洲7月齡至1歲幼兒感染程度最高，2歲以下兒童次之，之后至十幾歲穩(wěn)步下降［9-10］。但歐洲肺炎球菌感染發(fā)病率一般明顯低于美國(guó)［11］。如20世紀(jì)90年代末，英格蘭和威爾士6～11月齡嬰兒IPD發(fā)病率為35.8／10萬［12］，而美國(guó)為235／10萬；芬蘭2歲以下兒童IPD發(fā)病率為45.3／10萬，該差異在于美國(guó)經(jīng)常對(duì)門診患者進(jìn)行血培養(yǎng)檢測(cè)，而歐洲僅經(jīng)常對(duì)住院患者進(jìn)行血培養(yǎng)檢測(cè)［13］。

美國(guó)使用PCV前因急性中耳炎就診人數(shù)約1 500萬 ／年［14］，費(fèi)用約50億美元 ／年［15］。肺炎球菌感染是最常報(bào)告的中耳炎病因，公開數(shù)據(jù)顯示，18%～55%中耳炎患者的中耳液中可檢出肺炎球菌病原體［16］。

2005—2010和2011—2019年分別被視為（早期和晚期）PCV7時(shí)代和（早期、中期和晚期）PCV13時(shí)代。每個(gè)時(shí)期的疫苗覆蓋率是根據(jù)東部（德語區(qū)）和西部（法語區(qū)／意大利語區(qū)）的全國(guó)性調(diào)查進(jìn)行估算，有研究使用全國(guó)范圍的IPD監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)連續(xù)時(shí)期和地區(qū)間的報(bào)告發(fā)病率比率（incidence rate ratio，IRR）進(jìn)行了比較。除5歲以下兒童外，所有年齡組非PCV型IPD發(fā)病率增加（IRR 2.59，95%CI 2.37～2.83），在PCV13時(shí)代晚期，所有年齡組總IPD發(fā)病率僅比PCV7時(shí)代早期低16%（IRR 0.83，95% CI 0.79～0.88）。瑞士?jī)和腜CV攝取率西部略高于東部（P＜0.001），且西部地區(qū)所有年齡組IPD發(fā)病率均較低。瑞士?jī)蓚€(gè)地區(qū)PCV覆蓋率的增加導(dǎo)致所有年齡組總體IPD發(fā)病率下降，且呈地區(qū)依賴性［17］。

肺炎球菌性疾病能夠影響多個(gè)器官的功能，從而引起多種疾病綜合征。肺炎球菌可暫時(shí)在鼻咽黏膜內(nèi)定植，這也是主要的感染區(qū)，一般情況下不會(huì)引發(fā)疾病。但有些血清型會(huì)入侵血液，造成菌血癥，損傷腦膜引起感染。當(dāng)肺炎球菌從鼻咽部進(jìn)入肺部會(huì)導(dǎo)致如中耳炎或鼻竇炎等疾病，如果肺炎還伴有菌血癥則歸類為侵襲性肺炎，IPD的發(fā)病率也常被作為嚴(yán)重肺炎球菌性疾病傳播的指標(biāo)。

男性比女性更易感染肺炎球菌［18-23］，且肺炎球菌感染發(fā)病通常具有季節(jié)性高峰，冬天感染的可能性更大。據(jù)報(bào)道，感染流感病毒以及其他呼吸道病毒是發(fā)生嚴(yán)重肺炎球菌性肺炎［24］和侵襲性疾?。?5］的危險(xiǎn)因素。

缺少母乳喂養(yǎng)也與兒童IPD發(fā)病率增加相關(guān)［26］。除2歲以下兒童外，65歲以上老人和嗜煙酒人群感染肺炎球菌性疾病的病例數(shù)也在升高。除此之外，慢性病患者及身體免疫系統(tǒng)受損患者也易感染肺炎球菌性疾病。

部分地區(qū)采用抗生素治療肺炎球菌性疾病，但已對(duì)常用抗生素如青霉素類、大環(huán)內(nèi)酯類、頭孢菌素產(chǎn)生了耐藥性，因此推薦使用PCV以利于降低肺炎球菌耐藥性的產(chǎn)生。

3 PCV

3.1 研發(fā)歷史1880年，肺炎鏈球菌（也稱為肺炎球菌）首次由法國(guó)微生物學(xué)家路易斯.巴斯德在狂犬病患者唾液中分離獲得［27］。1911年首次開啟對(duì)疫苗預(yù)防肺炎球菌疾病感染的研究，在南非對(duì)當(dāng)?shù)亟鸬V工人進(jìn)行了肺炎球菌疫苗的首次臨床試驗(yàn)，但這些早期試驗(yàn)尚未發(fā)現(xiàn)肺炎球菌存在多種血清型及各種血清型肺炎球菌的重要性。1912年，肺炎球菌疫苗的研究有所進(jìn)展，Rockefeller醫(yī)學(xué)研究所鑒別出Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型3種肺炎球菌菌株。當(dāng)科學(xué)家們使用制備的血清治療不同種類肺炎球菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)血清中的抗體僅與相應(yīng)菌株匹配，不能與其他菌株產(chǎn)生作用。1918—1919年流感大流行，且當(dāng)時(shí)一戰(zhàn)爆發(fā)，導(dǎo)致肺炎發(fā)病率顯著上升。由于軍隊(duì)需長(zhǎng)途跋涉且長(zhǎng)期聚集一起，導(dǎo)致肺炎球菌在軍隊(duì)中互相傳播、感染，因此選擇他們作為肺炎球菌疫苗的試驗(yàn)對(duì)象，結(jié)果顯示，大葉性肺炎病例數(shù)減少了近30%。該結(jié)果證明了全細(xì)胞肺炎球菌疫苗的研發(fā)有了跨越性的進(jìn)步。自此之后，1918—1919年全細(xì)胞疫苗在美國(guó)軍隊(duì)和南非礦工中被廣泛使用。

但在初期試驗(yàn)中，初代肺炎球菌疫苗的保護(hù)期較短，僅2～3個(gè)月。隨后Rockefeller醫(yī)學(xué)研究所Avery和Dodds觀察到某些肺炎球菌被一層多糖包圍。他們對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)莢膜多糖是必不可少的毒性因素，同時(shí)也是肺炎球菌保護(hù)抗原。通過研究證實(shí)，莢膜多糖可用于制造疫苗，由此產(chǎn)生第二代肺炎球菌疫苗，即多糖疫苗。1945年，有研究證實(shí)了4價(jià)肺炎球菌多糖疫苗的保護(hù)效果［28］。1946年，施貴寶公司開發(fā)出適用于成人和兒童的6價(jià)肺炎球菌多糖疫苗。在這兩種疫苗開發(fā)的同期，青霉素等各類抗生素也相繼推出并用于治療。由于抗生素藥物在治療初期對(duì)肺炎球菌性疾病具有顯著效果，其迅速發(fā)展和大規(guī)模使用導(dǎo)致肺炎球菌多糖疫苗的研究發(fā)展滯后。

20世紀(jì)60年代后，科學(xué)家相繼發(fā)現(xiàn)對(duì)青霉素中度耐藥的肺炎球菌菌株，于是又開始進(jìn)行肺炎球菌疫苗的研究。默克公司制備的14價(jià)肺炎球菌多糖疫苗在對(duì)9 000名南非金礦工人實(shí)施接種后，肺炎病例下降了50%，其安全性和有效性得到了證實(shí)，于1977年獲批上市。之后在進(jìn)一步監(jiān)測(cè)肺炎球菌致病菌株的基礎(chǔ)上，又研發(fā)出23價(jià)肺炎球菌多糖疫苗，1983年獲批上市。1988年3月，WHO建議所有老年人和高危人群均應(yīng)接種肺炎球菌多糖疫苗。

肺炎球菌多糖疫苗對(duì)2歲以下兒童幾乎無效，甚至偶爾還會(huì)出現(xiàn)抑制人體對(duì)肺炎球菌進(jìn)行免疫應(yīng)答的情況。研究表明，結(jié)合疫苗可用于任何年齡段人群，接種效果也較多糖疫苗更長(zhǎng)效持久，因此，多糖疫苗被結(jié)合疫苗替代成為肺炎球菌疫苗的發(fā)展趨勢(shì)。2000年，PCV首次以PCV7的形式出現(xiàn)［29］，疫苗采用7種最常見的血清型4、6B、9V、14、18C、19F和23F配型，使5歲及以下兒童肺炎球菌性疾病的發(fā)病率降低了75%以上［30］。2009年，葛蘭素史克公司開發(fā)的PCV10（Synflorix；GlaxoSmithKline）在歐洲獲批上市，除PCV7涵蓋的7個(gè)共有血清型外，還包括血清型1、5和7F。PCV13（Prevnar13，輝瑞）于2009年獲批上市，除PCV10涵蓋的血清型外，還包括血清型3、6A和19A。23價(jià)肺炎球菌多糖疫苗（23-valent pneumococcal polysaccharide vaccine，PPV23）（PNEUMOVAX23，默克）涵蓋PCV13常見的12種血清型1、3、4、5、6B、7F、9V、14、18C、19F、19A和23F以及11種其他血清型2、8、9N、10A、11A、12F、15B、17F、20、22F和33F［31］。新研制的PCV13使美國(guó)該年齡組IPD發(fā)病率又減少了64%［32］。然而，這些疫苗的保護(hù)具有血清型特異性，其廣泛使用導(dǎo)致鼻咽部肺炎球菌的攜帶率和IPD中血清型發(fā)生變化。由于肺炎球菌疫苗提供血清型特異性保護(hù)，疫苗的有效性本質(zhì)上取決于目標(biāo)人群的血清型分布。因此，需監(jiān)測(cè)肺炎球菌血清型來研制肺炎球菌疫苗并評(píng)估其有效性，才能發(fā)揮疫苗的最大功效［33］。

WHO估計(jì)肺炎球菌疫苗（PPV和PCV）的全球覆蓋率為37%，截至2015年底，在129個(gè)國(guó)家實(shí)施［34］。截至2016年9月，已有132個(gè)國(guó)家（68%）將PCV引入常規(guī)嬰兒免疫規(guī)劃，另有6個(gè)國(guó)家（3.1%）在2016年將PCV引入國(guó)家免疫規(guī)劃［35］。2019年年底，由玉溪沃森生物技術(shù)有限公司研制及生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)PCV13在我國(guó)獲批上市，成為首款中國(guó)產(chǎn)PCV13。

不包含在PCV13中的7種血清型8、10A、11A、12F、15B、22F和33F，在成人中也會(huì)引起侵襲性和非侵襲性肺炎疾病。據(jù)估計(jì)，這些血清型在2017年導(dǎo)致美國(guó)成人9 900例IPD，44 000例住院患者和52 000例門診患者肺炎，以及4300例死亡［36］。此外，這7種血清型在2017—2018年間約占德國(guó)≥60歲成人IPD病例的30%［37］，在2019年分別占西班牙18～64歲和≥65歲成人IPD病例的50%和39%［38］。這些血清型還具有其他重要特征，如抗生素耐藥性、與腦膜炎和／或更高死亡率的關(guān)聯(lián)、侵襲潛力以及與疾病爆發(fā)的關(guān)聯(lián)［39］。輝瑞公司研發(fā)的PCV20，將結(jié)合疫苗的保護(hù)范圍擴(kuò)大至PCV13以外，并在美國(guó)獲批用于成人［40］，該疫苗包含PCV13的組分（包括血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F的多糖結(jié)合物）和血清型8、10A、11A、12F、15B、22F和33F的7種另外的多糖結(jié)合物，并分別在18～49和60～64歲成人中進(jìn)行PCV20的Ⅰ和Ⅱ期臨床研究。研究發(fā)現(xiàn)，PCV20引發(fā)了對(duì)所有20種疫苗血清型的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)，并具有與PCV13一致的安全性，這給Ⅲ期臨床研究提供了支持［41］。作為疫苗Ⅲ期臨床開發(fā)計(jì)劃的一部分，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局希望通過比較3個(gè)疫苗批次的免疫原性來證明生產(chǎn)一致性的臨床評(píng)估，特別對(duì)于復(fù)雜的組合疫苗，如多價(jià)PCV［42］。該Ⅲ期研究評(píng)估了3個(gè)不同批次的PCV20的免疫反應(yīng)，證明了其批間的一致性及安全性。

3.2 研發(fā)現(xiàn)狀 嬰兒是PCV的主要目標(biāo)人群，因此，多數(shù)肺炎結(jié)合疫苗臨床試驗(yàn)也重點(diǎn)觀察各候選疫苗在嬰幼兒中的免疫原性和安全性。目前國(guó)內(nèi)獲批上市的PCV為PCV13，生產(chǎn)廠家為玉溪沃森生物技術(shù)有限公司、美國(guó)輝瑞公司和北京民海生物技術(shù)有限公司。

玉溪沃森生物技術(shù)有限公司的PCV13于2019年獲批上市，與其他公司的PCV13相比，疫苗接種年齡段覆蓋廣，2月齡（最小6周齡）嬰幼兒 ～5歲（6周歲生日前）兒童均可接種且均能獲得較好的保護(hù)效果。是將肺炎球菌1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F型分別經(jīng)發(fā)酵、純化獲得莢膜多糖抗原，經(jīng)活化、衍生后，與破傷風(fēng)類毒素（tetanus toxoid，TT）載體蛋白結(jié)合形成多糖-蛋白結(jié)合物，按一定配比混合后，加入磷酸鋁佐劑制成；有預(yù)充注射劑和西林瓶2種劑型。該疫苗在中國(guó)境內(nèi)進(jìn)行了Ⅰ和Ⅲ期兩項(xiàng)臨床試驗(yàn)，受試人數(shù)分別為120和2 760人。在臨床試驗(yàn)中，自第1劑疫苗接種開始至每劑次接種后30 d，進(jìn)行全身安全性觀察，對(duì)大部分受試者至最后1劑接種后（全程接種后）180 d進(jìn)行安全性觀察。該疫苗采取經(jīng)典乙醇沉淀技術(shù)與超濾技術(shù)結(jié)合純化肺炎球菌多糖，確保了提純中多糖結(jié)構(gòu)的完整性；采用PBS緩沖體系，并應(yīng)用耐受性好的TT載體蛋白，保證了疫苗的安全性和免疫活性。

輝瑞公司研發(fā)的PCV13（沛兒13）于2010年在美國(guó)獲批上市，2016年引入國(guó)內(nèi)，用于嬰幼兒的主動(dòng)免疫，以預(yù)防由肺炎球菌血清型1、3、4、5、6A、6B、7F、9V、14、18C、19A、19F和23F引起的IPD，在我國(guó)批準(zhǔn)用于6周齡～15月齡嬰幼兒。據(jù)WHO推薦，PCV13對(duì)嬰幼兒IPD的保護(hù)效果可與效果已經(jīng)獲得證實(shí)的輝瑞沛兒（7價(jià)）結(jié)合疫苗相對(duì)照。在不同階段的臨床研究中還檢測(cè)了6種新增血清型的免疫應(yīng)答。日本、美國(guó)和德國(guó)的研究結(jié)果表明，輝瑞公司的PCV13在7種共同血清型的免疫應(yīng)答方面與沛兒（7價(jià)）相似，而6種新增血清型的免疫應(yīng)答則比沛兒（7價(jià)）顯著增強(qiáng)。在美國(guó)，PCV13已被推薦用于具有潛在免疫缺陷的成年人，且最近被美國(guó)免疫實(shí)踐咨詢委員會(huì)（Advisory Committee on Immunization Practices，ACIP）推薦用于所有65歲及以上成年人。

北京民海生物技術(shù)有限公司研發(fā)的PCV13［TT／白喉類毒素（diphtheria toxoid，DT）］于2021年獲批上市，適用于6周齡 ～5周歲嬰幼兒及兒童。是將肺炎球菌1、5、6A、9V、19A、19F和23F型多糖分別與TT共價(jià)結(jié)合成多糖蛋白質(zhì)結(jié)合物，肺炎球菌3、4、6B、7F、14和18C型多糖分別與白喉類毒素共價(jià)結(jié)合成多糖蛋白質(zhì)結(jié)合物，再將13種多糖蛋白結(jié)合物按一定比例混合后與磷酸鋁佐劑進(jìn)行吸附制成。

全球范圍內(nèi)已上市及處在臨床研究階段的PCV見表1。

表1 已上市及臨床研究階段的PCVTab.1 PCVs in the market and clinical trial stage

續(xù)表1 已上市及臨床研究階段的PCVTab.1（Continued）PCVs in the market and clinical trial stage

4 小結(jié)及前景

PCV通過多年的發(fā)展及創(chuàng)新，已顯著改善了全球肺炎球菌感染的現(xiàn)實(shí)狀況，未來應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究。

4.1 新一代疫苗的研發(fā) 肺炎球菌多糖疫苗為第二代肺炎疫苗，對(duì)于免疫系統(tǒng)尚未發(fā)育完全的低年齡段人群無保護(hù)性，因此，嬰幼兒需使用PCV進(jìn)行免疫。另外，現(xiàn)階段老年人主要使用PPV23進(jìn)行免疫，接種后保護(hù)性抗體水平可維持約5年。

PCV作為第三代肺炎球菌疫苗，其結(jié)合模式成功解決了使嬰幼兒獲得保護(hù)力的問題。20世紀(jì)80年代，美國(guó)率先開始進(jìn)行PCV的研制。各公司在研制過程中借鑒了Hib結(jié)合疫苗成功研發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)莢膜多糖以及各自選用的蛋白載體的性質(zhì)，在確?？乖懊庖咴缘炔皇苡绊懙那疤嵯?，選擇不同的結(jié)合模式進(jìn)行結(jié)合。PCV的制備工藝十分繁雜，涉及到發(fā)酵工程、免疫學(xué)、分析化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，以及載體蛋白質(zhì)、結(jié)合模式等環(huán)節(jié)因素。盡管PCV對(duì)嬰幼兒等高危人群有較好的安全性及對(duì)侵襲性感染預(yù)防的有效性，但仍然存在以下幾方面問題：①結(jié)合疫苗僅對(duì)該疫苗對(duì)應(yīng)的血清型肺炎球菌感染具有保護(hù)作用。當(dāng)前臨床使用的疫苗配方覆蓋了兒童中流行的75%～90%血清型，疫苗的有限血清型覆蓋范圍可導(dǎo)致非疫苗血清型替代性疾病發(fā)生，也會(huì)導(dǎo)致不同地區(qū)和不同年齡段人群間使用后效果存在顯著差異；②結(jié)合疫苗生產(chǎn)工藝復(fù)雜，僅少數(shù)公司才能開發(fā)生產(chǎn)此類疫苗，導(dǎo)致疫苗價(jià)格昂貴，且產(chǎn)能難以跟上接種需求，阻礙了大規(guī)模臨床使用。

為提高并加強(qiáng)結(jié)合疫苗的免疫原性，已通過動(dòng)物試驗(yàn)來檢測(cè)結(jié)合疫苗中的新組分以及新佐劑［43-55］。此外，還評(píng)價(jià)了新的接種途徑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用各種佐劑進(jìn)行鼻腔接種能夠在小鼠中誘發(fā)很強(qiáng)的血清和黏膜抗體應(yīng)答，并能保護(hù)小鼠抵抗致死性感染［56-58］。即使這些策略能夠繞開結(jié)合疫苗的某些問題，但仍然不能解決疫苗覆蓋率、替代疾病或疫苗生產(chǎn)復(fù)雜性的問題。因此，其他類型的免疫原（包括肺炎球菌全菌體疫苗、DNA疫苗和蛋白抗原）正作為新肺炎球菌候選疫苗來進(jìn)行評(píng)價(jià)，這些新一代疫苗的開發(fā)有可能解決當(dāng)下非疫苗血清型肺炎球菌流行率增加的問題［59-61］，通過引起與特定血清型無關(guān)的免疫應(yīng)答來實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有疫苗的補(bǔ)充。近年來，一種肺炎球菌全菌體疫苗被沃爾特里德陸軍研究所成功研制出，美國(guó)開展了臨床研究，來確認(rèn)其安全性和免疫性。該疫苗生產(chǎn)成本較低，是患有肺部疾病免疫缺陷和染色體斷裂兒童免疫的良好選擇，還可減少肺炎球菌在鼻咽部的定植，將細(xì)菌密度維持在最低水平，有效防止新血清型的傳播［62-64］。但肺炎球菌DNA疫苗的研發(fā)工作仍然受到限制，如在人體中與祼DNA有關(guān)的免疫原性問題。此外，將多種肺炎球菌蛋白質(zhì)混合后制備成聯(lián)合疫苗等研究也為新一代肺炎球菌疫苗的研制提供了新的方法。

4.2 疫苗佐劑的開發(fā) 佐劑是指添加至疫苗中以提高對(duì)抗原的免疫反應(yīng)的成分。佐劑可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分組，如物理化學(xué)性質(zhì)、來源和作用機(jī)制。佐劑在疫苗中的應(yīng)用已近100年，近30年來針對(duì)新型佐劑技術(shù)的研發(fā)也在進(jìn)行中，其中包括了佐劑系統(tǒng)。佐劑系統(tǒng)是將不同的免疫刺激物進(jìn)行組合，與抗原協(xié)同，以期產(chǎn)生更高的效力。使用佐劑系統(tǒng)有可能減少單劑疫苗所需抗原的劑量，這對(duì)于應(yīng)對(duì)疾病大流行、改善全球疫苗供應(yīng)具有重要意義。在疫苗中添加佐劑也具較多優(yōu)勢(shì)，如減少每劑疫苗的抗原量和疫苗接種次數(shù)，在某些情況下，會(huì)增加抗原成分的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)其半衰期并間接提高其免疫原性；添加佐劑對(duì)嬰幼兒、老年人及免疫功能低下人群使用的疫苗特別有效，可改善其免疫反應(yīng)；此外，佐劑對(duì)于通常太弱而無法單獨(dú)刺激強(qiáng)大的免疫反應(yīng)的亞單位疫苗特別有效。

對(duì)于PCV而言，結(jié)合的形式與蛋白載體的選擇本身能夠誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生較好的免疫反應(yīng)，而佐劑的使用和優(yōu)化能夠增強(qiáng)抗原的穩(wěn)定性。除1926年發(fā)現(xiàn)的鋁佐劑（包括氫氧化鋁和磷酸鋁）外，截至目前，美國(guó)FDA批準(zhǔn)的新型佐劑僅6種，分別為MF-59、AS01、AS03、AS04、CpG1018和Matrix-M，且均由國(guó)外企業(yè)生產(chǎn)。從功能上看，目前獲批使用的佐劑，大致可分為兩種：一種是刺激免疫應(yīng)答的佐劑，通過與先天性免疫細(xì)胞上的受體連接，增強(qiáng)抗原的免疫原性，如CpG1018；另一種是配合疫苗遞送的佐劑，將必要量的疫苗抗原和免疫刺激劑呈遞給免疫系統(tǒng)以誘導(dǎo)免疫，如鋁佐劑、乳劑。

目前國(guó)內(nèi)外已獲批上市的PCV均采用磷酸鋁作為佐劑，未來在佐劑方面的研究期待有更多突破性的進(jìn)展，為新型PCV的研發(fā)提供更多可能性。

4.3 肺炎結(jié)合疫苗的廣泛使用 在大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家，出生后第1年的免疫接種規(guī)劃已包括約8～10次的疫苗注射，人們擔(dān)心額外的注射可能會(huì)影響免疫接種規(guī)劃的實(shí)施。為降低成本，近年來對(duì)疫苗組合的研究給予了較多關(guān)注。因此，疫苗制造商開發(fā)了不同的疫苗配方，將其他已獲許可的疫苗與新抗原聯(lián)合起來。

肺炎球菌疫苗的開發(fā)和上市是控制IPD的一個(gè)重大突破。但出于制造和生產(chǎn)成本的考慮，肺炎球菌多糖蛋白結(jié)合的一個(gè)主要限制是疫苗制劑中可包含的血清型的數(shù)量。為達(dá)到最佳效果，疫苗的組成將由特定地區(qū)流行的肺炎球菌血清型和目標(biāo)人群決定。隨著PCV不斷研發(fā)成功上市，導(dǎo)致肺炎球菌疾病流行病學(xué)特征不斷變化，這也是持續(xù)監(jiān)測(cè)該疾病的原因。這種監(jiān)測(cè)將提供關(guān)于抗生素耐藥性趨勢(shì)和潛在群體免疫的信息，可更全面地報(bào)告疫苗大規(guī)模使用后帶來的相關(guān)健康事件。盡管目前已確認(rèn)IPD的幾個(gè)高危人群，但需要對(duì)疫苗在該人群中的療效進(jìn)行正式評(píng)估，以便優(yōu)化其使用。高風(fēng)險(xiǎn)人群需進(jìn)行加強(qiáng)免疫，最佳免疫程序是首先接種1劑PCV13，再接種1劑PPV23，但我國(guó)目前尚無批準(zhǔn)用于老年人使用的PCV13。

就我國(guó)而言，在未來幾年內(nèi)，有必要使用血清學(xué)和分子生物學(xué)方法密切監(jiān)測(cè)肺炎球菌的流行病學(xué)特征，積極開展我國(guó)全年齡段肺炎球菌感染血清型及疾病的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，為推廣PCV13的使用以及研發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的新疫苗提供重要的病原菌流行病學(xué)依據(jù)［65］。期望將來研發(fā)出覆蓋更多血清型的PCV，最終有效控制肺炎球菌性疾病對(duì)人類的威脅。