1
佐劑的概念
1.1常規(guī)免疫佐劑：傳統(tǒng)的概念認為，當一種物質(zhì)先于抗原或與抗原混合同時注射于動物體內(nèi)，能非特異性地改變或增強機體對該抗原的特異性免疫應答，發(fā)揮其輔佐作用者，都稱之為佐劑。最新的概念認為，凡是可以增強抗原特異性免疫應答的物質(zhì)均稱為佐劑。其本身可以有抗原性，也可以沒有抗原性。
1.2新型免疫佐劑：對于新型免疫佐劑目前還無具體概念，新型免疫佐劑是應新型疫苗而產(chǎn)生，狹義上講是指可以增強新型疫苗免疫應答的佐劑。廣義上將近年來將在鋁佐劑、礦物油乳劑和蜂膠佐劑基礎上研究和開發(fā)的免疫佐劑統(tǒng)稱為新型免疫佐劑。
1.3 佐劑的作用機理
1.3.1增加抗原分子的表面積，提高抗原物質(zhì)的免疫原性。某些免疫增強劑表面可以吸附許多抗原，使抗原表面積明顯增加，促進了巨噬細胞對抗原的加工遞。
1.3.2延緩抗原的釋放，保護抗原不被水解。如油佐劑、納米乳、聚乙二醇等。
1.3.3激活單核巨噬細胞，活化T細胞和B細胞。某些免疫增強劑，如葡聚糖、短小棒狀桿菌，主要作用于巨噬細胞，使之激活，大量分化增殖，釋放白細胞介素-I（IL-1）等細胞因子，再進一步活化T細胞和B細胞。
1.3.4誘導T細胞的作用。一些佐劑的主要作用對象是T細胞，通過T細胞的介導，增強機體免疫功能，如胸腺肽、分支桿菌及其相關(guān)成分（如卡介苗、香菇多糖、左旋咪唑、二乙胺基二硫代甲酸鈉等）均為T細胞免疫增強劑。它們作用于胸腺淋巴系統(tǒng)，誘導T細胞分化增殖，形成效應細胞，產(chǎn)生淋巴因子。
1.3.5誘導B細胞的敏感性。某些佐劑直接作用于B細胞，如細菌脂多糖等以B細胞為主要靶細胞，使之克隆增殖，并誘導B細胞對Th細胞的敏感性，從而增強對抗原的免疫應答，提高抗體水平。
1.3.6非特異性免疫的增強作用。主要是加強NK細胞和K細胞的活性，增強機體的非特異性抗感染能力。這種作用部分是通過誘導干擾素生成而形成的，如香菇多糖、葡萄糖、云芝多糖、果聚糖等在體內(nèi)都能誘生干擾素。目前最為經(jīng)典的是以新城疫病毒疫苗做為干擾素誘生劑來代替常規(guī)昂貴的干擾素制劑。
2
新型佐劑的分類
2.1動植物來源佐劑
2.1.1植物來源佐劑
目前已發(fā)現(xiàn)至少有200多種植物具有免疫調(diào)節(jié)功能，按分子量分為低分子量和高分子量。低分子量：烷基胺、酚類成分、奎寧、皂角素等。高分子量：蛋白質(zhì)、多肽、多糖、糖脂和植物血凝素等。
免疫機理：加強細胞的吞噬功能；刺激免疫細胞產(chǎn)生各種細胞因子；刺激抗體的產(chǎn)生。
2.1.2動物來源佐劑
殼聚糖：具有激活機體系統(tǒng)、介導機體系統(tǒng)的系列生物學效應，提高吞噬細胞的系統(tǒng)功能。巨噬細胞表面存在著細菌多糖的受體，而殼聚糖作為細菌多糖的類似物，能刺激巨噬細胞活化，產(chǎn)生如下反應：促進其吞噬功能，增強它在其它免疫應答中的協(xié)同效應，從而實現(xiàn)機體對T細胞、NK細胞和B細胞的調(diào)節(jié)，介導機體的細胞免疫應答和體液免疫應答。
盤尾絲蟲的活化相關(guān)的分泌蛋白（Activation-associated secreted protein-1，ASP-1蛋白）：研究發(fā)現(xiàn)ASP-1與多種模式抗原共同免疫時能誘導Th1型偏倚的Th1/Th2型體液免疫和細胞免疫應答，具有良好的佐劑活性。
艾美耳球蟲profilin蛋白：該蛋白能被固有免疫病原模式識別受體Toll樣受體11（Toll-like receptors，TLRs）識別，是TLR11的強效激動劑。由于TLR11在IL-12的分泌過程中起著重要作用，然而IL-12主要參與細胞免疫應答，能誘導NK細胞和T細胞產(chǎn)生IFN-γ，具有較高的佐劑活性。
2.2細菌來源佐劑
霍亂毒素（cholera toxin，CT）：提高對多種口服天然抗原的局部黏膜免疫力。
大腸桿菌不耐熱毒素（Heat labile enterotoxin，LT）：協(xié)助DNA疫苗誘導機體產(chǎn)生更強的細胞免疫反應。
破傷風類毒素（tetanus toxoid，TT）：誘發(fā)機體產(chǎn)生高水平的IgG抗體應答。
沙門菌菌毛蛋白（Flagellin）：誘導DCs細胞增殖和增強對抗原的遞呈。
細菌的熱休克蛋白Hsp70：促進巨噬細胞和DCs細胞對抗原的遞呈，并傳遞MHC I和MHC II分子。同時可作用于TLR，增加疫苗的天然免疫效果。
卡介苗（Bacillus Calmette-Guérin，BCG）：減毒的牛型分枝桿菌。是預防結(jié)核病的減毒活苗，也是人類最早使用的疫苗之一。研究發(fā)現(xiàn)卡介苗具有很強的免疫調(diào)節(jié)效應，其主要成分為一類海藻糖合成衍生物可通過刺激機體產(chǎn)生IFN來增強疫苗的免疫效果。在動物實驗中應用最廣泛的佐劑——完全福氏佐劑的主要成分就是分枝桿菌。
細菌的脂多糖（Lipopolysaccharide，LPS）：存在于G-細菌的細胞壁，由一種獨特的疏水脂和一條很長的重復的多鏈連接而成。包括O-特異性多糖區(qū)，核心區(qū)和脂A區(qū)。脂A區(qū)具有LPS的主要生物學活性（包括佐劑活性），主要作用于淋巴細胞和巨噬細胞。
2.3人工合成佐劑
脂質(zhì)體：為人工制備的同心磷脂雙層球體，被水間隔。主要組成為卵磷脂（磷脂酰膽堿）、膽固醇、硬脂酰胺、磷脂酸等。最初作為生物膜的模型。1974年發(fā)現(xiàn)它既是生物活性物質(zhì)的載體又是很強的免疫佐劑。
MF59佐劑：MF59佐劑由4.3%的角鯊烯（三十碳六烯）、0.5%的吐溫80、和0.5%的Span85組成。
免疫刺激復合物（Immunostimulating Complex，ISCOM）：由膽固醇磷脂、可溶性抗原與皂角苷QuilA的質(zhì)量比為1:1:5。這些成分混合形成疏水性結(jié)合的膠體微泡，像籠子一樣的結(jié)構(gòu)，抗原被包在微泡中。作用機制：1）刺激B細胞活化，增加抗體的產(chǎn)生；2）誘導T細胞反應，刺激產(chǎn)生CD4+、CD8+T淋巴細胞，增強能吞噬病毒的CTL作用；3）皂角苷QuilA單獨作用時具有毒性，但是在形成免疫刺激復合物時毒性大大降低，在皮下、腹腔、口服和滴鼻免疫均有佐劑活性。
2.4細胞因子佐劑
2.4.1白細胞介素-1（IL-1）：在抗感染免疫、抑制腫瘤細胞生長（抗腫瘤免疫）及維持機體內(nèi)環(huán)境的平衡（免疫自穩(wěn)）中起著重要作用。
2.4.2、白細胞介素-2（IL-2）：促進T細胞生長、誘導或增強CTL細胞的殺傷活性、協(xié)同刺激B細胞增殖及分泌抗體、增強活化的T細胞產(chǎn)生IFN和CSF、誘導淋巴細胞表達IL-2R、促進少突膠質(zhì)細胞的成熟和增殖及增強吞噬細胞的吞噬殺傷能力等免疫生物學效應。同時還發(fā)現(xiàn)IL-2有助于打破免疫耐受。
2.4.3白細胞介素-4（IL-4）：激活T細胞、B細胞、NK細胞和自身受體IL-4R，增強或抑制抗體的合成。
2.4.4白細胞介素-12（IL-12）：主要參與細胞免疫應答。誘導NK細胞和T細胞產(chǎn)生IFN-γ，對滅活疫苗、腫瘤和寄生蟲抗原具有有效的佐劑活性。誘導T細胞向Th1細胞分化，對于以細胞免疫為主的疫病防治，意義更為重大。
2.4.5白細胞介素-10（IL-10）：IL-10是一種能促進B細胞分化與增殖的細胞因子，并且可促進產(chǎn)生IgA細胞的增殖。在口服疫苗方面已證明具有很好的佐劑功能。
2.4.6白細胞介素-15（IL-15）：IL-15與IL-2有非常相似的生物學活性，能夠促進B細胞、T細胞、NK細胞和LAK細胞的增殖分化及細胞活性，IL-2、4、7、15細胞因子在記憶性T細胞產(chǎn)生和存活中發(fā)揮著重要作用，其中IL-15發(fā)揮著更為核心的作用。
2.4.7γ-干擾素（interferons-γ，IFN-γ）：誘導MHC Ⅱ的表達。IFN-γ主要由T細胞和NK細胞產(chǎn)生。IFN-γ能增強CTL和NK細胞殺傷靶細胞的能力，誘導細胞表達IL-2R，促進Th0向Th1分化，抑制Th2類細胞因子的產(chǎn)生，從而促進T細胞增殖，進一步增強細胞免疫應。IFN-γ是檢測疫苗免疫后細胞免疫水平的重要指標。
2.4.8集落刺激因子(colony stimulating factor，CSF)：CSF它能夠增強抗原遞呈細胞（APC）的功能，增加細胞表面MHC分子、協(xié)同刺激分子（CM）和粘附分子的表達，以及促進細胞分泌細胞因子等。
2.5核酸佐劑
20世紀最后10年興起的核酸疫苗，代表了第三次疫苗革命。在這一新的疫苗研究熱中，除了研究核酸疫苗的免疫機理和免疫途徑外，還發(fā)現(xiàn)核酸本身具有佐劑功能。
2.5.1CpG基序（免疫刺激序列或胞嘧啶鳥嘌呤二核苷酸）
CpG ODN（CpG oligonucleotide）是人工合成的含有非甲基化的胞嘧啶鳥嘌呤二核苷酸（CpG）的寡脫氧核苷酸（ODN），可模擬細菌DNA刺激多種哺乳動物包括人的免疫細胞。
近年來研究發(fā)現(xiàn)，人工合成的CpG DNA在18個堿基以上，一般不超過22-30個堿基，其中以含有1-2個CpG結(jié)構(gòu)的作用最佳。
對人體特異性最強的CpG結(jié)構(gòu)：5’-TGTCGTT-3’
對小鼠特異性最強的CpG結(jié)構(gòu)：5’-TGACGTT-3’
CpG ODN免疫佐劑的功能：1）對B淋巴細胞的作用：直接激活B淋巴細胞產(chǎn)生免疫球蛋白；2）對巨噬細胞的作用：直接激活巨噬細胞，并激活多種Th1類細胞因子的分泌，如IL-12、TNF-α和IFN-β等；3）對NK細胞的作用：通過輔助細胞刺激細胞因子（如IL-12、IFN-α/β和TNF-β）的釋放，間接地作用于NK細胞；4）對淋巴細胞的作用：在單核細胞和NK細胞分泌的細胞因子（如IFN-γ）的作用下間接激活T淋巴細胞。
CpG-ODN應用前景：合成的CpG-ODN可誘導巨噬細胞分泌IL-2、NK細胞分泌IFN-γ，這些細胞因子可誘導Th1細胞的分化。CpG-ODN與鋁鹽佐劑、細胞因子佐劑、細菌源佐劑、和植物源佐劑均具有協(xié)同刺激活性，能誘導強的體液免疫、細胞免疫和粘膜免疫反應。研究發(fā)現(xiàn)，CpG-ODN對治療病毒感染、哮喘、過敏性疾病及腫瘤均有良好效果，顯示了強大的應用前景。
2.5.25-氮胞苷（5-azacytidine，5AC）
5AC可與CpG-ODN發(fā)揮聯(lián)合佐劑功能，對于MHCI分子缺陷的腫瘤，5AC可以使抑癌基因基因去甲基化，激活腫瘤細胞中MHCI分子的表達，使腫瘤細胞可以被機體免疫系統(tǒng)所識別。
2.5.3雙鏈RNA
雙鏈RNA侵入機體后，能夠被TLR3所識別，誘導NF-κB信號通路活化，產(chǎn)生I型干擾素，進而誘導NK細胞、巨噬細胞、DC等天然免疫細胞分泌細胞因子及趨化因子，調(diào)節(jié)和增強免疫應答，長期以來被認為是非常好的干擾素誘生劑。poly (I:C)（聚肌苷酸胞苷酸）是一種人工合成的雙鏈RNA類似物，同樣與TLR3結(jié)合，是高效的干擾素誘導劑，也是免疫調(diào)節(jié)劑，具有抗病毒、抗腫瘤作用。poly(I:C)及一些動物的肝臟組織已成功地應于臨床，預防和治療病毒性傳染病和免疫低下等相關(guān)疾病。如雙鏈RNA與狂犬病疫苗聯(lián)合應用可明顯增強疫苗的免疫效果。
2.6其他類型佐劑
如胸腺肽、轉(zhuǎn)移因子、宿主保護肽、抗菌肽和增加疫苗靶向性或抗原遞呈效果的配體元件。
3
新型佐劑展望
隨著疫苗學及基礎免疫學的飛速發(fā)展，新型佐劑的研發(fā)與應用面臨著巨大挑戰(zhàn)，然而佐劑作用機制的認識仍不夠深入，使得新型佐劑的進一步發(fā)展困難重重。新型佐劑的安全性、有效性、選擇性和可控性的有機結(jié)合將成為發(fā)展的必然趨勢，也是佐劑最終通過臨床試驗考核，全面應用所應具備的基本條件。
聯(lián)系客服
