脊髓灰质炎疫苗的发展历程

1. 脊髓灰质炎疫苗的发展历程

 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·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。 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。 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。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。

2. 脊灰疫苗的研究历史

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。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。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。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。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。1955年美国引入脊髓灰质炎(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）。

3. 脊髓灰质炎疫苗的影响因素

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。

4. 脊髓灰质炎疫苗的介绍

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，使这些神经支配的肌肉无力，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。

5. 脊髓灰质炎疫苗

脊髓灰质炎疫苗用法用量：
   口服糖丸剂：婴儿一般于第2、4、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）。  
  口服液体疫脊髓灰质炎疫苗苗：初期免疫3剂，从出生第2个月开始，每次2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。

1、间隔不到一月没啥问题，
2、一个月吃一次，吃三次没问题。下月不用再吃。等4岁才吃。
3、温水30-40度，无问题，不能用热水！

6. 脊髓灰质炎疫苗

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或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。

7. 脊髓灰质炎灭活疫苗的临床试验

国内临床试验：本品在国内的注册临床试验采用开放、随机、对照试验设计，采用血清保护率（即免疫原性主要终点）评价600名健康婴儿受试者在2、3、4月龄时分别进行3剂基础免疫，随后在18月龄时进行1剂加强免疫的免疫原性，同时观察安全性。对照疫苗为口服脊灰减毒活疫苗（OPV）糖丸。接种部位采用婴儿大腿前外侧肌肉注射。本试验对免疫原性主要终点以符合方案人群（PP）进行非劣效性假设检验，并以意向性治疗人群（ITT）分析进行确认。随机入组的全分析集与安全性数据集相同，IPV组300名，OPV组297名，完成基础免疫IPV组277名，OPV组282名。进入免疫原性分析集的ITT人群IPV组为209名，OPV组为207名 ；PP人群IPV组186名，OPV组193名。主要结果概括如下 ：免疫原性主要终点 ：血清保护率，系免疫接种第3剂后1个月时抗3个型别脊灰病毒的中和抗体滴度≥8（1/稀释倍数，1/dil）的受试者百分比。中和抗体测定根据WHO/EPI/GEN93.9标准程序用细胞培养微量中和法（细胞病变抑制法）确定，结果详见下表。 免疫原性次要终点 ：2组在第3剂接种后1个月时抗各型脊灰病毒的抗体滴度及个体抗体滴度比率（免疫后滴度/免疫前滴度，GMTR），结果详见下表。 考虑到免前母传抗体的影响，经校正后，在基础免疫阶段本品IPV组和OPV组各型抗体滴度达到4倍以上增高的受试者百分比为93.9-100.0%。两组根据受试者基线时的不同抗体滴度水平（≥8（1/dil）和[8（1/dil））分别比较了血清保护性抗体阳转和抗体滴度结果，免前抗体滴度[8（1/dil）或≥8（1/dil）的受试者的抗脊灰1、2和3型的GMTs和血清保护率均与所有受试者的总体水平一致。IPV组经校正后，每个亚组受试者的各型抗体滴度达到4倍以上增高的百分比均超过了87%。3剂基础免疫完成后，本品IPV组抗脊灰1、2、3型抗体滴度较接种前达到至少4倍增长的受试者比例分别为98.3%、93.9%、99.4%。基础免疫接种后14-16个月（加强免疫前），抗脊髓灰质炎1、2、3型病毒的抗体滴度有所下降，IPV组血清保护率分别为88.3%、83.2%和82.7% ；OPV组分别为96.9%、99.5%和91.1%。以本品进行基础免疫的受试者在18月龄进行1剂加强免疫接种后，抗脊髓灰质炎1、2、3型病毒的血清保护率均达到了100% ；抗体滴度显著高于加强免疫前及基础免疫后的水平，抗脊髓灰质炎1、2、3型抗体加免前几何平均滴度（GMT）为44.5（1/dil）、47.8（1/dil）、45.7（1/dil），加免后分别达到2011.8（1/dil）、1480.6（1/dil）和4393.4（1/dil），加免后/加免前的GMTR分别为45.2、30.9、96.2，高于初免后/初免前的GMTR16.6、10.3、40.7。本品在国内的注册临床试验获得的免疫原性和安全性结果与国外的临床研究结果基本一致。在此试验中获得的安全性数据参见【不良反应】项。国外临床研究提示本品第4次接种（在3剂基础免疫后进行1剂加强免疫）后其免疫力可持续至少5年。但本品在国内尚未进行免疫持久性的研究；也尚未开展IPV/OPV序贯接种免疫程序的临床试验。

8. 脊髓灰质炎灭活疫苗的成份与性状

本品脊髓灰质炎灭活疫苗（IPV）系采用脊髓灰质炎病毒I型（Mahoney株）、II型（MEF-1株）、III型（Saukett株）分别接种于Vero细胞培养并收获病毒，经浓缩、纯化后用甲醛灭活，按比例混合后制成的3价液体疫苗。本品外观为澄清、无色的液体。本品每0.5 mL单剂量的主要活性成份有 ：脊髓灰质炎病毒 1型（灭活）- 40 DU(D-抗原单位)脊髓灰质炎病毒 2型（灭活）- 8 DU(D-抗原单位)脊髓灰质炎病毒 3型（灭活）- 32 DU(D-抗原单位)非活性物质 ：2-苯氧乙醇、乙醇、甲醛、Hanks199培养基（含有氨基酸、矿物盐、维生素、葡萄糖、聚山梨酯80和注射用水）、用于调节pH值的盐酸或氢氧化钠、痕量的抗生素（新霉素、链霉素和多粘菌素B）。