免疫佐劑研究進展

摘 要：免疫佐劑是指先于抗原或與抗原同時應用，能非特異地改變或增強機體對抗原的特異性免疫應答，以及增強相應抗原的免疫原性或改變免疫反應類型，而本身無抗原性的物質。佐劑近年來發展較快，多種新型佐劑層出不窮，本文就對近年來一些常規的佐劑和新型佐劑的研究進展做一綜述。

關鍵詞：免疫佐劑；作用機理；研究進展

中圖分類號：S852 文獻標識碼： A 文章編號：1001-0769（2014）08-0049-02

早在1920年，佐劑就用于提高疫苗的功效[1]。其功能主要有：增強抗體應答；增強疫苗的黏膜傳遞；增進免疫接觸；增強弱免疫原的免疫原性，減少抗原接種劑量和接種次數；促進疫苗在免疫應答能力弱的群體中的免疫效果；加快免疫應答的速度和延長持續時間等。近年來，隨著抗原提純技術和基因工程技術的迅速發展，出現了多種DNA重組疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗。這些新型疫苗的抗原具有純度高、分子量小、特異性強、安全性好等優點，但存在免疫原性弱的缺點，只有與免疫佐劑合用才可引起有效的細胞和體液免疫應答[2]。這篇文章從抗原微粒化佐劑（如膠化類佐劑、免疫刺激復合物、脂質體）、緩慢釋放抗原佐劑（如油乳佐劑、可生物降解的聚脂類微球）、微生物佐劑（如細菌毒素、短小棒狀桿菌菌苗、分枝桿菌及其成分、肽聚糖）、細胞因子佐劑、天然來源佐劑（QuilA、蜂膠、淫羊藿苷等和其他佐劑，像超抗原、納米抗原等幾方面闡述了免疫佐劑的研究現狀，為免疫佐劑的臨床應用和進一步研制提供了參考資料。

1 抗原微粒化佐劑

1.1 膠化類佐劑

膠化類佐劑是指一類含Al3+的無機鹽，主要包括氫氧化鋁（明礬）和磷酸鋁。明礬的基本作用是增強體液免疫反應，其表面區域對免疫原有一個很大的吸附能力。鋁鹽佐劑是典型的短期貯存庫[3]，它將抗原包裹于注射部位，也不易由于肝的清除作用而丟失。由于鋁鹽類佐劑成本低廉、使用方便、安全性較好，所以已被廣泛用作獸用疫苗、乙肝、白喉及瘧疾等重組疫苗的佐劑。但該類佐劑也存在一定的問題，主要表現為有輕度局部反應，可以形成肉芽腫，極個別會發生局部無菌性膿腫；含鋁膠疫苗怕凍，凍后鋁膠容易變性等。

1.2 免疫刺激復合物ISCOM

ISCOM是由抗原物質與由皂樹皮提取的一種糖苷Quil A及膽固醇按1∶1∶1混合后自發形成的一種具有較高免疫活性的脂質小泡。ISCOM是一種全新的抗原遞呈系統，對機體有免疫增強作用，具有佐劑和抗原遞呈的雙重功能；是應用于多種細菌、病毒和寄生蟲病的疫苗，具有產生“全面”免疫應答的效力，可長期增強特異性抗體應答；另外，ISCOM能有效地通過黏膜給藥，可用于抗呼吸道感染。ISCOM既可激發細胞介導的免疫反應，又可刺激體液免疫。除了增強細胞免疫和體液免疫作用外，ISCOM還具有黏膜免疫活性增強作用。ISCOM的這種“全面”免疫應答效力，對防止病原微生物對機體的侵襲有著特別重要的意義[4]。臨床研究表明，ISCOM是目前誘導T淋巴細胞系（CTL）反應的最強的免疫刺激物。

1.3 脂質體

脂質體是人工制備的類脂質小球體，由1個或多個酷似細胞單位膜的類脂雙分子層包裹水相介質組成。這種結構使其能夠攜帶各種親水的、疏水的和兩性的物質，它們被包入脂質體內部，或插入類脂質體雙分子層，或吸附、聯接在脂質體的表面作為模擬細胞膜和藥物載體。MPL是一種毒性較低的具有佐劑活性的脂多糖衍生物。可促進T細胞產生IFN-γ，間接輔助抗體生成。MPL刺激巨噬細胞產生TNF并與產生的TNF共同促使NK細胞產生IFN-γ。IFN-γ能抑制Th2細胞增殖，并與巨噬細胞聯合誘導Th1細胞分化，表明MPL能夠選擇性激活Th1細胞。Childers等[5]將MPL的液相佐劑型（MPL-AF）加到脂質鏈球菌突變體的粗制葡萄糖轉移酶（C-GTF）或脂質膜結合后通過口或是鼻內免疫小鼠，發現小鼠鼻內IgA和IgG抗體水平明顯升高，有效地刺激黏膜和系統免疫應答。

2 緩慢釋放抗原佐劑

2.1 油乳佐劑

油乳佐劑是用礦物油、乳化劑（如span280、Tween280）及穩定劑（如硬脂酸鋁）按一定比例混合作為油相，然后與抗原混合制成各種類型的油水乳劑，其中最著名的是弗氏佐劑（FA）。弗氏佐劑（FA）分為弗氏完全佐劑（FCA）和弗氏不完全佐劑（FIA）兩種。FCA是標準的誘生體液免疫和細胞免疫的佐劑，它可誘導Th1型細胞因子；而FIA則是典型的只誘導Th2型細胞因子的誘生抗體佐劑。使IgG抗體的產生量增加。在進行核酸疫苗免疫之前應用5 mL/L～65 mL/L司苯（span）溶液預處理注射部位，通過使肌肉纖維膨脹，肌纖維間質增寬，可加速質粒DNA的擴散和吸收，在一定程度上提高核酸疫苗的免疫效果[6]。FA的副作用主要有①它的油能通過肌膜層造成組織損傷，局部形成結節和無菌性膿腫，損壞肉質；②FCA含有分枝桿菌，能使結核菌素試驗呈陽性反應；③可能有致癌作用；④黏稠，注射比較費力。

2.2 可生物降解的聚脂類微球

可生物降解的聚脂類微球是研究得最多也最成功的抗原載體系統。當前最流行的材料是多丙交酯2CO2乙交酯聚合物（PLG），其首先被O' Hagan等和Eldridge等使用。該系統可用于包裹激素、細胞因子、病毒顆粒甚至質粒DNA等活性物質。將抗原吸收進微球載體，用它免疫動物可以產生抗體反應，只有很微小的副作用。

3 微生物佐劑

3.1 細菌佐劑

霍亂毒素（Cholerar Toxin，CT）和大腸桿菌不耐熱毒素（Heatlabile Enternotoxin，LT），它們是最常用的黏膜佐劑，分子結構十分相似，都具有很強的佐劑作用。Lycke等[7]報道CT或LT可刺激腸道上皮細胞，增強黏膜細胞對抗原通透性，從而增強了免疫反應的效果。CT與抗原合用口服免疫，有增強黏膜IgA和其它免疫應答的能力，通過多種細胞遞呈抗原，引發B細胞向生成IgA分化、T細胞增殖和淋巴細胞因子產生的增強或抑制作用[8]。2006年，Zoeteweij等[9]報道，皮內注射時，LT通過結合到細胞表面受體單唾液酸神經節苷酯（GM1）發揮強烈的免疫刺激效應，而肌肉注射時這一過程被局部炎癥阻礙。

3.2 短小棒狀桿菌

該佐劑是經加熱或甲醛滅活制成的，對機體毒性低，沒有嚴重的副作用，能非特異性刺激淋巴樣組織增生，加強單核巨噬細胞系統的吞噬能力，使抗原的處理加速，增加IgM和IgG的生成。

3.3 CpG寡核苷酸佐劑

CpG寡核苷酸（CpG OligoDeoxyNucleoties，CpG ODN）是人工合成以未甲基化的CpG二核苷酸為核心的寡核苷酸以未甲基化的CpG二核苷酸為核心的寡核苷酸序列。CpG ODN模擬了細菌DN的結構，具有與天然CpG模式識別受體相似的免疫反應，有很強的黏膜佐劑活性。Moldoveanu等[10]在1998年最早報道CpG ODN聯合滅活流感病毒經鼻內免疫小鼠所誘導產生的血清特異性抗體是不加CpG ODN組的7倍。近年來，針對病毒和細菌抗原，對CpG ODN的黏膜佐劑效應進行了大量的研究，所涉及的病毒有乙肝病毒、生殖道皰疹病毒、人類免疫缺陷病毒（HIV）、呼吸道合胞病毒等，細菌有鏈球菌、嗜血流感桿菌等。結果表明，CpG ODN是一種高效新型的黏膜佐劑，可誘導產生Th1型免疫應答。

4 細胞因子佐劑

4.1 細胞因子佐劑

細胞因子用作黏膜免疫佐劑可以直接定位于作用部位，常用的免疫部位有鼻黏膜和上呼吸道。細胞因子在許多動物模型系統中都是有效的免疫佐劑，能增強和保護機體免受病毒、細菌和寄生蟲的侵襲，對腫瘤免疫和臨床應用也有增效作用。研究較多的用于黏膜免疫佐劑的細胞因子有IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、IFN、GM-CSF、淋巴細胞趨化因子等，實驗表明，淋巴細胞趨化因子可以增強Th1和Th2型細胞的應答。IL-12、IL-18、IFN主要增強Th1型免疫反應，IL-6主要增強Th2型免疫反應[11]。Staats等[12]用IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、GM-CSF的各種組合與抗原鼻部免疫后，產生了混合型的抗原特異性反應，有些組合的免疫反應甚至強于CT，可見，細胞因子能有效增強黏膜免疫反應。

5 天然來源佐劑

5.1 QuilA

QuilA系從南美皂樹樹皮中篩選到的具有佐劑活性的成分。大量研究表明其為既能使外源性抗原刺激機體Th1免疫應答，又能誘導CTL應答的佐劑。這一獨特的性質使其成為亞單位疫苗、細胞內病原體疫苗及癌癥疫苗的理想佐劑[13]。然而，QuilA存在嚴重的毒副作用，可引起溶血、局部組織壞死，甚至全身不良反應或中毒。其對小鼠致死量為100 μg～125 μg。目前國外很多研究表明QuilA用在人用藥物制劑中是不安全的，目前除了用于為某些絕癥設計的疫苗如癌癥疫苗和人免疫缺陷病重組疫苗等人用疫苗外，仍主要限用于口蹄疫疫苗、狂犬疫苗等獸用疫苗。

5.2 蜂膠

研究證明，蜂膠具有廣譜的生物學活性，是一種天然的免疫增強劑。應用蜂膠或配合抗原引入機體，既能引起特異性免疫應答，又能啟動非特異性防御機制，能刺激免疫系統和增強丙種球蛋白活性，增加抗體產量，增強補體活性和吞噬細胞的吞噬能力。另外，蜂膠還是一種廣譜抗微生物藥，所以蜂膠制劑對感染性疾病的療效，一方面是由于其具有抗細菌、抗真菌、抗病毒和抗寄生蟲作用，抑制了這些致病微生物的生長繁殖，另一方面則由于其增強特異性和非特異性免疫能力，提高機體的抗病力，最終消滅病原體，使家畜痊愈。

6 其他佐劑

6.1 超抗原

超抗原（SAg）不需要經過抗原遞呈，即能激活CD4+ T細胞，其對T細胞的激活方式與普通抗原顯著不同，激T細胞的數量顯著高于普通抗原。研究表明[14]，超抗原SEA（D227A）的真核表達載體PmSEA能提高小鼠對HBV DNA疫苗的免疫應答，有望成為DNA疫苗的免疫佐劑。

6.2 納米抗原

納米是一種度量單位，1 nm為10-9 m，相當于10個氫原子并排起來的長度。納米佐劑是將抗原物質或能編碼免疫原多肽的DNA或RNA包裹于納米粒子內部或是吸附在納米粒子表面，也可通過化學連接作用與納米粒子結合，從而持久地釋放被包裹的抗原。納米粒子佐劑可有效提高細胞免疫、體液免疫和黏膜免疫[15]。美國密歇根州大學生物納米科技中心，對小鼠的鼻黏膜免疫5×105 pfu流感病毒A和納米乳劑的混合物，免疫20 d后，用致死劑量的流感病毒2×105 pfu經鼻感染小鼠。結果免疫動物受到了完全的保護，而接種了甲醛滅活病毒或納米乳劑的小鼠，用致死劑量的流感病毒2×105 pfu經鼻感染小鼠后，發展為病毒性肺炎，6 d后死亡。小鼠接種了流感病毒A和納米乳劑的混合物，迅速發生細胞因子反應，產生高水平的特異性流感IgG和IgA抗體。通過評價脾細胞的增殖，檢測脾細胞內細胞因子的產生，證明有特異的免疫反應發生。研究表明，納米乳劑是一種對黏膜無毒性的佐劑，可應用于流感病毒疫苗[16]。

7 結語

疫苗的應用對于控制人類和動物疾病的流行起到了非常重要的作用，隨著免疫學的發展，它還將擴展到更廣泛的領域。增強疫苗的免疫原性和提高機體的免疫應答水平以及引導淋巴細胞向更合理的方向發展，是擺在研究者面前的重要課題。而研究佐劑的作用機理有助于人們應用佐劑增強免疫應答，誘導機體選擇性地產生特異性免疫應答和減少副反應。一般而言，理想的佐劑應該有以下特征：作用于弱免疫性抗原，促進體液和/或細胞免疫應答，不引起有害的副作用；能以不同途徑免疫，也能用于不同抗原；在免疫抑制個體中發揮作用；應用于食用動物不應有毒素殘留；能有效影響免疫反應質量；穩定、便宜且易生產。今后，在使用佐劑時要考慮各種佐劑和疫苗的特點，使其更好地完成改變或增強機體對抗原的特異性免疫應答的輔助作用；評價佐劑的效能時要考慮誘生抗體的質量即抗體的亞類和親和力等方面；各種佐劑的聯合應用也是提高疫苗免疫原性和機體免疫應答水平的有效途徑。我們相信，隨著現代生物科學的發展，對免疫反應機理的進一步認識，以及多學科的交叉，具有安全、穩定、高效的新型理想佐劑將被不斷開發出來。

□□參考文獻：（16篇，略）