我國免疫佐劑的研究進(jìn)展定概要

1、我國免疫佐劑的研究進(jìn)展,西南大學(xué)動物科技學(xué)院黎曉敏 教授,2024/3/7,2,前 言,佐劑是先于抗原或同時注射于動物體內(nèi)，能非特異性地改變或增強機體對抗原的特異性免疫應(yīng)答,能增強相應(yīng)抗原的免疫原性或改變免疫反應(yīng)類型，而本身并無抗原性,不能引起免疫應(yīng)答反應(yīng)的物質(zhì)，又稱免疫佐劑(immuno-logic adjuvant)或免疫增強劑(im-munopotentiator) 。,2024/3/7,3,佐劑的研究歷史,Li Ma

2、igroc(1916)等曾試驗將傷寒沙門氏菌懸液與羊毛脂、液體石蠟油乳化成菌苗，接種實驗動物獲得很好的免疫應(yīng)答。 Ramon(1925)首先研究了明礬的佐劑作用，并制成了明礬沉淀破傷風(fēng)類毒素。 Glenng(1926)開始將明礬佐劑應(yīng)用于白喉類毒素。 Casals(1939)等報道了液體石蠟的作用.同年Schraidt又制成了明礬口蹄疫疫苗，鋁膠口蹄疫疫苗和氣腫疽明礬菌苗。 Treund(1940)介紹了福氏油乳化劑

3、的配制和作用。 Traud(1947)創(chuàng)制了豬丹毒氫氧化鋁吸附菌苗。 這些均是佐劑在生物制品上的應(yīng)用研究也是免疫佐劑研究應(yīng)用的起始階段。,2024/3/7,4,近年來,隨著免疫學(xué)研究的不斷深入及基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展,活載體疫苗、DNA疫苗和合成肽疫苗等新型疫苗的研究也取得了可喜的進(jìn)步。這些新型疫苗純度高、特異性強,但免疫原性弱,誘導(dǎo)機體產(chǎn)生的免疫應(yīng)答不夠強,因此,應(yīng)用佐劑來增強其免疫原性或增強宿主對抗原的保護(hù)性應(yīng)答就顯得尤為

4、重要,于是佐劑的研究更加廣泛蓬勃發(fā)展起來。,2024/3/7,5,1 免疫佐劑的分類2 佐劑作用機理3 常見免疫佐劑的特點及應(yīng)用情況4 免疫佐劑的前景,內(nèi) 容,2024/3/7,6,1 免疫佐劑的分類,1.1 根據(jù)其作用機制不同分為兩大類：一是免疫刺激性佐劑； 如：單磷脂A（MPL）：與抗原提呈細(xì)胞的TLR4相互作用，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子的釋放 細(xì)菌DNA：對于免疫細(xì)胞有直接的免疫刺激作用

5、 三萜配糖（皂角苷）：通過促進(jìn)細(xì)胞因子的產(chǎn)生而發(fā)揮作用 另一類是抗原輸送系統(tǒng)。,2024/3/7,7,,1.2 根據(jù)其性能差別分為： 免疫刺激佐劑、粘膜佐劑和治療性疫苗佐劑(消除和改善已有疾病 ,包括慢性感染性疾病、腫瘤、過敏和自身免疫失調(diào)等。如QS21 ,細(xì)胞因子 )。,2024/3/7,8,,1.3 根據(jù)其物理和化學(xué)性質(zhì)：把佐劑分為凝膠型佐劑、微生物來源佐劑、微粒型佐劑、乳劑和合成佐劑(如非離子阻

6、斷共聚物) 。,2024/3/7,9,,1.4 按其來源分為：無機鹽：如鋁鹽佐劑；植物來源：如QS21；細(xì)菌來源：如霍亂毒素(CT)、大腸桿菌不耐熱毒素(LT)、單磷酸酰脂質(zhì)A（MPL）；人工合成的有機物：如脂質(zhì)體、免疫刺激復(fù)合物(ISCOM)等 。,2024/3/7,10,1.5 按照組成材料可分為7類： ①細(xì)菌來源物：如單磷酰脂類A； ②金屬鹽類：如鋁鹽； ③非離子表面活

7、性劑； ④含脂類物質(zhì)：如脂質(zhì)體； ⑤惰性載體和生物降解微球； ⑥蛋白類物質(zhì)：如細(xì)胞因子； ⑦中草藥類；,2024/3/7,11,1.6 按免疫佐劑的作用貯存性免疫佐劑 作用是保護(hù)疫苗抗原，延長抗原在機體內(nèi)的存留時間，從而形成持續(xù)的免疫刺激和高效的免疫反應(yīng)；中樞性免疫佐劑 作用是對免疫系統(tǒng)的活性細(xì)胞呈現(xiàn)直接刺激或激活作用。,,2024/3/7

8、,12,2 佐劑作用機理,2.1 改變抗原分子的理化性質(zhì) 2.1.1 改變抗原分子的物理性狀 根據(jù)抗原分子物理性質(zhì)不同，可將其分為可溶性和顆粒性抗原。通常顆粒性抗原更有利于抗原提呈細(xì)胞（Antigen-presenting cells，APC）的內(nèi)吞及吞噬，穩(wěn)定性較好。 免疫佐劑可改變抗原分子的物理性狀或增加其分子量，或變可溶性抗原為顆粒性抗原或形成抗原微庫 (antigen mi

9、croservoir) 。 2.1.2 結(jié)構(gòu)重組、表位暴露使抗原分子化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化 抗原分子的易接近性 (accessibility) 是決定該抗原分子免疫原性強弱的重要因素之一。 2.2 加強抗原遞呈、激活抗原提呈細(xì)胞系統(tǒng)（APCs）、促進(jìn) APCs 對抗原攝取、加工和遞呈作用。,2024/3/7,13,2.3 活化 T 及 B 淋巴細(xì)胞，促進(jìn)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和淋巴細(xì)胞的增殖活化。 2.4 誘生CK,促進(jìn)

10、細(xì)胞因子受體（CKR）及mRNA 的表達(dá)。2.5 可以活化補體,誘生粘附分子,輔助刺激因子結(jié)合蛋白等免疫生物活性分子的表達(dá)。,,2024/3/7,14,3 常見免疫佐劑的特點及應(yīng)用情況,目前最常用的是鋁鹽佐劑和油懸液佐劑。3.1 鋁鹽佐劑鋁佐劑是目前應(yīng)用最為廣泛的一類佐劑,包括硫酸鉀鋁、磷酸鋁、銨明礬、鉀明礬和氫氧化鋁等，其中以氫氧化鋁最為常用。 鋁鹽佐劑是一類含Al3+的無機鹽，主要有氫氧化鋁膠，簡稱鋁膠。是一種具有良好

11、吸附作用的佐劑。不僅可將可溶性抗原吸附于鋁膠分子表面,還可濃縮抗原,減少注射劑量，是良好的沉淀劑。鋁膠佐劑的作用普遍認(rèn)為是使抗原滯留，緩慢釋放，并可引起局部炎癥反應(yīng)，從而吸引活性淋巴細(xì)胞，增強免疫應(yīng)答，還可激活補體系統(tǒng)。,2024/3/7,15,鋁鹽佐劑有許多不足,不適用于許多新型疫苗: ①有輕度局部反應(yīng)；可以形成肉芽腫,極個別的發(fā)生局部無菌性膿腫； ②制備的凝膠批與批之間差異很大；即難控制質(zhì)量,又難對佐劑效

12、果作出準(zhǔn)確評價； ③只能增強體液免疫,不能增強細(xì)胞免疫； ④會誘導(dǎo)產(chǎn)生IgE抗體,增加發(fā)生超敏反應(yīng)的危險； ⑤因其理化性質(zhì)特點,含鋁膠疫苗怕凍, 凍后鋁膠容易變性； ⑥與FCA相比,鋁佐劑主要適用于免疫能力強和可大量生產(chǎn)的抗原。,2024/3/7,16,盡管不斷的有報告認(rèn)為鋁佐劑由于其自身的缺陷可能會引起局部的不良反應(yīng)，但由于鋁佐劑的應(yīng)用已經(jīng)有具有幾十年的歷史,就安全性而言相對于其它的新型佐劑還

13、是較為安全可靠的。鋁膠成本低廉、使用方便、無毒,是獸醫(yī)生物制品生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的一種佐劑。,2024/3/7,17,3.2 油類佐劑 作用機制：抗原包被在油相形成的微結(jié)構(gòu)內(nèi)，使之形成貯存庫而緩慢釋放，刺激機體免疫細(xì)胞產(chǎn)生抗體。 油類佐劑主要有佛氏佐劑和可降解的油類佐劑。佛氏佐劑(freund’s adjuvant,FA)是免疫學(xué)上廣泛應(yīng)用的油類佐劑,并應(yīng)用于很多獸醫(yī)疫苗中。FA分為佛氏完全佐劑(FCA)和佛氏不完全佐劑(F

14、IA)兩種。 佛氏不完全佐劑是由低引力和低粘度的礦物油及乳化劑組成的一種貯藏性佐劑。 佛氏完全佐劑是在不完全佐劑的基礎(chǔ)上加一定量的分枝桿菌而成。,2024/3/7,18,佛氏佐劑研究情況 30年代，F(xiàn)reund 用石臘油、羊毛脂制成乳劑加死分枝菌稱為佛氏完全佐劑。FCA是標(biāo)準(zhǔn)的誘使體液免疫和細(xì)胞免疫的佐劑,它誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞因子,常常用于動物免疫制取高效價血清。 70年代,也曾用來

15、制備抗甲胎蛋白原發(fā)性肝癌診斷血清,但毒副作用較大,且往往在注射局部留下長久不愈的潰瘍,絕難應(yīng)用于人。后來除去其中死分枝菌,只保留石臘和羊毛脂乳劑稱為福氏不完全佐劑。 FIA是典型的只誘導(dǎo)Th2型細(xì)胞因子誘生抗體的佐劑。進(jìn)一步的研究是用分枝桿菌片段,如胞壁酰二肽(MDP)、胞壁酰三肽(MTP)、蠟質(zhì)D等代替分枝桿菌,以減少副作用,更有效地應(yīng)用于獸醫(yī)臨床。曾用于流感等疫苗。,2024/3/7,19,佛氏佐劑（FA）的高度佐劑活性

16、是其它佐劑難以相比的,因而廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究工作中。但存在劇烈的副作用如： ①引起局部肉芽腫和無菌性膿腫； ②提出致癌問題； ③穩(wěn)定性差,難以長期保存； ④不能明顯增強細(xì)胞免疫； ⑤粘稠,注射比較費力； ⑥FCA含有分枝桿菌,能使結(jié)核菌素試驗呈陽性反應(yīng)。其副作用限制了它們在臨床上的應(yīng)用,除少數(shù)獸用疫苗如口蹄疫疫苗使用FIA外,很少用于動物免疫,更不能用于臨床醫(yī)學(xué)。,2024

17、/3/7,20,3.3　黏膜免疫佐劑 黏膜是阻止入侵的重要生理防線.黏膜免疫方法與傳統(tǒng)的肌肉注射方法相比有以下優(yōu)點: ①口服或鼻腔內(nèi)接種可避免針劑的疼痛,減少注射局部的炎癥反應(yīng),易于重復(fù)接種； ②共同黏膜免疫系統(tǒng)的存在,即一個黏膜部位的免疫系統(tǒng)反應(yīng)可以誘發(fā)遠(yuǎn)隔部位黏膜的免疫反映的出現(xiàn)； ③黏膜免疫不僅能有效的誘發(fā)黏膜免疫,同時又誘發(fā)系統(tǒng)免疫應(yīng)答。,2024/3/7,21,黏膜免疫佐劑的重

18、要性：從黏膜途徑投入的抗原物質(zhì),特別是可溶性抗原通常并不會誘導(dǎo)出所期待的黏膜免疫反應(yīng)，因此需要安全有效的黏膜疫苗佐劑來提高黏膜疫苗的效力。 目前報道的最有效的黏膜免疫佐劑是CT、LT，它們能促進(jìn)和增強許多不同的細(xì)菌和病毒抗原的免疫原性,但是所造成腹瀉性不良反應(yīng),使得它們不能應(yīng)用于臨床。只有通過基因突變產(chǎn)生的無毒性或減毒CT、LT以及CAP則可作為安全有效的黏膜佐劑。動物細(xì)胞因子、CPG序列、微生物及其代謝產(chǎn)物是目前常用的黏膜

19、佐劑。,2024/3/7,22,常見的黏膜免疫佐劑,3.3.1 動物細(xì)胞因子 它是由免疫效應(yīng)細(xì)胞和相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生的，包括由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的淋巴因子和單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的單核因子及其他相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子。 細(xì)胞因子是一類可溶性的多肽或蛋白,通過與細(xì)胞表面受體相互作用發(fā)揮它們特殊的生物活性,其功能之一是能夠?qū)ι婕八拗鞣烙鶛C制的細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)。,2024/3/7,23,細(xì)胞因子也具有明顯的免疫佐劑效應(yīng)，它能通過與細(xì)胞表面受體相

20、互作用發(fā)揮它們特殊的生物活性,其功能之一是能夠?qū)ι婕八拗鞣烙鶛C制的細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)。 細(xì)胞因子免疫佐劑效應(yīng)主要表現(xiàn)在以下兩個方面: ⑴增強機體的抗感染能力； ⑵增強疫苗的保護(hù)效應(yīng),2024/3/7,24,目前，細(xì)胞因子作為免疫佐劑的研究主要集中在白細(xì)胞介素(IL,最早用著佐劑)、干擾素(INF)、腫瘤壞死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF,研究得最多的分子佐劑)及轉(zhuǎn)移生長因子(TPG)。,2024/3

21、/7,25,大量實驗證明重組細(xì)胞因子配合疫苗使用可以顯著提高疫苗的免疫效力,同時可以提高動物對這些免疫抑制疾病的抵抗能力，如： 用羊IL-1B中和單克隆抗體的試驗結(jié)果表明,IL-1B介導(dǎo)的佐劑作用直接與細(xì)胞因子的生物學(xué)活性有關(guān),而不受重組蛋白制品混入的物質(zhì)(如LPS等)影響,是抗多種疾病的疫苗佐劑。 用重組牛IL-2作為金黃色葡萄球菌菌苗佐劑,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳汁中假囊膜抗體效價明顯升高。,2024/3/7,26,細(xì)胞

22、因子用于佐劑的優(yōu)點,細(xì)胞因子用于細(xì)菌病毒病的治療能夠克服傳統(tǒng)藥物副作用大、療效不佳的缺點。運用基因工程方法生產(chǎn)的細(xì)胞因子,可以大大降低生產(chǎn)成本,獲得良好的市場信價比。在獸醫(yī)上,開展大量的細(xì)胞因子研究可以為人類疾病提供理想的模型,推動人類健康事業(yè)的發(fā)展。,2024/3/7,27,細(xì)胞因子用于佐劑的缺點,大多數(shù)細(xì)胞因子的體內(nèi)半衰期較短、其活性易受內(nèi)環(huán)境如pH值、各種水解酶及血漿蛋白的影響、同時,大劑量的使用細(xì)胞因子還可導(dǎo)致發(fā)熱、炎癥等副

23、作用。 隨著對細(xì)胞因子的研究深入,學(xué)者們對細(xì)胞因子的拮抗劑、細(xì)胞因子的基因?qū)氙煼?、?xì)胞因子與基因工程抗體、細(xì)胞因子基因工程藥物、細(xì)胞因子與毒素等復(fù)合物,進(jìn)行了越來越多的研究,在人類疾病的治療上顯示了廣闊前景。,2024/3/7,28,3.3.2 CpG序列(CpGmotifs) CpG序列是指一類以非甲基化的胞嘧啶和鳥嘌呤核苷酸(CpG)為核心的寡聚脫氧核糖核苷酸。主要存在于病毒、細(xì)菌及無脊椎動物的基因組中，而脊椎

24、動物基因組中較少，且大部分是甲基化的。 CpG序列可激活T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞等免疫活性細(xì)胞,產(chǎn)生大量的多種細(xì)胞因子,增強機體的特異性和非特異性免疫效應(yīng)。,2024/3/7,29,CpG序列作為免疫佐劑特點: (1)與常用的氫氧化鋁佐劑具有協(xié)同作用； (2)一些不能與鋁混合的減毒活疫苗或多價疫苗則可單獨使用CpG–DNA增強其免疫原性； (3)應(yīng)用范圍廣。一方面,CpG作為疫苗佐劑

25、,能增強雞蛋溶菌酶、卵白蛋白、腫瘤抗原、傳染性乙肝疫苗和流感疫苗等抗原的免疫效果,能加強不同DNA疫苗免疫反應(yīng)；另一方面，CpG的免疫佐劑作用在小鼠和靈長類中均已得到證實。,2024/3/7,30,3.3.3 微生物及其代謝產(chǎn)物微生物佐劑主要有分枝桿菌、脂多糖等。 分枝桿菌在獸醫(yī)中廣泛地應(yīng)用于疫苗。如牛分枝桿菌卡介苗。 分枝桿菌經(jīng)化學(xué)和物理方法處理，可獲得具有佐劑活性的片段，包括MDP、MTP、蠟質(zhì)D等,其中對MDP研

26、究的較多。,2024/3/7,31,MDP是從分枝桿菌細(xì)胞壁上提取的一種免疫活性成分。主要作用是活化巨噬細(xì)胞,在注射部位形成肉芽腫,吸引吞噬細(xì)胞，進(jìn)一步增強吞噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞活性,使其更易捕獲抗原。其優(yōu)點和缺點如下： 優(yōu)點： ①注射局部反應(yīng)輕微,極少發(fā)生局部化膿等不良反應(yīng)； ②無抗原性和過敏原性,反復(fù)注射,不產(chǎn)生抗體也不產(chǎn)生過敏反應(yīng)； ③無致癌作用； ④分子量小,對生物學(xué)降解

27、作用有抵抗力,可以口服。,2024/3/7,32,缺點： MDP被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的佐劑之一。但MDP存在致熱原性(pyrogenicity),在動物體內(nèi)會引起賴特爾過敏綜合征(Reiter’s syndrome)。 為了降低MDP的毒副作用,近幾年對MDP分子進(jìn)行系統(tǒng)化學(xué)改造的研究十分活躍。 研究表明,在水溶性MDP 分子中引進(jìn)各種長鏈脂肪酸及其它親脂性基團(tuán),增加了該分子的親脂性,而親脂性在一定程度上與免

28、疫佐劑的免疫增強效應(yīng)成正相關(guān)。,2024/3/7,33,細(xì)菌脂多糖是親脂又親水的聚陰離子分子，對體液免疫(HI)和細(xì)胞免疫(CMI)都有輔佐作用，可引起動物特異性應(yīng)答。單獨注射脂多糖可引起多克隆應(yīng)答，既有多克隆細(xì)胞有絲分裂原的作用，又可促進(jìn)巨噬細(xì)胞等分泌單核因子，如白介素-1。還可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞表面Ia分子的表達(dá)，從而改變抗原的提呈。,2024/3/7,34,3.3.4 黏膜免疫途徑 目前，黏膜免疫包括口服(胃腸道，gastro

29、intestinal tract，GI)和鼻腔免疫(上呼吸道)。在許多情況下，鼻腔免疫更為有效，所需的疫苗量和佐劑量一般較小，且可以靶向病原體侵入的天然門戶，同時避免了胃腸道的酸性環(huán)境及酶的作用對抗原的破壞，鼻腔內(nèi)含有豐富的血管，故鼻腔接種既能產(chǎn)生黏膜免疫，又能產(chǎn)生系統(tǒng)免疫，同時，由于大多數(shù)病原體的感染發(fā)生在胃腸道、呼吸道及生殖道等黏膜表面，因共同黏膜免疫系統(tǒng)的存在，鼻黏膜又是該系統(tǒng)的重要組成部分，鼻黏膜免疫可在遠(yuǎn)距離黏膜部位產(chǎn)生免疫反

30、應(yīng)，起到抗黏膜感染的作用。鼻腔接種操作簡單，不需要專門器械，并可避免由于注射而帶來的交叉感染。故鼻黏膜免疫吸引著世界眾多學(xué)者的研究和探討。,2024/3/7,35,3.4 化學(xué)合成類佐劑,3.4.1 脂質(zhì)體(LPS) 脂質(zhì)體（liposoma，LPS）是一種新型的免疫佐劑，由一層或多層脂質(zhì)雙分子膜以同心圓的形式包封而成，兼具佐劑和載體功能，類似細(xì)胞膜的微球體。 LPS 已在免疫學(xué)中得到廣泛應(yīng)用， 脂質(zhì)體既

31、是抗原、淋巴因子的載體,能將抗原傳遞給合適的免疫細(xì)胞促進(jìn)抗原對抗原遞呈細(xì)胞的定向作用，作為免疫佐劑，其作用如下： ①增強體液免疫應(yīng)答。 ②增強細(xì)胞免疫應(yīng)答。 ③增強巨噬細(xì)胞的吞噬作用，增強抗原提呈作用。 ④可作為半抗原的載體，誘發(fā)機體對半抗原的免疫應(yīng)答。,2024/3/7,36,脂質(zhì)體主要特點： ①安全性好，既無毒性，又無免疫原性，在體內(nèi)有可降解性。 ②天然靶向性：LPS易于定位在

32、腎、肝、脾等單核吞噬細(xì)胞豐富的器官。 ③減少抗原的劑量及接種次數(shù),包裹有抗原的脂質(zhì)體,使機體長時間保持高效價抗體。 ④能降低被包裹抗原的毒性，增強動物對抗原物質(zhì)的耐受性。 ⑤提高抗原穩(wěn)定性,延長疫苗使用期，降低貯存條件。 ⑥可作為半抗原的載體誘發(fā)半抗原特異性免疫應(yīng)答。 ⑦脂質(zhì)體與A1(OH)3、MDP等佐劑有很好的協(xié)同作用。 ⑧副作用小。,2024/3/7,37,脂質(zhì)體佐劑存在的主要問題：穩(wěn)定性 ？

33、①所用材料的尾部脂肪酸有不同程度的雙鏈，貯存時會隨時間而逐漸氧化,產(chǎn)生溶血磷脂，溶血磷脂若超過磷脂總量1%，將離開脂質(zhì)體并破壞其他脂質(zhì)體膜。 ②小脂質(zhì)體傾向于相互融合成大脂質(zhì)體，以達(dá)到穩(wěn)定的大小,這樣，在融合過程中可導(dǎo)致包入的抗原丟失，所以抗原最好是拋錨于脂質(zhì)體上，融合也會導(dǎo)致層次改變，特別是病毒表面gp抗原更易融合。 ③批間差異很大。,2024/3/7,38,脂質(zhì)體佐劑疫苗研究： Sinha等用凍融

34、法制備脂質(zhì)體包裹結(jié)核桿菌H37Ra株培養(yǎng)物濾液中分離的30kDa的分泌蛋白免疫動物獲得兒乎與弗氏不完全佐劑(FIA)相同的保護(hù)效果。 Baca-Estrada等用脂質(zhì)體將滅活的鼠疫桿菌全菌包裹后經(jīng)鼻粘膜免疫小鼠，發(fā)現(xiàn)小鼠粘膜分泌液(肺和鼻沖洗液)中特異性IgA和IgG滴度和肺部特異性抗體分泌細(xì)胞數(shù)明顯增高，脾臟中抗原特異性細(xì)胞增殖應(yīng)答增強。 Naito用凍干法制備的破傷風(fēng)脂質(zhì)體疫苗可37℃保存6個月。

35、 W right等用脂質(zhì)體包裹的腦膜炎球菌外膜蛋白(proB)免疫動物，保護(hù)作用明顯增強，用脂質(zhì)體包裹的重組外膜蛋白1(P1)免疫Balb/c小鼠，獲得了高滴度的抗P1的亞類特異性抗體。 Huang等報道，在體外，負(fù)載HIV一1蛋白質(zhì)脂質(zhì)體復(fù)合物和CD40的樹突狀細(xì)胞(DC)可誘導(dǎo)HIV特異性CD8+T細(xì)胞應(yīng)答。,2024/3/7,39,3.4.2 生物降解聚合微球 生物降解微球控制釋放疫苗是近年來

36、疫苗佐劑研究的一個新興領(lǐng)域。這種微球疫苗具有可長時間控制釋放的特點,動物免疫1次即可產(chǎn)生持久高效的免疫力,微球疫苗控制釋放系統(tǒng)多由2種或多種不同高分子聚合物組成,該系統(tǒng)能夠以不同的速度控制抗原的釋放,其釋放方式有抗原持續(xù)釋放和脈沖釋放2種。,2024/3/7,40,特點： (1)微球疫苗中抗原載體微囊的體積很小,易實現(xiàn)靶向和定位免疫,并可經(jīng)口服進(jìn)人消化道的淋巴組織、網(wǎng)狀內(nèi)皮組織,誘導(dǎo)粘膜免疫反應(yīng), 產(chǎn)生IgG與IgA抗體。

37、 (2)微球作為抗原的一個穩(wěn)定的隔離載體,發(fā)揮著保護(hù)抗原蛋白的作用,使抗原在體內(nèi)免受溫度、pH、滲透強度、消化液等生理因素的破壞,而且微球抗原還能避免母源抗體的中和作用。 (3)微球控制釋放系統(tǒng)可控制抗原釋放,產(chǎn)生相當(dāng)于常規(guī)疫苗多次接種激發(fā)的免疫效果,從而延長疫苗免疫期,減少免疫次數(shù)。 (4)制備微球疫苗的聚合物與機體具有很好的相容性,在動物體內(nèi)可自行降解,降低了免疫佐劑的毒副作用。,2024/3

38、/7,41,3.4.3 免疫刺激復(fù)合物 皂莢苷(從智利皂莢樹中獲得)作為佐劑在獸醫(yī)疫苗中已應(yīng)用多年。皂莢苷通過與膽固醇的相互作用插入到細(xì)胞膜中，在膜上形成孔洞進(jìn)而增加抗原的跨膜轉(zhuǎn)運，增強APCs對抗原的攝取和遞呈。 從智利皂莢樹中所獲得的免疫刺激部分(Quil A)已被加入到脂質(zhì)微粒中，形成免疫刺激復(fù)合物(ISCOMs)。,2024/3/7,42,在用彌猴所作試驗中發(fā)現(xiàn)，流感ISCOMs疫苗比經(jīng)典的亞單位疫苗

39、具有更強的免疫原性，因而保護(hù)效能增加。ISCOM s可增強經(jīng)口服途徑供給抗原的局部和全身免疫應(yīng)答。ISCOM s誘導(dǎo)T細(xì)胞應(yīng)答非常有效，特別是CD8+GTLs和Thl細(xì)胞。除了增強APCs對抗原的攝取外，SCOM s還具有刺激天然免疫系統(tǒng)細(xì)胞產(chǎn)生IL-12的能力。,2024/3/7,43,3.4.4 脫乙酰幾丁質(zhì) 由殼質(zhì)(Chitin)脫乙酰后所制備的脫乙酰幾丁質(zhì)(Chitosa)作為粘膜疫苗佐劑具有相當(dāng)大的潛力。實驗

40、發(fā)現(xiàn)白喉毒素和脫乙酰幾丁質(zhì)組合鼻內(nèi)免疫可在鼠體內(nèi)誘導(dǎo)中和抗體和Th2細(xì)胞。口服由脫乙酰幾丁質(zhì)和編碼食物過敏原的質(zhì)粒DNA組成的DNA納米微?？纱龠M(jìn)鼠腸上皮內(nèi)基因的表達(dá)，誘導(dǎo)分泌型IgA和血清IgG2a應(yīng)答，并緩解過敏原誘導(dǎo)超敏反應(yīng)小鼠模型的IgE和過敏反應(yīng)。,2024/3/7,44,3.5 納米粒子佐劑,納米是長度單位，1 納米（或稱毫微米,nm）等于10-9米。國際上將處于1-100nm尺度范圍內(nèi)的超微顆粒及其致密聚集體，以及由納米

41、微晶所構(gòu)成的材料，統(tǒng)稱為納米材料，包括金屬、非金屬、有機、無機和生物等多種。它們是由2-106個原子、分子或者離子構(gòu)成的相對穩(wěn)定的集團(tuán)，其物理和化學(xué)性質(zhì)隨著包含的粒子數(shù)目與種類而變化。,2024/3/7,45,3.5.1 納米粒子在醫(yī)學(xué)方面的優(yōu)勢： 納米粒在藥物輸送和介導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移方面具有許多獨特的優(yōu)越性： 1)無免疫原性：納米粒由非生物材料構(gòu)成，不會引起機體的免疫反應(yīng)； 2)無遺傳毒性：納米粒載體與病

42、毒載體不同，不會導(dǎo)致細(xì)胞的轉(zhuǎn)化； 3)可緩慢釋放藥物，延長藥物作用時間； 4)可靶向輸送藥物； 5)在保證藥物作用的前提下，可減少給藥劑量，從而減輕或減免藥物的不良反應(yīng)； 6)可提高藥物的穩(wěn)定性，有利于儲存； 7)可保護(hù)轉(zhuǎn)導(dǎo)基因不受機體血漿或組織細(xì)胞中補體和酶的破壞，有利于目的基因轉(zhuǎn)導(dǎo)人靶細(xì)胞，更穩(wěn)定地發(fā)揮作用； 8)可幫助核苷酸轉(zhuǎn)染細(xì)胞，并起到定位作用； 9)納米粒本身具有抵抗或

43、殺死某些病毒，包括HIV病毒的作用； 10)可以建立一些新的給藥途徑。,2024/3/7,46,3.5.2 納米粒子的特性 納米粒載體結(jié)構(gòu)特性： 1)表面效應(yīng)，是指納米粒子的表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化； 2)小尺寸效應(yīng)，由于顆粒尺寸變小引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為尺寸效應(yīng)； 3)體積效應(yīng)，由于納米粒子體積極小，所包含的原子數(shù)很少。

44、 4)量子效應(yīng)。當(dāng)熱能、電場能或磁能比平均的能級間距還小時，就會呈現(xiàn)一系列與宏觀物體截然不同的反常特性，即量子效應(yīng)； 5)幻數(shù)結(jié)構(gòu)，粒徑小于2nm的納米粒子往往被稱為原子簇。當(dāng)原子簇含有某些原子數(shù)目時，顯得特別穩(wěn)定，這個特別數(shù)目稱為幻數(shù)。,2024/3/7,47,3.5.3 納米粒子佐劑在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用實驗表明，納米粒子佐劑可有效提高細(xì)胞免疫、體液免疫和黏膜免疫。 Kreuter等于1981年首次將納米材

45、料應(yīng)用于疫苗佐劑。納米材料用作疫苗佐劑,包裹或表面結(jié)合抗原的納米粒子能使蛋白抗原的表面充分暴露，同時使抗原結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，且能促進(jìn)淋巴集結(jié)的攝取，在兔體內(nèi)能引起強烈的特異的免疫反應(yīng)而受到重視。 何萍等用納米鋁佐劑物理吸附HBsAg,以常規(guī)鋁佐劑為對照,分別免疫小鼠和豚鼠,發(fā)現(xiàn)納米鋁佐劑對小鼠和豚鼠的體液免疫應(yīng)答和細(xì)胞免疫應(yīng)答都比常規(guī)鋁佐劑強。 何萍,呂鳳林等人通過自制納米鋁佐劑，研究其對乙型肝炎病毒和狂犬病毒的體液

46、免疫應(yīng)答。結(jié)果納米鋁佐劑在誘導(dǎo)HBsAg 和Rabies 疫苗體液免疫應(yīng)答的早期優(yōu)于目前的常規(guī)鋁佐劑。,2024/3/7,48,湯承,岳華等人采用Al(OH)3納米材料，通過物理吸附滅活禽流感H9抗原(AIV H9)，制作AI納米佐劑疫苗，研究其對雞的免疫效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小雞產(chǎn)生有效免疫保護(hù)抗體時間較常規(guī)油佐劑疫苗提前4天且無副反應(yīng)，這對禽流感等重大傳染病的緊急預(yù)防接種具有潛在的應(yīng)用價值。 鐘石根等將鈣納米粒子與NP30制備成Ca

47、-NP30結(jié)合物,主動免疫BALB/c小鼠,觀察其對小鼠受血吸蟲攻擊的保護(hù)性作用。結(jié)果表明鈣納米粒子可增強NP30對宿主的保護(hù)性作用，減蟲率明顯提高。 柴家前,王玲等通過專有技術(shù)制備納米蜂膠顆粒(NPP)。NPP使迪卡白雛雞血液中的T 淋巴細(xì)胞比率增加極顯著；使雛雞RBC2C3bR花環(huán)率極顯著增加,而使RBC2IC花環(huán)率顯著降低。 等等……,2024/3/7,49,3.6 天然來源佐劑 3.6.1 蜂膠 蜂膠

48、(propolis)是指蜜蜂從樹芽、樹皮或其他植物的幼芽上采集的樹脂,混入腭腺分泌物和蜂蠟等物質(zhì)而形成的一種具有芳香氣味的膠狀固體物質(zhì),是蜜蜂用來防護(hù)、抵御病蟲害和病原微生物入侵巢房的御敵物質(zhì),同時也是作為修補巢房和內(nèi)環(huán)境消毒殺菌的一種特殊物質(zhì)。 蜂膠是一種天然的免疫增強劑和刺激劑，具有增進(jìn)機體免疫功能和促進(jìn)組織再生的作用。 另外,蜂膠還是一種廣譜抗微生物藥。應(yīng)用蜂膠或配合抗原能增強免疫功能以及補體和吞噬細(xì)胞活力

49、,增加白細(xì)胞的產(chǎn)生和抗體產(chǎn)量,并使特異性凝集素的產(chǎn)生大大增加。,2024/3/7,50,應(yīng)用蜂膠或配合抗原引入機體能增強免疫功能，強補體和吞噬細(xì)胞活力，增加白細(xì)胞的產(chǎn)生和抗體產(chǎn)量，并使特異性凝集素的產(chǎn)生大大增加。 趙恒章等(2005)以油乳劑、蜂膠和鋁膠為佐劑，按一定比例配制成巴氏桿菌的滅活苗。經(jīng)試驗證明，該疫苗安全、有效，其中油乳劑滅活苗的保護(hù)期和蜂膠滅活苗的保護(hù)期相當(dāng)，但蜂膠滅活苗的抗體水平上升速度比油乳劑苗快且保護(hù)率

50、高；鋁膠苗的效果不及蜂膠苗和油苗。 歐陽素貞(2005)在對大腸桿菌病多價蜂膠苗對肉仔雞免疫效果的跟蹤研究中證明,該蜂膠疫苗對禽的大腸桿菌病的免疫效果可靠。 恒章等(2004)在地方性雞大腸桿菌多價蜂膠滅活苗的制備及應(yīng)用中得出結(jié)果,注射本菌苗后免疫抗體產(chǎn)生較早,免疫保護(hù)期較為理想。,2024/3/7,51,3.6.2 皂苷（QuilA） QuilA系從南美皂樹樹皮中篩選到具有佐劑活性的成分，是

51、一種表面活性劑。1995年Soltysik從中分離出一種低毒性的皂角甙(QS21),并確定了分子結(jié)構(gòu)。QS21的免疫增強效應(yīng)主要是增加IL-2的產(chǎn)生,從而促使IFN-γ水平的增加. 大量研究表明: QuilA為目前唯一能使外源性抗原既能刺激機體Th1免疫應(yīng)答,又能誘導(dǎo)CTL應(yīng)答的佐劑。這一獨特的性質(zhì)使其成為亞單位疫苗、細(xì)胞內(nèi)病原體疫苗及癌癥疫苗的理想佐劑。然而,QuilA存在嚴(yán)重的毒副作用,可引起溶血、局部組織壞死,甚至全身

52、不良反應(yīng)或中毒。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(shè)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、狂犬疫苗等用疫苗。,2024/3/7,52,3.6.3 多糖、糖苷及復(fù)方中藥　(1)中藥多糖特別是補益類中藥多糖一般都有增強機體免疫功能的作用,而對正常細(xì)胞沒有毒副作用,是良好的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,很有希望開發(fā)成為新型疫苗佐劑。比如苜蓿多糖,可使脾淋巴指數(shù)和淋巴細(xì)胞數(shù)量顯著提高,可

53、誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生水平提高,可部分頡頏環(huán)磷酰胺降低淋巴細(xì)胞的作用,并有縮短細(xì)胞周期的作用。(2)從中草藥植物中提取糖苷,與新城疫病毒及類脂混合,在一定條件下形成一種性能穩(wěn)定的復(fù)合劑,免疫增強作用明顯。(3)一些復(fù)方中藥也可作為佐劑,如紫術(shù)散、當(dāng)歸補血湯、四君子湯、玉屏風(fēng)散、小柴胡湯等,對免疫激活和提高免疫都有很大的作用。,2024/3/7,53,由于現(xiàn)有佐劑毒副作用大,用途受到限制,因此從具有免疫活動性的中藥中尋找合適的佐劑將是人工免

54、疫中很有意義的重要課題。今后中藥方面的研究主要有以下幾個方向: (1)在具有免疫活性的中藥中進(jìn)行廣泛的篩選,進(jìn)一步證明中藥作為佐劑的可行性。 (2)進(jìn)行作用機理的研究,從分子水平闡明中藥作為佐劑的機制。 (3)用現(xiàn)代分離、分析手段追蹤中藥可作為佐劑的活性部分,制定合適的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)出高效、低毒、經(jīng)濟(jì)的疫苗佐劑。 (4)深入研究中藥活性成分的分子結(jié)構(gòu)和構(gòu)效關(guān)系,對其進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)改造,提高

55、佐劑效果。,2024/3/7,54,目前將中藥作為疫苗佐劑研究存在很多問題,主要包括以下幾個方面: (1)分子結(jié)構(gòu)不明確。 (2)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的控制。 (3)影響中藥生物活性的因素多。 (4)量效關(guān)系。,,2024/3/7,55,4 免疫佐劑的前景,4.1 理想佐劑的特征 能促進(jìn)體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫，也能作用于弱免疫性抗原，而且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；

56、 能在免疫抑制個體中發(fā)揮作用； 應(yīng)用于食用動物不應(yīng)留有毒素殘留； 能有效影響免疫反應(yīng)質(zhì)量；穩(wěn)定；便宜而且容易產(chǎn)生等。,2024/3/7,56,4.2免疫佐劑研究的主要發(fā)展趨勢： ①進(jìn)一步開展對免疫佐劑構(gòu)效關(guān)系及其活性分子結(jié)構(gòu)改造研究, 研制出化學(xué)結(jié)構(gòu)明確、低分子量、低毒、高效的新型免疫佐劑。 ②在體液免疫水平、細(xì)胞免疫水平及分子免疫水平上,探討了新型免疫佐劑的作用機制,為進(jìn)一步開發(fā)研究及安全、有效、

57、合理地使用免疫佐劑提供理論依據(jù)。 ③開展抗原—載體—免疫佐劑藥劑學(xué)的研究, ④開展誘導(dǎo)粘膜免疫的相關(guān)佐劑的研究。 ⑤天然藥物免疫佐劑開發(fā)研究。 ⑥免疫佐劑新用途研究。 ⑦開展宿主內(nèi)源性免疫調(diào)節(jié)劑用作免疫佐劑及其誘生劑的研究。,2024/3/7,57,,隨著科技進(jìn)步,研究不斷深入,上述諸多問題將逐一被解決,將有更多的佐劑用于人及動物疫苗免疫接種,佐劑系統(tǒng)的有效應(yīng)用會在人及動物疾病預(yù)防等領(lǐng)域發(fā)揮更大