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脊髓灰质炎疫苗本文重定向自 脊髓灰质炎疫苗

“脊髓灰质炎疫苗”的各地常用别名
中国大陆脊髓灰质炎疫苗;小儿麻痹疫苗
台湾脊髓灰质炎疫苗;小儿麻痹疫苗;沙克疫苗;沙宾疫苗
港澳小儿麻痹疫苗
一名正在接受口服疫苗的儿童。

脊髓灰质炎疫苗(英语:Polio vaccines)是一种用来对抗脊髓灰质炎的疫苗,世界上主要通用类型有两大类。第一类是由乔纳斯·爱德华·索尔克所研发出来的注射型“索尔克疫苗”(IPV),内含一剂去活化脊髓灰质炎病毒,此疫苗于1952年首度试验,1955年起开始大规模接种;第二类则是由阿尔伯特·沙宾利用减毒性脊髓灰质炎病毒所研发出来的口服型“沙宾疫苗”(OPV),这种疫苗的临床试验开始于1957年,并于1961年8月获得许可。此两种疫苗几乎将脊髓灰质炎消灭殆尽,使全世界的病例从1988年的约35万例,减少到2007年的1000余例,2014年是359名。世界卫生组织建议全球儿童都应该接种以避免罹患小儿麻痹。

索尔克疫苗是非常安全的疫苗,顶多注射的局部位置会发生轻微的泛红或是疼痛症状;沙宾疫苗则可能引起疫苗相关麻痹型脊髓灰质炎,大约每一百万人中会出现三位这种症状。两种疫苗对妊娠人士、艾滋病患者皆相当安全且仍旧有效。 两种疫苗皆列于最基本的健康照护系统中最必要的药物清单《世界卫生组织基本药物清单》。2014年每剂口服疫苗批发价大约在0.24美元,在美国注射疫苗大约需25-50美元。

索尔克疫苗与沙宾疫苗相比,主要区别:

  • 沙宾疫苗生产成本低廉。沙宾疫苗利用活的疫苗病毒在人体内繁殖刺激人体产生免疫力,因此只需要很小数量的疫苗病毒作为抗原即可取得很好的效果。索尔克疫苗则需要靠被灭活的脊灰病毒残骸刺激机体的免疫力,这种刺激强度和逼真程度当然不如活病毒,其刺激免疫系统的效率也不如减活疫苗,所以需要很多脊灰病毒残骸才能达到满意的效果。一般来说,生产100剂脊灰去活化疫苗的病毒量相当于1剂脊灰减毒活疫苗。对于欠发达第三世界国家选择沙宾疫苗成为了必然。
  • 沙宾疫苗口服接种方便;索尔克疫苗必须使用皮下注射。对于欠发达第三世界国家缺乏基层卫生力量,选择沙宾疫苗方便。
  • 沙宾疫苗既能在血液中产生体液免疫,也能在肠道中繁殖刺激人体产生分泌性免疫。排出体外的减毒疫苗能隐蔽感染其它人群产生获得性免疫,在整个人群中产生高水平免疫力。但是如果这种途径感染了免疫缺陷者,有可能基因突变返祖为高致病力的脊灰病毒称为“疫苗衍生病毒”(vaccine-derived poliovirus,VDPV)造成局部暴发流行。

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)早期于乔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5万8000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·科普罗夫斯基曾宣称在1950年成首先成功研发疫苗,不过直到索尔克疫苗投入市场后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活病毒样本,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。

索尔克疫苗

第一种有效的疫苗,是匹兹堡大学乔纳斯·爱德华·索尔克在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“索尔克疫苗”,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,之后再以福尔马林处理使其失去活性。

注射索尔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征(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),因此已接种索尔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,这场测试显示索尔克疫苗在对抗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。

索尔克疫苗在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。索尔克从未对其发明的疫苗申请专利,并且也未从中获利。

沙宾疫苗

1963年美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。
中国医学科学院医学生物学研究所生产的I型III型脊髓灰质炎减毒活疫苗糖丸(人二倍体细胞)

在索尔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。沙宾疫苗中的减毒活病毒在肠道,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,且免疫时间也较索尔克疫苗为久。

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。沙宾拒绝为其发明的脊灰疫苗申请专利,并于1972年将其疫苗生产所用的病毒毒株无偿捐赠给了世界卫生组织

中国大陆情况

1959年3月,中国卫生部决定派顾方舟等人到苏联考察脊灰疫苗的生产工艺。当时美国科学家阿尔伯特·沙宾正与苏联科学家米哈伊尔·楚马科夫合作,在苏联进行大规模“口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)”的接种试验。1959年12月,中国卫生部采纳了顾方舟的建议,批准成立“脊灰活疫苗研究协作组”、顾方舟担任了组长,进行脊髓灰质炎活疫苗的研究工作。1960年,该研究组研制出首批“沙宾型”的脊髓灰质炎液体活疫苗,后于1962年研制出可在室温下保存7天的“糖丸”活疫苗。

2015年,中国医学科学院医学生物学研究所生产的Sabin株IPV获批上市。因世界卫生组织宣布第二型脊髓灰质炎病毒已经于2015年绝灭,为避免该病毒造成的疫苗衍生病毒风险,中国于2016年5月1日修改了脊髓灰质炎免疫规划,包括将IPV纳入国家免疫规划,实行“1剂IPV+3剂OPV”的免疫程序,以及停用原本在中国广泛使用的三价糖丸,改用不含第二型病毒减毒毒株的二价滴剂或糖丸。

医源性脊髓灰质炎

VDPV

口服沙宾疫苗中所含的减毒活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),产生疫苗相关麻痹与一般外源性的脊髓灰质炎无法辨别。这种情形相当少见(世界卫生组织估计,接种脊灰减活疫苗发生相关麻痹的概率约为1/25万首次接种剂次),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。

为了完全避免疫苗相关麻痹,脊灰灭活疫苗正在逐渐取代脊灰减活疫苗。

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。

SV40病毒的污染

1960年,一些用来制备疫苗的恒河猴肾脏细胞中发现了SV40病毒。这种病毒也是因此而发现,是一种存在于自然界,可感染猴子,也可使啮齿类生出肿瘤的病毒。在人类方面,SV40可见于特定种类的癌症肿瘤中,但到目前为止并无确认可导致癌症发生的情况。

SV40存在于一些使用于1954年到1962年间的IPV库存,在OPV中则无发现。根据估计,可能有1000到3000万名左右的美国人接受了含有SV40的疫苗。而后来的分析也显示,一些前苏联集团国家,以及日本、中国和部分非洲地区,也曾使用含有SV40的疫苗。

美国国家癌症研究中心在1998年所进行的资料分析研究显示,接受这些含有SV40的疫苗,并不会导致得到癌症的机会增加。而瑞典另一项针对接受了可能含有SV40的疫苗所做的研究,也显示这些疫苗并无增加罹患癌症的风险。

外部链接


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