埃塞俄比亚引入肺炎球菌结合疫苗12年后携带率、血清型分布及疫苗覆盖率的现状与挑战

本刊推荐：为解决埃塞俄比亚PCV（肺炎球菌结合疫苗）接种12年后疫苗效果评估数据缺失的问题，研究人员开展了一项多中心横断面调查，通过鼻咽拭子采样和血清分型技术，发现农村地区疫苗覆盖率低（13-22%）、PCV13血清型携带率居高（16-22%），揭示了地域与城乡差异对肺炎球菌流行病学的显著影响，为优化免疫策略提供了关键证据。

　　

肺炎球菌（Streptococcus pneumoniae）是导致全球儿童死亡的重要病原体，2015年仅在5岁以下HIV阴性儿童中就造成约29.4万人死亡。为应对这一公共卫生挑战，世界卫生组织于2007年推荐各国引入肺炎球菌结合疫苗（Pneumococcal Conjugate Vaccine, PCV）。截至2024年，已有166个国家将不同价型的PCV纳入常规免疫规划。PCV通过直接保护接种儿童免受疫苗所含血清型（Vaccine Type, VT）的定植和侵袭性肺炎球菌疾病（Invasive Pneumococcal Disease, IPD），同时通过减少VT传播为全人群提供间接保护。然而，PCV的使用也会导致非疫苗血清型（Non-Vaccine Type, NVT）的替换定植，在某些高收入国家甚至出现血清型替换疾病抵消疫苗获益的情况。

在低收入和中等收入国家（Low- and Middle-Income Countries, LMICs），关于IPD的血清型分布和PCV影响的数据十分有限。埃塞俄比亚在2011年引入了10价PCV（PCV10），并于2020年切换为13价PCV（PCV13）。尽管国家在PCV上投入巨大，但十余年来从未通过携带率调查或IPD监测对规划 impact 进行评估。IPD监测在LMICs实施困难，成本高昂且可能因抗生素的广泛使用而低估疾病负担。相比之下，鼻咽携带调查作为IPD的替代指标，成本较低，且能反映VT和NVT的传播动态，因为携带是发生IPD的必要前提。

在此背景下，由Hiwot Yigzaw Bizuayehu、Yohannes Kebede、Merga Deressa等作者组成的研究团队，在《Vaccine》杂志上发表了一项重要研究。该研究旨在通过横断面调查，测定埃塞俄比亚不同地区、不同年龄人群中的疫苗覆盖率、残留疫苗型携带率、血清型分布以及与携带相关的因素，以填补这一关键的知识空白，为未来的疫苗政策提供依据。

研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，研究设计为多中心横断面调查，样本来源于埃塞俄比亚东部和西南部城乡地区的四个地点（Harar, Kersa, Jimma City, Gilgel Gibe），总样本量2006人，按10个年龄组分层随机抽样。其次，数据收集采用REDCap电子数据捕获工具，采集社会人口学特征和风险因素。关键实验技术包括：使用无菌尼龙拭子采集鼻咽样本，并置于STGG转运培养基中；样本在实验室通过接种于含庆大霉素的5%马血琼脂培养基进行培养，并通过α溶血、奥普托辛敏感性和胆汁溶解度试验鉴定肺炎球菌；血清分型这一金标准技术则通过乳胶凝集和确证性Quellung反应完成，部分样本还通过PCR（lytA基因检测和多重PCR）进行质量控制。最后，统计分析采用年龄标准化患病率计算、Simpson多样性指数评估血清型多样性，以及逻辑回归模型分析携带相关因素。

3.1. Participant characteristics

研究共访问了2311户家庭，最终2006名参与者同意参加，参与率达97%。成功采集并培养的样本为1989份。参与者特征分析显示，在Jimma市，男性参与者比例较低（34%），而其他站点性别比例均衡。农村地区家庭户主多为农民（65-91%），而城市地区多为商人或专业人士。农村家庭规模更大，40-53%的家庭有超过4人同住，且绝大多数（92%）使用木材/木炭等固体燃料做饭。这些社会经济因素的差异为后续的携带率分析提供了重要的背景。

3.2. Vaccine coverage

疫苗覆盖率数据显示，在5岁以下儿童中，疫苗接种本的保有率较高，但Jimma市最低（70%）。基于接种本记录的PCV第三剂覆盖率在农村地区极低：Gilgel Gibe为13%，Kersa为22%；在城市地区则较高：Jimma为49%，Harar高达87%。在1岁以下婴儿中，第三剂覆盖率呈现相似模式（Gilgel Gibe 9%， Jimma 50%， Kersa 18%， Harar 87%）。极低的农村疫苗接种率是导致后续VT携带率高的重要原因。

3.3. Pneumococcal carriage prevalence

总体肺炎球菌（所有血清型）携带率的年龄标准化结果显示存在巨大的地域差异：西南农村（Gilgel Gibe）为25.6%，西南城市（Jimma）为15.6%，东部农村（Kersa）高达55.6%，东部城市（Harar）为15.2%。携带率在婴幼儿中最高，并随年龄增长而下降。实验室验证表明，当地实验室（HHRL）与参考实验室（KWTRL）相比，培养的敏感性和特异性分别为91%和96%，结果可靠。

3.4. Vaccine-type carriage prevalence

关键的PCV13血清型携带率在5岁以下农村儿童中残留率很高：Gilgel Gibe为16.3%，Kersa为22.4%。在城市儿童中则较低：Jimma为7.4%，Harar为9.2%。PCV13新增的3个血清型（3, 6A, 19A）的携带率在所有地区均低于1%。PCV20所含血清型的携带率在 rural sites 为7-12%，在 urban sites 为8-12%。在成人（≥15岁）中，VT携带率普遍较低。

3.5. Serotype-specific carriage prevalence

研究共鉴定出67种不同的血清型，显示出极高的血清型多样性（城市Simpson's Index D=0.96，农村D=0.98）。在城市5岁以下儿童中，最常见的血清型为11A、34、15A等NVT；而在农村同龄儿童中，19A、6A、13等VT和NVT均常见。成人的常见血清型也与儿童不同，且城乡之间存在差异。

3.6. Factors associated with carriage of any serotype

多变量逻辑回归分析确定了几项与携带任何肺炎球菌显著相关的独立因素。研究区域（Site）、年龄（Age）、户主教育程度（越高携带率越低）、家中窗户数量（越多携带率越低）以及与学龄前儿童的接触（越多携带率越高）是主要影响因素。而性别、家庭人口数、吸烟等因素在调整其他变量后关联性不显著。

4. Discussion 与 5. Conclusion

讨论与结论部分归纳指出，这项研究首次在埃塞俄比亚全年龄段人群中揭示了PCV引入12年后肺炎球菌携带的详细图景。其主要结论和重要意义在于：

1. 1.

   残留VT传播与低疫苗覆盖率：研究发现农村地区和东部站点存在显著的PCV13血清型残留传播（高达22%），这与这些地区极低的PCV疫苗接种覆盖率（低至13%）直接相关，表明疫苗规划未能有效阻断传播。

2. 2.

   巨大的地域与城乡差异：肺炎球菌流行病学表现出显著的地理异质性。农村地区的总体携带率和VT携带率远高于城市地区，东部地区的携带率又高于西南地区。这强调了“一刀切”的国家政策可能无法有效应对所有地区的挑战。

3. 3.

   极高的血清型多样性：研究发现了67种血清型，多样性指数（0.96-0.98）高于许多其他非洲国家的报告。这为疫苗血清型替换提供了广阔的“候选库”，对未来疾病负担的演变构成潜在风险。

4. 4.

   多因素影响携带：研究证实，除了疫苗覆盖率，社会经济因素（如户主教育、居住条件）和接触模式（与幼儿接触）同样是决定携带风险的关键因素。这表明改善生活条件和减少传播机会与提高疫苗接种率同等重要。

5. 5.

   对政策制定的意义：这些结果对埃塞俄比亚未来的疫苗政策具有直接指导意义。研究表明，亟需优先提高农村和低覆盖率地区的疫苗接种率。此外，极高的血清型多样性意味着需要持续监测血清型替换疾病的情况。研究数据为评估切换至更高价疫苗（如PCV20）的潜在效益、以及通过数学模型预测疫苗 impact 提供了宝贵的基础数据。

总之，这项研究填补了埃塞俄比亚关键的知识空白，揭示了在LMIC中即使经过长期PCV接种，低覆盖率仍可能导致控制效果不佳，并强调了结合疫苗接种与改善社会决定因素对于全面控制肺炎球菌疾病的重要性。