DOI: https://doi.org/10.1016/s1473-3099(23)00706-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38310905
تاريخ النشر: 2024-02-02
المؤلف: Marta Bertran وآخرون
الموضوع الرئيسي: الالتهاب الرئوي والعدوى التنفسية
نظرة عامة
تبحث الدراسة في وبائيات مرض المكورات الرئوية الغازية (IPD) في إنجلترا بعد الانتقال من جدول تطعيم الأطفال 2 + 1 إلى 1 + 1 باستخدام لقاح المكورات الرئوية المترافق مع 13 نوعًا (PCV13) في 1 يناير 2020، بالتزامن مع بداية جائحة COVID-19. باستخدام بيانات المراقبة الوطنية من 2017-18 إلى 2022-23، تحلل الدراسة الاتجاهات في IPD حسب العمر والسنة المالية، مع التركيز على حالات العدوى المتجاوزة ومعدلات فشل اللقاح بين الأطفال تحت الجدول الجديد مقارنةً بأولئك تحت الجدول السابق.
تكشف النتائج عن إجمالي 4,598 حالة مؤكدة مختبريًا من IPD في 2022-23، مما يمثل انخفاضًا بنسبة 14% مقارنةً بسنة 2019-20. ومع ذلك، كان هناك زيادة ملحوظة بنسبة 34% في حدوث IPD بين الأطفال دون 15 عامًا، بينما انخفضت الحوادث في البالغين بنسبة 17%. ارتفعت نسبة حالات IPD من نوع PCV13 من 19.4% في 2019-20 إلى 29.7% في 2022-23، ويرجع ذلك أساسًا إلى النوع 3 والتوسع الكلوني للأنواع 19F و19A، إلى جانب ظهور سلالات جديدة من النوع 4. كانت معدلات العدوى المتجاوزة وفشل اللقاح متشابهة بين الجدولين، مما يشير إلى عدم وجود فرق كبير. تستنتج الدراسة أنه بينما انخفضت الحوادث العامة لـ IPD بعد الجائحة، فإن الزيادة في IPD لدى الأطفال، وخاصة من أنواع PCV13، تتطلب مراقبة مستمرة.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث التحدي الكبير الذي تمثله المكورات الرئوية، والتي تسبب معدلات عالية من المراضة والوفيات المعدية على مستوى العالم. تسلط الضوء على تطوير وفعالية لقاحات المكورات الرئوية المترافقة (PCVs)، وخاصة اللقاح سباعي التكافؤ (PCV7) والثلاثي عشر التكافؤ (PCV13)، في الوقاية من مرض المكورات الرئوية الغازية (IPD) من خلال استهداف الأنواع السائدة. توضح المقدمة جداول التطعيم المطبقة في المملكة المتحدة، مشيرةً إلى الانتقال من PCV7 إلى PCV13 والانخفاض الملحوظ في حالات IPD بسبب الأنواع اللقاحية، إلى جانب زيادة في الحالات الناتجة عن الأنواع غير اللقاحية، وخاصة بين كبار السن.
كما تؤكد النص على تأثير جائحة COVID-19 على الأمراض التنفسية، بما في ذلك IPD، موضحةً الانخفاض في الحوادث خلال فترات الإغلاق والانتعاش اللاحق بعد رفع القيود. على الرغم من الانخفاض العام في حدوث IPD مقارنة بمستويات ما قبل الجائحة، هناك زيادة مقلقة في العدوى بين الأطفال دون 15 عامًا، مما يثير تساؤلات حول فعالية جدول التطعيم الجديد 1 + 1 بلقاح PCV13. تهدف الورقة إلى تحليل وبائيات IPD، وتوزيع الأنواع، والخصائص السريرية لحالات IPD في إنجلترا من 2017-2023، مع التركيز على آثار الجائحة واستراتيجية التطعيم على ديناميات المرض.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم إجراء تحديد *Streptococcus pneumoniae* (S. pneumoniae) باستخدام مورفولوجيا المستعمرات، حساسية الأوبتوكين، واختبارات الذوبان في الصفراء في مختبر مرجعي وطني. منذ 1 أكتوبر 2017، تم استخدام تسلسل الجينوم الكامل (WGS) في مختبر التسلسل المركزي التابع لوكالة الأمن الصحي في المملكة المتحدة لتعزيز دقة التعرف. تم استنتاج النوع ونوع تسلسل المواقع المتعددة لـ S. pneumoniae من قراءات التسلسل، وفقًا للبروتوكولات المعتمدة.
تم تنفيذ تدابير مراقبة الجودة خلال تجميع القراءات، وتم تحديد مجموعة تسلسل المكورات الرئوية العالمية (GPSC) للعزلات باستخدام قاعدة بيانات مشروع تسلسل المكورات الرئوية العالمية (الإصدار 6) وPopPUNK (الإصدار 2.6.0). كانت النتائج من تسلسل الجينوم الكامل أساسية في تقييم التغيرات الجينومية في الأنواع المسؤولة عن مرض المكورات الرئوية الغازية (IPD).
النتائج
في فترة المراقبة 2022-23، أبلغت إنجلترا عن 4,598 حالة مؤكدة مختبريًا من مرض المكورات الرئوية الغازية (IPD)، مما يمثل زيادة كبيرة بنسبة 52% مقارنة بالسنة السابقة (2021-22) ولكن لا تزال أقل بنسبة 14% من سنة ما قبل الجائحة 2019-20. كانت نسبة معدل الحدوث (IRR) لعام 2022-23 مقارنةً بـ 2021-22 هي 1.52 (95% CI 1.42-1.62; p<0.0001)، بينما كانت نسبة IRR مقارنةً بـ 2019-20 هي 0.86 (95% CI 0.81-0.91; p<0.001). بشكل ملحوظ، أظهرت توزيع الحالات أن 52.2% من الأفراد المتأثرين كانوا من الذكور، وزادت الحوادث في الأطفال الذين تتراوح أعمارهم بين 1-4 سنوات بسبب زيادة في كل من الأنواع غير PCV13 وPCV13، وخاصة الأنواع 3 و19A و19F. كشفت البيانات أنه بينما تقلبت حالات IPD في الأطفال دون 15 عامًا، إلا أنها ارتفعت في النهاية فوق مستويات 2019-20 في 2022-23 (IRR 1.34، 95% CI 1.08-1.68؛ p=0.009). على العكس من ذلك، شهد البالغون الذين تبلغ أعمارهم 15 عامًا وما فوق انخفاضًا في حدوث IPD مقارنةً بـ 2019-20 (IRR 0.83، 95% CI 0.78-0.88؛ p<0.001)، مع أعلى المعدلات التي لوحظت في أولئك الذين تبلغ أعمارهم 80 عامًا وما فوق. أشار تسلسل الجينوم الكامل إلى أن النوع 3 كان الأكثر انتشارًا، مع تحول ملحوظ في تنوع السلالات على مر السنين. تم توثيق فشل اللقاح والعدوى المتجاوزة، والتي تتضمن بشكل أساسي الأنواع 3 و19A و19F، مما يبرز التحديات المستمرة في إدارة IPD على الرغم من جهود التطعيم.
المناقشة
في هذه الدراسة، نقدم أول دليل من العالم الحقيقي بشأن تأثير جدول التطعيم المخفض 1 + 1 بلقاح المكورات الرئوية المترافق (PCV13) الذي تم تنفيذه في إنجلترا في 1 يناير 2020. تكشف تحليلاتنا لاتجاهات مرض المكورات الرئوية الغازية (IPD) على مدى ست سنوات مالية (2017-18 إلى 2022-23) أن الحدوث العام لـ IPD في 2022-23 كان أقل بنسبة 14% من 2019-20، على الرغم من وجود زيادة ملحوظة في الحالات بين الأطفال دون 15 عامًا. ارتفعت نسبة حالات IPD المنسوبة إلى الأنواع اللقاحية PCV13 بشكل كبير، خاصة بسبب النوع 3، الذي يغطيه اللقاح بشكل ضعيف. على الرغم من هذه التحولات، كانت معدلات العدوى المتجاوزة وفشل اللقاح في الأطفال الذين يتلقون جدول 1 + 1 مشابهة لتلك التي في الأطفال الذين تلقوا الجدول السابق 2 + 1، مما يشير إلى عدم وجود تراجع كبير في الحماية.
تشير النتائج إلى أنه بينما انخفضت الحوادث العامة لـ IPD، فإن الزيادة في بعض الأنواع PCV13، وخاصة النوع 3، تتطلب مراقبة مستمرة. قد تكون الزيادة الملحوظة في حالات IPD بين الأطفال الصغار بعد الجائحة مرتبطة بظاهرة تُعرف باسم “دين الدين المناعي”، الناتجة عن انخفاض التعرض للعوامل الممرضة خلال فترات الإغلاق. يبرز هذا الحاجة إلى مراقبة دقيقة لتوزيعات الأنواع وفعالية اللقاح، خاصةً مع أن النوع 3 الآن يمثل نسبة كبيرة من حالات IPD في إنجلترا. تؤكد الدراسة على أهمية الاستمرار في اليقظة في استراتيجيات التطعيم والاحتمالية الحاجة إلى لقاحات ذات فعالية محسنة ضد النوع 3.
DOI: https://doi.org/10.1016/s1473-3099(23)00706-5
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38310905
Publication Date: 2024-02-02
Author(s): Marta Bertran et al.
Primary Topic: Pneumonia and Respiratory Infections
Overview
The research examines the epidemiology of invasive pneumococcal disease (IPD) in England following the transition from a 2 + 1 to a 1 + 1 infant immunisation schedule with the 13-valent pneumococcal conjugate vaccine (PCV13) on January 1, 2020, coinciding with the onset of the COVID-19 pandemic. Utilizing national surveillance data from 2017-18 to 2022-23, the study analyzes trends in IPD by age and financial year, focusing on breakthrough infections and vaccine failure rates among children under the new schedule compared to those under the previous one.
The findings reveal a total of 4,598 laboratory-confirmed IPD cases in 2022-23, representing a 14% decrease from 2019-20. However, there was a notable 34% increase in IPD incidence among children under 15 years, while incidence in adults decreased by 17%. The proportion of PCV13-type IPD rose from 19.4% in 2019-20 to 29.7% in 2022-23, primarily due to serotype 3 and clonal expansions of serotypes 19F and 19A, alongside the emergence of newer strains of serotype 4. Breakthrough and vaccine failure rates were comparable between the two immunisation schedules, indicating no significant difference. The study concludes that while overall IPD incidence decreased post-pandemic, the rise in childhood IPD, particularly of PCV13 types, necessitates ongoing surveillance.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the significant public health challenge posed by Streptococcus pneumoniae, which is responsible for considerable infectious morbidity and mortality globally. It highlights the development and effectiveness of pneumococcal conjugate vaccines (PCVs), particularly the seven-valent (PCV7) and thirteen-valent (PCV13) vaccines, in preventing invasive pneumococcal disease (IPD) by targeting prevalent serotypes. The introduction outlines the vaccination schedules implemented in the UK, noting the transition from PCV7 to PCV13 and the observed reduction in IPD cases due to vaccine serotypes, alongside a rise in cases caused by non-vaccine serotypes, particularly among older adults.
The text further emphasizes the impact of the COVID-19 pandemic on respiratory diseases, including IPD, detailing the decline in incidence during lockdowns and subsequent resurgence post-restriction lifting. Despite a general decrease in IPD incidence compared to pre-pandemic levels, there is a concerning increase in infections among children under 15 years, prompting questions about the effectiveness of the new 1 + 1 PCV13 immunization schedule. The paper aims to analyze the epidemiology, serotype distribution, and clinical characteristics of IPD cases in England from 2017-2023, focusing on the implications of the pandemic and vaccination strategy on disease dynamics.
Methods
In this study, the identification of *Streptococcus pneumoniae* (S. pneumoniae) was conducted using colony morphology, optochin sensitivity, and bile solubility tests at a national reference laboratory. Since October 1, 2017, whole-genome sequencing (WGS) has been employed at the UK Health Security Agency’s Central Sequencing Laboratory to enhance identification accuracy. The serotype and multilocus sequence type of S. pneumoniae were inferred from the sequencing reads, following established protocols.
Quality control measures were implemented during the assembly of the reads, and the Global Pneumococcal Sequencing Cluster (GPSC) for the isolates was determined using the Global Pneumococcal Sequencing Project’s database (version 6) and PopPUNK (version 2.6.0). The results from whole-genome sequencing were instrumental in evaluating genomic changes in the serotypes of the pneumococcus responsible for invasive pneumococcal disease (IPD).
Results
In the 2022-23 surveillance period, England reported 4,598 laboratory-confirmed cases of invasive pneumococcal disease (IPD), marking a significant increase of 52% from the previous year (2021-22) but remaining 14% lower than the pre-pandemic year of 2019-20. The incidence rate ratio (IRR) for 2022-23 compared to 2021-22 was 1.52 (95% CI 1.42-1.62; p<0.0001), while the IRR compared to 2019-20 was 0.86 (95% CI 0.81-0.91; p<0.001). Notably, the distribution of cases showed that 52.2% of individuals affected were male, and the incidence in children aged 1-4 years increased due to a rise in both non-PCV13 and PCV13 serotypes, particularly serotypes 3, 19A, and 19F. The data revealed that while IPD incidence in children under 15 years fluctuated, it ultimately rose above 2019-20 levels in 2022-23 (IRR 1.34, 95% CI 1.08-1.68; p=0.009). Conversely, adults aged 15 years and older experienced a decline in IPD incidence compared to 2019-20 (IRR 0.83, 95% CI 0.78-0.88; p<0.001), with the highest rates observed in those aged 80 years and older. Whole-genome sequencing indicated that serotype 3 was the most prevalent, with a notable shift in strain diversity over the years. Vaccine failures and breakthrough infections were documented, primarily involving serotypes 3, 19A, and 19F, highlighting ongoing challenges in managing IPD despite vaccination efforts.
Discussion
In this study, we present the first real-world evidence regarding the impact of the reduced 1 + 1 pneumococcal conjugate vaccine (PCV13) immunization schedule implemented in England on January 1, 2020. Our analysis of invasive pneumococcal disease (IPD) trends over six financial years (2017-18 to 2022-23) reveals that overall IPD incidence in 2022-23 was 14% lower than in 2019-20, although there was a notable increase in cases among children under 15 years. The proportion of IPD cases attributed to PCV13 serotypes rose significantly, particularly due to serotype 3, which is poorly covered by the vaccine. Despite these shifts, breakthrough infection and vaccine failure rates in children receiving the 1 + 1 schedule were comparable to those in children who received the previous 2 + 1 schedule, indicating no significant waning of protection.
The findings suggest that while the overall incidence of IPD has decreased, the increase in certain PCV13 serotypes, especially serotype 3, necessitates ongoing surveillance. The observed rise in IPD cases among young children post-pandemic may be linked to a phenomenon known as “immunity debt,” resulting from reduced exposure to pathogens during lockdowns. This highlights the need for careful monitoring of serotype distributions and vaccine effectiveness, particularly as serotype 3 now accounts for a significant proportion of IPD cases in England. The study underscores the importance of continued vigilance in vaccination strategies and the potential need for vaccines with improved efficacy against serotype 3.