佐剂的研究进展

佐剂的研究进展

“Adjuvant”,即佐剂,最早来源于希腊语“adjuvare”,也就是帮助的意思[1]。随着DNA重组疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗不断涌现,免疫佐剂研究越来越受到人们的关注.近年来佐剂的发展迅猛,多种新型佐剂层出不穷,人们对佐剂的作用机理亦有更深入的认识.

佐剂的概念及发展简史

佐剂（Adjuvants）是先于抗原或与抗原同时应用，能非特异性地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答，能增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应类型，而本身并无抗原性的物质，又称免疫佐剂或抗原佐剂。佐剂被用来增强疫苗的免疫反应已有近80年的历史，1925年，法国兽医免疫学家Ranmon发现疫苗中某些物质的佐剂作用，1926年Glenny证明明矾具有佐剂作用，1951年Freund研制成弗氏佐剂。目前我国对蜂胶佐剂、油乳佐剂、核酸佐剂、细胞因子佐剂等新型佐剂的研究也有迅速发展。 1

免疫佐剂的功能

佐剂可选择性地改变免疫应答的类型，产生体液和\\或细胞免疫。如：弗氏完全佐剂（FCA）是细胞免疫的强刺激剂，也能刺激体液免疫；弗氏不完全佐剂（FIA）仅能刺激体液免疫。改变体液抗体的种类IgG亚类和抗体的亲和性，如壳聚糖、氧化甘露聚糖。佐剂还可改变抗原的构型，使疫苗诱导T辅助细胞和细胞毒T淋巴细胞(CHL)反应。如免疫刺激复合物。佐剂可改变免疫反应为MHCⅠ型或MHCⅡ型。如：白细胞介素4（IL-4）能上调MHCⅠ类抗原, IL-1可诱导MHCⅡ类反

应。佐剂还能改变T辅助细胞(Th1和Th2)的免疫反应。FCA可诱导Th1型细胞因子，IL-18、IL-12也可强烈诱导Th1型细胞因子产生;FIA则是典型的只诱导Th2型细胞因子。

2 免疫佐剂的分类

目前,经动物实验证实有佐剂作用的物质多达百种以上,按佐剂作用可将其分为2类:①贮存型佐剂,即能以吸附成其他方式粘着抗原物质,注入机体后,可使抗原存留在一定的接种部位,并逐渐往周围释放,以延长抗原的作用时间,如铝佐剂。②中枢作用型佐剂,即能与抗原一起直接对免疫细胞呈现刺激或激活作用,如细菌内毒素、卡介苗等。按佐剂性质也可将其分为2类:(1)微生物及其亚细胞成分。(2)非微生物类成分:①不溶性铝盐胶体;②油脂类包括福氏完全佐剂(CFA)和不完全佐剂(IFA);③植物提取物;④生化佐剂和细胞因子。

3 免疫佐剂作用机理

佐剂增强免疫应答的机制尚未完全阐明，其作用机制包括：①在接种部位形成抗原贮存库，使抗原缓慢释放，延长抗原在局部组织内的滞留时间，较长时间使抗原与免疫细胞接触并激发对抗原的应答。②增加抗原表面积，提高抗原的免疫原性，辅助抗原暴露并将能刺激特异性免疫应答的抗原表位递呈给免疫细胞。③促进局部的炎症反应，增强吞噬细胞的活性，促进免疫细胞的增殖与分化，诱导细胞因子的分泌。

4 几种常用的佐剂

4. 1 铝佐剂 铝佐剂[2]（aluminum-containing adjuvants）包括：氢

氧化铝佐剂（aluminum hydroxide adjuvant）和磷酸铝佐剂（aluminum phosphate adjuvant）两种。在使用过程中氢氧化铝以其本身的特点而使用更加广泛.A1(OH)3成本低、使用方便，是兽医生物制品生产中应用最广的一种佐剂，也是至今被美国食品和药物管理局(FDA)批准第一个用于人类疫苗的佐剂。在化学上氢氧化铝佐剂是以铝羟基形式存在的，其羟基可以提供或接受质子，从而表现为两性化合物。磷酸铝佐剂不是单一的物质，而是羟基磷酸铝复合物，磷酸基团对羟基地置换程度取决于反应物和沉淀的条件及其等电点，商品磷酸铝佐剂的等电点是5.0，在pH7.4的溶液中成阴离子形式存在，是阳离子抗原的良好吸附剂。

铝佐剂是目前应用最为广泛的一类佐剂,已批准的含铝佐剂疫苗包括DTP、无细胞百日咳疫苗DTP (DTaP)、b型流感杆菌(HIB)疫苗(不是所有的)、乙型肝炎(HB)疫苗,以及所有的DTaP、HIB或HB的联合疫苗.还包括甲型肝炎疫苗、莱姆病疫苗、炭疽疫苗和狂犬病疫苗. 铝盐佐剂的问题是注射部位有轻度局部反应，形成肉芽肿，甚至发生局部无菌性脓肿；可能对人、畜神经系统有影响；与弗氏完全佐剂(FCA)相比，铝盐佐剂在注射部位缓慢释放抗原物质的效应要弱得多，因而活性要比FCA低。

4. 2 弗氏佐剂

弗氏佐剂,即乳化的水油佐剂,分为弗氏完全佐剂(FCA)和弗氏不完全佐剂(FIA)。FCA是标准的诱生体液和细胞免疫佐剂,可诱导Th1型细胞因子;FIA则是典型的只诱导Th2型细胞因子,诱生抗体的佐剂。除少数

兽用疫苗使用FIA (如口蹄疫疫苗)外,很少用于动物免疫。 4.2.1 FIA

是一种将低引力和低黏度的矿物油与乳化剂以3～5∶1的比例混合，用时再与抗原等体积混合制成的贮藏型佐剂，借助乳化剂制成油包水佐剂，充分乳化后，116℃灭菌30 min即成。其作用与铝佐剂相似，不能诱发很强的细胞免疫，也不能诱发迟发型超敏反应 4.2.2 FCA

是在FIA基础上加一定量分枝杆菌或卡介苗制成。每毫克FIA加入死分枝杆菌或卡介苗2～3mg。虽然FCA尚有一定副作用，但其高度佐剂活性是其他物质难于比拟的。其作用机制是特异性刺激T细胞功能，增强机体对胸腺依赖性抗原的应答，还可引起迟发型超敏反应，促进细胞免疫等，但它有黏稠，能造成组织损伤等缺点，还可能有致癌作用。

4. 3 细胞因子

大量理论和实践证明，细胞因子对免疫应答的产生和调节具有重要作用。细胞因子一方面调节机体的特异性免疫反应，另一方面增强机体的非特异性免疫反应，并诱导机体产生有效的免疫保护力，尤其是对免疫力低下个体具有十分重要的意义[3]。

细胞因子是免疫反应的强调节剂,作为佐剂的细胞因子包括IL-1、IL-2、IL-3、IL-4、IL-5、IL-6、IL-7、IL-10、IL-12、IL-15、IL-18、INF-γ、GM-CSF、TNF-α、TNF-β、TCA-3等。实验资料显示GM-CSF、IL-12或IL-15等细胞因子可以大大增加基因疫苗的免疫效果,共同注

射基因疫苗和细胞因子表达质粒,其诱导产生的免疫反应高于单独使用基因疫苗组[4] 。链球菌引发的肺炎是呼吸系统疾病的主要病原,一种肺炎多糖交联疫苗对婴幼儿的保护率只有50%~60%,用IL-12作为该疫苗佐剂,经3种肺炎病毒感染后,接种疫苗的小鼠存活率约为75%,未接种疫苗的对照组存活率为0[5]。可见细胞因子对免疫应答的产生和调节具有重要作用。

白细胞介素2（IL-2） 可引起T细胞增殖和维持T细胞在体外的持续增长，顾曾成为T细胞生长因子（TCGF）。同时IL-2可作用于多种免疫细胞，包括T、B淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞等，对免疫应答具有广泛的上调作用。IL-2也是迄今为止研究的最为透彻的细胞因子。

4. 4 脂质体

脂质体(Liposome)是单层磷脂或由数层可溶性物质隔开的呈同心圆状排列的连续多层磷脂所组成的脂质小囊,内含水相空间.它既是抗原载体,也是免疫佐剂. 由于其膜结构致密，抗原不易漏出，能长久的将抗原传递给免疫细胞，促进抗原对抗原提呈细胞的定向作用。LIP既无毒性，又无免疫原性以及在体内的可降解性，不会在体内引起类似弗氏佐剂所引起的损伤，是一种优良佐剂。刘湘涛等报道用LIP与禽多杀性巴氏杆菌的主要保护性抗原荚膜多糖（CPS）配制的疫苗比用油乳剂、明矾及金黄色葡萄球菌免疫复合物为佐剂的效果好。Novasomes是目前研制的一种新型脂质体样系统用于黏膜免疫，该系统为非磷脂亲水脂分子，在体内稳定性比常规LIP好，而且价廉、易制备，是一种很好的免疫佐剂[6]。

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