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在轮状病毒疫苗效果不佳且机制不明的背景下，研究人员针对 RV3-BB 疫苗开展研究，分析其在新生儿和婴儿接种方案下肠道微生物组与疫苗反应的关联。结果显示，新生儿接种方案下，肠道微生物组的多种特征与阳性疫苗反应相关。这为优化疫苗接种提供了依据。
轮状病毒是导致 5 岁以下儿童严重脱水腹泻的主要病原体，每年在全球范围内引发超过 23 万例死亡。尽管轮状病毒疫苗已在许多国家推广，显著降低了相关死亡和住院率，但在高儿童死亡率地区，其有效性比低死亡率地区低 23% - 47%。这种差异的原因尚不明确，可能涉及多种因素，包括同时接种的口服脊髓灰质炎疫苗的干扰、组织血型抗原状态以及反映生活环境的肠道病原体负荷等。此外，肠道微生物组与轮状病毒疫苗免疫反应之间的关系也备受关注，然而以往研究结果并不一致。
为了深入探究肠道微生物组与轮状病毒疫苗反应之间的关联，来自 Murdoch Children’s Research Institute 等机构的研究人员开展了相关研究。研究成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：首先，对印度尼西亚和马拉维的 RV3-BB 疫苗临床试验中收集的粪便样本进行细菌 16S rRNA 基因扩增和测序，以分析肠道微生物组特征。其次，通过 ELISA 检测血清轮状病毒 IgA 抗体滴度，确定 IgA 血清转化情况；利用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）分析粪便样本中疫苗病毒的排出；依据 IgA 血清转化或粪便病毒排出定义疫苗接种成功与否。此外，采用多种统计分析方法，如 MaAsLin2 软件包进行细菌分类群与疫苗反应的关联分析等。
研究结果如下：
- 样本框架和细菌 16S rRNA 分析：从印度尼西亚和马拉维的临床试验中选取符合条件的参与者，对其粪便样本进行微生物组分析。在印度尼西亚的 193 名儿童中收集了 478 份样本，在马拉维的 186 名儿童中收集了 355 份样本。对提取的细菌 16S RNA 进行测序，经分析得到高质量读数，并确定了相应的寡型和细菌分类群。
- 疫苗反应与 α 和 β 多样性的关联：在新生儿接种方案中，疫苗接种成功和 / 或粪便中疫苗病毒排出的参与者，其早期肠道微生物组的 α 多样性更高，β 多样性存在差异，且在马拉维队列中这种差异更为明显；但在婴儿接种方案组中未观察到这些差异。同时，α 多样性和 β 多样性与 IgA 血清转化无显著关联。
- 年龄、母乳喂养、分娩方式、出生体重和抗生素暴露的影响：α 多样性随年龄增长而增加；在印度尼西亚的研究中，婴儿接种方案组在特定时间点的 α 多样性高于安慰剂组；β 多样性受分娩方式、出生体重和母乳喂养持续时间的影响，但这些差异在研究后期并不持续；抗生素暴露对肠道微生物组 β 多样性无显著影响。
- 与 RV3-BB 疫苗反应相关的细菌分类群：通过分析确定了与疫苗反应相关的细菌分类群。例如，拟杆菌（Bacteroides）与阳性疫苗反应相关，而葡萄球菌（Staphylococcus）、链球菌（Streptococcus）等与阴性疫苗反应相关。
- RV3-BB 和 Rotarix? 研究队列中细菌分类群的比较：对比 RV3-BB 和 Rotarix? 研究队列的细菌分类群，发现一些细菌如拟杆菌、双歧杆菌（Bifidobacterium）等的丰度在两个队列中存在差异，且这些差异可能与疫苗类型、接种年龄等因素有关。
研究结论和讨论部分表明，本研究发现高 α 多样性、β 多样性差异以及肠道微生物组中拟杆菌的高丰度与新生儿接种方案下 RV3-BB 疫苗的阳性疫苗反应和粪便病毒排出相关，而在婴儿接种方案或安慰剂组中未发现这种关联。这表明早期肠道微生物组为疫苗反应提供了优化环境，出生后早期的肠道微生物环境为接种活口服轮状病毒疫苗提供了优化反应的机会。然而，研究也存在一定局限性，如肠道微生物组受多种因素影响，不同研究之间难以比较等。但总体而言，该研究为理解微生物组对轮状病毒疫苗反应的影响以及解决新生儿败血症相关问题提供了重要依据，有助于进一步优化轮状病毒疫苗接种策略，改善疫苗在低收入和中等收入国家的保护效果。
