轮状病毒腹泻的流行特征及轮状病毒疫苗的临床应用进展

孔继连(综述)，韦明庆(审校)

(柳城县疾病预防控制中心，广西 柳州 545299)

据WHO 2008年统计，轮状病毒(rotavirus,RV)感染造成45.3万(42.0万～49.4万)幼童死亡，大约90%的RV感染相关死亡病例发生在亚洲和非洲的发展中国家[1]。RV感染给全球各国造成了巨大的经济损失和社会负担，目前尚无特效药治疗，疫苗接种是预防RV感染、减少严重肠胃炎的最佳途径，因此RV疫苗的研发和推广应用具有重要意义。该文对RV腹泻的流行特征及RV疫苗的临床应用研究现状作一综述。

1 RV病原学

RV属于呼肠孤病毒科RV属,有11个双链RNA节段，无包膜，编码6个结构蛋白(VP1～VP4、VP6、VP7)和5个非结构蛋白(NSP1～5)。根据RV内壳蛋白VP6 抗原性不同，RV 可分为7个群(A～G),A、B、C群既可感染人类又可感染动物，A群RV是婴幼儿腹泻的最主要病原，B群仅在我国成人腹泻爆发或流行中发现，C群主要引起散发病例，D、E、F、G只在动物中发现。不同的群之间无免疫交叉保护作用。RV外壳蛋白VP7糖蛋白(或G蛋白)决定G血清型，外壳蛋白VP4(蛋白酶敏感蛋白或P 蛋白)决定P血清型,按照国际上通用的以蛋白编码框核苷酸序列同源性比较来确定的RV基因型分型，可将已发现的人轮状病毒(human rotavirus,HRV)至少分为27种G血清型和35种P血清型[2]。

RV在外界环境中比较稳定，在室温中可存活7个月，耐酸，不被胃酸破坏；-20 ℃可长期保存；在有硫酸镁存在的情况下50 ℃不被灭活。

2 RV腹泻的流行特征

RV的传染源为患者、隐性感染者及带病毒者，主要通过粪-口途径传播，接触传播也广泛存在，家庭密切接触者可有30%以上续发感染率，RV还可经呼吸道传播。

2.1三间分布 ①人群分布：人群对RV普遍易感。RV主要感染对象是5岁以下儿童尤其是2岁以下的婴幼儿,几乎所有5岁以下儿童至少经历1次RV感染[3]。6个月以下婴儿因母传抗体保护，发病率低[4]。6月龄至24月龄的婴幼儿抗体水平下降发病率最高。有研究发现，第1次RV感染临床症状比较严重，再次感染通常是轻度感染或无症状，RV感染过2次的儿童几乎不会再发生严重的RV腹泻[5]。②时间分布：在气候随四季变化的地区，RV肠炎多发生于寒冷干燥的秋冬季节，在终年炎热的地区全年均可发生，突然的环境改变亦可能影响流行。③地区分布：RV腹泻在全世界分布广泛，发展中国家比发达国家流行较为严重。

2.2RV流行株的多样性 2000年Hoshino等[6]报道，G1-G4占世界所有检出G血清型90%以上，P-G组合的主要毒株为G1P[8]、G3P[8]、G4P[8]、G2P[4]。欧洲的流行病学监测表明，毒株血清型分别为G1(63%)、G2(8%)、G3(5%)、G4(15%)和未分型(8%)[7]。我国1998年4月到2000年4月开展的HRV流行病学监测结果显示，毒株血清型依次为G1(72.7%)、G3(14.2%)、G2(12.1%)、G4(2.5%)和G9(0.9%),另外未分型占0.7%，混合感染占3.1%[8]。但近几年的研究发现，在不同国家、地区，不同年份流行的RV G、P型别及其组合可发生变化。方肇寅等[9]报道，1999年7月至2003年6月连续4年在卢龙县监测期间，G3(45%)是最流行的毒株，其次是G1(35%)、G2(8%)、G4(3%)、G9(0.6%)，混合感染占1%，未分型占8%；4年中G1比例逐年减少(1999年66%，2000年48%，2001年8%，2002年0%)；而G3比例逐年增加(1999年7%，2000年27%，2001年77%，2002年92%)，G4和G9一直在5%以下。苏州、兰州、重庆等地的研究发现，G3型RV感染较前增加[10-12]。据中国2009年度病毒性腹泻监测报告显示[13]，我国G3型仍然是流行优势毒株,占51.39%，与2006年相当(51.28%)；G1型占15.22%,G9 占10.97%。常见的P基因型为P[8]，占54.44%；其次是P[4]和P[6]。G9血清型由Clark等1983年首次确认后，G9型RV在全球不断被发现并在一些地区流行，已成为全球第五大常见重要型别[14]。章青等[15]研究报道，1998～2004年中国9个地区G9型约占3.5%,表明中国亦有G9型RV的流行。陈敏玫等[16]报道，2007～2008年广西罗城县的RV腹泻监测中G1为优势流行株，占64.54%，G9型占12.77%，成为当地RV腹泻的第二流行株，G3占6.38%。董慧瑾等[17]在2010年广西部分地区5岁以下儿童RV腹泻监测结果显示，毒株血清型依次为G9(35.6%)，G3(27.6%)，G1(17.3%)，G2(10.9%)，G4(1.1%)，未分型占2.9%，混合感染占4.6%，说明在不同地区、不同时间RV流行型别有较大差异，存在流行优势株或几种型别的混合株等。建立RV监测网、动态监测RV流行株的变化、掌握本地区的流行优势株型别，对制订本地区免疫规划具有非常重要的意义。

3 上市RV疫苗的临床应用研究

3.1四价重配株疫苗RRV 2TV(Rotashield) 其于1998 年8 月经美国食品药品管理局批准正式上市,分三次在婴儿2、4、6月龄时口服,并推荐列为儿童常规免疫程序。但1999年7月,美国疾病预防控制中心监测到15例肠套叠病例，均发生在婴幼儿首剂服该疫苗后的3～14 d[18]。1999年11月，美国食品药品管理局决定停止Rotashield的生产和临床应用。后经美国疾病预防控制中心组织专家论证后，证实肠套叠与口服RV疫苗无关[19]，但Rotashield也一直未再次生产和临床应用。此后肠套叠的发病率成为评估任何新研发的RV疫苗的重要安全性指标。

3.2单价人RV疫苗(RotarixTM) 其是由GlaxoSmithKline研制的口服减毒株RV疫苗，于2005年1月在墨西哥首次上市。其有冻干剂型和液体剂型，适用于6～24周婴幼儿，口服2剂，间隔1～2个月。虽然其为单价疫苗，但与RV自然感染一样，RotarixTM对大多数其他血清型可产生交叉保护作用[20]。

2007年在欧洲采用随机双盲安慰剂对照方法对该疫苗进行安全性和有效性的研究：纳入6个国家的3994名6～14周龄的健康儿童随机分配口服2剂RotarixTM或安慰剂，随访观察服用2剂疫苗后2周胃肠炎的发作情况，并连续随访观察两个RV流行季，结果显示，在第一个RV流行季，对任何严重程度的RV胃肠炎的保护率达87.3%，对重症RV胃肠炎的保护率达96.0%；在第二个RV流行季，对任何严重程度的RV胃肠炎的保护率达79.4%，对重症RV胃肠炎的保护率达90.7%；对由G1、G3、G4和G9血清型引起的重度胃肠炎的保护率为95%～100%，而对G2血清型引起者为75%；没有证据表明增加肠套叠的危险性[21]。

2008年在拉丁美洲采用随机双盲安慰剂对照方法进行安全性和有效性的研究：对10个国家的15 183名6～13周龄的健康儿童随机分配口服2剂RotarixTM或安慰剂，结果显示，对野生型G1株引起的重度胃肠炎的保护率为80.5%～82.1%，对非G1混合株引起的重度胃肠炎的保护率为77.5%，对RV引起的腹泻住院率减少83.0%，对其他原因引起腹泻住院率减少39.3%；未观察到肠套叠病例[22]。

2010年3月，RotarixTM被检出来自第一型猪环状病毒(porcine circovirus-1，PCV-1)DNA，PCV-1是一种人类经常接触的病毒，目前没有证据表明PCV-1能感染人类或导致人类的相关疾病[23]。

截至2012年11月，RotarixTM(冻干剂型)在拉丁美洲、北美、亚洲、中东、非洲和欧盟至少115个国家和地区获得批准。RotarixTM(液体剂型)在欧盟和巴西、肯尼亚、澳大利亚、哥伦比亚、中国香港等27个国家和地区上市。目前在中国已经完成该疫苗随机双盲安慰剂对照的Ⅲ期临床试验，正在申请注册。

3.3五价牛-人重组株RV疫苗(RotateqTM) 这是由美国Merck公司研制的人源和牛(WC3)源RV的五价重组株RV疫苗，于2006年2月获美国食品药品管理局批准在美国首次上市[24]。该疫苗不含防腐剂和乙汞硫代水杨酸钠，适用于6～32周婴幼儿，推荐免疫程序为2、4、6月龄各口服1剂。首剂应于6～12周龄使用，不能用于>12周龄的婴儿。

在美国、拉丁美洲、欧洲一些国家和地区进行的研究表明[25]，接种RotateqTM后，使2岁以内婴幼儿的腹泻就诊率减少86%(95%CI74～93)、腹泻急诊率减少94%(95%CI89～97)、因RV胃肠炎住院率减少96%(95%CI91～98)；该疫苗可降低所有原因所致胃肠炎住院率59%(95%CI56～65)，接种后第二个流行季节RotateqTM预防所有RV胃肠炎的效力为63%(95%CI44～75)，预防严重RV胃肠炎的效力为88%(95%CI49～99)。

2007年在澳大利亚昆土兰州开展评价3剂RotateqTM预防首批出生队列的RV和非RV所致急性胃肠炎住院的疫苗效果效力的研究[26]，结果显示：首批合格出生队列的1剂RotateqTM覆盖率至少达89.6%，3剂RotateqTM的覆盖率达73.1%。3剂疫苗对预防非RV所致急性胃肠炎住院的疫苗效力为62.3%～63.9%，对于RV急性胃肠炎住院的疫苗效力达89.3%～93.9%。

Payne等[27]研究发现，2008年RotateqTM疫苗仅在美国弗吉尼亚不到60%的地区接种，但因RV感染而住院的患儿数比2007年减少了87%。目前RotateqTM也正在我国申请注册。

3.4羊兰州羔羊轮状病毒株RV活疫苗(罗特威) 这是由我国兰州生物制品研究所采用G10 型羊RV兰州羔羊轮状病毒株研制的RV疫苗，接种对象为2～36月龄婴幼儿，推荐初次服疫苗年龄为2月龄，初次服疫苗后每年应服疫苗一次。在4000名6～24月龄婴幼儿中进行的临床研究结果显示，该疫苗可诱导产生G1-G4型血清中和抗体，阳转率为40%～60%，对RV腹泻的保护效果为78%[19]。经观察，该疫苗不良反应轻微，接种后低热和高热反应发生率北京为6.25%、1.79%，广西为5.64%、0%，浙江为8.51%、2.13%，具有很好的免疫原性和安全性[28]。

在成都市进行RV疫苗对小儿秋季腹泻影响的观察结果显示，成都市2005年开始开展RV疫苗接种，2003年RV腹泻发病率为31.96%(563/1763),2007年为16.99%(246/1448)；2003年患儿平均患病时间为(5.23±1.14) d,2007年为(3.12±1.23) d；2003年严重病例比率为8.70%(49/563)，2007年为1.22%(3/246)；2003年住院病例比率为41.21%(232/563)，2007年为13.41%(33/246)；经统计学检验，两组患儿间RV腹泻发病率、平均患病时间、严重病例比率和住院病例比率有显著性差异[29]。

在浙江湖州开展的对RV疫苗预防RV性肠炎效果评价结果显示，服疫苗组RV腹泻发病率为0.9%(7/742)，未服疫苗组为5.15%(28/506)，两组发病率间差异有统计学意义(χ2=23.3，P<0.01)[30]。

罗特威于1998年6月取得国家Ⅰ类新药证书并获准进行试生产，2001年1月获得国家食品药品监督管理局颁发的正式生产批件，至今在我国已经累计接种3000多万剂次，安全有效，对重症腹泻的保护率达90%以上[31]。目前，兰州生物制品研究所正在积极研发3价RV活疫苗，已经完成Ⅰ、Ⅱ期临床试验，现已进入Ⅲ期临床试验。

4 结 语

RV自1973年发现以来，已成为世界范围内儿童急性腹泻病最主要的病原之一，因其复杂多变的分子流行病学特征，为RV腹泻的防治带来一定的困难。几乎每个儿童在5 岁前都感染过HRV,如何控制RV感染在发展中国家和发达国家都是一个重要的健康和公共卫生问题。经过十多年的市场应用，证明RV疫苗可以有效减轻RV腹泻症状，缩短平均患病时间，减少严重病例比例和住院病例比例，进而降低婴幼儿RV腹泻的发病率和病死率，减轻家庭与社会的医疗负担。2009年,WHO推荐RV疫苗应纳入全球各国儿童常规免疫程序中,特别是在腹泻导致年龄<5岁儿童病死率≥10%的国家[32]。接种RV 疫苗是预防RV感染最经济、最有效的方法。开发更安全、更高效、更廉价的疫苗是将来发展的方向，同时做好疾病监测,扩大免疫覆盖面，最终达到减少RV感染危害的目的。

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