免疫佐剂

免疫佐剂定义：佐剂这个词来源于拉丁文“adjuvare”，是一种先于抗原或与抗原混合后，同时注入到动物机体，能非特异地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答，发挥辅佐作用的物质。作用特点：•①明显增强抗原性微弱的物质诱导机体产生特异性免疫应答。•②用最少的抗原和最少的接种次数，产生足够的免疫应答。使用佐剂的目的：（1）增加高度纯化或者重组抗原的免疫原性；（2）降低抗原的数量；（3）改善在新生儿、老年者或者免疫缺陷病人疫苗免疫的效果；（4）作为抗原呈递系统，以利于黏膜摄取抗原。作用机理：•①抗原递呈（antigenpresentation）•②抗原寻的（antigentargeting）•③免疫调节（immunemodulation）①抗原递呈：指抗原分子递呈给T细胞的方法。佐剂与疫苗联合使用，有助于抗原性物质在胞内被加工，被MHC分子特异性的结合、保护、运输并递呈给效应细胞。②抗原寻的（antigentargeting）指抗原传递给免疫系统中适当效应细胞的效率。包括吸引巨噬细胞到达组织部位、活化吞噬细胞、促进抗原与细胞受体的结合等有重要作用。③免疫调节（immunemodulation）是指任何可以修饰的免疫效应细胞对抗原或表位进行加工的机制。通过这种机制，可以改变特异性免疫应答的本质或强度。T细胞有Th1和Th2两个亚类。同一抗原和不同佐剂一起使用能够引起不同的免疫反应。因此，通过筛选特定的佐剂，可以达到诱导正确的免疫应答的目的。理想中的佐剂：理想的佐剂应该具有长期的自身稳定性，生物可降解性，生产价格便宜，免疫惰性、促进产生合适的免疫反应、自身是非免疫原。佐剂分类：1.矿物盐佐剂2.矿物油佐剂3.植物性佐剂4.细菌佐剂5.细胞因子佐剂6.核酸佐剂1.矿物盐佐剂1.1铝佐剂铝盐佐剂在生物类制品中是应用较为广泛的佐剂，包括硫酸钾铝、磷酸铝和氢氧化铝等。这种佐剂使抗原滞留，缓慢释放，并可引起局部炎症反应，从而吸引活性淋巴细胞，增强免疫应答，还可以增强补体系统。铝佐剂主要引起体液免疫而不是细胞免疫，产生高效的价的IgG和IgE抗体，激活Th2细胞，这与铝佐剂刺激机体产生IL-4细胞因子有关。人医主要有这些疫苗使用铝佐剂：白喉、破伤风、麻疹等；兽医主要有：用于猪、牛、禽等多杀性巴氏杆菌、仔猪红痢、丹猪毒等细菌病的疫苗。1.2磷酸钙佐剂此类佐剂在法国已成功的用于白百破、小儿麻痹、卡介苗、麻疹、黄热病、乙肝、HIV的糖蛋白等疫苗的配制。其佐剂作用可能与铝佐剂相似，但是钙佐剂不会引起IgE抗体反应。1.3氢氧化铁凝胶佐剂有人发现，氢氧化铁凝胶佐剂可以同时引起机体体液免疫和细胞免疫的增强反应，因此将来可能会在疫苗的免疫佐剂的应用中占有一定的地位。2.矿物油佐剂2.1油乳剂最经典的油乳剂是弗氏完全佐剂（FCA）和弗氏不完全佐剂（FIA）。弗氏佐剂：矿物油75%~85％，乳化剂15％~25%，混合后经除菌过滤而成为FIA；如向其中加入0.5mg／m1死结核杆菌即为FCA。FCA是标准的既能诱导体液免疫又能诱导细胞免疫的佐剂。FCA可以诱导Th1型细胞因子，而FIA则只能诱导Th2型细胞因子。该佐剂在注射部位局部形成小结、肉芽肿，有些动物甚至会形成无菌性的化脓性炎症反应。2.2MF59佐剂M59为一个较为成功的一个，并已经用于临床试验。对于相同量的抗原，M59比铝佐剂产生的抗体效价高出3～50倍。临床表明或组织病理学变化均很微弱，且对动物胚胎没有致畸的毒性作用。3.植物性佐剂3.1皂苷类QuilA是从南美皂树树皮中提取的一种皂类。粗制的QuilA可以引起动物在注射部位产生严重的副反应，精致后反应较轻。有强烈的溶血作用，虽然作为食品添加剂已得到批准，但是未获得进行人体上的临床试验。QuilA在兽医上以应用于制造口蹄疫疫苗。人们进一步把QuilA进行正向和反向层析后制备出QS-21佐剂，该佐剂既保留了QuilA的佐剂特征，又极大地提高了安全性，目前，QS-21已经运用到HIV-1的亚单位疫苗的I期临床试验。3.2免疫刺激复合物佐剂QuilA与胆固醇、类脂和蛋白抗原一起被制成免疫刺激混合物（ISCOMs）。通常胆固醇磷脂、可溶性抗原与QuilA的质量比例为1:1:5。这些成分的混合形成疏水性结合的胶体微泡，这种微泡为一种像笼子一样的结构，抗原被包在微泡内。ISCOMs佐剂作用有3个方面：1.刺激B细胞反应，增加抗体产生。机理可能为多方面的提供抗原对免疫系统的作用，形成ISCOMs以后，有油水乳状的作用，使抗原能较长时间地刺激免疫系统。2.诱导T细胞反应，刺激产生CD4+和CD8+T淋巴细胞，增强能够吞噬病毒的淋巴细胞的细胞毒作用。3.QuilA单独使用有毒性，但是在形成免疫刺激复合物时，其毒副作用大大降低，皮下注射、腹腔注射、口服和滴鼻等途径使用免疫刺激复合物佐剂，均表现出抗原的佐剂作用。3.3蜂胶佐剂蜂胶是蜜蜂采自柳树、杨树、栗树和其他的植物幼芽分泌的树脂，病混合蜜蜂上的腺体分泌物，以及蜂蜡、花粉及其他的一些有机与无机物的一种天然物质。配合抗原注射动物机体，可以增强补体的功能、增强免疫功能细胞及吞噬细胞数量，促进抗体产生，从而增强免疫功能。目前，已有用蜂胶佐剂制备的禽霍乱疫苗、布氏杆菌病疫苗、猪细小病毒疫苗、鸡大肠杆菌疫苗等，安全有效。4.细菌佐剂微生物和微生物的产物有较强的佐剂活性。4.1脂多糖脂多糖是菌体的的内毒素。脂多糖作为免疫佐剂及其致死毒性、发热作用、抗肿瘤作用、强化网状内皮系统功能、增强抗感染能力以及其他多种生物活性和作用已在兽医临床上获得进一步证实。4.2胞壁酰二肽及其衍生物胞壁酰二肽（MDP）对蛋白抗原和炭水化合物抗原都具有增强体液免疫和细胞免疫的功能。单纯的注射MDP既可以增强机体非特异性的免疫功能，与抗原结合则可增强机体对多种抗原的体液免疫功能。4.3霍乱毒素霍乱毒素（CT）是由霍乱弧菌分泌的分子量为84kD的一种不耐热肠毒素。CT与其他的蛋白抗原配合使用则可以诱导极强的体液免疫和细胞免疫。4.4卡介苗卡介苗是常用的微生物佐剂之一，原来是用来预防结核病的疫苗，在预防儿童结核病方面功效显著。新生儿和大龄的儿童均可以应用，不受母体抗体的干扰，可注射也可口服。此外，在人和动物身上均表现良好的佐剂效果。5.细胞因子佐剂细胞因子是指由活性细胞分泌的具有生物活性的多肽或者蛋白质，其生物活性侧重于对细胞生长的调节。细胞因子具有明显的免疫佐剂效应，可增强病毒疫苗、细菌疫苗和寄生虫疫苗的保护效应，激发对肿瘤抗原的免疫反应。细胞因子在体内缓慢而持久地释放，不会对机体产生毒性作用。具有佐剂效应的细胞因子有干扰素、淋巴因子及其他细胞因子。5.1白细胞介素-1（IL-1）白细胞介素-1的佐剂效应在抗肿瘤免疫中应用比较广泛。他能增强有丝分裂原激活胸腺细胞和T细胞活性；能促进胸腺细胞和T细胞的增殖，表达IL-2受体，分泌细胞因子（IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ等）；能促进B细胞增殖和分化、表达膜表面免疫球蛋白和C3b受体；能诱导B细胞产生对IL-2、IL-4、IL-5和IL-6反应能力。5.2白细胞介素-2（IL-2）白细胞介素-2应用最为广泛。IL-2可作用于多种效应细胞，包括T、B淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞，对免疫应答有广泛的上调作用。5.4干扰素干扰素是机体细胞或组织培养细胞在活的或者灭活的病毒或其他干扰诱生剂以及细胞因子的作用下，由细胞基因组编码而产生的一组低分子量的可溶性蛋白质，具有很强的免疫调节作用，特别是INF-γ的免疫调节作用比INF-α和INF-β的免疫调节作用更强。胞因子可以有效的提高DNA疫苗的免疫效力，其中淋巴因子、干扰素、单核因子、GM-CSF等的作用尤为明显。细胞因子具有免疫调节免疫应答的功能，质粒编码的抗原与质粒编码的分子佐剂可以混合使用，着一种方式的优越性在于无需构建新的产物，能够测试大量的抗原与佐剂的混合物。6.核酸佐剂6.1免疫刺激序列把含有为甲基化CpG基序的DNA、细菌的质粒DNA以及人工合成的寡核苷酸统称为CpGDNA，即是核酸佐剂或者具有免疫刺激作用的DNA序列。他们能够刺激小鼠等动物和人类的Th1型的免疫反应，当他们与蛋白质抗原的疫苗同时使用时，可以诱导以细胞为主的免疫反应。在核酸佐剂中以人工合成的CpGDNA最为常用。6.2表达与免疫相关的细胞因子的核酸佐剂该类疫苗佐剂研究一方面是寻找不同抗原的最适合量的CpG基序，另一方面将IL-2、IL-12或者IFN的基因分别克隆到细菌的质粒中区，与DNA疫苗一起给动物注射能表达与免疫相关的细胞因子的核酸载体做载体佐剂，有可能在注射局部产生有利于的产生有利于的细胞免疫反应的微环境，从而达到增强免疫反应的目的。