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嘉峪檢測網 2024-12-07 14:33
摘 要 / Abstract
作為經濟有效的衛生干預手段之一，疫苗預防接種在控制和消滅傳染性疾病方面發揮著至關重要的作用。根據免疫程序，及時完成接種可以確保機體產生有效的免疫反應。相較于單一疫苗，集多種抗原為一體的聯合疫苗減少了因多針次接種而造成的不便，提升了接種覆蓋率，筑牢了免疫防線，為保障公眾衛生發揮了積極作用。隨著相關學科和制備技術的不斷發展，越來越多的疫苗產品組合問世，在世界各國及地區的免疫規劃中發揮著至關重要的支撐作用。本文從聯合疫苗研發歷史及其優勢、研發現狀和趨勢以及面臨的挑戰等方面進行概述，以期為我國聯合疫苗的研發提供相應參考。
As a cost-effective health intervention, vaccination plays a vital role in controlling and eradicating infectious diseases. Following the immunization schedule and performing vaccination in a timely manner can ensure that the body generates an effective immune response. Compared with stand-alone vaccines, combined vaccines integrate multiple antigens, reduce the inconveniences caused by multiple injections, improve vaccination coverage, consolidate the immune barrier, and contribute positively to public health. With the continuous development of relevant disciplines and vaccine preparation technologies, an increasing number of combined vaccine products are being introduced, serving as essential components in immunization programs worldwide. This article summarizes the history and advantages of combined vaccines, the current status and trends in research and development, and the challenges faced, aiming to provide a reference for the development of combined vaccines in China.
關 鍵 詞 / Key words
聯合疫苗；單一疫苗；免疫接種；覆蓋率；研發
combined vaccines; stand-alone vaccines; immunization; coverage; research and development
聯合疫苗是指由兩個或以上活的、滅活的病原微生物或抗原成分聯合配制而成的疫苗，包括多聯疫苗（用于預防不同病原微生物所引起的疾病）和多價疫苗（用于預防同一種病原微生物的不同型別所引起的疾?。1]。經過多年發展，聯合疫苗制備技術已經日趨成熟，常見的品種有基于百日咳、白喉、破傷風（以下簡稱百白破）和麻疹、腮腺炎、風疹（以下簡稱麻腮風）的多聯疫苗，以及基于腦膜炎球菌、人乳頭瘤病毒、流感病毒、腸道病毒等的多價疫苗。聯合疫苗的成功問世和普及推廣極大促進了世界各國及地區免疫規劃工作的開展，并在一定程度上決定了免疫程序的設置，對公共衛生和公眾健康有著極為重要的意義。隨著科學技術的不斷進步，新的聯合疫苗不斷涌現?；仡櫬摵弦呙绲难邪l歷史，總結其優勢，對代表產品的研發現狀和趨勢以及面臨的挑戰等進行分析總結，有助于推動我國聯合疫苗產業的發展。
1、聯合疫苗的研發歷史及優勢
1.1 聯合疫苗的研發歷史
在成功發明針對單個病原微生物的疫苗后，科學家們開始考慮將不同品種進行聯合接種的問題，這些富有膽識的研究和嘗試為聯合疫苗的誕生奠定了堅實基礎。隨著20 世紀20 年代白喉類毒素和破傷風類毒素的成功研制，科學家們開始著手研究這兩個類毒素聯合使用的問題。1945 年，三價流感病毒疫苗問世，這是最早獲批使用的聯合疫苗。作為第2 個聯合疫苗品種，1947 年六價肺炎球菌多糖疫苗成為最早獲批上市的細菌性聯合疫苗。接下來獲得上市許可的有：全細胞百白破聯合疫苗（DTwP，1948 年）、三價脊髓灰質炎滅活疫苗（IPV，1955 年）、口服三價脊髓灰質炎減毒活疫苗（OPV，1963 年）、麻腮風聯合疫苗/ 麻疹風疹聯合疫苗（MMR/MR，1971 年）和四價腦膜炎球菌多糖疫苗（1978 年）[2]。此后，以百白破（DTP）疫苗為基礎，加入IPV、b 型流感嗜血桿菌（Hib）或乙型肝炎（HepB）等成分在內的多聯疫苗以不同組合形式呈現，逐漸進入市場。截至目前，聯合程度最高的品種是由葛蘭素史克研發的嬰護寧六合一疫苗（InfanrixTM hexa），包含白喉、破傷風、無細胞百日咳、HepB、IPV 和Hib 共6種成分[3]。
1.2 聯合疫苗的優勢
早在1990 年， 由世界衛生組織（World Health Organization，WHO）、聯合國兒童基金會（United Nations International Children's Emergency Fund，UNICEF）、聯合國開發計劃署（United Nations Development Programme，UNDP）、世界銀行（World Bank） 和洛克菲勒基金會（Rockefeller Foundation） 聯合發起的兒童疫苗計劃（Children's Vaccine Initiative，CVI）就明確提出了關于兒童理想疫苗的具體要求。采用新型技術聯合多種抗原成分制成疫苗便是其中一個標準[4]。聯合疫苗由于具有廣泛的實際應用價值，越來越受到業界相關機構的認可，諸如WHO[5]、全球疫苗免疫聯盟（Global Alliance for Vaccines and Immunisation，GAVI）[6]、美國免疫實踐咨詢委員會（Advisory Committee on Immunization Practices，ACIP）[7-8] 等。在我國，《疫苗管理法》[9]、《“十四五”生物經濟發展規劃》[10] 等明確支持多聯多價疫苗的研制。
隨著國家免疫規劃的發展，在新生兒出生后兩年內需要接種的疫苗品種不斷增加。以我國為例，根據《國家免疫規劃疫苗兒童免疫程序表（2021年版）》（表1），2 歲前的新生兒至少需要接種18針次疫苗，且不包含第二類疫苗接種的數量。若使用聯合疫苗，則可以有效簡化接種程序，減少疫苗接種的次數。
在疫苗接種過程中，受種者根據接種程序按時完成全程接種可視為具備良好的依從性。無論是在國內還是國外，在一種疫苗接種過程中需要多針次的接種可能會對兒童監護人的接種意愿和配合程度造成影響，降低疫苗接種的依從性。一項關于美國費城兒童免疫接種的調查研究顯示，在一次就診過程中完成兩針次的接種人數比例為99.5%，完成五針次的接種人數比例為88.9%，明顯可見多針次接種所引發的依從性下降[11]。在Kalies 等[12]采用電話采訪評估聯合疫苗對接種時效影響的調查研究中發現，更多的接種者傾向于選擇使用聯合疫苗；采用多價聯合疫苗可有效確保及時完成接種，縮短了完成免疫接種程序的時限。相較于采用單價疫苗按時完成整個Hib 疫苗免疫程序的兒童比例（13.3%），采用四價、五價或六價疫苗完成免疫的兒童比例大幅提升（分別為17.8%、27.7%和39.1%）。除Hib 疫苗外，采用聯合疫苗按時完成脊髓灰質炎疫苗和HepB 疫苗接種的比例也明顯優于單價疫苗。Happe 等[13] 在調查研究中發現，高價次的聯合疫苗有助于確保及時接種，同時有效縮短了延遲疫苗接種的累積天數。盡管所接種的聯合疫苗中未包含Hib 疫苗，但在使用無細胞百白破（DTaP）/HepB/IPV 疫苗進行免疫后，按時完成Hib 疫苗接種的比例（49.3%）高于未接受任何一劑聯合疫苗免疫時的比例（42.6%）。Kurosky 等[14] 對2012 年美國國家免疫調查接種數據分析顯示，相較于接受單一疫苗免疫的兒童，接種至少一劑聯合疫苗的兒童有著更高的疫苗接種完成率和更好的依從性。由此可見，使用聯合疫苗可以有效改善接種依從性。
針對多個國家和地區的調查研究顯示，使用聯合疫苗可以有效降低疫苗接種的相關費用。在對兒童進行Hib 免疫接種的成本效益分析中，Bärnighausen 等[15] 發現在五價、四價聯合疫苗中添加一劑Hib 疫苗的成本分別約為2.8 美元、3.1 美元。但如果是采用單獨接種的方式，成本約為3.4 美元，遠高于以聯合疫苗的形式進行接種。由Min 等[16] 在韓國開展的一項對比研究顯示，相較于目前使用五聯疫苗和額外進行HepB 疫苗接種的免疫方式，使用六聯疫苗時每個嬰兒的接種費用可以減少47 155 韓元（按當時匯率約合36.22 美元）；若按出生人數總量為260 500人計算，可節省120 多億韓元（按當時匯率約合9 236 417 美元）。聯合疫苗在為兒童受種者、監護人和醫務人員提供極大便利的同時，也有效降低了疫苗接種相關的社會總成本。其他相關研究也同樣證明，六聯疫苗的使用有效降低了疫苗接種產生的直接和間接費用及社會成本[17]。
免疫覆蓋率是確保免疫規劃或衛生健康系統有效運作的一大指標[18]。一系列針對聯合疫苗使用的研究發現，采用聯合疫苗可以有效提升免疫覆蓋率。例如，比利時法語社區納入四價疫苗（DTPHib）后，DTP 的免疫覆蓋率上漲了8%[18-19]。通過使用聯合疫苗， 意大利的百日咳、MMR 和Hib 疫苗免疫覆蓋率從50% 上漲至88%[18,20]。Marshall 等[21] 調查研究發現，聯合疫苗的使用有效提升了美國醫療補助計劃覆蓋人群中的接種覆蓋率。除由醫療補助對疫苗接種進行補貼外，一項由私人保險負擔美國兒童接種含DTaP 聯合疫苗的研究顯示，接種聯合疫苗的兒童無論是完成全程四劑次免疫，還是按時完成免疫的比例均高于接種單苗的兒童[22]。
六聯疫苗作為目前世界上聯合程度最高的疫苗品種，已被全球多個國家或地區納入免疫規劃。2023 年，一種六聯疫苗品種在我國獲批進行臨床前研究，目前正在接受國家藥品監督管理局的審核。在此背景下，一項在我國開展的、圍繞六聯疫苗（DTaP-HepB-IPV-Hib）接受度和接種意愿的橫斷面調查研究顯示，盡管該疫苗將作為第二類疫苗獲批，但仍有約75% 的家長愿意為其子女選擇該疫苗進行接種，可見更高價次的聯合疫苗有效提升了接種意愿[23]。
綜上，接種聯合疫苗具有簡化免疫接種程序、減少疫苗接種次數、增加接種者依從性、降低接種費用、提高疫苗覆蓋率、提升接種意愿等優勢[18,24]，通過相對簡單的接種便可達到“一針多防”的效果，具備不可估量的臨床價值、經濟價值和人文價值[25]，已成為當今市場上的優先選擇和疫苗研發的必然趨勢[26]，具有十分廣闊的市場前景。
2、聯合疫苗的研發現狀及趨勢
2.1 傳統經典聯合疫苗
2.1.1 百白破聯合疫苗的發展
將白喉、破傷風、百日咳3 種不同成分進行聯合而形成的疫苗產品已經成為過去幾十年間使用最為廣泛的多聯疫苗，早期針對單個病原的分離和相關研發工作為其誕生打下了堅實基礎。1883 年，埃德溫·克勒布斯首次通過染色描述了白喉膜的特征。1 年后，弗里德里希·洛夫勒培養分離得到白喉棒狀桿菌。1889 年，北里柴三郎成功培養并分離出破傷風梭狀芽孢桿菌。1897 年，保羅·埃爾利希開發出一種標準化白喉抗毒素單位的方法。1901 年，埃米爾·阿道夫·馮·貝林因開發血清療法獲得諾貝爾生理學或醫學獎。1906 年，朱爾斯·博代和奧克塔夫·根古從患兒的痰液中分離培養出百日咳鮑特菌。1914 年，首款全細胞百日咳疫苗在美國獲得上市許可。1923 年，加斯頓·拉蒙使用甲醛滅活法成功研制出可以單獨使用（不需要同抗毒素聯合注射）的白喉類毒素疫苗；1926年，他和克里斯蒂安·策勒采用同樣的方法成功制備出破傷風類毒素疫苗。同年，亞歷山大·托馬斯·格倫尼使用明礬提高了白喉類毒素疫苗的有效性。1938 年，科學家通過將破傷風類毒素吸附在鋁佐劑上制成了有效的疫苗。1939 年，世界上第一種有效的百日咳疫苗誕生。
在早期的研發過程中，科學家們發現全細胞百日咳的細胞壁含有脂多糖，可以充當佐劑角色，有效提升了類毒素產生的免疫原性。同時，成分中用于沉淀類毒素的鋁鹽不僅提高了全細胞百日咳疫苗的免疫原性，也降低了不良反應的嚴重程度[27]。1943 年，DTwP 在美國完成研制，于1948 年獲批上市[2]。然而，DTwP 接種產生的不良反應引發了人們的廣泛關注，其接種率不斷下降，造成部分國家和地區百日咳的暴發[2,28-30]。隨著人們對于百日咳鮑特菌的深入了解，無細胞百日咳疫苗的研發進程加快。1981 年，佐藤裕二及其同事成功研制出無細胞百日咳疫苗[31]。1996 年，含有5 種抗原成分的無細胞百日咳疫苗也在美國及其他國家和地區獲批上市[2,32]。相較于全細胞百日咳疫苗，無細胞百日咳疫苗僅含有特定的細菌成分，不含容易催生不良反應的脂多糖。目前，無細胞百日咳疫苗是美國唯一獲得上市許可的百日咳疫苗[33]。雖然DTaP 疫苗成功避免了脂多糖所催生的不良反應，但其免疫持久性較差，且共純化工藝不能做到對抗原成分的精準定量，對于生產制備、質量控制和臨床接種都帶來了一定的挑戰。1991 年，采用組分純化的DTaP 疫苗在美國成功問世[34]。相較于共純化工藝，通過對各抗原進行單獨純化后按比例配制而成的疫苗工藝更為可控、安全性更好。目前，我國有多家疫苗生產企業正在開展該品種的研發工作，但尚未有產品獲批上市。
作為歷史最悠久、使用最廣泛的聯合疫苗品種，DTP 疫苗在WHO 的提倡和各國及地區監管部門的努力下相繼被納入各國及地區的計劃免疫范疇，在全球范圍內達到了極高程度的普及。如今，以DTwP 或DTaP 為基礎，聯合IPV、Hib、HepB等在內的四聯、五聯或者六聯疫苗已成為世界上諸多知名疫苗生產企業（如賽諾菲巴斯德、葛蘭素史克等）的重磅產品或研發熱點，以及WHO 預認證的優先品種[35]。隨著制備技術的優化、研究開發的深入，未來將會有更多的組合形式、具備更好安全性和有效性的產品問世。
2.1.2 麻腮風聯合疫苗的發展
除以百白破為主的聯合疫苗外，另外一個重要的聯合疫苗品種是預防麻疹、腮腺炎和風疹的MMR 疫苗。不同于采用滅活技術的DTP 疫苗，MMR 疫苗屬于減毒活疫苗之間的聯合。
麻疹、腮腺炎、風疹均是由病毒感染引發的急性傳染病。1954 年，約翰·恩德斯和托馬斯·皮布爾斯從人和猴腎的組織培養中分離得到麻疹病毒，為麻疹疫苗的研究和制備奠定了基礎。在麻疹疫苗被發明前，世界各地均發生過麻疹流行，嚴重危害人類的生命安全。1963 年，兩種麻疹疫苗在美國首先獲得上市許可，分別為輝瑞基于滅活病毒技術路線的疫苗（Pfizer-Vax Measles-K）和默沙東基于減毒活技術路線的疫苗（Rebeovax）[36]。20 世紀60 年代，莫里斯·希勒曼通過雞胚傳代減毒的方法成功研制出腮腺炎疫苗，1967 年獲批上市后得到了廣泛運用[2,37]。1969 年，全球首個風疹疫苗獲得上市許可[38]。以上基于單個病原的疫苗研究為1971 年莫里斯·希勒曼將麻疹、腮腺炎和風疹的減毒活疫苗聯合為一針接種（即MMR疫苗）奠定了基礎。3 種疫苗聯合接種在保留各疫苗效力的同時，并未產生額外的不良反應。同年，該疫苗在美國獲批上市，成為全球第一款預防麻疹、腮腺炎和風疹的聯合疫苗[39]。我國單個品種的麻疹疫苗、腮腺炎疫苗和風疹疫苗分別于1965年試制成功、1997 年獲正式生產文號、1993 年獲生產文號[40]。2000 年，我國首個MMR 疫苗由北京生物制品研究所完成臨床研究；2002 年獲生產文號，由北京天壇生物制品公司負責生產[39]。2007 年，我國將MMR 疫苗納入國家免疫規劃[41]。根據疾病防控需要，2020 年國家對免疫程序進行調整，在8 月齡和18 月齡時各接種1 劑MMR 疫苗。隨著疫苗接種的大規模普及，近年來上述3 種疾病的發病率已成功下降至較低水平。
在過去幾十年內，MMR 疫苗一直以“三聯”的形式保持穩定使用。近年來，以葛蘭素史克和默沙東為代表的企業成功研發出聯合水痘疫苗在內的麻腮風- 水痘四聯疫苗（MMRV），如葛蘭素史克的Priorix Tetra[42] 和默沙東的ProQuad[43]。現階段，許多疫苗生產企業除考慮兼顧免疫程序，同其他疫苗聯合以實現更廣的覆蓋范圍外，也在考慮對疫苗株進行優化，從而提升免疫效果和安全性。
2.2 以呼吸系統疾病為基礎的聯合疫苗
2.2.1 腦膜炎球菌聯合疫苗的發展
流行性腦脊髓膜炎（常被稱為流腦）是感染腦膜炎奈瑟菌（簡稱為腦膜炎球菌）后引發的急性呼吸道傳染病，具有發病急、傳染性強等特點。最早有記載的流行性腦脊髓膜炎流行發生在1805 年瑞士日內瓦[2,44] ；第二年，在美國的馬薩諸塞州也暴發了同樣的疾病[2,45]；隨后逐漸成為全球流行疾病，對人類的健康造成嚴重影響。1887 年，安東·魏切爾鮑姆首次分離培養得到腦膜炎球菌。在發病初期，流行性腦脊髓膜炎同其他病毒性或細菌性感染類似，常出現發熱、皮疹等情況，無特殊的臨床表現，但病情容易在短期內迅速惡化，嚴重時可危及生命，部分康復患者會伴有永久性的后遺癥。WHO 在《到2030 年戰勝腦膜炎：全球路線圖》（Defeating Meningitis by 2030: A Global Road Map）中提出倡議，消除腦膜炎作為流行病流行；通過疫苗接種，降低由腦膜炎造成的死亡率[46]。
根據該菌體多糖的免疫化學特征，目前有13個不同血清群的腦膜炎球菌，其中具有莢膜的A、B、C、W135、X 和Y 群腦膜炎球菌是導致腦膜炎球菌性疾病的主要病原體[2,47]。由于其自身結構特點，膜菌群容易變化，從而造成流行菌的變異，形成新的流行態勢；不同國家和地區的主要流行情況不盡相同，也給疫苗研發帶來了不小的挑戰。
腦膜炎球菌疫苗的研發歷程較為坎坷。全菌體滅活腦膜炎球菌疫苗作為早期開發的產品，首先在軍隊中展開接種；在1900~1940 年間開展的臨床試驗因無法證明疫苗的保護效果而被迫終止。此后，采用滅活技術路線同樣以失敗告終。隨著抗生素治療手段的廣泛運用，腦膜炎球菌疫苗的研發工作一度停滯，直至20 世紀60 年代，由于抗磺胺類藥物的耐藥菌株大量出現，在軍隊中造成嚴重的健康威脅，才再次開啟研究熱潮。20 世紀70 年代，A 群和C 群腦膜炎球菌多糖疫苗雖已被研制出，但在2 歲以下嬰幼兒中不能形成有效的免疫應答，其免疫持久性也有待考證。2015 年，兩種四價腦膜炎球菌多糖蛋白結合疫苗（含A、C、W 和Y 群）在美國獲批上市[2]。
腦膜炎球菌疫苗的技術路線分為多糖疫苗和多糖蛋白結合疫苗。多糖疫苗雖然具有良好的安全性，在兒童和成年人中擁有較好的有效性和免疫原性，但因其在嬰幼兒中的免疫原性較差，不具備多糖蛋白結合疫苗的優勢，有可能逐漸被替代。據美國ACIP 發布的使用建議，腦膜炎球菌多糖蛋白結合疫苗被認為優于非結合的多糖疫苗[48]。在我國，2000 年研制出的A+C 群腦膜炎球菌多糖疫苗于2007 年被納入國家免疫規劃。除此之外，ACYW群腦膜炎球菌多糖疫苗（2006 年）、A+C 群腦膜炎球菌多糖結合疫苗（2006 年）、ACYW 群腦膜炎球菌多糖結合疫苗（2021 年）也是市場上可供選擇的疫苗產品。在腦膜炎球菌疫苗的基礎上，A群C 群腦膜炎球菌（結合）b 型流感嗜血桿菌（結合）聯合疫苗于2014 年被成功研制[49]。2021 年，康希諾研發的曼海欣（ACYW135 群腦膜炎球菌多糖結合疫苗）作為我國首個自主研發的四價流腦結合疫苗獲批上市[50]。
由于不同技術路線疫苗的接種程序不一致，實際免疫接種工作面臨較大的挑戰，開展序貫接種和替代接種等研究顯得尤為重要。近年來，國際上成功開發出針對B 群的腦膜炎球菌疫苗，我國尚無此類產品上市[51]。在聯合疫苗研究方面，美國正在開展可預防A、B、C、W、Y 群的五價腦膜炎球菌疫苗研發[52]。
2.2.2 肺炎球菌聯合疫苗的發展
由肺炎鏈球菌引發的肺炎是常見的呼吸道疾病，所有年齡段人群均可能感染，兒童和老年人是高危易感人群。盡管抗生素可以有效治療感染，但隨著耐藥菌株的出現，肺炎球菌疫苗的研發顯得尤為重要。
1881 年，喬治·米勒·斯坦伯格和路易斯·巴斯德幾乎同時發現了肺炎鏈球菌。自此，科學家們開始投入大量的時間和精力對這一病原體進行研究。19 世紀末期，針對肺炎鏈球菌及其感染的研究已經成為相關基礎學科的重要關注點[53]。
肺炎球菌有90 多個血清型，但造成感染的僅僅是其中的部分血清型，且不同國家和地區流行的血清型有所差異。最早開始采用全菌體粗制的肺炎球菌疫苗于1911 年首次接受大規模臨床試驗評估。研究數據顯示，疫苗的使用可以有效減少由肺炎球菌引發的肺炎[54]。那時，人們對于血清特異性免疫的重要性還不甚了解。隨著研究的不斷深入，1929 年，艾弗里和戈貝爾發現莢膜多糖結合蛋白質后呈現出較高的免疫原性[2,55]。隨后，大量的科學研究也發現了肺炎球菌莢膜多糖血清型特異性抗體的重要作用，大大加速了多價肺炎球菌多糖疫苗的研發工作。20 世紀30~40 年代，特別是第二次世界大戰期間的疫苗接種效果證明了多糖疫苗的有效性。1946 年，2 種六價肺炎球菌多糖疫苗在美國上市。然而，比起預防效果“有限”的疫苗，醫生們對于能夠提供治療效果的青霉素更感興趣，疫苗在上市后的幾年內便退出了市場[2]。1964 年，羅伯特·奧斯特里安和杰羅姆·戈爾德指出雖然抗生素可以提供有效治療，但肺炎球菌感染的嚴重性不容忽視，于是羅伯特·奧斯特里安再次開展了肺炎球菌多糖疫苗的研究工作[56]。從20 世紀70 年代末起，全球多個國家和地區開展了不同價次的肺炎球菌多糖疫苗臨床試驗。這些臨床試驗充分證明了疫苗的有效性，即疫苗可以作為有效預防肺炎球菌感染的手段在市場上推廣。1977 年，十四價肺炎球菌多糖疫苗在美國獲批上市[56]。在此基礎上，疫苗配方得到優化、具備更高價次的二十三價肺炎球菌多糖疫苗于1983 年問世[56]。
由于莢膜多糖是T 細胞非依賴性抗原，肺炎球菌多糖疫苗存在一定弊端，即在2 歲以下嬰幼兒中的免疫原性不是十分理想。同時，鑒于20 世紀90 年代Hib 結合疫苗顯現出的有效性，科學家們開始考慮參照同樣的方式，將肺炎球菌的多糖和特定的蛋白質載體進行結合，由此催生了肺炎球菌結合疫苗。2000 年，七價肺炎球菌多糖結合疫苗作為世界上第一個此類產品獲批上市[57]。此后，更高價次的結合疫苗陸續問世（包括葛蘭素史克的Synflorix、輝瑞的Prevenar 13）。由于載體蛋白的存在，結合疫苗展現出更具優勢的免疫原性；加之對侵襲性感染的有效性，其在全球范圍內獲得了廣泛推廣。
基于功能基因組的分析，肺炎球菌含有多達500 余種表面蛋白[2]。隨著科學家們對這些表面蛋白在感染中的致病機制和作用原理進行研究，相關蛋白疫苗的研發將進一步加快。相比其他技術路線，蛋白疫苗具有更理想的、針對不同莢膜血清型的交叉保護作用。
2.3 以消化道疾病為基礎的聯合疫苗
2.3.1 輪狀病毒聯合疫苗的發展
輪狀病毒感染是造成嬰幼兒嚴重急性腹瀉的主要原因。因為缺乏有效的藥物治療手段，臨床上通常采用口服補液、靜脈輸液等方式治療輪狀病毒感染，所以接種安全、有效的疫苗是有效降低輪狀病毒感染發病率和死亡率的有效策略。早在2009 年，WHO 就曾建議所有國家和地區將輪狀病毒疫苗納入免疫規劃，特別是在輪狀病毒胃腸炎相關死亡率較高的國家和地區[58-59]。2013 年，WHO 在關于輪狀病毒疫苗的立場文件中再次提倡將疫苗作為針對腹瀉疾病的有效預防和治療手段[60]。2020 年，中華預防醫學會發布的《兒童輪狀病毒胃腸炎免疫預防專家共識（2020 版）》中同樣指出，疫苗接種是預防輪狀病毒相關腹瀉的有效手段[61]。
1973 年，露絲·畢夏普等通過電子顯微鏡發現車輪狀的病毒粒子。其因具有獨特的形態特征，后被正式命名為輪狀病毒。根據病毒衣殼蛋白VP6 所產生的不同抗原性，輪狀病毒可分為8 個組（A~H），造成人類感染的主要為A 組輪狀病毒[2]。輪狀病毒分類工作組將其進一步分為42 個G 和58 個P 血清型或基因型[62-63]。然而，并非所有基因型的輪狀病毒都會感染人類，且感染人類的基因型會隨時間、地點等因素發生變化，造成感染的主要基因型包括G9P[8]、G8P[8]、G3P[8]、G1P[8]、G2P[4]、G4P[8] 等[64]。在我國流行的主要輪狀病毒基因型為G1、G2、G3、G4、G9和P[8][64-65]。此外，有研究發現接種輪狀病毒疫苗后產生的保護作用會使輪狀病毒流行株發生變化（發生重組或重配），有可能會造成流行型別的轉換或產生新的變異株。
1998 年， 四價人- 猴重配輪狀病毒疫苗RotaShield 獲批上市，這是首個多價輪狀病毒疫苗[66]。美國在該疫苗上市后不久便將其納入免疫程序，但因產品使用導致的腸套疊事件于次年退出市場。通過大樣本量的臨床研究，默沙東研發的口服五價人- 牛重配輪狀病毒減毒活疫苗RotaTeq于2006 年在美國獲批上市，包含G1、G2、G3、G4 和P[8] 共5 個型別[67]。此后，多個國家和地區的衛生監管機構將該品種納入免疫規劃，使其成為目前全世界范圍內使用最為廣泛的輪狀病毒疫苗品種。2018 年，該疫苗以樂兒德為中文商品名在我國獲批上市， 包含G1、G2、G3、G4 和G9共5 個型別[68]。2017 年，印度血清研究所研發的五價人- 牛重配輪狀病毒減毒活疫苗Rotasiil 在印度上市， 包含G1、G2、G3、G4 和G9 共5個型別，但使用國家及地區較為局限[2,69]。2023 年，蘭州生物制品研究所研發的口服三價人- 羊重配輪狀病毒減毒活疫苗在我國獲得上市許可，成為我國首款自主研發的多價輪狀病毒減毒活疫苗[70]。
無論是以單毒株為基礎的疫苗，還是以多毒株為基礎的疫苗都可以有效預防由輪狀病毒引發的感染。但相較于前者，后者可以對流行的輪狀病毒毒株產生更廣泛的保護效果。盡管通過10 余年的疫苗使用，由輪狀病毒感染導致的死亡率大幅下降，但是由于疫苗種類有限、疫苗自身的接種要求以及市場供需不平衡等，輪狀病毒疫苗的普及進程較慢。由于輪狀病毒可能在感染時發生重配或因重組發生基因變異而產生新的毒株，需要進一步加強各地區的流行病學監測工作，及時發現和識別流行株，避免免疫逃逸。因此，確保輪狀病毒疫苗產品供應，提高接種覆蓋率，針對毒株的變化情況加速相關疫苗品種的研發，以及提升產品有效性是當前面臨的主要問題。同時，相關疫苗生產廠家正在采用新型技術路線開展研發工作，如滅活疫苗、重組蛋白疫苗、病毒樣顆粒疫苗等。此外，采用mRNA 技術的三價輪狀病毒疫苗也在研發當中[71]。目前，我國武漢生物制品研究所、科興生物等均在進行多價輪狀病毒疫苗研發工作，其中研發進程居于前列的為武漢生物制品研究所研發的口服六價重配輪狀病毒活疫苗[69]。
截至目前，我國尚未將輪狀病毒疫苗納入國家免疫規劃，接種率存在兩極分化的情況，經濟發達的地區相對較高。由于輪狀病毒疫苗上市時間較短，相關普及工作還需要進一步加強，從而增進公眾對于該疫苗的了解，提升其接種率，形成有效的免疫保護。
2.3.2 腸道病毒聯合疫苗的發展
腸道病毒可引發嬰幼兒出現包括嚴重神經系統疾病在內的多種臨床癥狀[2]。目前已知的腸道病毒有100 多種血清型[2,72]。腸道病毒A 組，特別是其中的71 型為造成手足口病的主要病原體，嚴重威脅嬰幼兒的健康和安全[73]。
手足口病多發于亞洲地區的相關國家和地區，是對亞太地區公共衛生安全造成不良影響的疾病之一[74]。2008 年，我國安徽阜陽暴發嚴重的手足口病疫情，經過病原體分離等一系列研究工作，研究人員發現造成感染的正是腸道病毒71 型（EVA71）[75]。除此之外，容易引發手足口病的還有柯薩奇病毒A 組6 型（CV-A6）、10 型（CV-A10）和16 型（CV-A16）等[76]。
2015 年，由中國醫學科學院醫學生物學研究所自主研發的EV-A71 滅活疫苗率先獲批上市[77-78]。得益于疫苗的使用，近年來我國由EV-A71 引發的手足口病發病率和死亡率得到了極大程度的控制。然而，由于腸道病毒不同血清型之間沒有交叉反應，針對EV-A71 的手足口病滅活疫苗無法有效預防由其他病原引起的手足口病[79]。根據流行病學相關信息，近年來我國手足口病的病原譜發生了較大變化，已由之前的EV-A71 和CV-A16占主導變為CV-A6 和CV-A10 占主導[80]。因此，研發多價手足口病疫苗迫在眉睫。目前，全球相關疫苗企業和研究機構均在開展多價手足口病疫苗的研發。除了采用傳統的滅活技術路線外，近年來還有研究人員采用病毒樣顆粒技術進行疫苗研發[81]。更高價次、采用新技術制備的手足口病疫苗有望于未來幾年內取得成功。
2.4 人乳頭瘤病毒聯合疫苗的發展
作為導致宮頸癌的元兇，人乳頭瘤病毒（HPV）擁有多達200 余種型別[82]。早在1976 年，楚爾·豪森就曾推斷HPV 可能是造成宮頸癌的原因[83-84]。隨著他和同事在20 世紀80 年代對HPV 的DNA的成功分離，以及后來通過相關的流行病學研究發現，大部分HPV 感染為良性且具有自限性；僅有12 種型別具有致癌性[2,85]，對人們可能造成高危影響、較為典型的是HPV16 和HPV18[2,86-87]。1991 年，伊恩·弗雷澤和同事制備出HPV16 病毒樣顆粒，使得HPV 疫苗的研發成為可能[88]。
目前，含有多型別的HPV 疫苗已成為多價疫苗的典型代表。商業化的HPV 疫苗品種均含有HPV16 和HPV18 兩個高危型別。國際上，2006 年，默沙東研發的四價重組疫苗佳達修（含HPV6、HPV11、HPV16 和HPV18）成為全球首個獲批上市的HPV 疫苗。2009 年，葛蘭素史克研發的二價重組疫苗希瑞適（含HPV16、HPV18）獲批上市。2014 年，默沙東的升級版產品九價重組疫苗佳達修（含HPV6、HPV11、HPV16、HPV18、HPV31、HPV33、HPV45、HPV52和HPV58）也獲批上市[89]。2016~2018 年，以上3 個疫苗品種作為第二類疫苗被成功引入國內市場。2019 年，廈門萬泰的二價疫苗馨可寧（含HPV16、HPV18） 獲批上市[90] ；2022 年， 沃森生物的二價疫苗沃澤惠（含HPV16、HPV18）也獲得上市許可[91]。兩款產品于近年成功通過WHO 預認證，實現產品出口，在充分證明我國疫苗研發企業實力的同時，有效提升了全球HPV 疫苗的供應能力。
根據WHO 發布的關于HPV 疫苗的立場文件[92] 以及《加速消除宮頸癌全球戰略》（Global Strategy to Accelerate the Elimination of Cervical Cancer as a Public Health Problem）[93-94] 等文件，在GAVI 的大力推動下以及疫苗帶來的實際獲益（通過簡單的疫苗接種可以有效預防HPV 引發的宮頸癌）的影響下，目前HPV 疫苗已被多個國家及地區納入免疫規劃。截至目前，我國已有多個省份安排免費接種二價HPV 疫苗。隨著HPV 疫苗在全球范圍內的大力普及，HPV16 和HPV18 的流行率以及生殖器疣的發病率均呈現大幅下降趨勢[95-97]。然而，由于疫苗價格昂貴、公眾對于疫苗了解有限、接種疫苗不能防范所有型別的HPV，疫苗推廣仍在一定程度上受到影響。針對現有疫苗缺陷，相關企業積極開展迭代疫苗的研發工作，如進行單劑次、更高價次、覆蓋年齡更廣的疫苗品種研究，采用不同表達系統、生產工藝、接種途徑，簡化接種程序、使價格更具優勢等。在我國，萬泰生物、康樂衛士、沃森生物等多家疫苗企業研發的多價HPV 疫苗均已取得積極臨床進展，多款在研疫苗有望于近年投放市場使用。其中，由康樂衛士和成大生物共同研發的重組十五價HPV 疫苗已于2024 年3 月啟動Ⅰ期臨床試驗[98]，這是目前全球范圍內最高價次的HPV 疫苗[99]。
3、聯合疫苗研發面臨的挑戰
盡管聯合疫苗具有諸多優點，但因涉及多種組分，并不等同于不同組分的簡單混合或同時接種，在研發、生產、質量控制、臨床試驗和運用等環節均面臨不少挑戰。因此，將聯合疫苗視為整體，全面考慮抗原、工藝、免疫程序、免疫和安全性等方面的相容性十分必要。
3.1 抗原的相容性
由于聯合疫苗通常含有不同種類或基因型別的抗原成分，不同成分在聯合過程中不可避免會發生相互作用，如果抗原成分不“兼容”，或者各類抗原的配比不理想，輕則無法產生保護效果，重則會造成嚴重的不良反應。因此，抗原的相容性問題是聯合疫苗研發過程中首先需要考慮的問題。通過進行鑒別試驗、抗原含量檢測、效價檢測等確保聯合疫苗中每個組分或型別的疫苗符合其作為單苗或單價原液時的質量要求，是研發聯合疫苗的前提條件。換言之，只有每個組分或型別符合質量要求，才能為抗原的聯合奠定基礎。不同抗原在聯合過程中往往相互影響，因此應對不同抗原間的相互作用進行充分研究。例如，在DTwP 和IPV 聯合過程中，后者的細胞基質能溶解百日咳菌體，從而降低百日咳的效力[39]。即便是同一個病原體的不同型別在聯合時也會彼此干擾。由于同時接種單價的3個血清型疫苗會互相影響，OPV 是在不同血清型單價疫苗研發成功后的1~2 年才得以獲批上市[2]?，F階段廣泛使用的、以DTaP 為基礎的聯合疫苗廣泛存在一個弊端，即同Hib 疫苗聯合后莢膜多糖的組分聚核糖基核糖醇磷酸酯（PRP）抗體水平不高[2,24,100-101]，即便是聯合程度最高的六價疫苗也存在這個問題[24,102-103]。在臨床前大鼠動物模型的研究中發現，在將Hib 疫苗和破傷風類毒素（TT）或將Hib 疫苗和含絲狀血凝素（FHA）在內的無細胞百日咳疫苗進行聯合接種時，TT 和不同無細胞百日咳同Hib 疫苗結合會導致抗PRP 反應下降，且下降的程度與將DTaP 和Hib 疫苗進行聯合接種時類似[24,104]。TT 在聯合疫苗中除了以組分的形式出現外，還作為Hib 疫苗結合在莢膜多糖PRP 上的載體蛋白。其之所以導致抗體水平下降，可能是因為游離未結合的TT 對Hib 疫苗中的PRP-TT 結合物造成影響，如Hib 結合抗原中TT 特異性和PRP 特異性B 細胞間的競爭，TT 特異性B 細胞通過克隆擴張抑制了PRP 反應，TT 載體蛋白通過物理方式阻止結合抗原和PRP特異性B 細胞進行結合[24,105]。在同含FHA 的無細胞百日咳疫苗進行聯合接種時，抗PRP 水平下降是由于體內外產生的IL-12 和IFN-γ 產生了極強的抑制作用[24,104,106]。盡管多個研究發現Hib抗體水平下降，但這并不影響其為機體產生有效保護。除Hib 疫苗外，在一項DTaP 和HepB 疫苗聯合接種的研究中發現，相較于分別接種兩種疫苗，聯合接種會造成HepB 抗體水平下降，但仍超過血清保護水平[24,107-108]。因此，在對不同抗原成分進行聯合的過程中，不同抗原間可能會產生競爭，或形成抑制作用，也可能會受到載體蛋白的干擾。最理想的狀況是不同型別或不同抗原間不存在相互干擾，即使存在干擾也應該在可接受的范圍內，這是聯合疫苗制備成功的前提。
3.2 工藝的相容性
在疫苗的生產過程中，通常會通過添加佐劑、防腐劑或穩定劑等增強疫苗的免疫效果或提高其穩定性。如果按照每個疫苗自身的生產工藝，僅對不同組分進行混合，會對產品造成嚴重影響，因此需要考慮工藝的相容性。疫苗制備過程中往往通過添加佐劑來增強免疫應答。相關研究證實，不含佐劑的IPV 疫苗在同含有鋁佐劑的DTaP-HepB 疫苗聯合過程中，鋁佐劑并未對IPV 造成影響[109]。在增強免疫應答的同時未對各組分造成影響當然是最理想的狀況，但當含有佐劑的疫苗和其他抗原發生相互作用時，有可能會對免疫應答造成影響，不一定總是發揮積極作用。作為常使用的疫苗佐劑，鋁佐劑（如氫氧化鋁、磷酸鋁）是通過離子非共價鍵與滅活疫苗結合。當含鋁佐劑的疫苗在同不含佐劑的疫苗進行聯合時，可能會產生佐劑效用移位，降低含佐劑疫苗的免疫原性。除此之外，佐劑也有可能同另外的抗原結合，改變不含佐劑疫苗抗原的免疫應答[2]。除前文探討的DTaP 和Hib 疫苗聯合接種時抗體水平下降的原因，還有研究表明造成Hib 抗體水平下降的原因可能是佐劑。當把Hib 疫苗單獨吸附到氫氧化鋁佐劑上時，大鼠抗PRP 抗體水平下降5~11 倍不等[24,104]?？赡艿靡嬗谌毎偃湛纫呙绲?ldquo;佐劑”效用，目前尚未發現使用以DTwP 為主的聯合疫苗出現此類情況。故有理由推斷，佐劑的存在造成了抗體水平下降。因此，在疫苗的研發和生產中必須確保不同組分的工藝相容，不會因組分間不同的生產工藝對產品質量造成影響。
3.3 免疫程序的相容性
聯合疫苗和免疫程序二者相互作用、相互影響。一方面，免疫程序的設置影響著聯合開發何種疫苗。如果免疫程序不一致，就暫時不具備聯合的可能性。另一方面，隨著越來越多的疫苗產品問世和使用，流行病學信息可能發生改變，如何在單苗和聯合疫苗、上一代聯合疫苗和新一代聯合疫苗間進行選擇，會對免疫程序的設置造成影響。在開展以DTP 為基礎的聯合疫苗研究時，聯合Hib 疫苗是諸多疫苗生產企業的第一選擇，這正是因為兩者具有并不沖突的免疫程序。根據《國家免疫規劃疫苗兒童免疫程序表（2021 年版）》（表1），HepB 疫苗的免疫程序為出生時和1 月齡時分別接種一劑進行基礎免疫，6 月齡時接種一劑進行加強免疫；這不同于DTaP 疫苗接種程序，即3、4、5 月齡時分別接種一劑進行基礎免疫，18 月齡時接種一劑進行加強免疫。是否對免疫程序進行調整，使聯合HepB 疫苗在內的多聯多價疫苗成為可能，仍需要相關監管政策的支持，確保免疫程序相容。除此之外，面對諸多同類聯合疫苗的選擇，四聯、五聯和六聯疫苗往往含有重復成分，如果受種者事先已經接種過其中的組分，是否需要重復免疫也是值得商榷的問題[110]。
3.4 免疫的相容性
接種疫苗后產生有效的免疫原性才能為機體提供保護。如果接種聯合疫苗后所形成的抗體應答水平同接種單個疫苗品種時不可比，那么疫苗的有效性將存疑。在MMR 疫苗的聯合過程中，由于3種病原體均為RNA 病毒，生產工藝相似，組分間沒有明顯的相互干擾，研發很快取得了成功。但在MMRV 四聯疫苗的研發過程中，由于水痘病毒為DNA 病毒，免疫應答易受到其他組分的干擾，通過提高水痘疫苗中的病毒抗原濃度，有效增強了接種后機體產生的抗體水平，從而在人體內形成有效的免疫反應，為該產品的聯合提供了客觀保障[2,39,110]。確保各組分形成有效的免疫反應，達到必要的抗體水平，做到免疫上的相容，是聯合疫苗研發中需要充分研究的內容之一。
此外，有時需要添加防腐劑以確保聯合疫苗中成分的穩定性，但防腐劑的存在可能會對其他組分造成影響（如硫柳汞影響IPV 效力），采取“物理隔絕”方法（將產品分裝在雙腔注射器內）可以有效解決物理上的免疫相容性問題[2,39]。因六聯疫苗嬰護寧不同抗原組分的性質存在差異，為確保疫苗的有效性和穩定性，將白喉、破傷風、無細胞百日咳、IPV 和HepB 以液體形式分裝在注射器內，將Hib 以凍干粉劑的形式分裝在西林瓶內；在進行接種時，需要重新配制，即將液體組分注射到西林瓶內進行重溶[111]。
3.5 安全性的相容性
無論以何種形式呈現，疫苗的安全性都是首先需要得到保證的。從風險- 獲益角度分析，雖然聯合疫苗可以減少接種次數，但并不意味著受種者愿意承受發生率更高的不良反應。聯合疫苗中的成分往往是已經經過臨床研究、大規模人群使用、擁有大量安全性數據、以單個品種上市的疫苗產品。此外，這些單個品種疫苗在上市后與其他品種疫苗進行同時接種時也積累了相關的安全性數據。在進行聯合疫苗研發過程中，可以參考這些數據對安全性進行相容性評估，但這并不意味著聯合疫苗不會產生新的安全性風險，仍需要在臨床試驗中證明聯合過程不會顯著降低各成分的安全性[2]。
免疫學理論和研究表明，同時暴露于多種結合抗原有可能導致免疫反應的增強或減弱[2,112-113]。聯合疫苗可能產生單個疫苗品種不存在的毒力或發生毒力逆轉等情況，同樣需要在研發過程中予以充分研究。在確保有效性的同時，降低抗原含量，對各階段的殘留物質進行嚴格的質量控制，可有效確保產品的安全性，降低因疫苗接種產生的不良反應。相較于接種單苗，接種聯合疫苗產生的不良反應發生率略高，尤其是局部不良反應。值得注意的是，全身不良反應的嚴重程度取決于聯合疫苗中引發不良反應最強的組分，而不是等同于所有原不良反應的疊加。通常來說，聯合疫苗所產生的免疫應答會比分別使用單個疫苗時形成的免疫應答略低。在此情況下，疫苗生產企業通常會采取濃縮或者減少劑量的方式確保聯合疫苗保持與單個疫苗類似的體積和濃度。在此過程中，需要特別關注疫苗的配比和濃縮工藝，以免對產品的安全性造成影響。在DTP-Hib 四聯疫苗的研究過程中，無論是以全細胞百日咳還是以無細胞百日咳為基礎的聯合疫苗，接種后均能產生有效抗體，且產生的不良反應均類似其以DTwP 或DTaP 使用的情況，有的甚至比單獨使用時還低。類似的情況還有DTP-HepB-Hib 五聯疫苗，確保各個組分聯合后的安全性也是聯合疫苗研發中必須考慮的問題。
如今，各國及地區監管機構非常重視聯合疫苗的安全性問題，采取了一系列監測措施并開展了相關研究。在臨床研究過程中通常要求擴大樣本量，或在本國或地區的特定人群中開展臨床試驗，觀察不良反應的發生頻率、嚴重程度等情況來充分確保疫苗的安全性。在疫苗上市后，通過不良反應監測系統對聯合疫苗接種引起的不良反應進行嚴密監測，以確保其在真實世界中的安全性。
4、小 結
聯合疫苗從誕生至今不過短短幾十年，但其在疾病預防和控制方面發揮的作用不可小覷。面對隨時可能出現的新型疾病和隨時變化的流行病學，優化疫苗配方、使用替代佐劑、采用全液體劑型、實現更高程度的聯合、具備更好安全性和有效性的聯合疫苗研發之路任重道遠。隨著科學技術水平和創新程度的不斷提高，聯合疫苗研發必定擁有光明的發展前景，將在免疫規劃和疾病防控中扮演更為重要的角色。
引用本文
劉一凡,楊盛然,王佑春*.聯合疫苗研發現狀及趨勢[J].中國食品藥品監管,2024(11):4-19.
來源：中國食品藥品監管雜志
