马福宝 许卫国 陈勇 陆敬忠 丁筱竹 王亚龙 范刚

肺结核疫情的控制,预防是关键。在肺结核预防用生物制品中,卡介苗(BCG)虽被广泛应用,但其保护效果一直尚存争议,而且其保护作用在接种后会逐渐减弱丧失,目前大多数国家包括中国不再复种BCG。

近20年来Stanford等[1]学者进行了长期的系列研究,均证明母牛分枝杆菌菌苗具有良好的免疫治疗和免疫预防作用,是迄今为止最好的结核病免疫调节剂。但从许多文献报道来看多侧重于治疗方面[2-3],而用于预防方面的效果尚未见报道。目前,大龄儿童及集体机构的学生或成人肺结核发病率均有上升趋势,加强这部分人群的免疫预防工作是十分迫切的。因此,为探讨母牛分枝杆菌菌苗预防肺结核的现场流行病学效果,笔者开展了双盲对照的前瞻性研究,现将结果报告如下。

资料与方法

一、研究对象与分组

本研究在南京的浦口区、常州的新北区、淮安的楚州区、宿迁的宿豫区开展的,凡是辖区内当年新入学的小学新生、初中新生和大学新生都纳入观察对象。共选择小学新生10 501名、初中新生12510名、大学新生20094名,严格按照入选标准和排除标准的要求进行选择,确定本次研究的研究对象,持续观察3年。

选中的研究对象以班级为单位,首先进行结核菌素(PPD)试验。根据PPD检查的结果分为PPD强阳性组(硬结平均直径＞15 mm或者不论硬结大小,局部出现水泡、坏死、淋巴管炎)、PPD中轻度组(硬结平均直径5～15 mm)、PPD阴性组(硬结平均直径＜5 mm)三类。

对每类学生应用随机数字表进行随机编号(先将受试对象依次编号为1,2,3……,应用随机数字表,查得每个受试对象的随机数),凡单数受试对象分配到实验组;双数受试对象分配到对照组。本次研究实际实验组21 684名,对照组21421名,分组情况见表1。

二、入选标准与排除标准

入选标准：(1)小学新生：5～7岁常住健康儿童;初中新生11～13岁常住人口;大学一年级入学新生,年龄在17～22岁。(2)近期无结核病感染。(3)近1个月未接种过减毒活疫苗者。(4)腋下体温低于37℃者。

在研究对象筛选及试验评价过程中,所有被发现的活动性肺结核患者将及时报告并移交当地疾病预防控制中心进行管理。

排除标准：(1)预防接种有过敏史者。(2)有过敏,惊厥,癫痫,脑病和精神等病史或家族史。(3)对疫苗中的任何成分过敏者。(4)患血小板减少症或其他凝血功能障碍者。(5)已知免疫功能损伤或低下者。(6)患有先天畸形、发育障碍或严重的慢性病者。(7)入选前3个月参加过其他药物试验者。(8)已知或同时患有疾病包括：呼吸系统疾病、急性感染或慢性病活动期、幼儿母亲或本人有HIV感染、心血管疾病、严重高血压、恶性肿瘤治疗期间、皮肤病。

三、实验组和对照组用的疫苗

实验组使用母牛分枝杆菌菌苗,每次剂量为22.5 μ g/针,按 0 、1 、2 个月分别注射 1 次。用 1 ml注射用水溶解,臀部肌内深部注射。对照组使用乙肝疫苗,每次剂量为5 μ g/针,按0、1、2个月分别注射1次,于上臂三角肌肌内注射。

四、资料收集方法

根据项目要求设计了学生健康情况随访表等资料,内容包括学生基本情况、观察期间患病情况及不良反应发生情况。资料由各疾病预防控制中心发放给校医或班主任老师,由校医或班主任老师负责按月报告填写并主动搜集患者,询问学生发病情况。资料填写完成后,由区县疾病预防控制中心收集,收集后交市疾病预防控制中心,按月上报至省疾病预防控制中心进行资料审核和汇总、分析。

五、统计学方法

两组接种反应观察结果比较用u检验;两组结核和过敏性疾病发生率比较用 χ2检验。P值＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

一、接种反应观察情况

1.全身不良反应发生情况：实验组共接种21 684名,发生全身不良反应151例。其中发热发生率为3.69‰,其他全身不良反应,如头痛、腹痛等的发生率为3.27‰,与对照组相比,发热反应发生率差异无统计学意义(u=1.71,P＞0.05),但其他全身不良反应发生率的差异有统计学意义(u=5.29,P＜0.05)(表2)。

2.局部不良反应发生情况：实验组共接种21 684名,发生局部红肿硬结46例,其中红肿发生率为1.71‰、硬结发生率为 0.42‰,与对照组相比,差异均无统计学意义(u=1.9,P＞0.05;u=1.04,P＞0.05)。

二、预防肺结核的效果

通过3年的观察,在观察人群中搜集到肺结核患者19例,其中肺结核的发病率实验组为0.14‰,对照组为0.51‰,差异有统计学意义(χ2=4.671,P=0.031)。计算保护率为[(对照组发病率-实验组发病率)/对照组发病率×100%] =(0.51‰-0.14‰)/0.51‰×100%=72.5%(表3)。

表1 两组观察人群中PPD试验结果的比较

表2 不同观察人群在两组疫苗接种后不良反应发生情况的比较

表3 不同观察人群3年后两组肺结核发病情况比较

表4 不同观察人群3年后两组过敏性疾病的发病情况比较

肺外结核发病率实验组为0.05‰,对照组为0.19‰,差异无统计学意义(χ2=1.84,P=0.216)。说明母牛分枝杆菌疫苗对预防肺结核病有较好的现场流行病学效果,但对肺外结核发病率的控制有待进一步观察。

三、预防过敏性疾病的效果

通过3年的观察,过敏性哮喘发生率观察组为0.46‰,对照组为1.31‰,差异有统计学意义(χ2=8.755,P=0.003)。过敏性皮肤病发生率观察组为3.04‰,对照组为4.29‰,差异有统计学意义(χ2=4.619,P=0.032)。过敏性鼻炎发生率观察组为3.04‰,对照组为3.55‰,差异无统计学意义(χ2=0.834,P=0.361)(表4)。

讨 论

结核病的预防自1921年BCG首次被用作人抗结核菌疫苗,此后被广泛使用。但是,在不同地区、不同人群对卡介苗抗结核的保护性存在着争议。例如,通过10批随机的BCG对照试验,BCG的抗结核保护力在不同人群中的波动为0%～80%[4]。1972年WHO在南印度Chingleput地区对几十万人群进行BCG保护力试验观察,结果显示无保护力[5]。而且发现BCG接种后同时诱发2种性质相反的免疫反应,即保护性和组织破坏性的病理免疫反应。因此,期望有一种比BCG更好的替代菌苗,这是结核病控制的基础研究的重要课题。Stanford等[2]曾经在大批学龄前儿童中进行BCG和BCG加母牛分枝杆菌菌苗对比试验,经皮肤试验证实,后一组效果比单用BCG好,认为单用母牛分枝杆菌菌苗作为肺结核预防的可能性是有的。

母牛分枝杆菌是1964年英国Boenicke等[1]从牛乳腺中分离出的无毒非结核分枝杆菌,属RunyonⅣ群速生菌,母牛分枝杆菌有4种类型抗原,其中Ⅰ型抗原为所有分枝杆菌包括结核分枝杆菌共有,称共同抗原。母牛分枝杆菌含有丰富的共同抗原,因此与BCG、人型结核分枝杆菌有相似的抗原性和免疫原性,可介导共同性保护免疫。但不含Ⅳ型抗原,所以不引起变态反应和组织坏死,因为Ⅳ型抗原可介导变态反应引起组织坏死[6]。实验研究还证实,母牛分枝杆菌有增强动物细胞免疫功能和抗结核菌感染的作用[8]。因此,可以说是预防肺结核的一个很有发展前景的疫苗。本研究结果为：接种母牛分枝杆菌菌苗组的肺结核发病率为0.14‰,对照组为0.51‰,差异有统计学意义(χ2=4.671,P=0.031),保护率可达72.5%,说明母牛分枝杆菌菌苗对预防肺结核病有较好的现场流行病学效果。

据报道,母牛分枝杆菌对免疫功能低下者有刺激作用,可提高其免疫力,而对免疫功能亢进处于超敏状态下的动物的免疫力起抑制作用[7]。母牛分枝杆菌菌苗对PPD阴性者可明显增强细胞免疫功能;而对于PPD阳性、细胞免疫功能指标较高者,有一定的调节功能,降低其免疫反应,但对免疫功能指标较低的PPD阳性者仍有提升其免疫力的功能[8]。

据文献报道,母牛分枝杆菌可启动Th1型细胞因子介导的免疫反应,促进分泌白细胞介素Ⅱ(IL-2)和γ干扰素(IFN-γ),激活巨噬细胞增强对结核菌的呑噬作用,还可增加 H2O2和NO的水平[9]。H2O2能消除自由基的有害作用,NO是细胞间的信使,有多种功能,调节免疫反应是其中的重要功能之一。

本研究结果为：接种母牛分枝杆菌菌苗组的过敏性哮喘发生率为0.46‰,对照组为1.31‰,差异有统计学意义(χ2=8.755,P=0.003)。过敏性皮肤病发生率实验组为3.04‰,对照组为4.29‰,差异有统计学意义(χ2=4.619,P=0.032)。说明母牛分枝菌菌苗与已经广泛应用的其他疫苗相比,对预防过敏性哮喘和过敏性皮肤病等免疫相关的疾病也有较好的现场流行病学效果。

因此在世界范围内结核病的现状及控制似乎已经令人感觉十分困难的情况下,探讨用母牛分枝杆菌菌苗预防肺结核尤其是用于大龄儿童及青少年的结核病免疫预防有非常积极的意义。

[1] Stanfo rd JL,Bahr GM,Rook GA,et al.Immunotherapy with Mycobacterium vaccaeas an adjunct to chemotherapy in the treatment of pulmonary tuberculosis.Tubercle,1990,71(2)：87-93.

[2] Stanfo rd JL,Grange JM.The promise of immuno-therapy for tuberculosis.Respir Med,1994,88(1)：3-7.

[3] 罗永艾,卢永华,郭述良,等.母牛分枝杆菌菌苗在难治肺结核治疗中的作用.中华结核和呼吸杂志,2000,23(2)：85-88.

[4] 吴雪琼,金光甫.结核病DNA疫苗的现状与未来.中国防痨杂志,2003,25(5)：329-310.

[5] 庄玉辉,李国利,王国治,等.母牛分枝杆菌制剂在结核病免疫治疗与预防应用的研究进展.微生物学通报,1995,22(2)：108-109.

[6] 全国微卡菌苗临床研究协作组.母牛分枝杆菌苗在初治肺结核治疗中的作用.中华结核和呼吸杂志,2001,24(1)：20-25.

[7] Pozniak A,Stanford JL,Grange JM.Mycobacterium vaccae immunotherapy.Lancet,1991,338(8781)：1533-1534.

[8] 马福宝,陶红,毕诚,等.母牛分枝杆菌疫苗预防结核病的细胞免疫学和安全性研究.中国计划免疫,2006,12(6)：501-503.

[9] 王国治,赵桂芳,李晓明,等.母牛分枝杆菌制剂通过一氧化氮进行免疫调节的作用.中华结核和呼吸杂志,1996,19(3)：140-142.