公卫·科普 | 百岁卡介苗——从预防结核到抗击新冠-凯发k8一触即发

卡介苗接种不仅大大降低儿童结核性脑膜炎和粟粒性肺结核的发病率和病死率，而且对除结核分支杆菌的病原体感染以外还提供了其它病原体的非特异性的免疫保护。2019年新型冠状病毒疾病（coronavirus disease ,covid-19）大流行期间，美国研究者发现普遍且长期实行卡介苗免疫政策的国家明显传播得到了抑制，广泛接种卡介苗国家的新冠死亡率比不接种卡介苗国家的死亡率低了5.8倍。与具有普遍而长期的接种卡介苗的免疫政策的国家相比，在没有或已经停止对儿童进行卡介苗接种的国家中，后者covid-19发病率和死亡率更高，如意大利，美国，荷兰；并且该免疫政策持续时间和疾病流行之间也存在正相关性，西班牙于1965年开始实行全民卡介苗接种政策，一直持续到1981年停止，死亡率很高（每百万居民29.5例死亡）。相比之下，丹麦于1946年开始实施政策，并于1986年（40年）结束，每百万居民死亡人数几乎减少了10倍，这与丹麦更早的开始接种卡介苗并且接种卡介苗的政策更久有关。政策的制定时间与要保护的老年人口之间有直接的关联，普及卡介苗政策的起步较晚的国家，例如伊朗目前有全民卡介苗接种政策，但它始于1984年，可能使36岁以上的人得不到卡介苗的保护，而日本于1947年开始实施免疫政策，每百万人的死亡人数比伊朗减少了约100倍，巴西于1920年开始普遍接种疫苗，死亡率甚至更低。此外，研究人员还通过分析世界银行公布的2018年人口数据和经济数据(gdp，以及高、中、低收入水平)，发现新冠死亡率与一国的经济发展水平和人口统计存在一定关系。研究发现，被划分为中低收入、中高收入和高收入国家的经济体中，covid-19死亡率的中位数分别为0.4、0.7和5.5。

德国、英国、荷兰、澳大利亚等国已开始大规模的人体试验，研究卡介苗是否能帮助降低covid-19的患病率和严重程度，从而保护医护人员和老年人等易感人群免受covid-19的侵害。目前荷兰准备对1000名医护人员进行卡介苗试验，澳大利亚的目标是4000人，德国多家医院开展一项基于卡介苗的大规模疫苗试验，其中包括老年人和卫生工作者，这是罹患covid-19风险最高的两个人群，全球研究人员希望卡介苗可以成为抑制sars-cov-2病毒大流行的的桥梁，直到新的针对性的疫苗被发明。

20世纪初，法国内科医师卡尔梅特和兽医介云为了研究牛的结核病，对牛的结核杆菌进行培养，这解释了为什么我们目前的结核疫苗是从密切相关的牛型结核分枝杆菌衍生出来的。他们选择的研究菌株是来自一头患有结核性乳腺炎的奶牛的牛分枝杆菌。分离株在含有甘油、土豆片和胆汁的培养基中培养，最后一种是防止结核分枝杆菌污染。几个月内，出现了一种不寻常的菌落类型，对豚鼠的毒力较小。卡尔梅特从路易斯·巴斯德的工作中认识到，细菌的实验室适应与对宿主物种的毒力减弱有关，

每两周对该细菌传代一次，13年总共传代了231代，牛型结核分枝杆菌的表型也发生了变化，菌落从粗糙、干燥和颗粒状转变为粘性、湿润和光滑。卡尔梅特和介云发现这种细菌在几种不同的动物(包括豚鼠、兔子、狗、牛、马和猴子)中的毒力逐渐降低1921年，首次在巴黎用于一个母亲死于结核病而被感染的婴儿，经半年观察证明安全无恙，于是取两位发明者名字的头一个字母，把这种菌苗命名为卡介苗（bcg，b为bacilli（杆菌））。1922年开始用于人群接种。

1928年，国际联盟宣布口服卡介苗安全声明。不幸的是，从1929年到1930年，在德国吕伯克的250名口服疫苗接种的儿童中，有72人死于结核病，批判的矛头一下对准了巴斯德研究院，卡介苗的发明人卡尔梅特梅特和介云被指责为杀人凶手。尽管事后查明这是一次严重的实验室事故，吕伯克市市立医院用从巴黎取得的菌株自制卡介苗，不小心把结核杆菌混进了卡介苗菌株，酿成了悲剧。虽然真相大白了，但卡介苗的声誉已经受到了不可挽回的影响，卡尔梅特梅特被折磨得一病不起。原因是一种口服卡介苗制剂被实验室毒力很强的结核杆菌污染了。卡尔梅特和介云刚从被查得焦头烂额的吕伯克卡介苗事件的阴影中走出来，居然有一个中国学生王良不顾当时几乎全球一片反对声的舆论环境来拜师求教，十分感动，把技术毫无保留地教给王良。在介云的亲自辅导下，王良学会了结核杆菌的培养和卡介苗的制作方法。他1933年回国时，介云赠送了卡介苗菌株和一批卡介苗，他又自费采购了制作卡介苗的相关设备。归国后，王良在重庆自己开的仁爱堂医院做卡介苗培养，制作液体卡介苗，给自己和朋友的孩子接种。王良因此成为中国卡介苗制作的鼻祖。

1948年，在巴黎举行的第一届国际卡介苗大会指出，卡介苗是有效和安全的。在第二次世界大战之后，世界卫生组织和联合国国际儿童紧急基金会(儿童基金会)在几个国家组织了推广卡介苗接种的活动。世界卫生组织于1966年制定了冻干卡介苗的要求。卡介苗接种率大幅上升到1974年底，已有超过15亿人接种了卡介苗。如今，每年大约有1亿儿童接种卡介苗，使接种卡介苗的总人数超过40亿。

用来制造卡介苗的牛分枝杆菌的原始菌株在巴斯德研究所通过连续传代培养，不同阶段导致的基因型变化无法确定，因为没有原始培养物或继代培养物被保存下来，丢失之前，它被分发到许多国家的数十个实验室。每个实验室都生产自己的卡介苗，并通过连续传代的方式维持。很明显，在不同实验室维持的不同条件下，在不同培养基上连续传代，产生了许多在菌落形态、生长特性、生化活性、引起迟发型超敏反应能力和动物毒力方面差异很大的卡介苗子代菌株。目前，世界上使用的疫苗中有五种主要菌株，占90%以上，每种菌株都有不同的特性。这些菌株包括巴斯德1173p2菌株、丹麦1331菌株、葛兰素史克1077菌株(源自丹麦菌株)、东京172-1菌株、俄罗斯bcg-i菌株和莫罗rdj菌株。每个菌株都有不同的致敏特性，已知巴斯德1173p2和丹麦1331菌株比葛兰素史克1077、东京172-1或莫罗rdj菌株引起更多的不良反应。每剂疫苗中的活菌浓度在5万到300万之间时是卡介苗接种后发生不良事件的重要因素之一。世界卫生组织于2009年和2010年建立了第一批丹麦1331亚株、东京172-1亚株和俄罗斯bcg-i亚株作为卡介苗参考试剂。很难证明一种卡介苗在预防人类结核病方面明显优于另一种，很明显，关于哪一种卡介苗最适合普遍使用，世界范围内并没有达成共识。使用较弱的菌株对疫苗生产商和使用者都很有诱惑力，因为副作用的发生更低。随着时间的推移，各种卡介苗菌株似乎也随着连续传代而失效。

卡介苗有多种免疫接种方法：口服、皮内注射、经皮给药、多点穿刺法、划痕法等。皮内注射是最常见的卡介苗接种方法，也是世界卫生组织自1947年推荐的途径。即使用注射器和针头在上臂的三角肌区域注射，普遍认为，最准确的卡介苗接种方法是用注射器和针头皮内注射，因为剂量可以精确测量，给药也可以控制。然而，对于新生儿来说，皮内注射可能是困难的，特别是如果大量的婴儿需要接种卡介苗时。当疫苗的其他特性得到控制时，皮内注射方法的局部反应(包括溃疡和淋巴结炎)的发生率比任何其他方法都要高。皮下注射在诱导结核菌素试验的敏感性方面有足够的效果，但经常会产生脓肿和难看的内缩的疤痕。科学家开发了其他给药方法来解决皮内给药造成的副作用，例如划痕法、喷射注射、多点穿刺法。这些方法产生了高度可变的结果，在某些情况下还导致预防效果不足。使用这些替代技术的优点是局部并发症发生率较低，并且可以选择使用单剂单位，从而避免疫苗接受者之间的交叉污染。多点穿刺法是在20世纪40年代发展起来的，早期取得了很好的成功。美国的tice疫苗采用该接种方法。多点穿刺法在日本已经使用了40多年，取得了良好的明显成功，不良反应率很低，胳膊上有标志性的“9个针眼”。虽然多点穿刺法的局部并发症发生率一般最低，但尚未有结论性的试验报告比较卡介苗给药的各种技术以预防随后的结核病。

卡介苗是最安全的一个疫苗之一。研究者在上海市抽取2411例1月龄新生儿，在其3、6、9、18月龄时各随访检查１次，观察是否发生不良反应，结果发现2例发生卡介苗不良反应，均为卡介苗淋巴结炎，经保守治疗后好转。皮内给药的不良反应的程度将取决于一系列因素，包括疫苗中使用的菌株、批次中活菌的数量以及注射技术的变化。大约95%的接种者会出现局部轻度不良反应，不需要治疗，表现为bcg接种2～3天后，局部皮肤呈红色，触之无硬结，数日后自行消退；接种2～4周后，或更长时间，接种处出现以丘疹为特征的皮肤反应，丘疹可能是红色的、柔软的和硬化的，逐渐软化，形成白色小脓疱，脓疱破溃为轻度溃疡，一般两个月内结痂，结痂后三个月内愈合留下表面疤痕，长约4～6mm，俗称”卡疤”或”卡痕”，自丘疹出现至愈合 约需2~5个月。“卡介苗淋巴结炎”通常是指在接种卡介苗后同侧腋窝、锁骨上或下颈部淋巴结肿大到足以引起儿童护理提供者的极大关注而就医，是接种卡介苗后最常见的不良反应。无论有无轻度bcg接种后相关性淋巴结炎，注射部位的轻度不良反应都不需要药物治疗。卡介苗接种最严重的不良反应是儿童播散性卡介菌病，非常罕见，该类儿童通常伴有免疫缺陷病。