摘要:在英国(UK)2022/23年度,流感病毒感染率回升至COVID-19大流行前的水平,给本已紧张的国家卫生服务(NHS)带来了沉重负担,这主要是由于初级保健和急诊就诊次数的增加以及随后的住院治疗。年龄在4岁以下和65岁及以上的人口群体,以及那些有潜在健康问题的人,面临流感相关住院的最大风险。流感病毒疫苗技术的最新进展可能有助于减轻这一负担。本综述旨在通过描述目前在英国和更广泛地区使用的不同技术,总结流感病毒疫苗领域的进展。综述还描述了正在开发中的疫苗技术,包括mRNA和通用流感病毒疫苗,这些疫苗旨在提供更广泛或增强的保护。这是一个激动人心且重要的流感病毒疫苗时代,进步对于保护一种仍然给所有人群带来沉重负担的疾病至关重要,尽管自首批流感病毒疫苗部署以来已经过去了80多年,这种病仍然对最脆弱的人群产生不成比例的影响。
1.引言
虽然流感病毒已经流行了数个世纪,疫苗已有80多年的历史,但在过去二十年中,流感研究和控制取得了实质性进展,包括引入了几种新的疫苗技术。在这篇综述中,我们首先简要概述了当前的流行病学和疫苗政策格局,然后描述了现有的疫苗技术以及有关其效力和效果的临床数据。
1.1.流感负担
流感病毒在英国(UK)和全球范围内造成了巨大的疾病负担。2017年,全球估计有14.5万人死亡,950万人因流感相关的下呼吸道感染而住院。在COVID-19大流行期间流感病例数减少后,最近的数据显示,病例数现在与大流行前的水平相当(图1)。
图1展示了2016/2017至2022/2023流感季节期间,全球流感监测和应对系统(GISRS)为世界卫生组织欧洲区域分析的流感病毒样本。数据来源于FluNet(https://www.who.int/tools/flunet)。根据许可证(https://creativecommons.org/compatiblelicenses),已对该图的风格和格式进行了修改。GISRS代表全球流感监测和应对系统,WHO代表世界卫生组织。
在2022/23年度英格兰流感季节,有8751例确诊的流感病毒感染住院病例,估计有14623例与流感相关的超额死亡。与2018/19和2019/20季节的5144和8800例超额死亡相比。4岁及以下儿童和65岁及以上成人有最高的流感相关住院风险。其他有严重流感疾病或并发症风险的人口亚群包括那些有慢性医疗或免疫抑制状况的人,如移植接受者,以及有高风险增加暴露于流感病毒的卫生保健工作者。在英国,认为有风险的医疗状况和推荐接种流感病毒疫苗的群体列在表1中;这些群体在不同国家之间会有所不同。此外,流感病毒感染增加了孕妇的住院风险,并且可能对发育中的胎儿造成伤害。因此,建议孕妇在任何孕期接种灭活流感病毒(IIV)疫苗,为母亲提供保护,并通过被动方式为婴儿在最初的2-3个月提供保护。支持这一建议的证据包括一项测试阴性的病例对照研究结果,该研究表明母亲接种流感病毒疫苗与3个月以下婴儿的疫苗效力为53%相关[95%置信区间(CI):30, 68],针对流感相关住院和急诊科就诊。与流感病毒感染相关的急性呼吸道症状已被广泛报道;然而,更近期的研究表明,流感病毒感染与广泛的不良结果和长期影响有关,包括加重潜在医疗状况,增加对继发细菌感染的易感性,心血管事件如心肌梗死,具有高基线脆弱性的老年人功能下降,以及妊娠并发症。因此,通过季节性流感病毒疫苗接种降低疾病严重程度可能会导致一系列健康益处。
1.2.流感病毒特点
流感病毒有四种类型;其中,流感A型和B型病毒会引起季节性流行。流感A型病毒被分为不同的亚型,而流感B型病毒则被分为两个不同的谱系,即B-Victoria和B-Yamagata。流感A型病毒根据病毒表面的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)糖蛋白的类型存在不同的亚型;这些糖蛋白有助于感染宿主细胞。HA允许病毒进入宿主细胞,而NA则从宿主细胞中切割成熟的病毒。有证据表明,针对HA和NA的抗体通过不同的机制发挥作用,而HA抗体能够阻止流感病毒感染,NA抗体则允许感染但可能会减轻疾病严重程度。
在病毒复制过程中,HA和NA表面糖蛋白自然发生突变,有时会导致不同的抗原特性。抗原漂移涉及HA和NA的小变化,这些变化通常随时间积累,可能导致病毒在抗原上与以往流感毒株感染或疫苗接种后产生的抗体不再那么识别,随着时间的推移,这会导致以前获得的免疫力降低。抗原漂移发生在流感A型和B型病毒中,可能导致流行病。流感A型病毒也可能由于基因重组发生抗原转变,包括编码HA和/或NA的基因发生重大且突然的变化。例如,2009年出现了一种新的流感A型(H1N1)病毒(S-OIV),该病毒的基因来自北美和欧亚大陆的猪、人类和鸟类,引发了大流行。如果转变足够大并涉及人类中新颖的亚型,它们可能导致新的流感A型病毒亚型,人群对此几乎没有或没有免疫力,从而引发大流行。从理论上讲,未来的大流行性流感病毒也可能通过新型非人类亚型逐渐适应人类而出现。
1.3.流感病毒疫苗开发历史
疫苗接种仍然是预防流感病毒感染及其相关并发症最有效的公共卫生干预措施。流感A型病毒(H1N1株)最早于1933年被分离出来,1935年该病毒随后在受精鸡蛋中培养。1938年开发出第一种流感病毒疫苗(图2),是一种含有单一流感A型毒株的灭活制剂,称为单价疫苗。流感B型病毒随后于1940年被发现,1942年开发出含有流感A型和B型两种病毒的灭活二价疫苗。1977年,流感A型H1N1株的再次出现促使世界卫生组织(WHO)在1978年推荐三价疫苗(针对流感A型H1N1和H3N2株以及B型病毒),以确保有效保护。在1980年代,抗原漂移导致两种抗原上不同的流感B型病毒谱系的传播。在2001年至2011年之间的10个赛季中,有5个赛季三价疫苗对流通的流感B型病毒几乎没有或不提供保护。这促使随后开发并于2012年首次批准了四价灭活流感病毒疫苗(QIIV),该疫苗可保护两种流感A型(H1N1和H3N2)和两种流感B型病毒株(B-Victoria和B-Yamagata谱系)。流通的亚型继续变化,自2020年3月以来没有检测到流感B型Yamagata病例,2023年,WHO建议恢复三价疫苗,省略B-Yamagata株。鉴于疫苗仅对流通的病毒株有效,且B-Yamagata不再流通,从QIIV疫苗中移除该株不太可能影响由此产生的三价灭活流感病毒疫苗(TIIV)的有效性。这一时间线突出了流感的动态性质,需要在疫苗接种方法中考虑(图2)。
图2 流感病毒疫苗开发历史及英国免疫计划的发展。2020年在英国为健康成人引入了资格,但在2023年在英格兰、威尔士和北爱尔兰被取消(在出版时仍在苏格兰)。图中的上标字母代表如下参考文献。(a) 参见参考文献[52]。(b) 参见参考文献[53]。(c) 参见参考文献[54]。(d) 参见参考文献[55]。(e) 参见参考文献[56]。(f) 参见参考文献[57]。(g) 参见参考文献[58]。(h) 参见参考文献[59]。(i) 参见参考文献[60]。(j) 参见参考文献[61]。(k) 参见参考文献[62]。(l) 参见参考文献[63]。(m) 参见参考文献[64]。(n) 参见参考文献[65]。*临床风险群体中患者包括患有慢性呼吸系统疾病、慢性心脏和血管疾病、慢性肾脏疾病、慢性肝脏疾病、慢性神经系统疾病、糖尿病/肾上腺功能不全、免疫抑制、脾切除/脾功能不全和病态肥胖的患者。护理人员或免疫受损个体的家庭接触者也可能符合条件。BMI,体重指数;EU,欧洲联盟;US,美国。
1.4.WHO关于毒株选择的建议
流感病毒的抗原漂移和转变需要定期更新季节性疫苗的组成以保持有效。每年,WHO都会对北半球(10月至2月)和南半球(9月至1月)流感季节的流感病毒疫苗的病毒组成提出建议。这些建议比相应季节提前6个月,并基于WHO全球流感监测和响应系统生成的监测数据。世界各地指定的国家流感中心将分离的病毒送往WHO合作中心进行遗传和抗原特征分析,包括英国的弗朗西斯·克里克WHO合作中心,这些中心的数据用于通知下一季节所需流感病毒疫苗组成的建议。
在英国,由英国卫生安全局进行国家监测,该机构汇总和解释提供流感活动信息和全因死亡率估计的数据。在每个流感季节进行的监测还允许估计疫苗的有效性,这可以通知当地的建议。
1.5.国家免疫计划
大多数国家流感政策建议对有流感相关并发症风险的特定人群进行疫苗接种。随着疫苗技术的发展,国家免疫技术咨询小组(NITAGs)的建议不断演变,在接种的年龄和人群、疫苗类型和剂量方面各国有所不同。建议的差异源于可用疫苗的特性、临床数据和使用的当地监测数据,以及负担能力和成本效益标准。
为确保NITAG政策建议的一致性和透明度,WHO建议使用系统化、标准化的决策过程。应使用如推荐评估、开发和评估(Grading of Recommendations Assessment, Development, and Evaluation, GRADE)等方法评估证据质量,尽管尚不清楚所有国家是否实施这种方法。
在英国,由疫苗接种和免疫联合委员会(JCVI)制定针对人群水平的疫苗接种建议,该委员会审查需要流感病毒疫苗接种的临床风险组的标准。自2000年以来,临床风险组的名单已经扩展(图2),儿童的常规年度流感病毒疫苗接种的合格年龄组也已扩展(图2)。
1.6.流行病防备疫苗
世界卫生组织制定了一个框架,以加强对大流行性流感的防备,其利用了现有系统对季节性流感的能力。几个各国已签订针对大流行性流感病毒的预购协议疫苗,包括英国、美国和澳大利亚。mRNA平台将是一个由于其能够促进快速如在新冠肺炎大流行期间所证明的新抗原的掺入. 甲型流感病毒亚型H5N1现在在野生水鸟中流行是一种严重的、高度传染性的流感病毒,在易感禽类中传播。这个野生水禽、商业和家禽、猪和人类中流感病毒之间的基因交换增加,对人类构成持续威胁。最近,公共卫生问题因疫情的蔓延而加剧新型高致病性禽H5N1流感病毒HA分支2.3.4.4b进入奶牛体内,在那里,它似乎是通过牛奶传播的。已经出现了以下情况种间传播给人类,而且这种情况还在持续由全球卫生部门监测。尽管目前人们对大流行疫苗,特别是甲型H5N1流感病毒感兴趣,但这是超出了本综述的范围,并在最近的一篇综述文章中进行了评估。
1.7.流感病毒疫苗技术
从20世纪40年代到2010年代,IIV技术基本保持不变,由在鸡胚中生长的灭活病毒组成。流感病毒自2000年以来,使用基于鸡蛋的技术生产的疫苗在英国已经上市1960年代。基于鸡蛋的技术仍然是最常用的流感病毒疫苗全球生产方法,主要是由于可用性、制造能力和可扩展性、低成本和历史使用,并收集安全性和耐受性数据50年。然而,过去二十年的技术进步使开发制造流感病毒疫苗的替代技术,旨在克服标准鸡蛋疫苗的某些局限性。目前,英国有六种不同的流感病毒疫苗类型,其中五种是使用与标准剂量蛋基IIV不同的技术制造[佐剂QIIV、基于细胞的QIIV、高剂量QIIV、减毒流感病毒活疫苗(LAIV)和重组QIIV]。尽管这些技术已经之前有不同程度的描述(105113-117),最近没有发表全面详细地总结技术和特点,以及临床数据。以下部分是对流感病毒疫苗领域的进展,描述疫苗技术在英国和更广泛地使用,并审查相关的临床数据。
2.材料和方法
2.1.文献检索
我们在PubMed数据库和Cochrane图书馆进行了文献检索,涵盖a从2018年1月1日至2024年7月15日的约6年期间,仅限于英语见习契约最初选择2018年是因为这是增强型流感病毒疫苗(即标准剂量蛋基流感病毒疫苗以外的疫苗)在英国上市,与
其他国家的标准剂量鸡蛋疫苗。
完整的搜索策略,包括搜索词(表S1)和文章选择的资格标准(表S2)为如补充材料所述。过滤器仅适用于随机分组对照试验(RCTs)、系统评价和荟萃分析。文章包括在内如果他们描述了调查流感疗效或有效性的临床研究具有报告的临床结果的病毒疫苗,例如(但不限于)实验室证实的流感病毒感染(病毒培养记录的阳性流感检测,荧光抗体检测、逆转录聚合酶链式反应或快速流感诊断检测)、流感样疾病(ILI)或流感相关住院治疗。没有标准,ILI的国际定义;本综述中的大多数研究将ILI定义为一种临床基于头痛、高温、咳嗽和肌肉等症状的诊断疼痛。世界卫生组织将ILI定义为过去发病的急性呼吸道感染10天,出现咳嗽,体温≥38°C美国疾病控制与预防中心(CDC)认为发烧≥37.8°C,咳嗽和/或疼痛喉咙。
尽管免疫原性数据是每年重新获得许可的主要标准,但它们由于缺乏全球标准化的保护措施,此处未进行描述使用诸如血凝抑制试验和与临床保护相关性相关的不确定性。一些研究已经研究了流感病毒疫苗对更广泛相关疾病的影响患有流感,例如心血管疾病,但这些不包括在内综述的重点是呼吸道感染和疾病。作为安全配置文件流感病毒疫苗已经建立,这些数据不包括在内在结果表中,但在文本中进行了讨论。
季节性流感病毒疫苗被纳入审查,并根据以下因素进行分组以下技术:
•使用基于鸡蛋的技术生产的IIV(进一步细分为标准剂量、佐剂和高剂量)。
•LAIV。
•重组流感病毒疫苗。
•使用基于细胞的技术生产的IIV。
研究选择策略的总结见补充材料(图S1)。PubMed数据库和Cochrane图书馆检索
共返回278篇出版物,另有4篇符合在单独的“手动搜索”中确定了纳入标准(图S1)。申请后根据排除标准,选择41篇文章纳入本综述(表2至表7)。数据综合采用了叙述性方法。
2.2.证据摘要
对于每种疫苗技术,都会简要介绍其发展历史,然后根据关键特征和可用临床结果数据的总结。在可用的情况下,绝对和/或相对疫苗效力和有效性的数据如下
总结。疗效和有效性是与治疗相关的不同概念疫苗的性能。疫苗效力在严格控制下进行测量条件,使用随机对照试验;而疫苗有效性探讨的是在现实世界中接种疫苗,通常使用观察方法。虽然观察性研究具有优势,但存在固有的偏倚风险;为了减轻这种情况,可以实施在现实世界环境中使用随机化的研究。
3.疫苗技术综述
3.1.制造流感病毒疫苗:基于鸡蛋的技术
基于鸡蛋的疫苗制造用于通过经典遗传方法生产IIV和LAIV重组。这涉及世界卫生组织候选病毒与选定的IIV的高生长病毒(能够在卵和细胞中以高滴度复制),或
将LAIV的主供体减毒病毒植入鸡胚中。然后在抗逆转录病毒抗体存在的情况下通过扩增选择合适的种子病毒高生长病毒或主供体病毒的HA和NA。由此产生的病毒用于疫苗生产(图3)。这种适应鸡蛋的疫苗株病毒然后在进行纯化和配制之前大规模生产。
图3 基于鸡蛋、基于细胞、重组和mRNA疫苗技术的概览。DNA,脱氧核糖核酸;HA,血凝素;mRNA,信使核糖核酸。
鸡蛋疫苗的生产取决于胚胎疫苗的可用性鸡蛋和流感病毒在鸡蛋中传播的能力,这两者都是时间生物安全密集型(图3)(174175)。特别是制造过程需要一个漫长的计划和执行过程,可能需要几个月的时间(通常至少4-6个月)(175176)。一些流感病毒株(特别是H5N1等禽流感病毒株)对产蛋量产生负面影响;因此使用这种技术可能不适合生产所需的大滴度流行病。此外,基于鸡蛋的生产可能会受到以下因素的“鸡蛋适应”的影响流感病毒,导致HA蛋白抗原结构的变化。这种卵子适应可能会导致抗原之间的抗原差异在疫苗和世界卫生组织推荐的菌株中。抗原现象由卵子适应引起的突变在H3N2病毒中尤为突出;一项研究研究发现,病毒在卵子中传播15次后,有3次发生了突变HA中的氨基酸序列,其中两个位于受体表面附近结合位点。提供世界卫生组织推荐的菌株与循环相匹配这将降低疫苗的有效性,因为人类的免疫反应可能不是世界卫生组织推荐的野生病毒株。JCVI指出,鸡蛋适应问题是一个“真正的问题”,但强调其影响可能仅限于H3N2毒株占主导地位的流感季节。
H3N2病毒的卵子适应可能比H1N1更常见因为前者有更长的时间来适应人类的气道,变得不那么像禽流感病毒。当在鸡蛋中生长时,人类H3N2病毒可能会在HA的受体结合位点发生突变,以促进其生长,这可能会改变HA的抗原性。据估计,这反过来又会导致流感疫苗的绝对有效性提高了16%。尽管有这些潜力基于鸡蛋的技术已经建立并使用了几十年成功支持流感免疫计划的实施。尽管研究表明,对鸡蛋过敏的人可以安全接种鸡蛋疫苗(186187),不建议接种这些疫苗对某些鸡蛋过敏的人。英国以外的医疗保健专业人员应咨询当地有关使用蛋基疫苗的相关指南鸡蛋过敏者。
3.1.1.标准剂量灭活流感病毒疫苗
3.1.1.1.技术概述
IIV有三种类型:全病毒体、裂解病毒体和亚单位疫苗(图3)。最常见的是通过化学修饰实现整个疫苗灭活,使用甲醛或β-丙内酯或通过紫外线物理操作γ射线照射。甲醛充当交联剂;通过该机制,甲醛抑制病毒基因组复制并引发病毒基因组降解,从而降低病毒传染性。β-丙内酯主要作为核酸发挥作用酸烷化剂,抑制病毒基因组复制。紫外线辐射和伽马射线辐射主要导致病毒基因组的破坏,干扰病毒宿主细胞中的复制和转录。在裂解病毒颗粒疫苗中,病毒包膜具有使用表面活性剂破坏。
裂解病毒颗粒疫苗可以进一步纯化去除其他病毒成分,如内部亚病毒核心,以产生病毒含有HA和NA抗原的亚基(亚基疫苗)。现行标准除其他病毒成分外,TIIV和QIIV制剂的剂量还含有每种菌株每剂量标准化15µg HA。
3.1.1.2.临床数据:疗效和有效性
IIV在所有年龄段都显示出疗效,包括6个月大的儿童和青少年17岁以下,65岁以上的成年人和孕妇(表2)。由于基于鸡蛋的SD IIV是之前的标准护理新技术的发展,疫苗疗效的历史比较有效性主要是安慰剂(如生理盐水)、非流感病毒疫苗控制或不接种疫苗(表2)。新技术可以与基于鸡蛋的SD IIV。
一项系统综述和荟萃分析,包括41项关于儿童和青少年的研究2-16岁的青少年表明,与安慰剂或未接种疫苗相比,IIV治疗与实验室确诊流感风险降低64%有关(95%CI:52,72;N=1628;高确定性证据),ILI降低28%(95%CI:21,35; N=19044;适度确定性证据;表2)。在系统综述和对25项针对16-65岁健康成年人的研究进行荟萃分析,比较IIV与安慰剂组或未接种疫苗的对照组,实验室确诊流感的风险为降低了59%(95%置信区间:53,64;N=71221;中等确定性证据),风险IIV后ILI降低了16%(95%置信区间:5.25;N=11924;低确定性证据)(表2)。Cochrane对≥65岁成年人的综述结果表明IIV在一个季节内将实验室确诊流感的风险降低了58%与安慰剂相比(95%CI:34,73;N=2217;低确定性证据),风险与未接种疫苗的人相比,ILI(主观报告)的感染率提高了41%单一流感季节(95%置信区间:27,53;N=6894;中等确定性证据;表2). 在三项随机对照试验的汇总估计中,QIIV的疫苗疗效与对照组[安慰剂或非流感(脑膜炎球菌ACWY)疫苗]对孕妇实验室确诊流感的抵抗率为50%(95%CI:32,63;表2)。
3.1.1.3.临床数据:安全性
接种IIV疫苗有一些常见的不良反应(AEs)。与安慰剂相比,IIV与成人≥18岁发热风险增加有关,并且与成人≥65岁手臂疼痛和肿胀风险增加有关。在一项针对6-35个月大儿童的多国随机对照试验(RCT)中,QIIV、TIIV和安慰剂的安全性概况相似,只是QIIV与安慰剂相比,注射部位反应更为频繁。尽管基于鸡蛋的SD-IIVs在英国的使用逐渐减少,在一些国家,它们仍然被使用,特别是在年轻群体中,并被用于国家免疫计划。实际上,SD-IIVs现在只推荐在英国用于<65岁的“高危”群体作为第三选择,在JCVI推荐的一线或二线选择同时无法用于疫苗接种的情况下。
3.1.2.高剂量灭活流感病毒疫苗
3.1.2.1.技术概览
随着年龄的增长,老年人(≥65岁)的体液和细胞免疫能力逐渐下降,这种现象被称为免疫衰老(immunosenescence),它被认为会增加疾病易感性和严重性,并减少对疫苗接种的反应。高剂量IIV疫苗是使用与标准剂量基于鸡蛋的疫苗相同的技术生产的,但除了其他病毒成分外,每种毒株含有更高剂量的血凝素(HA)(每株60微克而不是15微克)。更高剂量的HA可以诱导增加的接种后HA特异性抗体滴度,并提供增强的流感保护,这使得它们特别适合老年人使用。
3.1.2.2.临床数据:有效性和效果
与标准剂量的IIV疫苗相比,高剂量IIV疫苗在保护实验室确诊的流感或流感样疾病(ILI)方面显示出改善的疫苗效果(表3)。在一项包含12个连续流感季节数据的21项研究的荟萃分析中,涉及4500万名≥65岁个体,高剂量TIIV显示出与标准剂量TIIV/QIIV相比,对实验室确诊的流感或可能的ILI有改善的保护效果(相对疫苗有效性为24.1%;95% CI:10.0, 36.1)(表3)。对于成人(包括≥65岁成人和免疫受损成人)的实验室确诊流感的效力也有类似的结果;高剂量TIIV与标准剂量SD-TIIV相比,风险降低了24%(95% CI:10, 36)(表3)。在一项包含5项针对≥65岁成人的随机对照试验(RCT)的荟萃分析中,使用高剂量TIIV/QIIV与标准剂量TIIV/QIIV相比,与肺炎或流感相关的住院风险降低相关(汇总相对疫苗效力:23.5%;95% CI:12.3, 33.2;表3)。
3.1.2.3.临床数据:安全性
在一项包括36项成人(≥18岁)研究的系统评价中,高剂量IIV疫苗与标准剂量IIV疫苗相比,与更高的局部和全身不良反应(AEs)发生率相关,包括头痛、寒战和不适的频率更高。
3.1.3.佐剂灭活流感病毒疫苗
3.1.3.1.技术概览
佐剂灭活流感病毒疫苗(Adjuvanted IIVs)是使用与标准剂量或高剂量基于鸡蛋的疫苗相同的技术生产的,但添加了佐剂。佐剂是能通过各种信号通路增强疫苗诱导的免疫反应的幅度、广度和持久性的物质,导致增强的趋化因子和细胞因子分泌以及免疫细胞的激活。常见的疫苗佐剂包括明矾、油包水乳液(如MF-59和AS03)、明矾、乳液和/或脂质体的组合,以及类似受体配体。与高剂量IIV疫苗一样,佐剂疫苗相比非佐剂疫苗可能具有更好的免疫原性,这使得它们适合于体液和细胞免疫能力逐渐下降的老年人。
3.1.3.2.临床数据:有效性和效果
在一项涉及6个月至5岁儿童的多中心随机对照试验(RCT)中,跨越两个流感季节(2013-2015),显示含有MF59佐剂的疫苗(aQIIV)在预防实验室确诊的流感方面与IIV(TIIV或QIIV)相比是有效的,特别是在6-23个月的亚组中[相对疫苗效力31.37%(95% CI:3.14, 51.38)],但对整体研究人群(6个月至5岁)而言并非如此,相对疫苗效力为-0.67%(95% CI:-19.81, 15.41;表4)。这可能是因为2岁以下的儿童的免疫系统尚未成熟,已知对标准流感疫苗的反应相对较差。一项系统评价和48项研究的荟萃分析的证据表明,与未接种疫苗相比,佐剂标准剂量基于鸡蛋的流感病毒疫苗在预防老年人(≥65岁)的实验室确诊流感方面也是有效的(绝对疫苗效力为45%;95% CI:23, 61;来自三个流感季节的五项非随机干预研究)并且与非佐剂疫苗相比具有类似的相对疫苗效力(表4)。然而,一项对九项真实世界证据研究的11项分析的系统评价报告称,与非佐剂标准剂量疫苗相比,佐剂三价疫苗在减少流感相关结果方面明显更有效(佐剂与非佐剂TIIVs的相对疫苗效力范围从7.5%到25.6%,与非佐剂QIIVs的范围从7.1%到36.3%;表4)。
3.1.3.3.临床数据:安全性
佐剂疫苗与非佐剂标准剂量基于鸡蛋的疫苗相比,与更频繁的局部和全身不良反应(AEs)相关,包括手臂疼痛/触痛、发热、肌肉痛和寒战的频率更高。这也在非流感病毒疫苗中观察到,可能与佐剂的作用机制有关。
3.1.4.减毒活流感病毒疫苗
3.1.4.1.技术概览
减毒活流感病毒疫苗(LAIVs)使用“冷适应”病毒,这些病毒是通过化学诱变或在逐渐降低温度的鸡蛋中连续传代流感病毒来引入突变。由于流感病毒的分段病毒基因组,有可能混合不同毒株的遗传物质。在LAIV的情况下,来自减毒冷适应株的内部基因片段(PB1、PB2、PA、NP和M NS)随后与目标病毒株的HA和NA结合,创建一个重配疫苗病毒(图3),它在低温下(上呼吸道)有效复制,但在高温下(下呼吸道)不复制。HA和NA基因的特定组合可以影响重组疫苗病毒的免疫原性。疫苗病毒与先天免疫反应之间的相互作用可能塑造下游适应性反应。
LAIV的设计是在上呼吸道的低温下复制,需要通过鼻内给药。这种给药方式便于管理,使它们比注射疫苗更容易被儿童接受,因为它们可能与很少或没有疼痛相关。与其他给药途径相比,LAIV通过涉及系统和粘膜免疫反应提供更广泛的反应。此外,LAIV还可能诱导强烈的流感病毒特异性细胞反应。LAIV疫苗接种诱导的粘膜免疫反应是通过针对HA表面糖蛋白的粘膜免疫球蛋白A(IgA)介导的,HA特异性IgA反应大于IIV诱导的反应。通过LAIV诱导呼吸道粘膜免疫反应可能比单独的系统免疫更具有保护性,通过在进入点阻止病毒感染。
使用LAIVs的一个主要理由是在学校儿童中,特别是那些在小学教育中的儿童,它们还可以提供群体免疫,保护周围人群中的成人和老年人。在小学年龄段儿童引入LAIV后观察到这一点,证明了LAIVs在减少传播方面的影响。由于LAIVs在成人中刺激的免疫反应比儿童弱,可能是由于预先存在的免疫阻止了病毒建立,它们目前在英国不建议或批准用于>18岁的人使用。然而,LAIVs在美国批准用于≤49岁的成人。由于使用活病毒进行免疫接种的潜在感染风险,LAIVs不建议用于免疫功能低下的个体。
3.1.4.2.临床数据:有效性和效果
LAIVs已证明在6个月大的儿童中有效(表5)。与安慰剂或未接种疫苗相比,LAIVs显示出基于包括124,606名3-16岁儿童的随机对照试验(RCT)数据,减少ILI 31%(95% CI:20, 40)(表5)。另一项对<18岁儿童接种三价LAIVs的系统评价和荟萃分析显示,与TIIV相比,实验室确诊的流感风险降低了48%(95% CI:18, 68)(表5)。
3.1.4.3.临床数据:安全性
两项随机对照试验的结果表明,四价LAIV在儿童中耐受性良好,与安慰剂相似的不良事件(AE)概况,而在3-17岁儿童的3期随机对照试验中,与安慰剂相比,三价LAIV与发热的发生率显著增加相关。在对<18岁儿童的系统评价和荟萃分析中,四价或三价LAIVs的系统不良事件率与安慰剂相比没有显著更高,三价LAIV至少显示了一个局部不良事件的比率显著高于安慰剂。
3.2.基于细胞和重组流感病毒疫苗的替代技术平台
基于细胞和重组流感病毒疫苗是传统基于鸡蛋的疫苗的替代制造平台,这些技术的开发是为了解决前一节中描述的与基于鸡蛋的疫苗相关的问题(例如,鸡蛋适应性),这降低了疫苗的有效性(图3)。以下是这些技术的关键特性和支持这些技术的临床数据。
3.2.1.基于细胞的流感病毒疫苗
3.2.1.1.技术概览
基于细胞的灭活流感病毒疫苗的制造过程使用哺乳动物细胞,例如,Madin-Darby犬肾细胞,来培养病毒(图3)。使用这种方法,由CDC培养的候选疫苗病毒被用来接种培养的哺乳动物细胞并允许其复制。然后收集含病毒的液体并纯化病毒抗原。
与基于鸡蛋的流感技术相比,基于细胞的技术有多个优点。例如,基于细胞的制造使用更灵活的病毒生产在细胞培养生物反应器中,并且具有更可扩展的技术、缩短的制造时间,以及不受潜在鸡蛋短缺影响的过程。此外,基于细胞的技术在很大程度上克服了基于鸡蛋的流感制造中看到的鸡蛋适应问题。然而,与基于鸡蛋的技术相比,基于细胞的HA和NA蛋白中的突变发生的频率较低。这些突变大多数发生在抗原位点或受体结合位点,如果发生,将可能与鸡蛋适应突变有类似的效应。
3.2.1.2.临床数据:有效性和效果
使用基于细胞的技术生产的流感病毒疫苗在儿童和青少年(2至<18岁)以及成人(≥18岁;表6)中对实验室基础的流感都显示出有效性。在一项随机对照试验中,与非流感(脑膜炎球菌ACWY)疫苗相比,QIIV在儿童和青少年(2至<18岁)中减少了54.6%的实验室确诊流感发生率(95% CI:45.7, 62.1)。一项系统评价和19项研究的荟萃分析报告,在两项随机对照试验中,三价基于细胞的疫苗对成人(≥18岁)预防实验室确诊流感的总体绝对疫苗效力为70%(95% CI:61, 77)与未接种疫苗相比(表6)。此外,在一项系统评价和对≥4岁个体的真实世界证据研究的荟萃分析中,QIIV预防实验室确诊流感的绝对疫苗效力在五项汇总研究中估计为37.6%(95% CI:19.4, 55.9)与基于鸡蛋的TIIV/QIIV的26.1%(95% CI:6.7, 45.4)相比。
3.2.1.3.临床数据:安全性
一项系统评价发现,与基于鸡蛋的传统IIV相比,基于细胞的流感病毒疫苗与出现瘀伤的比率显著更高;其他局部反应(疼痛、发红、肿胀和硬结)的比率在两组疫苗之间相似。
3.2.2.重组流感病毒疫苗
3.2.2.1.技术概览
与基于鸡蛋或细胞的流感病毒疫苗不同,重组流感病毒疫苗中的抗原直接从遗传序列中通过重组蛋白技术表达;生产过程中不需要鸡蛋或候选疫苗病毒(图3)。对于重组流感病毒疫苗,使用了一种成熟的病毒疫苗和基因治疗载体的生产平台,即杆状病毒表达载体系统。首先,流感病毒HA基因通过同源重组克隆到杆状病毒基因组中。然后,得到的重组杆状病毒被转染到昆虫细胞中。
一旦宿主昆虫细胞被重组杆状病毒转染,它就会指导细胞快速产生HA抗原(图3)。由于HA抗原直接从遗传序列中表达,而不是从鸡蛋或哺乳动物细胞中复制的流感病毒中衍生,因此避免了重组疫苗生产过程中潜在的鸡蛋适应性和细胞适应性突变。因此,表达的HA抗原在遗传上与选定的流感毒株完全相同,例如,由世界卫生组织推荐的的季节性毒株。目前市面上的重组疫苗只包含HA,浓度是标准剂量基于鸡蛋的疫苗的三倍(45微克),这与限制突变一起,可能有助于比标准剂量基于鸡蛋的QIIV更高的疫苗效力,如临床试验所示。
使用重组技术生产流感病毒疫苗所需的时间(2-3个月)比基于鸡蛋的疫苗短,并且重组疫苗不需要额外的灭活步骤。此外,与基于鸡蛋的疫苗不同,重组疫苗不含有任何痕迹的鸡蛋蛋白、抗生素或防腐剂,使其适合所有对鸡蛋过敏的人,包括那些经历过严重鸡蛋过敏反应的人。
3.2.2.2.临床数据:有效性和效果
系统评价中识别的一项研究发现,重组TIIV在18-55岁的成人中对实验室确诊的流感显示出45%(95% CI:19, 63)的相对疫苗效力,与安慰剂相比(表7)。这项系统评价的另一项随机对照试验发现,重组QIIV在预防实验室确诊的流感方面比标准剂量基于鸡蛋的QIIV在50岁及以上成人中有更高的相对疫苗效力(相对疫苗效力为30%;95% CI:10, 47;一项随机对照试验,中等确定性证据表7)。在41项随机对照试验的系统评价和网络荟萃分析中,与安慰剂相比,重组TIIVs/QIIVs对实验室确诊的流感的疫苗效力为70.6%(95% CI:22.9, 90.2;九项随机对照试验)(表7)。一项集群随机观察研究的结果表明,在50-64岁的成人中,重组QIIV与标准剂量基于鸡蛋的疫苗相比,对实验室确诊的流感的相对疫苗效力为15.3%(95% CI:5.9, 23.8)(表7)。
3.2.2.3.临床数据:安全性
系统评价和荟萃分析表明,重组流感病毒疫苗与传统QIIV之间的疲劳、头痛、肌肉痛或恶心的发生率相似,但重组疫苗的寒战发生率显著更高。与IIV相比,重组疫苗的局部反应,包括疼痛、红斑、肿胀和触痛的发生率显著减少。
4.未来疫苗技术
4.1.介绍
这篇综述文章的主要焦点是支持英国目前可用的六种流感疫苗类型的临床数据。然而,在这最后一节中,我们简要概述了未来流感病毒疫苗技术。先前描述的“新”流感病毒疫苗技术的开发,以及增加的抗原剂量,与标准剂量基于鸡蛋的技术相比,为流感预防提供了宝贵的改进。并非所有疫苗技术都已经在头对头随机效力试验中针对临床结果(即流感病毒感染或住院治疗)进行了研究,其中对照标准护理标准剂量基于鸡蛋的疫苗。然而,对于那些已经以这种方式进行了研究的疫苗技术,相对于标准剂量基于鸡蛋的疫苗,疫苗效力在预防实验室确诊的流感方面总体上仍然保持中等,估计在成人中高达30%(95% CI:10, 47)(表3至7)。流感病毒疫苗的总体有效性在很大程度上低于其他疫苗可预防传染病的疫苗。例如,预防麻疹感染的疫苗有效性>90%,预防脑膜炎球菌C结合疫苗的脑膜炎病的有效性高达100%。相比之下,针对英国初级保健中所有实验室确诊的流感,18-64岁成人的有效性为49%(95% CI:42, 56),65岁及以上成人的有效性为46%(95% CI:29, 59)。在英格兰,针对流感相关住院治疗的疫苗有效性也可以提高,2-17岁、18-64岁和65岁及以上个体的疫苗有效性分别为54%(95% CI:42, 63)、31%(95% CI:21, 40)和30%(95% CI:22, 37)(在苏格兰,疫苗有效性数据与其他呼吸道疾病归为一组,威尔士和北爱尔兰的数据不可用)。在美国,针对流感病毒疫苗有效性的报告也类似,门诊环境中针对实验室确诊的流感为33%(95% CI:16, 47)至49%(95% CI:47, 51),针对流感相关住院治疗为41%(95% CI:34, 47)至44%(95% CI:32, 54)。因此,仍然存在开发额外技术的需求,这些技术可能克服与当前技术相关的一些缺点,并提高流感病毒疫苗效力。在这里,我们简要概述了目前正在开发或处于许可前临床试验中的各种技术。
4.2.核酸技术、病毒载体和重组病毒样颗粒
4.2.1.技术概览:核酸技术
基于核酸(DNA和RNA)的疫苗自1990年代以来一直在开发中,并且提供了相当大的潜力来克服既定疫苗平台的限制。DNA疫苗与先前讨论的重组疫苗不同,它们传递DNA,而不是重组抗原。2021年,基于DNA质粒的SARS-CoV-2疫苗(ZyCoV-D)在印度获得批准,用于12岁及以上个体的主动免疫,以预防COVID-19,这表明该技术可能适用于其他呼吸道感染疾病,如流感。mRNA疫苗中包含的mRNA编码引起免疫反应的病毒蛋白(图3)。mRNA疫苗的生产过程各不相同,但典型的步骤如下:对感兴趣的抗原进行测序,并使用优化的共识序列创建线性化质粒DNA模板,然后进行扩增和纯化。然后使用该DNA模板作为通过RNA聚合酶酶合成目标mRNA的基础。最后,纯化的mRNA被包裹成脂质纳米颗粒以供交付。mRNA疫苗免疫原性和效力的一个关键步骤是纳入修饰核苷酸,这可以减少细胞对mRNA本身的内在反应。与传统技术相比,mRNA疫苗提供了几个好处,包括短暂的制造时间,这将加速疫苗的生产和供应,特别是在大流行期间。此外,更短的制造时间可能意味着mRNA疫苗是在流感季节开始时开发的,以减少时间滞后和季节前或季节期间抗原不匹配的潜力,尽管还需要考虑快速许可和分销的问题。
4.2.2.临床数据
目前正在对多种DNA流感病毒疫苗进行1期临床试验。大流行H1 DNA疫苗的1期研究结果显示,它在健康成人(24-70岁)中耐受性良好。作为单一制剂(初次免疫)给予时,H1 DNA疫苗显示出适度的免疫原性。DNA疫苗还可能提供一种潜在的策略来提高当前流感病毒疫苗的免疫原性,如用流感DNA疫苗初次免疫后用灭活疫苗增强的研究中所证明的。在1期临床试验中,H5 DNA初次免疫后给予单价灭活疫苗增强≥12周后,91%的接受者中出现了四倍的血凝抑制(HAI)滴度增加。目前正在研究几种mRNA流感病毒疫苗候选物。针对健康成人≥18岁的季节性流感的四价mRNA疫苗mRNA-1010的1/2期临床试验的最终结果表明,mRNA-1010在25-100微克剂量下对流感A病毒的免疫原性更高,对流感B的免疫原性与标准剂量IIV相似,持续6个月。mRNA-1010的较低剂量通常对流感A病毒株引起更高(12.5和25微克)或相当(6.25微克)的滴度,但对流感B株较低。mRNA-1010引起的预期不良反应比许可的季节性QIIV更常见,通常为1级或2级严重性。正在进行评估mRNA-1010的安全性和效力的3期试验。进行了两项针对可能引起大流行的禽流感H10N8和H7N9病毒的首个mRNA疫苗的1期、随机、安慰剂对照、双盲临床试验,以评估其安全性和免疫原性。疫苗在健康成人中耐受性良好,并引起强烈的体液免疫反应。未来的研究将需要评估不同价数的疫苗的大剂量RNA疫苗的耐受性,以确定是否可以提供多种抗原。
4.2.3.技术概览:病毒载体
病毒载体疫苗包含经过修改的基因组,这些基因编码来自特定病原体的目标抗原。病毒载体的优点包括能够引发抗体和细胞反应——后者对于清除病原体感染的细胞很重要——并诱导持久的免疫反应。病毒载体疫苗提供了与mRNA疫苗相似的优势,包括能够快速替换HA盒带。然而,抗载体免疫的潜力带来了挑战,尤其是在重复免疫时。
4.2.4.临床数据
评估编码H1N1流感HA基因的腺病毒载体的安全性和免疫原性的1期研究结果显示,在增强疫苗接种后,83%的参与者的HAI滴度增加了四倍。已经为其他传染病进行了1-3期的临床研究,包括针对黑猩猩腺病毒ChAdOX1作为冠状病毒S基因的传递载体的3期试验,对病毒学上确认的COVID-19达到了70%(96% CI:55, 81)的效力。进一步的人类病毒载体流感疫苗的临床试验应能提供这种方法是否会比传统疫苗更有效的见解。
4.2.5.技术概览:重组病毒样颗粒
另一种目前正在开发中的流感病毒疫苗新技术是重组病毒样颗粒(VLPs),这些颗粒是在哺乳动物、昆虫和植物表达系统中准备的。重组VLP的生物学和形态特征与野生型流感病毒相似,因此避免了与抗原漂移相关的缺陷。VLPs由病毒衣壳组成,没有复制所需的核心病毒RNA。因此,尽管VLPs包含免疫表位并且具有很强的免疫原性,但它们不具有传染性。
4.2.6.临床数据
Multimeric-001是一种疫苗,由来自流感A型和B型蛋白的保守线性表位组成,这些表位在病毒感染中发挥关键作用。在健康成人中进行的2期、随机、双盲安慰剂对照试验的结果显示,Multimeric-001诱导的多功能CD4+ T细胞反应持续了6个月的随访。在两项3期随机对照试验中,一种植物衍生的VLP流感病毒疫苗在成人中对ILI的保护显著高于安慰剂。在18-64岁成人的研究中,VLP疫苗与安慰剂相比,预防实验室确诊的流感和呼吸道疾病的首要终点70%的绝对疫苗效力没有达到[35.1%(95% CI:17.9, 48.7)]。在65岁及以上成人的研究中,其主要的非劣效性终点是预防ILI;VLP疫苗与灭活疫苗对照相比的相对疫苗效力为8.8%(95% CI:-16.7, 28.7)。
4.3.双价和三价病原体免疫策略
组合疫苗减少了预防多种疾病所需的注射次数,并可能增加对免疫计划的遵守。例如,已经长时间提供了组合疫苗DTaP(白喉、破伤风类毒素和无细胞百日咳)和MMR(麻疹、腮腺炎和风疹)。最近,在进行了两项1/2期随机对照试验,调查mRNA疫苗中流感和COVID-19疫苗成分的组合后,一项3期试验成功地证明了与仅针对一种病毒的疫苗相比,成年人≥50岁人群中对两种病毒都产生免疫反应的效力更高。未来的开发还可能包括在单一配方中提供对流感、COVID-19和呼吸道合胞病毒(RSV)的保护的组合疫苗。关于组合冬季疫苗中SARS-CoV-2和流感病毒株的决定应协调以优化生产。
4.4.通用流感病毒疫苗的潜力
抗原重组导致疫苗效力降低的风险需要定期监测循环流感病毒并每年重新配制疫苗。预测未来流感季节的循环流感病毒株是困难的,有时会出现抗原不匹配。此外,总是存在大流行性流感病毒出现的风险,无论是由于新的、致病性的重组体还是高致病性禽流感病毒(如H5N1、H7N9和H9N2)传播给人类的动物源性事件(以及促进人与人之间传播的额外遗传变化)。在这些事件发生后,当前的疫苗可能会在随后的大流行中提供很少或没有保护。
因此,需要开发“下一代”通用流感病毒疫苗,以保护免受各种流感亚型的影响,包括漂移或异源季节性流感病毒株和可能导致大流行的新出现的株。几种通用流感病毒疫苗候选物正在进行临床开发。一种方法是引入与流感病毒HA茎域高度保守和稳定的表位相关的新抗原目标,而不是高度可变的HA头部。除了扩大保护范围外,针对保守表位的疫苗接种还可能增加保护的持续时间。其他通用疫苗技术包括嵌合HA疫苗,这些疫苗在1期随机对照试验中显示出提供广泛保护流感病毒的潜力。
最近提出了一种不针对特定病原体的疫苗设计概念,称为“集成器官免疫”。这涉及先天和适应性免疫系统以及非造血细胞在组织中相互作用,以引发持久的、不依赖抗原的免疫。
5.结束语
据估计,在2022/23年英国流感季节,仅英格兰就报告了15,000例超额死亡,主要在65岁及以上成人中,有效的流感预防可能会影响疾病负担和相关的医疗成本。季节性流感病毒疫苗在预防疾病和减轻病情严重程度方面是有效的,并且流感病毒疫苗已经广泛使用了60多年,用于高风险人群亚组的免疫。大多数疫苗是使用基于鸡蛋的灭活流感技术生产的,但在过去十年中,疫苗技术的进步已经看到了不同技术的许可,因此在某些患者亚组中提高了免疫原性和效力。这是数十年研究和开发的结果,仍在进行中,测试新的和现有的配方和平台,以开发最有效的流感病毒疫苗。这对于由于潜在状况而处于风险中的某些人群尤其重要,特别是那些由于免疫衰老而由季节性流感病毒疫苗诱导的保护反应减弱的人群中。在英国,非佐剂基于鸡蛋的疫苗现在已被降级为备用,仅在主要推荐产品短缺时使用。
每种流感病毒疫苗技术都有其自身的优点和限制,涉及制造时间和成本、流感病毒株的选择和与季节性循环株的匹配、细胞和鸡蛋适应导致培养病毒的突变,以及免疫原性和反应原性概况。我们总结了与每种流感病毒疫苗技术相关的关键方面,并审查了相关的临床数据。尽管技术进步,但仍存在对有效对抗多种循环株的流感病毒疫苗的未满足需求;这样的疫苗将最大化人群保护。
我们的综述有一些限制。文献搜索的纳入标准专门针对随机对照试验、系统评价和荟萃分析,因此审查和总结的数据偏向这些形式的证据。因此,真实世界的研究没有包括在文献搜索中。然而,我们的搜索中的几项系统评价和荟萃分析包括了真实世界的研究。此外,可能有在我们文献搜索之后发表的研究,因此已从本综述中省略。然而,据我们所知,这是第一次全面审查新的流感病毒疫苗技术,针对与流感病毒感染和住院治疗相关的临床效力和效果数据。因此,该综述应为那些对了解流感病毒疫苗进展感兴趣的人提供有用的资源。
引入新的流感病毒疫苗技术强调了需要健全和一致的方法来评估流感病毒疫苗接种和免疫计划的性能,特别是与疫苗效力有关,这可能对公共卫生和医疗系统产生重大影响。国家指南在评估流感病毒疫苗效力时,应遵循基于证据的标准,考虑到研究设计的稳健性。在标准化免疫学测定和确定新的免疫标记作为临床保护的相关因素方面的最新进展需要转化为疫苗开发,以便大流行疫苗不依赖于株匹配,这个过程可能需要大约6个月,并可能导致在疫苗可用之前出现大量的发病和死亡。
最近在英国推荐的流感病毒疫苗技术的步骤变化是由流感在患者和人群层面上的公共卫生负担所驱动的。持续评估比较(产品特定)和计划性疫苗效力,使用健全的方法,将有助于推荐最有效的疫苗。对研究和开发以及新旧疫苗技术的临床效力的持续投资将进一步增强现有的英国疫苗接种计划。
识别微信二维码,添加生物制品圈小编,符合条件者即可加入
生物制品微信群!
请注明:姓名+研究方向!
版
权
声
明
本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。