2013-2014年季节性流行性感冒疫苗免疫血清针对我国流行株的抗体水平分析

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成艳辉, 高枫, 谭敏菊, 黄维娟, 隗合江, 郭俊峰, 李希妍, 王钊, 赵翔, 杨磊, 蓝雨, 肖宁, 王大燕, 舒跃龙

CHENG Yan-hui, GAO Feng, TAN Min-ju, HUANG Wei-juan, WEI He-jiang, GUO Jun-feng, LI Xi-yan, WANG Zhao, ZHAO Xiang, YANG Lei, LAN Yu, XIAO Ning, WANG Da-yan, SHU Yue-long

2013-2014年季节性流行性感冒疫苗免疫血清针对我国流行株的抗体水平分析

Post immunization sero-antibody level to circulating influenza viruses induced by seasonal influenza vaccine in China

疾病监测, 2015, 30(4): 260-264

Disease Surveillance, 2015, 30(4): 260-264

10.3784/j.issn.1003-9961.2015.04.004

文章历史

收稿日期：2014-07-31

引用本文

成艳辉, 高枫, 谭敏菊, 黄维娟, 隗合江, 郭俊峰, 李希妍, 王钊, 赵翔, 杨磊, 蓝雨, 肖宁, 王大燕, 舒跃龙. 2013-2014年季节性流行性感冒疫苗免疫血清针对我国流行株的抗体水平分析[J]. 疾病监测, 2015, 30(4): 260-264. 复制到剪切板

CHENG Yan-hui, GAO Feng, TAN Min-ju, HUANG Wei-juan, WEI He-jiang, GUO Jun-feng, LI Xi-yan, WANG Zhao, ZHAO Xiang, YANG Lei, LAN Yu, XIAO Ning, WANG Da-yan, SHU Yue-long. Post immunization sero-antibody level to circulating influenza viruses induced by seasonal influenza vaccine in China[J]. Disease Surveillance, 2015, 30(4): 260-264. 复制到剪切板

2013-2014年季节性流行性感冒疫苗免疫血清针对我国流行株的抗体水平分析

成艳辉¹, 高枫², 谭敏菊¹, 黄维娟¹, 隗合江¹, 郭俊峰¹, 李希妍¹, 王钊¹, 赵翔¹, 杨磊¹, 蓝雨¹, 肖宁¹, 王大燕¹ , 舒跃龙¹

1. 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所国家流感中心卫生部医学病毒和病毒病重点实验室, 北京 102206;
2. 乌鲁木齐市疾病预防控制中心，新疆乌鲁木齐 830026

收稿日期:2014-07-31

基金项目：国家”十二五”重大传染病专项(No.2012ZX10004215-002).

作者简介: 成艳辉,女,内蒙古自治区赤峰市人,助理研究员,主要从事流感病毒研究工作;高枫,男,山东省文登市人,主管医师,主要从事传染病预防控制工作

通信作者：王大燕,Tel:010-58900858,Email:dayanwang@cnic.org.cn

摘要：目的分析季节性流行性感冒(流感)疫苗免疫血清针对我国流行株的抗体水平及我国流行株与疫苗株的匹配性. 方法采集不同年龄组人群疫苗接种前后的血清,利用流感流行株和疫苗株作为病毒抗原,应用血凝抑制试验(HI)方法对血清进行检测. 结果三价流感疫苗对我国A(H1N1)Pdm09亚型流行株产生的抗体平均几何滴度(GMT)低于针对疫苗株病毒的GMT,血清抗体滴度 >40的比例为57.0%～63.3%;对我国A(H3N2)亚型流行株产生的GMT与针对疫苗株病毒的GMT类似,血清抗体滴度超过40的比例为57.6%～63.0%;对B型流行株产生的血清抗体GMT低于针对疫苗株的GMT,不过超过了疫苗株抗体GMT的50%.不同年龄组的血清抗体反应不同,成年组相对较高. 结论 2013-2014年季节性流感疫苗与同期流行的A(H1N1)Pdm09亚型流感病毒和B型流行株Yamagata系流感病毒较为匹配;H3N2亚型疫苗与流行株的匹配性较低,有可能会导致疫苗的保护效果降低.

关键词：流感疫苗免疫血清抗体水平

Post immunization sero-antibody level to circulating influenza viruses induced by seasonal influenza vaccine in China

CHENG Yan-hui¹, GAO Feng², TAN Min-ju¹, HUANG Wei-juan¹, WEI He-jiang¹, GUO Jun-feng¹, LI Xi-yan¹, WANG Zhao¹, ZHAO Xiang¹, YANG Lei¹, LAN Yu¹, XIAO Ning¹, WANG Da-yan¹ , SHU Yue-long¹

1. Key Laboratory for Medical Virology, Chinese National Influenza Center, Institute for Viral Disease Prevention and Control, Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China;
2. Urumqi Municipal Center for Disease Control and Prevention, Urumqi 830026, Xinjiang, China

Abstract:Objective To understand the post immunization sero antibody level to circulating influenza viruses induced by seasonal influenza vaccine and the matching of vaccine strains with circulating strains. Methods Pre and post immunization serum samples were collected from people in different age groups. Hemagglutination inhibition(HI) assay with circulating strain and vaccine strain as antigen was conducted to detect the serum antibody level. Results The antibody geometrical mean titer(GMT) of trivalent influenza vaccine to influenza A(H1N1) pdm09 strain in China was lower than that to vaccine strain, the proportion of serum samples with antibody titer >40 was ranged from 57.0% to 63.3%. The GMT of antibody induced by influenza vaccine to circulating H3N2 influenza strains was similar to that to vaccine strain, the proportion of serum samples with antibody titer >40 ranged from 57.6% to 63.0%. The GMT of antibody induced by influenza vaccine to circulating influenza B strain was lower than that to vaccine strain, but was more than 50% of the GMT antibody of the vaccine virus. The adult group had relatively higher serum antibody level than the other age groups. Conclusion The composition of seasonal influenza vaccine of 2013-2014 matched with the circulating influenza A(H1N1) pdm09 and influenza B strains Yamagata lineage; the mismatching of influenza A(H3N2) vaccine strain with the circulating influenza A(H3N2) strain would reduce the effectiveness of the vaccine.

Key words: Influenza vaccine Immune serum Antibody level

流行性感冒(流感)病毒分为甲、乙、丙3型，其中甲型流感病毒易发生变异，包括亚型内的变异(即抗原漂移)和新亚型的出现或旧亚型的重现(即抗原转变)^[1]。流感病毒的不断变异使得难以准确预测下一流行季节的流感流行株，同时也给疫苗株的筛选带来极大的挑战。而流感疫苗的保护效果取决于疫苗株与流行毒株的匹配程度。世界卫生组织(WHO)多年来致力于推动各国流感监测和研究，提高流感疫苗的匹配性。自2009年A(H1N1)Pdm09亚型流感大流行之后，通过分析疫苗接种人群血清抗体对流行株表面血凝素蛋白的反应来推测疫苗株与流行株的匹配性，开始成为WHO流感疫苗推荐的重要依据^[2]。本研究利用2013-2014年度三价流感疫苗人群免疫血清，并根据全国流感监测数据选择相应亚型的流行株，分析疫苗株与我国流行株的匹配性。

1 材料与方法 1.1 疫苗接种人群年龄分组

选择不同年龄组健康人群，近期无流感病毒感染史、无流感疫苗接种史及其接种禁忌证。研究对象以自愿参加为原则，并签署知情同意书。研究对象分为3个年龄组，即儿童组(0~6岁)、成年组(18~60岁)和老年组(>60岁)。

1.2 疫苗接种及血清采集

采用三价灭活流感疫苗对上述人群进行接种，疫苗购自葛兰素史克公司，含有WHO推荐的2013-2014年北半球疫苗成分^[3]： A/California/7/2009(H1N1)pdm09的类似病毒(A/Christchurch/16/2010NIB-74XP)；与A/Victoria/361/2011细胞分离株类似的甲型H3N2病毒(A/Texas/50/2012NYMCX-223A)；B/Massachusetts/2/2012类似病毒(B/Massachusetts/2/2012NYMCBX-51B)。成年组和老年组每人接种1针，于上臂三角肌附着处肌内接种疫苗0.5 ml(15 μg)；儿童组每人接种2针，间隔28 d，每针接种疫苗0．25 ml(7.5 μg)。疫苗使用前应充分摇匀。采集疫苗免疫前及免疫后4周血液标本，分离血清于-80 ℃保存，用于后续检测。

1.3 流感病毒流行株来源

2013-2014年各型别/亚型中国大陆的流行株由国家流感中心筛选，国外毒株为同期WHO公布的流感疫苗代表株或类似株及其他国家流行株(表1)，各毒株分别在MDCK细胞或9~10日龄SPF(specific pathogen free)鸡胚中进行病毒扩增，作为病毒抗原。根据WHO通用方法^[3]，B型流感病毒抗原扩增后需要进一步用乙醚处理，以裂解病毒，提高检测人血清的灵敏性，处理方法见参考文献^[4]，A型流感病毒无需乙醚处理，可以直接用于人血清学检测。

1.4 红细胞凝集抑制试验(HI)

应用微量血凝抑制试验检测研究对象免疫前后血清样本，用受体破坏酶(RDE)处理血清，去除非特异性抑制素。采用表1所列毒株作为抗原，从1 ∶ 10开始倍比稀释血清，进行HI实验。血清HI滴度的判定以出现凝集的最高稀释度为终点，其稀释度的倒数即为HI滴度，HI滴度 < 10的血清赋值为5，用于统计分析。具体方法见参考文献^[5]。

表 1 本研究使用的流感病毒流行株 Table 1 Epidemic strains of influenza virus used in this study

病毒	型别/亚型	传代史	采样时间(年/月/日)
注：(1)E:SPF鸡胚分离；(2)C:MDCK细胞分离。
A/California/7/2009	A(H1N1)Pdm09	E5⁽¹⁾	2009/04/09
A/New Hampshire/04/2013	A(H1N1)Pdm09	E5	2013/09/13
A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013	A(H1N1)Pdm09	E2	2013/09/30
A/Texas/50/2012	A(H3N2)	E6	2012/04/15
A/Almaty/2958/2013	A(H3N2)	E6	2013/01/27
A/Jiangxi-Xunyang/1790/2013	A(H3N2)	C3⁽²⁾	2013/11/08
B/Massachusetts/02/2012	B-Yamagata	E4	2012/03/13
B/Shandong-Mudan/1374/2013	B-Yamagata	C5	2013/11/03
B/Chongqing-Yuzhong/11616/2013	B-Yamagata	E2	2013/11/12
B/Brisbane/60/2008	B-Victoria	E4	2008/08/04
B/Jiangsu-Tianning/1795/2013	B-Victoria	E3	2013/11/28

表选项

1.5 血清结果判断

根据欧盟标准，抗体阳转率分两部分定义，免前流感HI抗体滴度 < 1 ∶ 40、免后抗体滴度 ≥ 1 ∶ 40者为抗体阳转；免前HI抗体滴度 ≥ 1 ∶ 40、免后抗体滴度呈4倍以上增长者为抗体阳转。分别计算血清针对各抗原的平均几何滴度(GMT)与针对疫苗株的GMT。

1.6 统计学分析

用SPSS 17.0软件进行χ²和t检验，并计算P值。

2 结果

共采集新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市90人的疫苗接种前后血清标本180份，其中儿童组30人，成年组27人，老年组33人，平均年龄分别为4.2、45.7、67.8岁。

2.1 不同年龄组人群疫苗接种后血清针对甲型H1N1亚型流感病毒流行株的抗体水平

含有A(H1N1)Pdm09流感病毒A/California/7/2009 组分的疫苗免疫后血清对我国当前流行株A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013毒株产生的抗体平均几何滴度(GMT)低于针对疫苗株A/California/7/2009的GMT。儿童组，成年组，老年组不同年龄组人群血清对A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013的阳转率^[6](免疫前后血清抗体呈4倍升高的比例)在42.4%~63.3%之间，以老年组最低。免疫后血清抗体滴度超过40的比例分别为63.3%、 63.0%和57.6%，见表2。老年组免疫后血清抗体与成年组、儿童组差异无统计学意义(P>0.05)。对美国流行株A/New Hampshire/04/2013的血清抗体GMT同样低于针对疫苗株的GMT，老年组针对A/New Hampshire/04/2013的血清抗体GMT显著低于成年组，且差异有统计学意义(t=2.094，P=0.041)，与儿童组差异无统计学意义(P>0.05)。各年龄组免疫后血清抗体滴度超过40的比例均超过73.3%。

表 2 不同年龄组人群接种疫苗前后血清A(H1N1)Pdm09病毒抗体水平 Table 2 Antibody titers of different age groups to A(H1N1) Pdm09 virus before and after vaccination

年龄组	数量	毒株名称	免疫前后抗体滴度4倍升高		GMT(1∶)		GMT ≥ 1∶40的比例(%)
年龄组	数量	毒株名称	例数	构成比(%)	免疫前	免疫后	免疫前	免疫后

儿童	30	A/California/7/2009	19	63.3	98.5	412.6	90.0	100.0
		A/New Hampshire/04/2013	20	66.7	34.8	179.6	60.0	73.3
		A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013	19	63.3	16.6	110.6	33.3	63.3
成年	27	A/California/7/2009	16	59.3	76.0	296.3	92.6	100.0
		A/New Hampshire/04/2013	17	63.0	20.0	186.6	29.6	96.3
		A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013	15	55.6	11.7	95.7	14.8	63.0
老年	33	A/California/7/2009	17	51.5	48.3	193.3	60.6	90.9
		A/New Hampshire/04/2013	18	54.5	18.8	87.0	33.3	75.8
		A/Sichuan-Wuhou/SWL2259/2013	14	42.4	12.9	52.6	9.1	57.6

表选项

2.2 不同年龄组人群疫苗接种后血清对甲型H3N2流感病毒流行株的抗体水平

三价灭活疫苗免疫后血清对当前主要流行株A/Jiangxi-Xunyang/1790/2013(H3N2)病毒产生的GMT与针对疫苗株病毒A/Texas/50/2012的GMT类似，血清抗体滴度超过40的比例为57.6%～63.0%。针对疫苗株和流行株的血清抗体滴度4倍升高的比例均比较低，多在50%以下，并且针对细胞分离株的阳转率低于针对鸡胚分离株的阳转率。免疫后产生的GMT成年组最高，其次为老年组，儿童组最低，见表3。

表 3 不同年龄组人群接种疫苗前后血清A(H3N2)病毒抗体水平 Table 3 Antibody titers of different age groups to A(H3N2) virus before and after vaccination

年龄组	数量	毒株名称	免疫前后抗体滴度4倍升高		GMT(1∶)		GMT ≥ 1∶40的比例(%)
年龄组	数量	毒株名称	例数	构成比(%)	免疫前	免疫后	免疫前	免疫后
儿童	30	A/Texas/50/2012	4	13.3	9.3	15.5	3.3	16.7
		A/Almaty/2958/2013	14	46.7	41.9	100.8	66.7	76.7
		A/Jiangxi-Xunyang/1790/2013	11	36.7	16.6	34.0	33.3	60.0
成年	27	A/Texas/50/2012	12	44.4	22.2	76.0	40.7	66.7
		A/Almaty/2958/2013	15	55.6	45.5	191.5	92.6	100.0
		A/Jiangxi-Xunyang/1790/2013	9	33.3	16.3	30.9	11.1	63.0
老年	33	A/Texas/50/2012	11	33.3	26.8	36.0	42.4	51.5
		A/Almaty/2958/2013	14	42.4	34.5	127.0	57.6	90.9
		A/Jiangxi-Xunyang/1790/2013	9	27.3	18	29.8	21.2	57.6

表选项

2.3 不同年龄组人群疫苗接种后血清对B型流感病毒流行株的抗体水平

B型流感病毒抗原经过乙醚裂解处理，病毒表面抗原得以充分暴露，检测的血清抗体滴度水平较高。因此对B型流感病毒，主要通过比较流行株与疫苗株的抗体GMT水平来分析疫苗的有效性。疫苗免疫后血清对中国流行株B/Shandong-Mudan/1374/2013产生的血清抗体GMT低于针对疫苗株病毒的GMT，不过超过了疫苗株病毒抗体GMT的50%，提示疫苗对流行株有保护作用^[2]，成年组和老年组GMT接近，均高于儿童组。由于本年度三价流感疫苗不含有B型Victoria系疫苗组分，因此免疫后针对B型Victoria系病毒的抗体GMT和阳转率均很低，见表4。

3 讨论

流感疫苗是预防流感及其并发症的主要工具，当疫苗株和流行株完全匹配时，年龄 < 65 岁的健康成人预防效果预期为70%～90%。研究显示，在老年人中当流感疫苗株与流行株不完全匹配时也可提供一定的预防保护^[7]。研究结果显示，WHO推荐的2013-2014年三价流感疫苗免疫后血清对同期甲型H1N1流感流行株的抗体水平较高，抗体滴度超过40的比例超过60%，提示疫苗株与流行株匹配性较好。儿童组免疫前甲型H1N1 A/California/7/2009株的HI抗体滴度高于成年组，推测可能是该组儿童既往感染过甲型H1N1流感病毒，对B型流感流行株产生的血清抗体GMT超过了疫苗株病毒抗体GMT的50%，提示疫苗对流行株有保护作用。对于A(H3N2)亚型流感病毒，疫苗对当前A(H3N2)流行株的细胞株病毒产生的GMT低于针对鸡胚株，是因为实际用于疫苗生产的毒株经过鸡胚扩增后，在HA基因抗原决定簇B区发生了H156Q，G186V和DS219Y氨基酸变异^[8]，而经MDCK细胞分离的当前流行株并未发生上述变异，疫苗株与流行株的这种差异，会降低疫苗的保护效果，WHO公布的抗原分析结果也提示这一点^[9]。近来已发现，用鸡胚分离和培养的流感病毒比用细胞分离和培养的更易出现宿主介导的变异。

儿童组免疫后结果显示本年度A(H3N2)流感疫苗针对疫苗株产生的抗体滴度超过40的比例较低，但对流行株产生的抗体滴度超过40的比例为60.0%～76.7%，推测疫苗仍然有效。本研究中，疫苗免疫后血清在成年组和老年组为接种后1个月采集，在儿童组为末次接种后1个月采集，不排除血清样本采集时间和人群既往免疫背景，会对结果有一定影响。儿童组针对A(H3N2)亚型疫苗株的血清抗体无论是抗体滴度和抗体4倍升高的比例均较低，提示儿童组对该组分的反应低于H1亚型和B型，既往也有过报道^[3]，可能与本儿童组在疫苗接种后对H3亚型产生交叉抗体或记忆性免疫反应较低有关。

表 4 不同年龄组人群接种疫苗前后血清针对B型流感病毒抗体水平 Table 4 Antibody titers of different age groups to influenza B virus before and after vaccination

年龄组	数量	毒株名称	免疫前后抗体滴度4倍升高		GMT(1∶)		GMT ≥ 1∶40的比例(%)
年龄组	数量	毒株名称	例数	构成比(%)	免疫前	免疫后	免疫前	免疫后
注:(1)B-V：B-Victoria系； B-Y：B-Yamagata系。
儿童	30	B/Massachusetts/02/2012(B-Y)	16	53.3	85.7	327.5	100.0	100.0
		B/Shandong-Mudan/1374/2013(B-Y)	7	23.3	221.1	351.0	100.0	100.0
		B/Chongqing-Yuzhong/11616/2013(B-Y)	10	33.3	60.6	118.5	96.7	100.0
		B/Brisbane/60/2008(B-V)	0	0.0	206.3	242.5	100.0	100.0
		B/Jiangsu-Tianning/1795/2013(B-V)	6	20.0	48.1	80.0	73.3	90.0
成年	27	B/Massachusetts/02/2012(B-Y)	7	25.9	458.4	827.3	100.0	100.0
		B/Shandong-Mudan/1374/2013(B-Y)	3	11.1	373.3	640.0	100.0	100.0
		B/Chongqing-Yuzhong/11616/2013(B-Y)	4	14.8	140.7	247.5	100.0	100.0
		B/Brisbane/60/2008(B-V)	0	0.0	328.3	403.2	100.0	100.0
		B/Jiangsu-Tianning/1795/2013(B-V)	5	18.5	274.3	495.1	100.0	100.0
老年	33	B/Massachusetts/02/2012(B-Y)	13	39.4	386.6	914.7	100.0	100.0
		B/Shandong-Mudan/1374/2013(B-Y)	3	9.1	438.5	667.5	100.0	100.0
		B/Chongqing-Yuzhong/11616/2013(B-Y)	8	24.2	94.6	185.3	100.0	100.0
		B/Brisbane/60/2008(B-V)	0	0.0	411.7	447.8	100.0	100.0
		B/Jiangsu-Tianning/1795/2013(B-V)	3	9.1	214.7	326.8	100.0	100.0

表选项

由于B型流感病毒自身特点，需用乙醚处理，以提高检测人血清的灵敏性。因此主要通过对流行株与疫苗株的抗体GMT的比较来进行匹配程度分析，而不是依据抗体滴度。虽然本流感流行季节三价流感疫苗组分中不含有B-Victoria系组分，但我们的结果显示人群中有一定比例的B-Victoria系流感抗体。此外，在成人组，免疫血清对Victoria系病毒的GMT同样超过了疫苗株GMT的50%，推测是由于该组人群存在较高的对Victoria系的预存免疫力，根据全国流感网络监测结果显示2012-2013年我国主要流行B-Victoria系流感病毒，可能与该组既往B-Victoria系流感病毒感染有关，并不能说明B-Yamagata系免疫后对B-Victoria系也具有有效的保护作用。有报道认为，B型流感病毒的两个系之间缺乏有效的免疫保护作用^{[10, 11]}，近年来美国食品及药物管理局批准的包含B型病毒两个系的四价流感疫苗有望解决这一问题。

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