研究背景百日咳(Whooping cough)是一种疫苗可预防的急性呼吸道传染病,在我国属于乙类法定报告传染病,典型的临床表现是阵发性痉挛性咳嗽,病程较长,疾病负担大。2012年据WHO估计,全球百日咳发病5000万,其中30万患者死亡。尽管很多国家的免疫覆盖率高,却仍存在百日咳聚集性病例。以美国为例,美国的百日咳疫苗接种率高达93%,但其2011年百日咳发病率达到18716/10万。在中国,自1978年将百白破疫苗纳入全国免疫规划后,法定报告的百日咳发病率持续降低,近年稳定在1/10万以下,2012年法定报道的百日咳发病率是0.2/10万。我国百日咳目前仍然是基于典型临床症状为主的被动监测报告系统,缺乏敏感的实验室检测及监测手段,这可能是造成国内外百日咳报告发病率巨大差异的原因之一。因为,据近年来国内外研究者发现,随着疫苗的应用,百日咳的临床特征出现改变,青少年人群发病增多,成为婴幼儿患病的主要传染源。因此,我国人群中实际百日咳流行情况可能存在低估,实际人群中,尤其是青少年人群的百日咳流行情况未知。本课题组前期研究表明通过培养和PCR的方法来检测健康人群百日咳感染情况检出阳性率极低,故本次研究采用血清学方法对人群的感染水平进行评估。百日咳毒素(perrussis toxin, PT)是百日咳鲍特菌的主要抗原成分,也是百日咳感染的特异性抗原成分,虽然疫苗中同样含有PT成分,但是无论自然感染或疫苗免疫造成的血清抗-PT IgG浓度的升高均会在较短时间内下降,因此血清抗-PTIgG抗体的浓度常常作为近期百日咳感染的血清学诊断依据。然而,我国尚无推荐的抗-PT IgG抗体检测ELISA试剂盒。所以对国内市场上的试剂盒先进行一次试剂盒评价变得十分必要。由于接种全细胞百白破疫苗(DTwP)存在较大的接种副反应,WHO推荐将全细胞百白破疫苗(DTwP)替换成接种副反应较小的无细胞百白破疫苗3(DTaP)。我国部分地区(包括河北高碑店)于2007年将DTwP替换为DTaP。然而,国际上大量的研究证明,DTaP对百日咳的免疫效果劣于DTwP;而关于DTaP对白喉、破伤风的长期免疫效果的研究,国内外尚未开展。研究目的本次研究采用以学校和社区为基础的横断面研究设计,以河北省高碑店市幼儿园、小学、初中和高中共14所院校的青少年儿童及高碑店市常住成年人为研究对象,调查其基本人口信息和免疫接种情况。(一)检测血清抗-PTIgG抗体水平,旨在掌握百日咳感染在全人群和青少年人群中的分布情况,描述人群百日咳抗体的变化情况,了解疫苗接种后人群抗体的消减；掌握高碑店青少年人群感染百日咳的流行病学特征,评估青少年百日咳的抗体水平,为我国青少年是否需要加强免疫提供依据。(二)检测不同免疫背景(单独接种DTwP或者单独接种DTaP)人群血清中白喉、破伤风抗体水平,比较不同疫苗接种后抗体水平的长期变化情况。为百日咳疫苗免疫策略的制定和主动监测体系的建立提供基础数据。研究方法(一)首先对我国市售的检测抗-PT IgG抗体的国产和进口ELISA试剂盒进行批内稳定性、批间稳定性和日间稳定性评价,并根据评价结果选择适宜的试剂盒做后期研究之用。对2012年10月至2013年6月采集于河北省高碑店地区的全年龄组人群共1463份血清进行百日咳抗-PTIgG抗体的ELISA检测,描述人群中尤其是青少年人群中百日咳感染的分布情况。(二)随机抽取587份青少年儿童(2-17岁)的样本进行白喉与破伤风的IgG抗体的ELISA检测,利用间断时间序列分析描述青少年儿童白喉与破伤风的抗体保护情况,探索我国疫苗改变(从DTwP变为DTaP)后白喉和破伤风抗体水平的长期变化情况。结果1.试剂盒评价：通过对我国市场上3种ELISA检测试剂盒的稳定性评价,选择了稳定性较好的维润公司试剂盒为本研究所用。2.全人群百日咳抗体分布情况：从2012年10月至2013年6月,共收集1463份血清,人群抗体几何均数为7.59IU/ml,95%CI为(7.14,8.07)。抗体阳性率(>40IU/ml)为9.13%,近期感染率(>100IU/ml)为2.73%。小年龄组(2-18岁)抗体水平(几何均数)随着年龄增长而升高,青少年组(12-13岁)抗体水平最高,19岁以上人群抗体水平略低于青少年组,但20岁以上不同年龄人群抗体水平差异不大。3.青少年儿童百日咳抗体水平：收集的1463份血清中,青少年儿童(2-18岁)有1032份,分别来自2所幼儿园、4所小学和7所中学。青少年儿童人群抗体几何均数为6.93IU/ml (95%CI,6.42-7.48).抗体阳性率(>40IU/ml)为9.79%,近期感染率(>100IU/ml)为3.39%。在3所中学中发现了高抗体(疑为隐性百日咳感染)人群的聚集。4.疫苗改变后白喉破伤风抗体长期保护效果的比较：白喉的人群抗体几何均数为0.074IU/ml (95%CI,0.065-0.084),抗体保护率(抗体浓度>0.01IU/ml)为88.25%。当人群的白喉抗体保护率>75%,人群产生免疫屏障；破伤风的人群抗体几何均数为0.063IU/ml (95%CI,0.053,0.076),抗体保护率(抗体浓度>0.01IU/ml)为82.11%；不管接种DTwP还是DTaP,白喉和破伤风的抗体水平都随着间隔时间的增长而下降,接种DTwP人群的白喉破伤风抗体水平下降的速度低于接种DTaP的人群。结论河北省高碑店地区仍然存在着百日咳流行,往年法定传染病报告系统报道的数据与其相比,百日咳流行情况存在严重低估,尤其在青少年中；青少年中存在百日咳聚集性病例；青少年儿童中目前的白喉保护率足以防止白喉爆发；白喉破伤风的抗体水平随着接种后间隔时间的增长而降低：接种DTwP人群的白喉破伤风抗体水平下降的速度低于接种DTaP的人群。