水痘和带状疱疹及其疫苗

文/权娅茹 通讯作者/李长贵

水 痘-带 状 疱 疹 病 毒（varicella-zoster virus, VZV）属人类疱疹病毒α亚科,又称人类疱疹病毒3型，具有嗜神经性，人是该病毒的唯一自然宿主。VZV的初次感染主要发生在儿童，可引起水痘（varicella,chickenpox）。患者痊愈后，有少量病毒会终身潜伏在宿主脊髓后根神经节、脑神经节及肠道神经节的神经细胞中。日后当宿主机体免疫力低下时，潜伏的病毒会被再次激活，经感觉神经纤维传达到皮肤进行大量增殖，破坏皮肤细胞，损伤局部神经，导致疼痛性皮肤疾病—带状疱疹（herpes zoster）。

VZV病原学

VZV病毒颗粒呈球形，直径150～200 nm，由核心、核衣壳、皮层和囊膜组成，核心是线性双链DNA，位于中央。核衣壳位于核心外围，由162个壳微粒组成对称20面体，皮层位于核衣壳外，内含蛋白质和酶类，其中早期即可表达蛋白ORF62就分布在皮层，囊膜位于最外层，上面有很多突起，由病毒糖蛋白与宿主细胞的脂膜组成，他们与感染、中和抗体的产生、病毒的复制和毒力有关。

VZV属于DNA病毒，基因组约有125kb，含71个开放阅读框（ORF），约编码69种蛋白。VZV基因组具有较好的遗传稳定性，但是不同毒株间基因组仍会有变异，变异率约为0.05%～0.06%，与人类基因组的变异率0.078%相近。基因型主要分为五个遗传支（cladesⅠ-Ⅴ）和另外2个暂定的遗传支clades Ⅵ和cladesⅦ。我国水痘病毒的流行株为遗传支Ⅱ［1］。

VZV流行病学

水痘是一种高度传染性疾病，患者是唯一传染源。水痘潜伏期为12～21天，出疹前1～2天至完全结痂都有传染性，主要传播途径为呼吸道飞沫、直接接触和母婴垂直传播，儿童与带状疱疹患者接触亦可发生水痘。易感者接触患者后约90%发病。

水痘在全世界范围内流行，全年均可发生，但其暴发有明显的季节性。在温带地区，冬季和春季是水痘感染的高峰期。水痘发生率最高的是学龄前儿童（1～4岁）或小学（5～9岁）的儿童，90%以上的儿童在青春期前均感染过水痘，发病率为每年13～16例/1000人。成人感染率低于5%。5～6月和11～12月是我国水痘的2个发病高峰期。在热带地区，发病高峰是最寒冷和最干燥的月份，但儿童阶段的感染率低于温带地区，随年龄增加感染率逐渐累积，成人比儿童对水痘病毒更为易感［2］。

水痘患儿出疹前1～2天常出现发热、厌食、头痛，偶尔腹泻，出疹后2～4天症状消失。皮疹通常首先出现在头皮、面部或躯干，以躯干和四肢最多，免疫功能正常的儿童出现皮疹的数量可能少于10个，也可能超过1500个，平均数量约为300个。最初的皮疹由瘙痒性红斑斑疹组成，迅速发展形成透明、充满液体的小疱，随后在1～2内开始结痂。一般出疹持续1～6天且具有自限性，病死率很低，但偶尔会出现严重的并发症，包括细菌继发性感染、败血性休克、肺炎和脑炎，病死率较高。成人发生水痘较少见，但常表现为重症型，病毒入侵内脏器官而引起肺炎、脑炎等严重并发症。

带状疱疹是由潜伏在患者体内的病毒再激活所致，故其发病没有明显的季节性。带状疱疹的发病率和严重程度随年龄增加而增长，50岁后明显上升。根据世界卫生组织免疫咨询专家组（Strategic Advisory Group of Experts，SAGE）整合的包括美国、加拿大、以色列、中国台湾地区和日本的研究显示，全人群年龄带状疱疹发病率为3.4/1000（人·年）～5.0/1000（人·年），65岁以上人群的发病率为8/1000（人·年）～11/1000（人·年）。典型的临床表现是身体一侧的疼痛性红疹水疱，具有自限性，但部分患者的疱疹后神经痛会持续数月甚至数年，严重影响患者的生活质量。可以预见，随着我国人口老龄化加剧，带状疱疹将成为一个公共卫生问题［1，3］。

水痘疫苗

迄今为止，水痘仍无特效治疗方法，唯一有效和可靠的预防控制手段是接种疫苗。1987年和1995年，日本和美国分别开始实施一剂儿童水痘疫苗接种计划。1998年，水痘疫苗Varivax（默沙东Merck）和Varilrix（葛兰素史克GSK）进入我国市场。2000年，我国国产水痘疫苗首次批准上市。截至目前，我国上市水痘疫苗主要来自上海生物制品研究所有限责任公司、长春百克生物科技股份公司、上海荣盛生物药业有限公司和长春祁健生物制品有限公司4家企业。另外，水痘疫苗在我国还没有纳入计划免疫的范围，属于二类疫苗。

冻干水痘减毒活疫苗是将生产用毒种接种于人二倍体细胞中，经过培养，收获病毒，加入适宜稳定剂冻干制成的。国内外上市疫苗生产用毒种均为Oka减毒株，1974年由日本大阪大学微生物病研究会（Biken）研究所的高桥（Takahashi）博士研发成功，最初的目的是为白血病儿童提供一种既预防水痘又安全的疫苗，因此，该疫苗在正常儿童中的安全性更高。冻干水痘减毒活疫苗标准为每剂病毒含量不少于2000PFU，用于12月龄～12岁的健康水痘易感者，每一次人用剂量为0.5 ml。此疫苗已被WHO肯定为具有良好的免疫持久性和长期的保护效果，接种水痘疫苗后产生的免疫力可持续10～20年。单剂水痘疫苗接种在预防水痘上有80%～85%的有效率，预防重症水痘有95%的有效率。随着水痘疫苗接种率的提升，分析水痘病例时发现，少数患者虽已经接种过一剂水痘疫苗，但在周围有传染源时仍会感染，称为突破性病例，但患者症状明显减轻，通常皮疹数量小于50个，此类突破性病例在接种疫苗后年发生率约为5%。随后研究发现，再次接种1剂水痘疫苗可提高血清阳转率及水痘特异性抗体的滴度，并被证明可有效减少突破性病例的发生，达到强化免疫的效果。目前，美国、德国等国家已将水痘免疫计划政策调整为1～12岁接种2剂。我国部分地区已开始推荐2剂接种策略［3-5］。

带状疱疹疫苗

带状疱疹同水痘一样，到目前为止无特效治疗方法，接种疫苗也是唯一有效的预防控制手段。Merck公司生产的带状疱疹减毒活疫苗（Zostavax）已经在欧盟、美国、加拿大和澳大利亚等52个国家予以批准，同样采用Oka减毒株生产，工艺同水痘疫苗类似，其标准为每剂19400 PFU，大约比水痘疫苗高10倍。免疫程序为皮下接种1剂，应用于50岁以上人群。该疫苗尚未在我国申请上市。Zostavax保护效果随着接种者年龄增加而下降，保护率由50～59岁人群的70%下降至70～79岁人群的41%，而80岁及以上人群仅为18%。Zostavax保护效果也随着接种后时间的延长而下降，接种后第4、7、11年分别降至66.9%、47.7%和37.9%。

GSK公司生产的Shingrix是一种含有重组糖蛋白E和新型佐剂（AS01B）的带状疱疹亚单位疫苗。Shingrix于2017年10月获得FDA批准用于预防≥50岁成人带状疱疹。疫苗由2剂（每瓶0.5 ml）组成，肌内注射，间隔2～6个月。2017年10月25日，免疫接种咨询委员会（ACIP）推荐Shingrix用于年龄≥50岁的成人。Shingrix生产工艺完全不同于Zostavax，通过CHO细胞表达重组糖蛋白E，然后经过一系列纯化步骤，加冻干保护剂制成。接种时用AS01B佐剂复溶重组糖蛋白E。该疫苗Ⅲ期临床研究数据显示，Shingrix使50岁及以上老年群体感染带状疱疹的风险降低97.2%，接种后第4年为87.9%。对70～79岁人群有90%的保护率，80岁以上为89%。此外，Shingrix能有效地降低慢性神经性疼痛风险［6］。

我国国内已有多家企业获得带状疱疹疫苗临床批件，但均为减毒活疫苗形式。鉴于减毒带状疱疹疫苗的保护率较低，我国急需开展新型带状疱疹疫苗的研发。

水痘疫苗质量控制

疫苗质量控制是疫苗安全有效的保障。现行《中国药典》（2015版）水痘减毒活疫苗质量标准是基于我国已批准上市产品的质量标准，参考WHO的相关技术指南和现行版《欧洲药典》等收载的该品种技术要求而制定的，是水痘疫苗生产、使用和检测的法定标准。此标准对水痘疫苗生产和检定用设施、原料及铺料、生产用细胞、毒种、单次收获物、原液、半成品和成品均进行质量控制。对成品检定项目的设置是依据水痘减毒活疫苗的质量属性，分别对其安全性、有效性、批间一致性和均一性进行控制。检定内容包括鉴别试验、外观、水分、pH值、渗透压摩尔浓度、病毒滴度、牛血清白蛋白残留量、热稳定性试验、抗生素残留量、无菌检查、异常毒性试验和细菌内毒素含量。为了确保疫苗的安全性，除了强调全过程的无菌操作外，在各个阶段都需要进行无菌检查。

病毒滴度是衡量减毒活疫苗活性和效力的关键指标，与临床免疫效果密切相关。《中国药典》（2015版）规定病毒滴度应不低于3.6 lg PFU/ml，采用蚀斑法进行病毒滴定，同国外推荐方法一致。该方法的原理是：VZV在人二倍体细胞中增殖能引起细胞病变，因VZV具高度的亲细胞活性，感染性病毒难于游离出宿主细胞，只感染邻近的细胞而形成蚀斑，一个活的病毒颗粒产生一个蚀斑。因此，可由染色后产生的蚀斑数计算病毒滴度。病毒滴度参考品可保证每次实验结果的准确性，利于生产单位和监管部门更好地控制疫苗的质量。2006年，中国药品生物制品检定所（即现在的中国食品药品检定研究院）制备了我国水痘带状疱疹病毒滴定国家参考品，一直沿用至今，为保证我国疫苗的有效性发挥了重要作用［7-8］。

我国国内已有多家企业获得带状疱疹疫苗临床批件，但均为减毒活疫苗形式。鉴于减毒带状疱疹疫苗的保护率较低，我国急需开展新型带状疱疹疫苗的研发。