免疫佐剂研究进展

摘 要：免疫佐剂是指先于抗原或与抗原同时应用，能非特异地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答，以及增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应类型，而本身无抗原性的物质。佐剂近年来发展较快，多种新型佐剂层出不穷，本文就对近年来一些常规的佐剂和新型佐剂的研究进展做一综述。

关键词：免疫佐剂；作用机理；研究进展

中图分类号：S852 文献标识码： A 文章编号：1001-0769（2014）08-0049-02

早在1920年，佐剂就用于提高疫苗的功效[1]。其功能主要有：增强抗体应答；增强疫苗的黏膜传递；增进免疫接触；增强弱免疫原的免疫原性，减少抗原接种剂量和接种次数；促进疫苗在免疫应答能力弱的群体中的免疫效果；加快免疫应答的速度和延长持续时间等。近年来，随着抗原提纯技术和基因工程技术的迅速发展，出现了多种DNA重组疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗。这些新型疫苗的抗原具有纯度高、分子量小、特异性强、安全性好等优点，但存在免疫原性弱的缺点，只有与免疫佐剂合用才可引起有效的细胞和体液免疫应答[2]。这篇文章从抗原微粒化佐剂（如胶化类佐剂、免疫刺激复合物、脂质体）、缓慢释放抗原佐剂（如油乳佐剂、可生物降解的聚脂类微球）、微生物佐剂（如细菌毒素、短小棒状杆菌菌苗、分枝杆菌及其成分、肽聚糖）、细胞因子佐剂、天然来源佐剂（QuilA、蜂胶、淫羊藿苷等和其他佐剂，像超抗原、纳米抗原等几方面阐述了免疫佐剂的研究现状，为免疫佐剂的临床应用和进一步研制提供了参考资料。

1 抗原微粒化佐剂

1.1 胶化类佐剂

胶化类佐剂是指一类含Al3+的无机盐，主要包括氢氧化铝（明矾）和磷酸铝。明矾的基本作用是增强体液免疫反应，其表面区域对免疫原有一个很大的吸附能力。铝盐佐剂是典型的短期贮存库[3]，它将抗原包裹于注射部位，也不易由于肝的清除作用而丢失。由于铝盐类佐剂成本低廉、使用方便、安全性较好，所以已被广泛用作兽用疫苗、乙肝、白喉及疟疾等重组疫苗的佐剂。但该类佐剂也存在一定的问题，主要表现为有轻度局部反应，可以形成肉芽肿，极个别会发生局部无菌性脓肿；含铝胶疫苗怕冻，冻后铝胶容易变性等。

1.2 免疫刺激复合物ISCOM

ISCOM是由抗原物质与由皂树皮提取的一种糖苷Quil A及胆固醇按1∶1∶1混合后自发形成的一种具有较高免疫活性的脂质小泡。ISCOM是一种全新的抗原递呈系统，对机体有免疫增强作用，具有佐剂和抗原递呈的双重功能；是应用于多种细菌、病毒和寄生虫病的疫苗，具有产生“全面”免疫应答的效力，可长期增强特异性抗体应答；另外，ISCOM能有效地通过黏膜给药，可用于抗呼吸道感染。ISCOM既可激发细胞介导的免疫反应，又可刺激体液免疫。除了增强细胞免疫和体液免疫作用外，ISCOM还具有黏膜免疫活性增强作用。ISCOM的这种“全面”免疫应答效力，对防止病原微生物对机体的侵袭有着特别重要的意义[4]。临床研究表明，ISCOM是目前诱导T淋巴细胞系（CTL）反应的最强的免疫刺激物。

1.3 脂质体

脂质体是人工制备的类脂质小球体，由1个或多个酷似细胞单位膜的类脂双分子层包裹水相介质组成。这种结构使其能够携带各种亲水的、疏水的和两性的物质，它们被包入脂质体内部，或插入类脂质体双分子层，或吸附、联接在脂质体的表面作为模拟细胞膜和药物载体。MPL是一种毒性较低的具有佐剂活性的脂多糖衍生物。可促进T细胞产生IFN-γ，间接辅助抗体生成。MPL刺激巨噬细胞产生TNF并与产生的TNF共同促使NK细胞产生IFN-γ。IFN-γ能抑制Th2细胞增殖，并与巨噬细胞联合诱导Th1细胞分化，表明MPL能够选择性激活Th1细胞。Childers等[5]将MPL的液相佐剂型（MPL-AF）加到脂质链球菌突变体的粗制葡萄糖转移酶（C-GTF）或脂质膜结合后通过口或是鼻内免疫小鼠，发现小鼠鼻内IgA和IgG抗体水平明显升高，有效地刺激黏膜和系统免疫应答。

2 缓慢释放抗原佐剂

2.1 油乳佐剂

油乳佐剂是用矿物油、乳化剂（如span280、Tween280）及稳定剂（如硬脂酸铝）按一定比例混合作为油相，然后与抗原混合制成各种类型的油水乳剂，其中最著名的是弗氏佐剂（FA）。弗氏佐剂（FA）分为弗氏完全佐剂（FCA）和弗氏不完全佐剂（FIA）两种。FCA是标准的诱生体液免疫和细胞免疫的佐剂，它可诱导Th1型细胞因子；而FIA则是典型的只诱导Th2型细胞因子的诱生抗体佐剂。使IgG抗体的产生量增加。在进行核酸疫苗免疫之前应用5 mL/L～65 mL/L司苯（span）溶液预处理注射部位，通过使肌肉纤维膨胀，肌纤维间质增宽，可加速质粒DNA的扩散和吸收，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它的油能通过肌膜层造成组织损伤，局部形成结节和无菌性脓肿，损坏肉质；②FCA含有分枝杆菌，能使结核菌素试验呈阳性反应；③可能有致癌作用；④黏稠，注射比较费力。

2.2 可生物降解的聚脂类微球

可生物降解的聚脂类微球是研究得最多也最成功的抗原载体系统。当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。该系统可用于包裹激素、细胞因子、病毒颗粒甚至质粒DNA等活性物质。将抗原吸收进微球载体，用它免疫动物可以产生抗体反应，只有很微小的副作用。

3 微生物佐剂

3.1 细菌佐剂

霍乱毒素（Cholerar Toxin，CT）和大肠杆菌不耐热毒素（Heatlabile Enternotoxin，LT），它们是最常用的黏膜佐剂，分子结构十分相似，都具有很强的佐剂作用。Lycke等[7]报道CT或LT可刺激肠道上皮细胞，增强黏膜细胞对抗原通透性，从而增强了免疫反应的效果。CT与抗原合用口服免疫，有增强黏膜IgA和其它免疫应答的能力，通过多种细胞递呈抗原，引发B细胞向生成IgA分化、T细胞增殖和淋巴细胞因子产生的增强或抑制作用[8]。2006年，Zoeteweij等[9]报道，皮内注射时，LT通过结合到细胞表面受体单唾液酸神经节苷酯（GM1）发挥强烈的免疫刺激效应，而肌肉注射时这一过程被局部炎症阻碍。

3.2 短小棒状杆菌

该佐剂是经加热或甲醛灭活制成的，对机体毒性低，没有严重的副作用，能非特异性刺激淋巴样组织增生，加强单核巨噬细胞系统的吞噬能力，使抗原的处理加速，增加IgM和IgG的生成。

3.3 CpG寡核苷酸佐剂

CpG寡核苷酸（CpG OligoDeoxyNucleoties，CpG ODN）是人工合成以未甲基化的CpG二核苷酸为核心的寡核苷酸以未甲基化的CpG二核苷酸为核心的寡核苷酸序列。CpG ODN模拟了细菌DN的结构，具有与天然CpG模式识别受体相似的免疫反应，有很强的黏膜佐剂活性。Moldoveanu等[10]在1998年最早报道CpG ODN联合灭活流感病毒经鼻内免疫小鼠所诱导产生的血清特异性抗体是不加CpG ODN组的7倍。近年来，针对病毒和细菌抗原，对CpG ODN的黏膜佐剂效应进行了大量的研究，所涉及的病毒有乙肝病毒、生殖道疱疹病毒、人类免疫缺陷病毒（HIV）、呼吸道合胞病毒等，细菌有链球菌、嗜血流感杆菌等。结果表明，CpG ODN是一种高效新型的黏膜佐剂，可诱导产生Th1型免疫应答。

4 细胞因子佐剂

4.1 细胞因子佐剂

细胞因子用作黏膜免疫佐剂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。细胞因子在许多动物模型系统中都是有效的免疫佐剂，能增强和保护机体免受病毒、细菌和寄生虫的侵袭，对肿瘤免疫和临床应用也有增效作用。研究较多的用于黏膜免疫佐剂的细胞因子有IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、IFN、GM-CSF、淋巴细胞趋化因子等，实验表明，淋巴细胞趋化因子可以增强Th1和Th2型细胞的应答。IL-12、IL-18、IFN主要增强Th1型免疫反应，IL-6主要增强Th2型免疫反应[11]。Staats等[12]用IL-1、IL-6、IL-12、IL-18、GM-CSF的各种组合与抗原鼻部免疫后，产生了混合型的抗原特异性反应，有些组合的免疫反应甚至强于CT，可见，细胞因子能有效增强黏膜免疫反应。

5 天然来源佐剂

5.1 QuilA

QuilA系从南美皂树树皮中筛选到的具有佐剂活性的成分。大量研究表明其为既能使外源性抗原刺激机体Th1免疫应答，又能诱导CTL应答的佐剂。这一独特的性质使其成为亚单位疫苗、细胞内病原体疫苗及癌症疫苗的理想佐剂[13]。然而，QuilA存在严重的毒副作用，可引起溶血、局部组织坏死，甚至全身不良反应或中毒。其对小鼠致死量为100 μg～125 μg。目前国外很多研究表明QuilA用在人用药物制剂中是不安全的，目前除了用于为某些绝症设计的疫苗如癌症疫苗和人免疫缺陷病重组疫苗等人用疫苗外，仍主要限用于口蹄疫疫苗、狂犬疫苗等兽用疫苗。

5.2 蜂胶

研究证明，蜂胶具有广谱的生物学活性，是一种天然的免疫增强剂。应用蜂胶或配合抗原引入机体，既能引起特异性免疫应答，又能启动非特异性防御机制，能刺激免疫系统和增强丙种球蛋白活性，增加抗体产量，增强补体活性和吞噬细胞的吞噬能力。另外，蜂胶还是一种广谱抗微生物药，所以蜂胶制剂对感染性疾病的疗效，一方面是由于其具有抗细菌、抗真菌、抗病毒和抗寄生虫作用，抑制了这些致病微生物的生长繁殖，另一方面则由于其增强特异性和非特异性免疫能力，提高机体的抗病力，最终消灭病原体，使家畜痊愈。

6 其他佐剂

6.1 超抗原

超抗原（SAg）不需要经过抗原递呈，即能激活CD4+ T细胞，其对T细胞的激活方式与普通抗原显著不同，激T细胞的数量显著高于普通抗原。研究表明[14]，超抗原SEA（D227A）的真核表达载体PmSEA能提高小鼠对HBV DNA疫苗的免疫应答，有望成为DNA疫苗的免疫佐剂。

6.2 纳米抗原

纳米是一种度量单位，1 nm为10-9 m，相当于10个氢原子并排起来的长度。纳米佐剂是将抗原物质或能编码免疫原多肽的DNA或RNA包裹于纳米粒子内部或是吸附在纳米粒子表面，也可通过化学连接作用与纳米粒子结合，从而持久地释放被包裹的抗原。纳米粒子佐剂可有效提高细胞免疫、体液免疫和黏膜免疫[15]。美国密歇根州大学生物纳米科技中心，对小鼠的鼻黏膜免疫5×105 pfu流感病毒A和纳米乳剂的混合物，免疫20 d后，用致死剂量的流感病毒2×105 pfu经鼻感染小鼠。结果免疫动物受到了完全的保护，而接种了甲醛灭活病毒或纳米乳剂的小鼠，用致死剂量的流感病毒2×105 pfu经鼻感染小鼠后，发展为病毒性肺炎，6 d后死亡。小鼠接种了流感病毒A和纳米乳剂的混合物，迅速发生细胞因子反应，产生高水平的特异性流感IgG和IgA抗体。通过评价脾细胞的增殖，检测脾细胞内细胞因子的产生，证明有特异的免疫反应发生。研究表明，纳米乳剂是一种对黏膜无毒性的佐剂，可应用于流感病毒疫苗[16]。

7 结语

疫苗的应用对于控制人类和动物疾病的流行起到了非常重要的作用，随着免疫学的发展，它还将扩展到更广泛的领域。增强疫苗的免疫原性和提高机体的免疫应答水平以及引导淋巴细胞向更合理的方向发展，是摆在研究者面前的重要课题。而研究佐剂的作用机理有助于人们应用佐剂增强免疫应答，诱导机体选择性地产生特异性免疫应答和减少副反应。一般而言，理想的佐剂应该有以下特征：作用于弱免疫性抗原，促进体液和/或细胞免疫应答，不引起有害的副作用；能以不同途径免疫，也能用于不同抗原；在免疫抑制个体中发挥作用；应用于食用动物不应有毒素残留；能有效影响免疫反应质量；稳定、便宜且易生产。今后，在使用佐剂时要考虑各种佐剂和疫苗的特点，使其更好地完成改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答的辅助作用；评价佐剂的效能时要考虑诱生抗体的质量即抗体的亚类和亲和力等方面；各种佐剂的联合应用也是提高疫苗免疫原性和机体免疫应答水平的有效途径。我们相信，随着现代生物科学的发展，对免疫反应机理的进一步认识，以及多学科的交叉，具有安全、稳定、高效的新型理想佐剂将被不断开发出来。

□□参考文献：（16篇，略）