中国台湾地区麻疹群体免疫力的衰减

1 前言

    全球许多国家已将麻疹- 流行性腮腺炎- 风疹联合疫苗（Measles-Mumps-Rubella Combined Vaccine，MMR）的普及免疫接种纳入常规儿童免疫接种规划，成功降低了这些疾病的负担[1-2]。中国台湾地区为消除麻疹、风疹和流行性腮腺炎付出了巨大的努力，这些措施包括保持高水平的免疫覆盖率（>95%）、在儿童入学时接种第2 剂MMR、维持高效灵敏的监测系统[3–5]。中国台湾地区常规麻疹疫苗免疫规划始于1978 年，儿童分别在9 月龄和15 月龄时各接种1 剂麻疹疫苗。1992 年开始，使用MMR 代替15月龄接种的麻疹疫苗。同时，考虑到每隔3~5 年就会发生麻疹的流行，从1992~1994 年，连续对7~15 岁人群进行麻疹疫苗再免疫[5]。2001 年，中国台湾地区开始要求儿童在入小学时接种第2 剂MMR。同年，对8~11 岁儿童进行了1 剂MMR 补充免疫。疾病监测数据表明，自1993 年开始，每年的麻疹<50 例 [6]。因此，自2006 年开始，官方免疫程序进行了调整，取消了9 月龄第1 剂麻疹疫苗的接种，而只接种两剂MMR，首剂在12~15 月龄时接种，第2 剂在入小学时接种。

    由于政策的变化，近年来中国台湾地区到中国大陆和其他国家旅游的人数逐渐增多。2008 年11 月~2009 年2 月，由输入病例导致了中国台湾地区麻疹再次爆发[7-8]。鉴于全球包括许多高免疫覆盖率地区报告的麻疹爆发增多[9-11]，本研究对中国台湾地区全人群的麻疹年龄别免疫水平进行了调查分析。本研究结果将会为中国台湾地区公共卫生当局调整策略，以达到消除麻疹的目标提供有价值的信息。

 

2 材料与方法

2.1 伦理学声明

    本研究得到了所有研究对象及≤ 18 岁儿童青少年父母的知情同意。所有的知情同意均为书面形式。2007 年，长庚纪念医院伦理学委员会审查和批准了本次血清学调查。

2.2 研究人群

    本调查采用多分层设计， 从中国台湾地区西海岸19 个行政区的一般居民中进行了抽样。2006 年， 这一地区共有人口20 173 967 人，约占全台湾地区总人口的88.8%。将19 个行政区划分为4 类地区：北台湾都市区（台北市/ 县）、北台湾郊区（基隆、桃园、新竹市/ 县、苗栗县）、中台湾区（台中、彰化、南投、云林、嘉义市/ 县）和南台湾区（台南市/ 县、高雄市/ 县、屏东、澎湖），在每个地区随机选择了4 个乡（镇，下同）。2007 年8~12 月，在这16 个随机选择的乡镇进行了血清学调查。在每个乡，对志愿者人群进行了年龄分层抽样。到16 个乡官方卫生机构进行常规健康体检和/ 或扩大免疫规划（Expanded Program on Immunization，EPI）预防接种的人群应邀参加了血清学调查。表1 将血清分为20 个年龄组。依据简单随机抽样的公式计算各年龄组的样本大小，公式如下：

2.3 数据收集

    使用调查问卷，通过面对面访谈，收集研究对象的人口统计学资料，包括年龄、性别、居住地、婚姻状况、职业、文化程度、社会经济状况、有关移民和疾病信息（如糖尿病、肝炎）、疫苗可预防疾病的预防接种情况（包括麻疹、风疹和流行性腮腺炎）。将填写完成的调查问卷收集，统计分析前，在计算机中心实验室进行数据赋值和清洗。

 

2.4 抗体检测

    在进行抗体滴度检测前，血清标本于−20° C 保存。使用两种商用诊断试剂盒（酶免疫测定）对麻疹免疫球蛋白（Immunoglobulin，Ig）G 抗体进行测定[Ezsygnost；Dade Behring， 马堡（Marburg）， 德国和Ridascreen ；R-Biopharm AG，达姆施塔特（Darmstadt），德国]。根据仪器说明书操作要求进行血清学检测。每个平板均使用双份标准对照和阴性对照，同一制造商的所有平板均在同批使用，依据各生产商的说明书对结果进行解释。使用Ezsygnost 试剂，我们得出了抗体滴度，依据世界卫生组织抗麻疹血清国际标准（首个国际标准制剂），抗体滴度及制造商提供的参考血清的滴度均以毫国际单位/ 毫升（mIU/ml）表示，抗体滴度>300 mIU/ml 定义为血清抗体阳性，抗体滴度<150 mIU/ml 定义为血清抗体阴性，抗体滴度在150 mIU/ml~300 mIU/ml 定义为疑似。该检测方法的灵敏度和特异度分别为99.6% 和100%。对于Ridascreen 试剂，使用生产商提供的α- 法计算抗体滴度。抗体滴度>12 单位（Unit，U）/ml 定义为血清抗体阳性，抗体滴度<7 U/ml 定义为血清抗体阴性，抗体滴度在7U/ml~12 U/ml 定义为疑似。该检测方法的灵敏度和特异率分别为97.9% 和95.7%。

 

2.5 统计学分析

    将个体滴度通过对数转换，计算几何均数滴度（Geometric Mean Titers，GMT），并报告为基线转换滴度。在GMT 计算过程中，如果麻疹抗体滴度低于检测阈值（150 IU/L），则以阈值的一半（75 IU/L）纳入GMT 计算。使用非配对t 检验对不同年龄亚组的GMT 差异是否有统计学意义进行检验。使用线性回归模型对滴度的下降趋势进行检验。使用Mantel-Haenszel 法对不同年龄亚组的血清抗性阳性率变化趋势的差异进行比较。使用多重Logistic 回归对血清抗体阴性（< 150 mIU/ml）和≥ 150 mIU/ml 进行比较，探索血清抗体阴性的影响因素。P<0.05 为有统计学意义。使用SAS 9.1 版统计学软件进行分析（SAS 研究所，美国北卡罗来纳州凯里）。

 

3 结果

 

3.1 人口统计学特征

    2007 年8 月~12 月， 共有3552 例研究对象纳入了研究。这些研究对象分别来自北台湾都市区（770 例，21.7%）、北台湾郊区（1153 例，32.5%）、中台湾区（443 例，12.5%）和南台湾区（1186 例，33.4%）。其中，女性2126例（59.8%），新移民47 例（1.7%），表1 列出了出生队列、免疫覆盖率和不同年龄亚组的免疫程序剂次数。

 

3.2 全人群和年龄别血清抗体阳性率

    以>300 mIU/ml 为血清抗体抗体阳性阈值， 3552 名研究对象使用Ezsygnost 法测定的血清抗体阳性率为74.7%（95% CI ：73.3%~76.1%），GMT 为1714.4±2005.3 mIU/ml，血清抗体阳性率从<1 岁的4.2%，上升到1 岁的54.5%（图1）。在2 岁时，绝大多数儿童至少接种过1 剂麻疹（或MMR）疫苗，94.5% 的儿童血清麻疹抗体阳性。随后，血清麻疹抗体阳性率随年龄增长而下降，到21~25 岁时，下降到最低点，为50.6%（下降趋势P <0.0001），在26~35 岁，血清抗体阳性率又迅速上升到87.3%，并在>35 岁到达到一个极高的水平（>95%）。在2~25 岁血清抗体阳性率下降趋势线中，7~8 岁的血清抗体阳性率有所上升，主要是因为对6~7 岁儿童（小学一年级）进行了MMR 普遍免疫。

    各年龄组的抗体GMT 与血清抗体阳性率趋势相似，从2 岁最高的2650 mIU/ml 降至11~12 岁的623 mIU/ml（P<0.0001）。未达到MMR 再免疫年龄的5 岁儿童的GMT水平（1169.7 mIU/ml）与接种过两剂次含麻疹成分疫苗的儿童（6~7 岁：1024.2 mIU/ml，P=0.4369 ；7~8 岁：1048.5 mIU/ml，P=0.4276） 差异无统计学意义。11~25岁青少年和年轻成人GMTs 均处于较低水平（范围573.6 mIU/ml~708.5 mIU/ml），差异无统计学意义（P=0.4806），>25 岁人群的抗体滴度显著升高（P<0.0001），并在>65 岁达到最高峰（3724 mIU/ml）。

    13.5% 研究对象的麻疹IgG 抗体水平处于疑似范围（150 mIU/ml~300 mIU/ml）。抗体滴度处于疑似水平的人群比例随年龄增长而增长，从2 岁的3.1% 上升到21~25 岁的30.6%。为了验证这一结果，我们又使用另一种酶联免疫试剂盒（RIDASCREEN），对1791 份血清标本进行了再次检测。检测结果表明：1791 份标本中，74.8% 的标本麻疹IgG 抗体阳性、11.4% 的标本麻疹IgG 抗体疑似Ezsygnost和Ridascreen 两种方法测定的抗体滴度具有很强的相关性（Pearson 相关系数：0.71485，P<0.0001）。两种方法测定的血清学状况一致的标本数为1531 份（85.5%），其中，包括1249 份（69.7%）阳性标本、158 份（8.8%）阴性标本和124 份（6.9%）疑似标本（表2）。1791 份血清标本的抗体阳性率和GMTs 的年龄分布见图S1。该分布与使用Ezsygnost 法对所有标本麻疹抗体测定结果的分布相似，唯一不同的是使用Ridascreen 法测定的成人和老年人GMT略低。

3.3 儿童和年轻人血清抗体阴性的影响因素

    1982~2005 年出生队列（2~25 岁）中出现了血清抗原阳性降低的趋势。该人群2142 例研究对象中，有321 例（15%）确认无麻疹免疫力（抗体滴度<150 mIU/ml）。单因素分析表明，年龄、性别、教育水平和酒精消耗量是麻疹抗体阴性的显著影响因素（表3）。多因素分析表明年龄[ 比值比（Odds Ratio，OR）：1.0464，95% CI ：1.043~1.085，P<0.0001]、男性（OR ：1.466，95% CI ：1.131~1.901，P=0.0038）是预测该人群麻疹抗体缺乏的独立因素。

 

4 讨论

    本研究证实，麻疹血清抗体阳性率随年龄增长而降低，到青少年和>25 岁成人时，已下降到50%~60%。即使将抗体滴度在疑似范围（150 mIU/ml~300 mIU/ml）的人群也归为具有血清保护作用，人群的群体免疫力也达不到消除麻疹的假定阈值（约为95%），这些年龄组中，只有75%~85% 的人群具有保护作用。但大多数接种过两剂麻疹疫苗后体液免疫衰退的个体，会出现免疫记忆应答，在社区中暴露于麻疹病毒后会有保护作用。使用另外一种商用酶联免疫试剂盒，对剩余血清进行检测也得到了一致的结果。中国台湾地区以前的血清流行病学调查结果[3,12] 也支持本研究结果。最近的一个小规模研究也发现，中国台湾地区16~25 岁麻疹血清抗体阳性率也较低（75%，95% CI ：35%~97%）[3]。2004~2009 年对医务工作者的调查也证实，20~29 岁的调查对象其血清抗体阳性率为78.1% [12]。本年龄组中，抗体滴度疑似阳性占17.1%，血清抗体阳性率如此之低，出乎意料，主要是因为过去20 多年中国台湾地区含麻疹成分疫苗的接种率一直保持在较高水平，大多数受种者至少接种过两剂次含麻疹成分疫苗（表1）[5,8]。考虑到在12~15 月龄接种过MMR 的2 岁儿童的血清抗体阳性率和GMT（2650.1 mIU/ml）均处于较高水平，因此这种较低的血清抗体阳性率不能用基础免疫失败来解释。血清抗体阳性率随年龄增长而下降，伴随的是抗体滴度位于疑似区间的比例逐渐增高，这些均有力说明受种者的疫苗诱导的免疫力会随时间的流逝而衰减。2 岁（2650.1 mIU/ml）和3 岁（1535.6 mIU/ml）的GMT 巨大差异进一步表明，在免疫接种后第一年，抗体滴度迅速下降。

    在中国台湾地区，对儿童进行大规模麻疹疫苗免疫接种以预防麻疹始于1978 年。最近的一次大规模的麻疹流行发生在1988 年，共有1386 例确诊病例。在过去的20 多年，只有零星的病例报告，麻疹发病率一直<1/10 万 [5,8]。1982 年以后出生的居民（本次血清学调查时年龄<26 岁）暴露麻疹野病毒的机会非常有限，这一代居民的群体免疫力主要来自免疫接种。在缺乏麻疹自然再免疫的同时，疫苗诱导的免疫力迅速衰减，这两点可以用于解释研究人群较低的血清抗体阳性率。>25 岁人群的研究结果与此形成鲜明的对比，>25 岁人群未接受过麻疹疫苗的接种，应该主要是通过自然感染获取免疫力。由感染诱导的免疫力似乎能持续终生，并保持在一个较高的水平，>95% 的阈值。这也说明，未来免疫人群成长变老后，由疫苗诱导的免疫力的衰减可能会对控制麻疹产生一些影响。

    尽管在免疫接种后，确实会发生MMR 免疫力衰减，但一般认为接种两剂麻疹疫苗足以消除麻疹感染[13-14]。在大多数实施含麻疹成分疫苗常规免疫接种的西方国家，其麻疹血清抗体阳性率均非常高。美国1999~2004 年进行的有代表性的全国麻疹血清流行病学调查结果显示，调查对象的麻疹抗体血清抗体阳性率达到95.9% [15]。亚洲国家的血清抗体阳性率似乎略有降低，即使具有较高的免疫覆盖率的地区也不例外。2008 年中国南方进行的血清学调查表明，麻疹抗体的血清抗体阳性率从2~3 岁的84.4% 下降到15~19 岁的56.6% 的最低点[16]。据估计，1990 年后中国的麻疹疫苗接种率为84.4%~88.8%，2007 年增高到94% [17]。在泰国，接种过两剂麻疹疫苗/MMR 的8~14 岁儿童的血清抗体阳性率仅为73% [18]。尽管这些研究对麻疹抗体的测定方法及确定血清学状况的界值并不一致，但亚洲人群由疫苗诱导的免疫力衰减到不可检测水平更为明显。值得进一步对由疫苗诱导的麻疹免疫力持续时间的地区差异进行评价，在制订消除疾病策略时，也应考虑到这一点。

    尽管我们一般用血清学检测对麻疹免疫接种效果进行评价，但细胞免疫对预防感染也起到了重要作用。Bautista-López 等证实，接种MMR 后未产生麻疹特异性抗体的儿童也可对麻疹抗原产生强烈的淋巴细胞增殖反应[19]。在临床上，一些体内未检测到抗体滴度的麻疹疫苗受种者也不容易出现麻疹显性感染[20]。因此，过去具有麻疹免疫力的人群在临床上也能免于麻疹感染。而大多数有症状的感染者为麻疹暴发期间的未免疫者[9,21-22]。麻疹抗体的持续衰退所导致的后果就是许多免疫者失去保护力，对疫苗修饰麻疹易感。对大多数自20 世纪80 年代实施儿童麻疹疫苗常规免疫接种的国家，由自然感染产生的群体免疫力逐步由新生代的大规模疫苗诱导的免疫力替代。不容忽视的是，特别是在亚洲，老年麻疹病例占了相当大的比例（图2）。中国台湾地区2008 年11 月~2009 年5 月确诊的53 例麻疹患者中，12 例患者（23%）至少接种过1 剂含麻疹成份疫苗，9 例（17%）患者并不知其免疫状况[7]。中国大陆的一个研究表明，报告麻疹病例中，≥ 15 岁具有麻疹疫苗免疫史的所占比例>30% [23]。由于受种者的麻疹临床症状和实验室表现发生了改变，及时明确诊断就十分困难。维持高质量的以病例为基础的疾病监测系统和免疫者将来再接种1 剂麻疹疫苗进行进一步研究十分必要。

    本研究中，我们发现，在年轻的免疫人群中，男性作为一个独立的因素与麻疹血清抗体阴性显著相关。麻疹的血清学状况似乎不会受到其他宿主、经济或环境因素的影响。这些结果说明，与女性相比，男性麻疹抗体的衰减率更高。我们不能确定这一观察结果的最初起源。尽管一些研究的结果并不一致，但研究者已经认识到，免疫者中预防各种传染病包括麻疹疫苗的接种诱导的体液免疫存在性别差异[24–26]。目前的研究建议，不仅在疫苗临床试验中，在免疫力持久性的长期随访中也要考虑到疫苗诱导免疫力的性别因素。

    本研究也有几个局限性：（1）本研究为横断面研究，以志愿者为基础的血清流行病学研究。研究对象可能不能很好的代表一般人群。对血清抗体阳性率的估计也可能存在偏倚，对接种后抗体衰减的估计可能不够准确。（2）对不同亚组的抗体滴度比较可能会混杂个人或环境的效应。但是在预测血清状况的多因素分析模型中，这些因素的出现并不显著。因此认为，我们的研究并不会受到这些因素的影响而产生偏倚。（3）我们不能获取可靠的预防接种记录，因而不能对预防接种和抗体水平的相关性进行分析。

    总之，本研究在年龄分层的基础上，确定了中国台湾地区实施MMR 免疫规划和几次补充免疫活动后的麻疹潜在易感人群。中国台湾地区年轻人的麻疹抗体水平随年龄的增长而下降的趋势明显，这些年轻人的麻疹疫苗接种率非常高，并预测能免于自然感染。我们的研究也说明，消除麻疹行动中，需要进一步进行研究以确定疫苗诱导抗体衰减的可能影响因素。将来，流行病学监测系统、准确诊断患者、更详细的免疫力研究将有助于理解疫苗诱导抗体，从而消除中国台湾地区疫苗可预防疾病。

附录A：补充数据与本文相关的补充数据可在网络版上查询：http://dx.doi.org/10.1016/j.vaccine.