B族链球菌(group B streptococci，GBS)属革兰染色阳性链球菌，是新生儿感染的主要细菌性病原，可引起新生儿肺炎、脓毒症或脑膜炎，存活儿中可留有严重神经系统后遗症。使用抗生素是预防和治疗GBS感染的主要措施，疫苗预防可能为控制GBS感染提供新的思路和方法。持续监测GBS流行趋势，充分了解不同国家和地区GBS临床流行病学及其血清型和基因型分布特点是确定有效疫苗成分和制定免疫策略的基础。通过母体免疫预防新生儿GBS感染是未来有效控制GBS感染的方向。
B族链球菌(GBS)又名无乳链球菌，属革兰染色阳性链球菌，因其细胞壁C多糖物质属Lancefield抗原分类中B群抗原而命名。根据GBS表面荚膜多糖(capsular polysaccharide，CPS)结构差异，迄今，已经分离并鉴定了10种血清型(Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ)，Ⅸ型为近年发现的一个新血清型。最早认为GBS主要定植于偶蹄类动物乳腺组织，主要引起牛乳腺炎，影响动物乳汁的产量和质量，在狗、马、猪和鱼类中也已陆续分离到GBS。
在人类，GBS是一种条件致病菌，健康成人肠道和生殖道带菌率为30%左右，甚至高达50%[1]。1958年首次在新爱尔兰的3例脑膜炎婴儿脑脊液中分离到GBS，其中2例患儿死亡，引起人们对GBS的关注。20世纪70年代起，GBS成为欧美国家孕产妇和新生儿感染的主要细菌性病原。GBS可以引起新生儿肺炎、脓毒症或脑膜炎，患儿主要死于感染性休克，存活儿中部分可留有严重神经系统后遗症，如皮质盲、强直、智能落后等。近年GBS在成人，尤其是老年人和存在免疫缺陷、肿瘤等基础疾病人群中发病呈明显增高趋势。2010年，美国侵袭性GBS感染病例达2万余例，其中1/10为1岁以内的婴儿；人群发病率为7/10 000，接近90%的感染患者和85%的死亡病例为50岁以上老年人[2]。
使用抗生素目前仍是预防和治疗GBS感染的主要措施，疫苗预防可能为控制GBS感染提供新的思路和方法，多糖蛋白结合疫苗具有现实应用价值，基于GBS表面蛋白的"通用疫苗"可能是GBS疫苗未来的方向。
1 疾病负担
GBS感染主要发生于3月龄以下的婴儿，其中70%～80%的病例为出生1周内的新生儿，称为早发型(early-onset disease，EOD)；20%～30%发生于出生7～90 d婴儿，称为晚发型(lateo-nset disease，LOD)[3]。出生时通过母亲产道获得GBS是EOD新生儿感染的主要途径，剖宫产新生儿GBS感染可能与母亲阴道内GBS上行进入羊膜腔关系密切。新生儿EOD GBS感染最常表现为肺炎和脓毒症，部分新生儿可表现为脑膜炎，早期病死率超过50%。随着新生儿监护与治疗技术的进步，近年EOD GBS感染病死率明显降低，平均为4%～6%，其中足月新生儿病死率为2%～3%，而胎龄<33周早产儿病死率可高达30%。LOD GBS感染主要来源于出生后水平传播，其发病率和病死率普遍低于EOD，主要表现为脑膜炎和菌血症，约50%的LOD感染遗留不同程度的后遗症，包括皮质盲、癫、脑积水、听力丧失和语言发育迟缓等[4]。
新生儿GBS感染存在明显的地区差异，未实施抗生素预防策略之前，美国及欧洲国家为0.5/1000～4.0/1000活产新生儿，孕期GBS筛查及产时抗生素预防后，欧美国家新生儿GBS感染发病率已降至0～0.36/1000活产新生儿[5]。但GBS仍是威胁新生儿和婴儿的主要病原，美国每年仍有约1200例新生儿发生GBS感染[6]，2003年至2010年新生儿LOD GBS感染发病率为0.32/1000活产婴儿，其中早产儿GBS感染和病死率高于足月儿，出生1个月内GBS感染与新生儿脑损伤和死亡关系更为密切[7]。在美国及欧洲国家，随着肺炎链球菌七价结合疫苗普遍接种，肺炎链球菌所致儿童侵袭性感染减少。17岁以下儿童中GBS所致细菌性脑膜炎病例数与肺炎链球菌相当，2个月以下婴儿细菌性脑膜炎病原中GBS比例高达86%。在未能使用肺炎链球菌和b型流感嗜血杆菌疫苗预防的地区，GBS也是出生3个月内婴儿脑膜炎最主要的病原。法国一项研究表明，GBS是引起早期新生儿脓毒症的最主要病原[8]，因此，总体儿童GBS感染引起疾病负担呈上升趋势。
在美国，与1997年相比，2007年GBS所致脑膜炎病例增加约4%，2003年至2007年细菌性脑膜炎病例中，GBS构成比为18.1%，仅次于肺炎链球菌，老年人中GBS感染病例增加更为显著[9]。
发展中国家尚缺少GBS感染的临床流行病学研究，估计新生儿GBS感染发病率为0～3.06/1000活产新生儿，因此发展中国家GBS感染状况及疾病负担并不清楚[10]。这可能与多种因素有关，如这些国家和地区GBS培养和微生物学检测技术不足，也可能与GBS流行菌株的地区差异有关。还有学者认为这些地区新生儿从母体获得较多保护性抗体，GBS所致新生儿感染较少。但在未实施免疫预防条件下，母亲GBS抗体的产生只能通过自然感染获得，这恰恰说明GBS携带的普遍性。推测更有可能的原因是由于这些地区母亲住院分娩率较低，GBS所致新生儿脓毒症早期死亡，不能明确病原。因此，发展中国家较低的新生儿GBS发病率，可能正是这些地区对GBS感染认知不足和缺少有效的监测所致。
以往认为我国GBS感染很少见，也有学者认为我国妇女GBS带菌率低于欧美国家，GBS并非新生儿感染的主要病原。1990年张景华等[10]首次对北京地区健康妇女及其所娩新生儿GBS带菌情况进行研究，发现8.0%的产妇和6.7%的新生儿围生期携带GBS，总带菌率为13.0%。北京儿童医院住院新生儿调查显示，GBS也是新生儿感染的重要病原，母体的垂直传播是其主要传播途径。我国台湾地区孕后期妇女直肠GBS定植率为20%，医院出生新生儿GBS感染率为1/1000活产婴儿，以EOD为主[11,12]。应该注意的是，我国有关围生期GBS感染状况调查多基于单个医疗机构，各家报道不一，尚需较大范围临床流行病学研究。近年来在我国产科和新生儿科已经发现GBS是新生儿早发感染的重要病原菌之一。回顾性调查北京儿童医院1953年至2004年新生儿肺炎患儿中GBS感染情况，PCR及Southern迎迹杂交(Southern blot)方法对GBS的检出率分别为26%和65%，检出高峰主要集中于20世纪80年代以后，与国外新生儿感染病原菌的变迁一致[13]。上海某三级医院近年资料显示，在新生儿EOD脓毒症的病原中，GBS在革兰阳性菌中占第1位，推测GBS可能也是引起我国新生儿肺炎的重要细菌性病原[14]。我国GBS的低检出率可能与检测时机和方法差异或不规范有关，人群中抗生素广泛使用可能也是影响GBS检出的原因之一。国外研究认为，生殖系统有GBS定植的母亲，经阴道分娩的新生儿50%可发生GBS定植，但其中仅有2%～3%发病，似乎发生率并不高。但这一发生率若放到我国人群中，新生儿GBS感染发病绝对数就很可观，有必要开展多中心调查，明确我国妇女GBS定植及新生儿GBS感染状况。
2 预防监测
与新生儿垂直感染或分娩时感染密切相关的是母亲阴道细菌定植，对孕期妇女进行GBS感染危险因素评估和对孕后期妇女采取直肠阴道拭子进行细菌培养，并对具有GBS感染危险因素和培养阳性妇女产时静脉使用抗生素，阻断母亲和新生儿的垂直传播，可有效预防新生儿EOD GBS感染。
国外GBS筛查常规在阴道下1/3和肛门直肠取样，任何一个部位阳性即可认为存在GBS定植。阴道和直肠部位同时取样可提高10%～15%阳性率，2个部位同时筛查是检测孕妇GBS定植最有效的方法[6]。GBS筛查中特别强调标本的采集、处理、培养方法和如何识别细菌。美国研究发现，培养技术越好的医院，其GBS筛查阳性率越高，培养技术越好研究数据越可靠。
目前，孕期妇女GBS筛查尚未作为我国产科的常规检查，对于孕产妇是否需要常规进行GBS筛查尚未有一致意见。一般认为，如孕产妇的GBS定植率很低(如<5%)，则常规筛查价值不大；如孕妇定植率超过20%，则开展常规筛查有价值。我国地域广大，气候多样，各民族所处自然环境、生活习惯和经济发展水平各异，不同人群中GBS定植和发病状况有待深入研究。
3 诊断与治疗
与其他细菌不同，GBS的致病性并不依赖于产生毒素，而是通过在宿主体内大量繁殖，造成宿主组织器官损害。GBS有多种致病物质，富含唾液酸的CPS是最主要的毒力因子。CPS具有与人体组织寡糖抗原相类似的次级结构，细菌可利用这些特征，通过分子模拟迷惑或逃避人体免疫系统，避免或延迟人体免疫反应，在病理学上具有特殊的作用。GBS还可根据宿主血液中氧体积分数、温度等因素调节这些致病因子表达，增强GBS对宿主细胞的黏附、侵袭和自身传播。不同类型GBS致病性并不相同，某些菌株可能与EOD新生儿脑膜炎有关[15,16,17]。
与其他细菌性感染比较，新生儿及婴儿GBS感染临床表现无特异性，细菌学检查是诊断GBS感染的基本手段，血液、脑脊液、关节腔等无菌部位或感染病灶抽取体液中培养分离出GBS是诊断GBS感染的"金标准"。从皮肤、黏膜、胃液及气管分泌物中分离出GBS不能作为诊断GBS感染依据，因这些部位正常生理情况下可有GBS定植。GBS培养阳性比率并不高，培养阴性并不能排出GBS感染。EOD新生儿GBS感染在出生后的最初几小时，并且在使用抗生素治疗前采集血标本进行培养至关重要，血培养最好在患儿出生的医院完成。
乳胶凝集试验、协同凝集试验、对流免疫电泳等可快速从体液中直接检测GBS抗原，PCR方法可检测标本中GBS特异性基因片段。这些检测方法的敏感性和特异性均不及细菌培养，但对曾用抗生素治疗的患儿，仍能检出GBS抗原或其特异性片段，并可在短时间内获得结果是其优点，这些检测方法可有假阳性或假阴性，需要结合临床综合判断。
抗生素是GBS感染治疗的关键，未明确新生儿感染病原前，抗菌谱应包括GBS和脑膜炎其他常见病原，如大肠埃希菌和其他革兰阴性菌，抗生素选择应参考当地病原耐药性。青霉素是治疗新生儿GBS感染的一线药物，GBS对头孢菌素类抗生素保持良好敏感性，尚未有万古霉素耐药报道。抗生素使用疗程取决于患儿病情严重程度及感染部位，菌血症及脑膜炎至少应达到10～14 d，关节炎需要2～3周，心内膜炎、骨髓炎常需要3～4周，甚至更长时间。
4 疫苗
GBS疫苗主要包括CPS疫苗、多糖-蛋白结合疫苗和蛋白疫苗，CPS疫苗是GBS疫苗的早期阶段。目前认为，GBS疫苗还是最有可能通过母体免疫预防新生儿细菌感染的疫苗，多糖-蛋白结合疫苗具有良好应用价值，蛋白疫苗可能是GBS疫苗的未来方向。
4.1 多糖疫苗
早期研究证实，以Ⅲ型GBS CPS作为抗原免疫小鼠后可产生特异性CPS抗体，该抗体可保护小鼠抵御致死性GBS感染。临床研究表明，大多数GBS感染新生儿母亲缺乏GBS CPS特异性抗体，而含有特异性抗体的母亲分娩的新生儿出生2个月时血清中仍可检测到保护性IgG抗体，这种血清具有增强调理吞噬作用，并可在体外灭活GBS[18]。CPS疫苗的局限性主要有2点：一是人体对GBS CPS的免疫反应活性普遍较低，免疫后不能产生特异性抗体。二是多糖为非T淋巴细胞依赖性抗原，产生的免疫球蛋白多数为不具有免疫记忆功能的IgM抗体，即使多次免疫也不能发生IgM到IgG抗体的转换。因此多糖疫苗免疫后，只能提供短期的保护作用，母亲产生的IgM抗体也不能通过胎盘，无法为新生儿GBS感染提供保护。
4.2 结合疫苗
将GBS CPS通过化学方法与破伤风类毒素(tetanus toxoid，TT)偶联制成结合疫苗，免疫后可诱导人体产生CPS特异性的免疫球蛋白，特别是IgG抗体，这些抗体能在体外和体内实验中杀灭相关的GBS。Ⅲ型GBS CPS与TT结合疫苗的有效率超过90%。1995年后，先后已有多个类型(Ⅰa、Ⅰb、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)的结合疫苗进入临床试验，引起人类侵袭性感染的主要血清型GBS荚膜多糖蛋白结合疫苗均在健康人群中进行了临床试验。GBS结合疫苗面临的问题在于全球范围内不同血清型GBS分布及不同血清型GBS交叉反应情况并不明了。换句话说，适合欧洲人群的GBS疫苗并非适合亚洲和非洲人群[19]。孕期妇女免疫后是否可能引起胎儿出生缺陷的担心以及由此可能引发的伦理、法律纠纷是影响GBS疫苗使用的重要因素。另外，不同人群适合免疫程序并未达成共识。由于GBS感染的特点，通过母体免疫预防母亲和新生儿GBS感染无疑是有效控制GBS感染的理想途径[20,21,22]。目前的现实状况是，欧美多个国家实践表明，孕期妇女GBS筛查和具有GBS感染危险因素母亲产时使用抗生素预防策略虽然未能完全避免新生儿GBS感染，却也有效降低了这个高发人群的GBS感染。因此，客观上疫苗预防与目前实施的抗生素预防策略还缺少随机、双盲的临床对比研究来确定GBS疫苗预防的有效性。
4.3 蛋白疫苗
GBS表面蛋白参与GBS黏附、侵袭和免疫逃逸，在GBS致病中发挥重要作用，同时可产生保护性抗体，具有中和GBS毒力因子或诱导中性粒细胞和巨噬细胞对GBS的免疫吞噬的作用。因此，蛋白疫苗不但可对GBS感染提供保护，其产生保护性抗体还可能成为免疫预防与治疗的新方法。
GBS蛋白成分远较其CPS成分复杂，不同血清型，甚至相同血清型不同菌株其表面蛋白成分并不完全一致。研究较为深入的包括GBS表面α、βC蛋白复合物、表面蛋白(Sip)、上皮细胞黏附蛋白(Rib)、纤维蛋白原结合蛋白A(FbsA)、补体结合蛋白C5a肽酶(ScpB)、富含亮氨酸重复单位的外源性凝集素(LrrG)、外源性凝集素和补体抑制蛋白(BibA)等。这些蛋白免疫小鼠后均能诱导产生特异性IgG抗体，可抵御GBS感染，但不同蛋白免疫后保护作用缺乏对比研究。人们期望找到一种针对所有GBS菌株的蛋白疫苗成分，将"反向疫苗学"方法用于GBS蛋白疫苗研究。一项研究利用全基因组技术分析常见8个血清型GBS，筛选出可能表达表面蛋白的基因，基因工程方法重组纯化这些蛋白后，通过免疫母鼠评估其特异性IgG抗体对新生鼠GBS感染的保护作用，发现4种重组蛋白免疫后产生的抗体具有保护作用，认为这4种表面蛋白组成的复合蛋白疫苗可能对多个血清型GBS感染提供保护[23]。
近年研究还发现，GBS表面菌毛内具有GBS保护性抗原，序列分析表明GBS菌毛基因有3种"岛状序列"，每一种"岛状序列"编码3种包含LPXTG基序的结构蛋白，包括1种骨架蛋白和2种辅助蛋白，免疫后可产生保护性抗体。DNA序列分析表明，GBS菌毛这种"岛状序列"高度保守，其编码骨架蛋白和辅助蛋白具有交叉保护作用，用这3种菌毛蛋白免疫小鼠，可诱导产生具有调理吞噬作用的抗体，体外实验证实这种抗体可对多种血清型GBS感染提供保护作用[24]。
5 小结
世界范围内，GBS是新生儿感染的主要细菌性病原，持续监测GBS流行趋势，充分了解不同国家和地区GBS临床流行病学及其血清型和基因型分布特点，是确定有效的疫苗成分和制定免疫策略的基础。通过母体免疫预防新生儿GBS感染是未来有效控制GBS感染的方向。
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