儿科肺炎球菌后结合疫苗鼻咽携带研究

肺炎链球菌（肺炎球菌）是全世界肺炎、脑膜炎和菌血症的重要病因。 通过免疫接种预防侵袭性肺炎球菌病 (IPD) 一直是一项重要的公共卫生优先事项。 结合疫苗在根除细菌携带和预防疾病方面有着良好的记录，因为它们会引起 T 细胞依赖性反应。 因此，它们对 2 岁以下的儿童也有效。 第一种肺炎球菌结合疫苗 Prevenar 7 于 2001 年在英国获得许可，并于 2006 年 9 月 4 日被添加到英国儿童常规免疫接种计划中。 从 2010 年 4 月 1 日起，Prevenar 13 取代了 Prevenar 7。

在美国，Prevenar 7 是一项成功的干预措施，使儿童 IPD 降低了 69%，考虑到疫苗中包含的血清型（4、6B、9V、14、18C、19F 和 23F）据报道会导致幼儿所有 IPD 的 70%。 成年人群中 IPD 的下降幅度高于预期，这被认为是由于群体免疫。 不幸的是，这也伴随着由非疫苗类型或疫苗相关血清型引起的疾病增加，这些血清型改变了它们的保护胶囊（经历了胶囊转换），例如先前血清型 4 克隆获得 19A 荚膜基因座。

将 Prevenar 7 引入英国儿童免疫接种计划后，英国儿童的肺炎球菌疾病显着减少，引入 Prevenar 13 后的早期数据表明，由于其中包含额外的六种血清型，肺炎球菌携带和疾病进一步下降疫苗。 英国最近的研究对肺炎球菌集合进行了表征，以试图更好地了解血清型和序列类型的克隆分布。 此类研究很重要，因为肺炎球菌具有高度可转化性，有充足的证据表明肺炎球菌之间的胶囊转换和血清型更换。

尽管 Prevenar 7 和 13 已在英国和其他地方成功干预，但仍需要改进疫苗以进一步控制肺炎球菌疾病。 英国公共卫生（前身为健康保护局）侵袭性肺炎球菌疾病监测数据已经表明，Prevenar实施后发生了血清型置换。 研究者之前的研究，在此称为南安普顿肺炎球菌携带研究（全称“了解引入肺炎球菌结合疫苗后儿童鼻咽中携带的肺炎球菌的分子流行病学变化”，REC No. 06/Q1704/105） ，在 Prevenar 7 引入的前三年也显示了血清型替代。 在研究者的 SMART 研究（全称“分析上呼吸道微生物群落以支持有效疫苗政策的制定”，REC No. 11/SC/0518）中观察到的血清型同样表明在那些人群中发生了血清型替代由于研究人员数据集中发现的疫苗类型水平较低（数据尚未公布）而接种了 Prevenar 疫苗的人。 目前没有足够的证据证明 Prevenar 13 在青少年和年轻人中的广泛使用。

引入仅包含选定血清型的疫苗（如 Prevenar 7 和 Prevenar 13 的情况）已被证明可促进肺炎链球菌胶囊转换或胶囊更换，从而逃避疫苗诱导的宿主免疫力。 因此，重要的是监测哪些肺炎链球菌血清型通常会引起疾病。 将鼻咽部作为一个生态位进行分析也很重要，因为 Prevenar 可减少肺炎球菌的携带，从而产生替代效应，疫苗或其他细菌/微生物物种未涵盖的血清型肺炎球菌可能会填补鼻咽部利基市场。 因此，获取有关其他细菌/微生物（如流感嗜血杆菌、金黄色葡萄球菌和脑膜炎奈瑟菌）携带的信息也很重要。

许多研究在很大程度上局限于研究致病肺炎球菌，需要辅以肺炎球菌携带研究，例如研究者的南安普顿肺炎球菌携带研究。 南安普敦肺炎球菌携带研究在英国实施肺炎球菌结合疫苗之前立即开始，并在 2013/14 冬季完成了其第八个擦拭时间点。 这是英国同类研究中唯一的纵向肺炎球菌携带研究，据研究人员所知，这是全球仅有的两项纵向携带研究之一，开始于 Prevenar 被引入，另一项是在美国马萨诸塞州。 研究人员的 SMART 研究提供了所有年龄组社区细菌携带的独特快照，并提供了使我们能够更好地了解细菌携带的信息。 研究人员认为，此类研究对于了解在实施肺炎球菌结合疫苗期间微生物的携带，特别是肺炎球菌的携带具有重要意义。

儿科肺炎球菌结合疫苗鼻咽携带研究是南安普顿肺炎球菌携带研究的发展，该研究建议继续为成功引入肺炎球菌结合疫苗做出贡献，并根据持续使用疫苗的生物学后果，发挥作用保持信心的核心作用。 随着更多的肺炎球菌结合疫苗以及 B 型脑膜炎球菌疫苗等其他疫苗的推出，该研究还将有助于为未来的疫苗政策和疫苗开发提供信息。 尽管 Prevenar 疫苗已成为成功的干预措施，在 2000 年至 2008 年期间将全球 5 岁以下儿童的肺炎球菌死亡人数估计减少了 250,000 人，但据报道仅 2008 年这一年龄段的儿童中仍有 485,000 人因肺炎球菌死亡。 需要不断地重新设计结合疫苗，以维持对肺炎球菌疾病的抑制。 因此，重要的是继续从运输中获取有关循环血清型和序列类型的信息，并将这些信息与自 Prevenar 实施以来引起疾病的肺炎球菌进行比较，并将其与新疫苗的潜在开发和引入联系起来。

假设 鼻咽部的循环肺炎球菌种群对儿童肺炎球菌疾病有影响。

宗旨

• 获得肺炎球菌和其他相关重要微生物的集合，这些微生物可用于帮助调查自 Prevenar 13 推出以来肺炎球菌疾病流行病学中发生的任何变化。
• 在研究者之前的研究（南安普顿肺炎球菌携带研究和 SMART 研究）中使用从呼吸道分离的微生物，以进一步研究包括肺炎链球菌在内的微生物携带和 Prevenar 的影响。
• 使用所有分离的菌株来帮助了解肺炎球菌和上呼吸道其他相关微生物种类的分子流行病学变化。

研究问题

本研究旨在提供将继续支持肺炎球菌疫苗实施的关键数据。 这项研究的主要成果是：

• 有助于了解肺炎球菌和相关重要微生物的鼻咽携带频率可能发生的任何变化，以及在分子水平上，这些变化是如何发生的。
• 继续提供幼儿肺炎球菌分子流行病学数据。
• 描述 Prevenar 13 对幼儿肺炎球菌携带的间接影响。
• 比较血清型 3 肺炎球菌在携带和疾病中的基因组流行病学，目的是确定 Prevenar-13 对该血清型无效的原因。
• 比较来自携带和疾病的非 Prevenar 13 血清型与 Prevenar 13 血清型的基因组流行病学，目的是确定其毒力潜力的差异。

方法 儿童肺炎球菌后结合疫苗鼻咽携带研究的招募工作将全年进行。 研究人员的目标是招募 4 岁及以下的儿童，他们正在访问南安普顿大学医院 NHS 信托基金的儿科门诊部或索伦特 NHS 信托机构和与索伦特 NHS 信托机构合作的机构。 通过分对感染和携带风险高的年龄组感兴趣。 参与者的拭子和/或拭子内容物以及从上述研究中从拭子中分离出的微生物将在本项目期间保存。 目前的研究是横断面的，目的是获得幼儿中携带的肺炎球菌和其他重要微生物的频率和类型的“快照”。

在儿科肺炎球菌后结合疫苗鼻咽携带研究期间，研究每年将从多达 2,000 名 4 岁及以下儿童的鼻后部采集拭子（鼻咽拭子）。 调查人员还将要求采集鼻拭子，但这些都是可选的。 拭子将从已经参加/访问大学医院南安普顿 NHS 基金会信托或索伦特 NHS 信托站点和与索伦特 NHS 信托合作站点的儿科门诊部的儿童身上采集。 擦拭将按照修改后的世界卫生组织 (WHO) 协议进行。 拭子将由受过训练的医疗保健专业人员（即研究护士、医疗保健助理、医学生、医生）或受过训练的研究团队成员（即 临床试验助理）并提交给项目研究组进行选择性细菌分离和分子分析等检测。 正如南安普顿肺炎球菌携带研究和 SMART 研究的做法，拭子将仅用于研究目的，并将立即匿名；拭子上不会有患者标识符。 拭子将被带到南安普顿大学医院 NHS 基金会信托基金的研究团队，并在采集后 48 小时内进行处理。 作为研究的一部分收集的新拭子的剩余内容将存储在微生物存储介质中，仅供将来分析微生物 DNA——任何时候都不会分析人类 DNA。 在此阶段，将使用大学医院南安普顿 NHS 基金会信托基金的正常做法处理拭子。 培养后将检查选择性培养基板是否存在肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、流感嗜血杆菌、α 溶血性链球菌、脑膜炎奈瑟菌和卡他莫拉氏菌。 如果平板显示这些细菌中的任何一种生长，则将对单个菌落进行继代培养并随后冷冻以供将来分析，例如以确定多种血清型和序列类型的携带频率。 分离出的任何细菌/微生物都将被视为对研究的馈赠。 该信息在患者信息表上提供。 如果参与者退出研究，从他们的拭子中分离出的细菌将被破坏。

调查人员还将要求父母/监护人完成一份简短的问卷调查，要求提供基本人口统计数据、疫苗接种史、有关近期疾病和近期抗生素使用情况的信息。 这是为了帮助我们了解年龄、人口统计数据和/或疫苗和抗生素历史对特定呼吸道微生物携带的影响。

作为儿科肺炎球菌后结合疫苗鼻咽携带研究的一部分，将使用分离的细菌和储存在微生物储存介质中的拭子内容物，以及在南安普敦肺炎球菌携带研究和 SMART 研究期间分离和储存的细菌进行分析，以调查携带包括肺炎链球菌在内的微生物和 Prevenar 的作用。

抽样和统计功效 研究设计是横断面的。 4 岁及以下的儿童将被抽样。 每年冬季（10 月至 3 月）将招募多达 1,000 名参与者，直至 2019/2020 冬季，届时将进行全年招募，每年将招募多达 2000 名参与者。 受过训练的医疗保健专业人员或研究团队成员将在大学医院南安普顿 NHS 基金会信托基金或索伦特 NHS 信托基金网站和与 Solent 合作的网站儿科门诊部的接待/等候室接触潜在参与者的父母NHS 信托。 所有参与者的年龄均为 4 岁及以下；因此，将要求父母或法定监护人就其孩子参与研究提供知情同意。 知情同意将在有时间阅读所提供的信息表后作出，因此将基于信息表中提供的信息和询问研究人员的机会。 参加研究将是自愿的。

研究者之前的肺炎球菌携带研究发现平均携带率约为 30%。 研究人员此前曾假设，由于疫苗中包含的血清型减少，引入肺炎球菌结合疫苗会导致肺炎球菌携带率降低。 尽管这些血清型有所减少，但同时出现了非疫苗血清型的增加。 因此，对于本研究，研究人员假设肺炎球菌的总体携带率将保持在 30%。 为了检测 30% 的携带率（携带率两侧的 95% CI 宽度为 5%），研究人员每个冬天至少需要 340 名参与者（允许在培养过程中发生 5% 的错误率） . 为了检测携带率低至 2% 的稀有血清型（携带率两侧的 95% CI 宽度均为 1%），研究人员将要求每个冬季至少有 793 名参与者，允许在期间发生 5% 的错误率培养）。 然而，由于这是一项务实的研究，肺炎球菌携带的未来流行病学是未知的，无论有没有进一步的新疫苗实施，研究人员预计每个冬天将需要多达 1,000 名参与者来检测预先指定的精确度的显着变化总体肺炎球菌携带率和/或特定血清型携带率。 这将使我们能够检测到低至 3% 的总体运输率（运输率两侧的 95% CI 宽度均为 1%）。 每年增加 2000 名参与者的招募，可以检测到 30% 的携带流行率（携带率两侧的 95% CI 宽度为 2%，允许在培养过程中发生 5% 的错误率）。

南安普顿大学的一位统计学家进行了功效计算。

时间表 该研究于 2014 年 11 月 10 日开始，将招募/拭子 8 年（由于 2016 年 3 月 22 日 REC 批准的延期以及 2019 年 9 月 2 日 REC 批准和 2019 年 8 月 23 日 HRA 批准的延期）。 在 2014/15 年、2015/16 年、2016/17 年、2017/18 年、2018/19 年的冬季（10 月至 3 月）以及 2019 年 10 月至 2022 年 3 月的全年（根据提交的修正案）进行了招募和采样2020 年 3 月）。 这种扩展的招募允许对肺炎链球菌进行全年监测，以检测携带量的波动。 为了应对 COVID-19 爆发，它还允许检测爆发、流行和大流行潜力的循环微生物。 该研究将于 2027 年 3 月 31 日结束，以便有足够的时间进行分析。

所有采样都将在大学医院南安普顿基金会 NHS 信托的门诊部（或 NIHR 临床研究机构，如果门诊部没有可用房间）或在索伦特 NHS 信托站点和与索伦特 NHS 信托合作的站点进行. 学术工作将在南安普顿大学医学院和剑桥 Wellcome Trust Sanger 研究所等合作中心进行。