七、卡介苗
（一）疫苗发展史
卡介苗（bacillus Calmette-Guérin vaccine，BCG）是一种卡介菌活菌制成的疫苗，用于预防结核病。 其原始菌株为牛结核分枝杆菌经13年230 余次连续传代获得的减毒疫苗株，自1921年应用于人体，是目前全球接种最广泛、最安全的疫苗之一。
自20 世纪20年代以来，原始的BCG 菌株经全球不同实验室、不同传代方式，形成了不同的疫苗生产株，如莫斯科株（BCG Moscow-368）、保加利亚株（Bulgarian Sofia SL222）、日本172-1 株（BCG Jap172-1）、法国巴斯德1173 P2 株（BCG Pasteur1173P2）、丹麦1331 株（BCG Danish1331）以及从丹麦菌株衍生的格兰素1077 株（BCG Glaxo1077）、巴西株（BCG Moreau-RJ）等。
我国现用的卡介苗菌种，源于1948年陈正仁、魏锡华及朱宗尧医生赴丹麦学习考察卡介苗制造与使用情况而引进的丹麦亚株823 株。 此后由于培养方式的差异逐渐形成北京株D1、上海株D2 及差异甚大的兰州株（D2L）。 20 世纪80年代我国还引进巴西株和日本172菌株进行疫苗的生产。 随着冻干菌苗取代液体菌苗，以及WHO 卡介苗质控规程在我国实施，由生产菌种不同造成菌苗质量差异的现象更为突出。 在此情况下，原中国药品生物制品检定所联合各生物制品研究所，对我国生产用卡介苗菌株进行系统的生物学、免疫学、动物效力评价以及临床安全性和效力的比较研究，最终确定上海D2 菌株作为我国卡介苗的生产用菌株，称为卡介苗D2PB302 菌株（国内外总计传代代次为1155 次，简称D2-1155），该菌株在动物实验中具有良好抗结核保护力、制成冻干菌苗热稳定性好、大规模人群接种具有免疫原性好和接种反应低。
早在20 世纪70年代，就有研究者指出虽然各国制造BCG 菌株均来源法国巴斯德研究所，但由于当初的菌株不是采自单株菌落，而是混合菌落，因此使各菌株间在免疫力及减毒程度不可避免地会有一定的差异。 而菌种是卡介苗生产的最重要原材料，菌种的不唯一性不利于疫苗生产的规范化。 巴斯德菌株曾在1961年挑选单个菌落制备了冻干种子批，但到目前为止，世界上用于卡介苗生产的菌种均是复合菌种。 目前我国经纯化的单细胞克隆菌种生产的卡介苗已开始进入临床研究。
在20 世纪50年代前，卡介苗是通过口服途径免疫的，由于口服卡介苗安全性与有效性都存在缺陷，而改由皮下注射、皮内注射以及皮上划痕的方法进行免疫接种，通过实践结果证实，皮下注射会引起脓肿等局部反应；而皮上划痕的方法难以保证接种的剂量。 因而皮内接种卡介苗的方法得以广泛使用，其剂型也由早期的液体改为冻干，极大提高了接种的效果。 1974年BCG 被纳入WHO 扩大免疫计划。 我国1978年将卡介苗列入计划免疫。 我国第一部生物制品国家法定标准1952年版《生物制品法规》即收载了卡介苗，制品剂型为液体。 1959年版《生物制品制造及检定规程》收载了液体卡介苗规程和冻干卡介苗的暂行规程，其中液体卡介苗的接种途径有皮内注射、口服和划痕3 种。 1979年版《生物制品规程》在继续收载此3 种液体卡介苗规程的同时收载了冻干卡介苗规程，冻干卡介苗的接种途径有皮上划痕和皮内注射两种。 1990年版《中国生物制品规程》只收载了冻干皮内注射用卡介苗，此后各版《生物制品规程》和《中华人民共和国药典（2020年版）》均只收载冻干皮内注射用卡介苗。
我国目前上市的疫苗产品为冻干皮内注射用卡介苗，规格为5 人份（含卡介菌0.25 ～0.3mg），主要用于3 个月以内的婴儿或PPD 皮试阴性儿童预防结核病。 鉴于我国结核高负担的现状，我国遵循WHO 尽早接种卡介苗的建议，规定出生24h 即接种卡介苗。
（二）卡介苗的生产工艺
BCG 作为一种活疫苗，生产过程主要包括菌体培养、菌体收集、菌体研磨、定量稀释，分装冻干等，生产工艺的关键为菌体培养，目前世界上应用最广泛的方法是表面浮膜培养技术，有20 多个国家采用该方法，我国也采用表面浮膜培养方式制备菌体，即将工作种子批在适宜培养基上复苏，培养一段时间，挑取发育良好的菌膜移种于液体苏通培养基表面，连续在液体苏通培养基上培养2 ～3 次，收集菌体接种、继续培养，取规定代次的培养物制备菌体。 菌体收集后，压干称重、研磨加入稳定剂稀释、分装、冻干而成，工作种子批至菌体收集要求不超过12 代。 国外卡介苗生产也多采用表面浮膜培养方式，另有部分国家采用深层培养技术，即工作种子批在改良罗氏鸡蛋培养基上复苏，在罗氏培养基上至少传2 代，第3 代在液体培养基中深层培养，收集液体培养基中的菌体，离心、洗涤、再离心集菌，加保护液，稀释、分装冻干而成。
（三）卡介苗的免疫评价
卡介苗是目前唯一可用的结核疫苗，其临床评价无替代终点的免疫学指标，通常以结核发病率评价。
卡介苗免疫已证实对儿童原发性结核病、粟粒性结核病及结核性脑膜炎有显著预防效果，并获得公认，重症结核发病率最高可减少92%。
卡介苗对肺结核的保护结果受研究质量和人群免疫前是否经过严格结核菌素皮肤试验（TST）筛选影响，通常在新生儿和经过严格TST 试验筛选的随机对照研究中获得更高的疫苗效力。 接种对象为新生儿的研究中，对肺结核的保护效果为59%（RR=0.41，95%CI：0.29 ～0.58）。 在进行了严格TST 筛查的儿童研究中，对肺结核的保护效果为74%（RR=0.26，95%CI：0.18～0.37）。 而未进行严格TST 筛查的试验，针对肺结核的平均保护效果降低，因为研究可能包括TST 阳性或暴露于分枝杆菌的儿童。 而非结核分枝杆菌（NTM）的暴露也影响研究结果，如给出卡介苗“0”保护力的印度研究，其研究人群大部分已感染结核分枝杆菌和环境分枝杆菌。
卡介苗免疫对结核分枝杆菌原发感染、麻风杆菌、布鲁里溃疡和NTM 感染均具有一定的效果。
目前研究者已认识到，需根据人群的不同免疫或感染状态，选择不同的结核疫苗来构建结核病免疫预防体系。 卡介苗适用于未感染人群，包括未被结核分枝杆菌、环境分枝杆菌及卡介苗致敏者。 结核分枝杆菌致敏者指已感染结核分枝杆菌尚未发病的结核潜伏感染者，这部分人群应使用能预防潜伏感染的结核杆菌活化而导致发病的结核疫苗；环境分枝杆菌致敏者指已被环境分枝杆菌感染者；卡介苗致敏者指接种过卡介苗同时卡介苗诱导的免疫反应维持者，这部分人群应选择能加强卡介苗保护作用的初免-加强新疫苗免疫。 而接种过卡介苗但卡介苗诱导的免疫反应消失者属于未感染人群。 同时卡介苗有一定的保护期限，通常为10～15年。 只有认识到这一点，才能正确应用和评估卡介苗，发挥其在结核病免疫预防中的作用。 无论如何，到目前为止，尚没有一个能提供比卡介苗更大保护的结核新疫苗通过临床考核，所以卡介苗在很长一段时间内仍然是结核高负担国家预防结核病最经济有效的重要手段之一。