Intervention Review

Acellular vaccines for preventing whooping cough in children

  1. Linjie Zhang1,*,
  2. Sílvio OM Prietsch1,
  3. Inge Axelsson2,3,
  4. Scott A Halperin4

Editorial Group: Cochrane Acute Respiratory Infections Group

Published Online: 17 SEP 2014

Assessed as up-to-date: 20 JAN 2014

DOI: 10.1002/14651858.CD001478.pub6


How to Cite

Zhang L, Prietsch SOM, Axelsson I, Halperin SA. Acellular vaccines for preventing whooping cough in children. Cochrane Database of Systematic Reviews 2014, Issue 9. Art. No.: CD001478. DOI: 10.1002/14651858.CD001478.pub6.

Author Information

  1. 1

    Federal University of Rio Grande, Faculty of Medicine, Rio Grande, RS, Brazil

  2. 2

    Östersund County Hospital, Östersund, Sweden

  3. 3

    Mid Sweden University, Department of Health Sciences, Östersund, Sweden

  4. 4

    Halifax Dalhousie University, IWK Health Centre, Canadian Center for Vaccinology, Halifax, NS, Canada

*Linjie Zhang, Faculty of Medicine, Federal University of Rio Grande, Rua Visconde Paranaguá 102, Centro, Rio Grande, RS, 96201-900, Brazil. zhanglinjie63@yahoo.com.br.

Publication History

  1. Publication Status: Edited (no change to conclusions)
  2. Published Online: 17 SEP 2014

SEARCH

 

Abstract

  1. Top of page
  2. Abstract
  3. Plain language summary
  4. Абстракт
  5. Резюме на простом языке

Background

Routine use of whole-cell pertussis (wP) vaccines was suspended in some countries in the 1970s and 1980s because of concerns about adverse effects. Following this action, there was a resurgence of whooping cough. Acellular pertussis (aP) vaccines, containing purified or recombinant Bordetella pertussis (B. pertussis) antigens, were developed in the hope that they would be as effective, but less reactogenic than the whole-cell vaccines. This is an update of a Cochrane review first published in 1999, and previously updated in 2012. In this update, we included no new studies.

Objectives

To assess the efficacy and safety of acellular pertussis vaccines in children and to compare them with the whole-cell vaccines.

Search methods

We searched CENTRAL (2013, Issue 12), MEDLINE (1950 to January week 2, 2014), EMBASE (1974 to January 2014), Biosis Previews (2009 to January 2014) and CINAHL (2009 to January 2014).

Selection criteria

We selected double-blind randomised efficacy and safety trials of aP vaccines in children up to six years old, with active follow-up of participants and laboratory verification of pertussis cases.

Data collection and analysis

Two review authors independently extracted data and assessed the risk of bias in the studies. Differences in trial design precluded a meta-analysis of the efficacy data. We pooled the safety data from individual trials using a random-effects meta-analysis model.

Main results

We included six efficacy trials with a total of 46,283 participants and 52 safety trials with a total of 136,541 participants. Most of the safety trials did not report the methods for random sequence generation, allocation concealment and blinding, which made it difficult to assess the risk of bias in the studies. The efficacy of multi-component (≥ three) vaccines varied from 84% to 85% in preventing typical whooping cough (characterised by 21 or more consecutive days of paroxysmal cough with confirmation of B. pertussis infection by culture, appropriate serology or contact with a household member who has culture-confirmed pertussis), and from 71% to 78% in preventing mild pertussis disease (characterised by seven or more consecutive days of cough with confirmation of B. pertussis infection by culture or appropriate serology). In contrast, the efficacy of one- and two-component vaccines varied from 59% to 78% against typical whooping cough and from 41% to 58% against mild pertussis disease. Multi-component acellular vaccines are more effective than low-efficacy whole-cell vaccines, but may be less effective than the highest-efficacy whole-cell vaccines. Most systemic and local adverse events were significantly less common with aP vaccines than with wP vaccines for the primary series as well as for the booster dose.

Authors' conclusions

Multi-component (≥ three) aP vaccines are effective in preventing whooping cough in children. Multi-component aP vaccines have higher efficacy than low-efficacy wP vaccines, but they may be less efficacious than the highest-efficacy wP vaccines. Acellular vaccines have fewer adverse effects than whole-cell vaccines for the primary series as well as for booster doses.

 

Plain language summary

  1. Top of page
  2. Abstract
  3. Plain language summary
  4. Абстракт
  5. Резюме на простом языке

Acellular vaccines for preventing whooping cough (pertussis) in children

Review question
We aimed to answer the question of whether acellular pertussis vaccines are as effective as the whole-cell vaccines at protecting children against whooping cough (pertussis), but with fewer side effects.

Background
Whooping cough can be a serious respiratory infection in children and is caused by the bacterium Bordetella pertussis (B. pertussis). Vaccines made from killed whole B. pertussis, known as whole-cell pertussis vaccines, can cause severe neurologic disorders and minor side effects, such as anorexia, drowsiness, fever, irritability, prolonged crying, vomiting and pain/redness/swelling/hardening at the injection site. This led to a fall in immunisation rates, which resulted in an increase in the number of cases of whooping cough. Acellular pertussis vaccines (containing more purified antigens of B. pertussis) were developed in the hope that they would be as effective but safer than the whole-cell pertussis vaccines.

Search date
We searched for trials published up to January 2014.

Study characteristics
We included trials comparing the efficacy and safety of whole-cell and acellular pertussis vaccines in children up to six years old.

Key results
This updated review included six trials with 46,283 participants evaluating the efficacy and 52 trials with 136,541 participants assessing the safety of pertussis vaccines. Duration varied from 12 months to 27 months and from 3 days to 12 months for efficacy trials and safety trials, respectively. The efficacy of acellular vaccines with three or more components varied from 84% to 85% in preventing typical whooping cough (characterised by 21 or more consecutive days of severe coughing attacks with laboratory evidence of B. pertussis infection or contact with a household member who has culture-confirmed pertussis) and from 71% to 78% in preventing mild pertussis disease (characterised by seven or more consecutive days of cough with laboratory evidence of B. pertussis infection). In contrast, the efficacy vaccines with one and two components varied from 59% to 78% in protecting against typical whooping cough and from 41% to 58% against mild pertussis disease. Most systemic and local side effects were significantly less common with acellular vaccines than with whole-cell vaccines for the first doses and booster dose. We found that acellular pertussis vaccines with three or more components are more effective than low-efficacy whole-cell vaccines, but may be less effective than the highest-efficacy whole-cell vaccines. Acellular vaccines have fewer side effects than whole-cell vaccines.

Implications for practice
The implications of the findings of this review for clinical practice may be different in high-income and low-income countries. In high-income countries, death from whooping cough is rare and parental acceptance is a major determinant of immunisation uptake. In these circumstances, the improved side effect profile of acellular vaccines argues in favour of their use, even though they might sacrifice some degree of effectiveness compared to the best whole-cell vaccines. In low-income countries, where the risk of pertussis is higher and cases are more likely to be fatal, greater weight needs to be given to vaccine efficacy. If an acellular vaccine has been shown to be less effective than a high-efficacy whole-cell vaccine it is intended to replace, the safety advantage of the acellular vaccine may be offset by increased mortality and morbidity due to a significantly higher rate of pertussis. However, most of the whole-cell vaccines used in low-income countries have not been adequately studied for efficacy and, therefore, it is not known where on the wide spectrum of whole-cell vaccine efficacy an individual product lies.

Quality of evidence
All included trials were randomised and double-blind, that is, the participants had an equal chance of receiving either acellular or whole-cell vaccines and both researchers and participants were unaware of the treatment assignment. However, most of trials did not report details of these methodological techniques. This may cast some uncertainty on the quality of evidence in this review.

 

Абстракт

  1. Top of page
  2. Abstract
  3. Plain language summary
  4. Абстракт
  5. Резюме на простом языке

Бесклеточные вакцины для профилактики коклюша (pertussis) у детей

Введение и актуальность

Рутинное использование цельноклеточных коклюшных вакцин было приостановлено в некоторых странах в 1970-х и 1980-х годах в связи с обеспокоенностью в отношении побочных эффектов. После этих действий был подъем заболеваемости коклюшем. Бесклеточные коклюшные вакцины, содержащие очищенные или рекомбинантные антигены Bordetella pertussis (B.pertussis) были разработаны в надежде на то, что они будут такими же эффективными, но менее реактогенными, чем цельноклеточные вакцины. Это обновление Кокрейновского обзора, впервые опубликованного в 1999 году и ранее обновленного в 2012 году. В это обновление мы не включили никаких новых исследований.

Задачи

Оценить эффективность и безопасность бесклеточных вакцин у детей и сравнить их с цельноклеточными вакцинами.

Методы поиска

Мы провели поиск в базах данных CENTRAL (2013, выпуск 12), MEDLINE (с 1950 года до 2 недели января 2014 года), EMBASE (с 1974 года до января 2014 года), Biosis Previews (с 2009 года до января 2014 года) и CINAHL (с 2009 года до января 2014 года).

Критерии отбора

Мы отобрали двойные слепые рандомизированные испытания по оценке эффективности и безопасности бесклеточных вакцин у детей в возрасте до шести лет, с активным последующим наблюдением за участниками и лабораторным подтверждением случаев коклюша.

Сбор и анализ данных

Два автора обзора независимо извлекали данные и оценивали риск смещения в исследованиях. Различия в дизайне клинических испытаний не позволили сделать мета-анализ данных по эффективности. Мы объединили данные по безопасности из отдельных клинических испытаний, используя модель случайных эффектов мета-анализа.

Основные результаты

Мы включили 6 клинических испытаний по оценке эффективности с общим числом участников 46283 и 52 клинических испытания по оценке безопасности с общим числом участников 136541. Большинство клинических испытаний по безопасности не сообщали о методах генерации случайных последовательностей, сокрытия распределения и ослепления, что создает затруднения при оценке риска смещения в этих исследованиях. Эффективность мульти-компонентных (≥3) вакцин варьировала от 84% до 85% в предотвращении типичного коклюша (характеризующегося приступами кашля в течение 21 или более последовательных дней с подтверждением B.pertussis инфекции культуральными, соответствующими серологическими методами или контактом с членом семьи, который имеет культурально-подтвержденный коклюш), и от 71% до 78% в профилактике легкой формы коклюша (характеризующейся 7 или более последовательных дней кашля с подтверждением B.pertussis инфекции культуральными или соответствующими серологическими методами). В противоположность этому, эффективность одно- и двухкомпонентных вакцин варьировала от 59% до 78% против типичного коклюша и от 41% до 58% против легкой формы коклюша. Мульти-компонентные бесклеточные вакцины более эффективны, чем низко-эффективные цельноклеточные вакцины, но могут быть менее эффективными, чем высоко-эффективные цельноклеточные вакцины. Большинство системных и локальных побочных эффектов были существенно менее распространены при использовании бесклеточных вакцин, чем при использовании цельноклеточных вакцин как при введении первичных доз, так и при введении бустер-доз (ревакцинации).

Выводы авторов

Мульти-компонентные (≥трех) бесклеточные коклюшные вакцины эффективны в профилаткике коклюша у детей. Мульти-компонентные бесклеточные коклюшные вакцины имеют более высокую эффективность, чем низко-эффективные цельноклеточные коклюшные вакцины, но могут быть менее эффективными, чем высоко-эффективные цельноклеточные коклюшные вакцины. Бесклеточные вакцины имеют меньше побочных эффектов, чем цельноклеточные вакцины, как при первичном использовании (вакцинации), так и при использовании бустер-доз (ревакцинации).

 

Резюме на простом языке

  1. Top of page
  2. Abstract
  3. Plain language summary
  4. Абстракт
  5. Резюме на простом языке

Бесклеточные вакцины для профилактики коклюша (pertussis) у детей

Вопрос обзора
Нашей целью было ответить на вопрос, являются ли бесклеточные вакцины такими же эффективными как цельноклеточные вакцины в защите детей от коклюша, но с меньшим числом побочных эффектов.

Актуальность
Коклюш может быть серьезной респираторной инфекцией у детей и вызывается бактерией Bordetella pertussis (B.pertussis). Вакцины, изготовленные из убитых цельных B.pertussis, известные как цельноклеточные коклюшные вакцины, могут вызывать тяжелые неврологические расстройства и незначительные (минорные) побочные эффекты, такие как анорексия (отсутствие аппетита), сонливость, лихорадка, раздражительность, продолжительный плач, рвота и боль/покрасснение/припухлость/уплотнение в месте инъекции. Это приводило к сокращению показателей иммунизации, и, в результате, к увеличению числа случаев коклюша. Бесклеточные коклюшные вакцины (содержащие более очищенные антигены B.pertussis) были разработаны в надежде на то, что они будут такими же эффективными, как цельноклеточные коклюшные вакцины, но более безопасными.

Даты поиска
Мы провели поиск клинических испытаний, опубликованных до января 2014 года.

Характеристики исследований
Мы включили клинические испытания, сравнивающие эффективность и безопасность цельноклеточных и бесклеточных коклюшных вакцин у детей до 6 лет.

Основные результаты
Этот обновленный обзор включил 6 клинических испытаний с 46283 участниками, оценивающих эффективность, и 52 клинических испытания с 136541 участником, оценивающих безопасность коклюшных вакцин. Длительность варьировали от 12 до 27 месяцев и от 3 дней до 12 месяцев для клинических испытаний эффективности и клинических испытаний безопасности соответственно. Эффективность бесклеточных вакцин с тремя и более компонентами варьировала от 84% до 85% в профилактике типичного коклюша (характеризующегося тяжелыми приступами кашля в течение 21 или более дней подряд и лабораторно-подтвержденной инфекцией B.pertussis или контактом с членом семьи, который имеет культурально-подтвержденный коклюш) и от 71% до 78% в профилактике легкой формы коклюша (характеризующейся числом последовательных дней кашля - 7 или более, с лабораторно доказанной B.pertussis инфекцией). В противоположность этому, эффективность вакцин с одним и двумя компонентами варьировала от 59% до 78% в защите против типичного коклюша и от 41% до 58% против легкой формы коклюша. Большинство системных и локальных побочных эффектов на первые дозы и бустер-дозы (ревакцинация) были значительно меньше распространены при использовании бесклеточных вакцин, чем при использовании цельноклеточных вакцин. Мы обнаружили, что бесклеточные коклюшные вакцины с тремя и более компонентами более эффективны, чем низко-эффективные цельноклеточные вакцины, но могут быть менее эффективны, чем высоко-эффективные цельноклеточные вакцины. Бесклеточные вакцины имеют меньше побочных эффектов, чем цельноклеточные вакцины.

Значение для практики
Значение результатов этого обзора для клинической практики может отличаться для стран с низким и высоким уровнем дохода. В странах с высоким уровнем дохода смертность от коклюша встречается редко и согласие родителей является основным фактором при использовании иммунизации. При таких обстоятельствах улучшенный профиль побочных эффектов бесклеточных вакцин говорит в пользу их использования, даже если при этом приходится жертвовать некоторой степенью эффективности по сравнению с самыми лучшими цельноклеточными вакцинами. В странах с низким уровнем дохода, где риск коклюша выше и больше вероятность смертельных случаев, больший вес необходимо отдавать эффективности вакцины. Если бесклеточная вакцина показала меньшую эффективность, чем высоко-эффективная цельноклеточная вакцина, ее необходимо заменить, преимущества безопасности бесклеточной вакцины могут быть компенсированы увеличенной смертностью и заболеваемостью за счет существенно большего роста коклюша. Однако, большинство цельноклеточных вакцин, используемых в странах с низким уровнем дохода, не были надлежащим образом изучены на предмет эффективности и, следовательно, не известно, где, в широком спектре эффективности цельноклеточной вакцины располагается индивидуальный продукт.

Качество доказательств
Все включенные клинические испытания были рандомизированными и двойными-слепыми, то есть участники имели равные шансы на получение либо бесклеточной, либо цельноклеточной вакцины, и исследователям, и участникам не было известно о назначенном лечении. Однако в большинстве клинических испытаний не сообщали о деталях этих методологических приемов. Это может поставить под некоторую неопределенность качество доказательств этого обзора.

Заметки по переводу

Перевод: Юдина Екатерина Викторовна. Редактирование: Зиганшина Лилия Евгеньевна. Координация проекта по переводу на русский язык: Казанский федеральный университет. По вопросам, связанным с этим переводом, пожалуйста, свяжитесь с нами по адресу: lezign@gmail.com