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復合佐劑的研究進展

時間:2017-10-21 16:45     作者:陳苗苗


 

      佐劑(Adjuvants)是一類非特異性免疫增強劑。臨床上常在疫苗免疫前單獨接種或與疫苗混合后同時接種,用以增強動物機體對抗原物質的免疫應答反應或改變其免疫應答類型,特別是在二次免疫(二免)后,其免疫的增強作用更加明顯。實踐證明,疫苗與佐劑的聯合應用,不僅可以顯著提高疫苗的免疫效果,還可以減低動物機體的免疫耐受性。自1925年法國免疫學家拉蒙(GastonRamon)首次發現,在疫苗中加入某些物質可以特異性地增強機體的免疫反應以后,許多國家都積極地進行了這方面的研究。目前我國常用的佐劑有鋁鹽、油乳、蜂膠、多糖、微生物、氟氏(FA)佐劑、γ- 干擾素(IFN-γ)、白細胞介素(Interleuki-ns,ILs)、免疫刺激復合物(ISCOMs)、糖苷及復方中藥佐劑等,新型免疫佐劑有核酸、CpG、補體、納米、脂質體(LIP)等。
對免疫佐劑的不斷深入研究發現,選擇合適的佐劑成為免疫效果增強的關鍵。研究表明,單獨使用抗原或僅應用某一種佐劑,對改善抗原的反應強度、免疫力維持時間、免疫耐受等作用有限,而使用復合佐劑的疫苗比使用單一佐劑的疫苗,可以誘導更強的免疫反應,因此,將不同類型的佐劑配伍研制復合免疫佐劑成為佐劑發展的新趨勢。目前已開發的多種復合佐劑,如中西藥復合佐劑,CpG-ODN 和氫氧化鋁復合佐劑等,且其中有相當一部分已通過動物試驗,證明復合佐劑比單一佐劑的免疫增強效果更好。在此著重對近年來復合免疫佐劑的研究概況進行綜述。
    1.復合佐劑的研究概況
    1.1復合中藥佐劑
      大量研究資料證明,中藥復方可作為佐劑,具有調節各種免疫細胞活性、細胞因子和抗體水平的作用,能促進特異性免疫活性細胞產生、免疫器官發育、紅細胞免疫作用等功能,從而增強疫苗的免疫效果。復方中藥作為免疫增強劑,無論是單獨使用或與疫苗的聯合使用,都能夠顯著提高抗體效價。以枸杞子、菟絲子等多味中藥研制而成的免疫增強劑中藥復方,拌料飼喂雞傳染性法氏囊強毒(IBDV)攻毒后的雞,試驗證明,復方中藥能顯著增強機體的免疫抵抗力;陳德坤等以黃芪、黨參及淫羊藿等中藥的提取物制成復合佐劑,研究其對新城疫Ⅱ系疫苗的佐劑效應,結果表明,疫苗與復合佐劑的聯合應用可顯著提高免疫雞的抗體效價及維持時間;肖琛聞等將玉屏風散、四君子湯以及兩者之合方玉風君子湯用于鴨疫里氏桿菌滅活苗中,比較其免疫佐劑效果,結果表明在免疫后3周,合方組能夠顯著提高鴨抗鴨疫里氏桿菌的抗體水平,且對鴨生長沒有任何負面影響。
    1.2西藥復合佐劑
      氫氧化鋅〔Zn(OH)2〕是一種無機納米粒子,是不溶于水的兩性化合物,可吸附蛋白抗原,并具有較強的免疫佐劑效應。低分子量透明質酸(Low molecular weight hyaluronic acid,LHA) 是一個內源性危險信號分子,可作為免疫刺激劑。施建東等在甲肝、乙肝混合抗原中加入不同配比的氫氧化鋅和低分子量透明質酸制成復合佐劑,經皮下免疫 ICR 小鼠,結果表明 LHA 與氫氧化鋅按一定劑量配比混合后,甲肝、乙肝混合抗原能誘導體液免疫應答,且在一定劑量、范圍和時間內,誘導的免疫增強效應及抗體持續時間優于鋁鹽佐劑。也有相關的研究表明硫酸乙酰肝素與氫氧化鋅聯合佐劑能有效誘導小鼠增強對 HBsAg 的特異性反應,誘導小鼠增強對重組 HCV 抗原多肽表位疫苗的體液免疫應答。
      目前對維生素 E 和硒的研究很多,維生素E能夠促進免疫球蛋白(Ig)的合成,從而提高機體的抗病能力。在豬瘟兔化弱毒苗的免疫佐劑效果研究中,分別以亞硒酸鈉免疫佐劑和含硒和維生素 E 的復合佐劑進行試驗,結果單獨添加亞硒酸鈉免疫佐劑,或添加維生素 E 和亞硒酸鈉的免疫效果明顯優于不添加亞硒酸鈉的免疫佐劑組。
    1.3中西藥復合佐劑
      中藥與西藥聯用,具有相互協同、相互促進,減低副作用等優點。如中西藥復合佐劑作為免疫增強劑在防治仔豬白痢上已有報道。黃芪多糖能有效地提高巨噬細胞活性,促進T細胞、B細胞、NK細胞等免疫細胞的功能,還有調節血糖、延緩細胞衰老等作用。黃芪、靈芝、麥飯石、甘草等中藥和黃芪多糖、玉米花粉多糖、銀耳多糖等植物性多糖均被證明有促進和調節免疫功能的功效。黃芪多糖與其它藥物配伍,可顯著提高抗應激反應能力。擬胸腺素藥物和左旋咪唑可抑制 T細胞分泌可溶性免疫抑制因子(SIRS),從而加強抗原遞呈細胞(APC)的抗原遞呈作用,增強細胞免疫應答。在呂殿紅等的研究中,以具有補益功能的黃芪等結合維生素 E 和左旋咪唑(Levamisol,LMS)配制成兩組復方免疫增強劑,研究其對雞免疫抗體的影響,結果表明中西藥聯合使用可充分發揮各自的優勢,促進動物機體免疫應答。
    1.4復合黏膜免疫佐劑
      黏膜免疫是機體防衛消化道、呼吸道及泌尿生殖道感染的第一道防線,因其極其重要而受到特別關注。目前已開發出多種黏膜佐劑,如大腸埃希菌不耐熱腸毒素(LT)、霍亂毒素(CT)、細胞因子、脂質體(LIP)、胞壁酰二肽(MDP)、植物血凝素和微膠囊等,但由于存在黏膜屏障,單純可溶性的抗原經黏膜免疫很難激發黏膜免疫應答,必須輔以合適的黏膜佐劑。
CpG DNA 是一些具有免疫激活功能,以未甲基化的 CpG 基序為核心的 DNA 序列,它包括了人工合成含 CpG 基序的 CpG 寡核苷酸(ODN)和自然界中低等生物的基因組 DNA。非甲基化的 CpG ODN 作為一種信號分子,可通過特定的 Toll 樣受體 9(TLR9)介導的信號級聯反應,誘導并增強天然免疫和獲得性免疫效果。CpG ODN 在體內不穩定且半衰期較短,若與其他佐劑協同應用,不但能促進APC 對 CpG 的攝取,還可增強其在體內的穩定性,從而更好地發揮 CpG 免疫激活作用。南京農業大學以 CpG DNA 和膽酸鈉按質量比5∶2 混合配制成復合佐劑,用于禽流感滅活抗原的鼻腔免疫,結果證明復合佐劑配合禽流感滅活抗原能夠有效提高黏膜局部免疫和全身體液免疫力,為禽流感的預防提供了一條較理想的免疫途徑。
    1.5其他復合免疫佐劑
      免疫刺激復合物 (Immunostimulating complex,ISCOM)是一種有較高免疫活性的脂質小體,大小為 30~40 nm,每個 ISCOM 約含 10~12個抗原蛋白分子。具有疏水性長尾的抗原能夠與ISCOM 相結合形成較大的抗原聚合體,表現很強的免疫激發作用。ISCOM 能活化免疫系統的所有3種抗原特異性淋巴細胞,可以迅速激活機體的細胞免疫應答和體液免疫應答。能誘導產生高效價抗體, 且持續時間長。誘導的特異性抗體多為IgG1、IgG2a、IgG2b 及 IgG3,提高 MHC I 分子在APC 中的表達,誘導產生 IL221、IL222 及 IFN2γ。
鋁鹽佐劑,主要激活 Th2 型(Th2 型主要產生IgG1、IL-4、IL-5 等)免疫應答,產生很好的免疫反應,尤其在二次免疫中免疫增強效果更加明顯。
      人工合成的含 CpG 基序的寡核苷酸,主要誘導 Th1型為主的細胞免疫應答。研究報道將 Al(OH)3佐劑與 CpG ODN 佐劑制成復合佐劑,可產生協同效應,增強疫苗免疫效果。
      聚乳酸 - 羥基乙酸(PLGA)、明膠是目前廣泛應用于緩釋微球制劑的載體材料,具有安全、無毒副作用,生物相容性好,可引起機體持續的免疫應答,可在體內降解等優點。據報道,PLGA 能有效降低接種疫苗的次數,因此生物可降解微球作為疫苗佐劑也備受關注。高飛艷等對生物可降解微球作為 HPV-E7 蛋白免疫佐劑的研究中,以不同的佐劑免疫 C57BL/6 小鼠,結果生物可降解微球佐劑組比鋁鹽佐劑組和胞壁酰二肽組產生抗體水平明顯升高,并預測微球佐劑可誘導較強的體液免疫。目前有關微球的研究主要集中在處方及制備工藝的優化方面,這也為復合免疫佐劑的研究提供了一種新方向。
    2.研究前景與展望
      理想的佐劑要求廣譜、安全、高效,同時便于生產和使用,價格低廉。目前可使用的佐劑種類很多,但除了引起所需要的免疫增強作用外,它們自身也存在一定局限性。如 ISCOM 只有與那些含疏水基團很多的抗原或免疫原才能形成復合體;油佐劑存在黏滯性、穩定性及注射局部反應等 問 題 ;FCA、MDP、LPS 具 有 很 強 的 副 作 用 ;CpG-DNA 可引起 TNF 敏感的小鼠直接致死,引發自身免疫性疾病,誘導促炎性因子的產生;多數細胞因子活性易受內環境的影響。在臨床使用中,某些佐劑也存在諸多問題,引起接種動物局部炎癥、肉芽腫或無菌性膿腫,接種動物出現不適、發熱、佐劑性關節炎等全身反應。此外生產工藝、制劑穩定性、價格、保存方法等因素,也不同程度地限制了各種佐劑的使用。雖然人們對復合佐劑的研究很多,效果也是確實的,但在免疫增強效應方面,不同復合佐劑的免疫佐劑效果不同,同一復合佐劑與不同抗原的最佳劑量、配比也不同,說明復合佐劑仍有巨大的研究空間和更為廣闊的應用前景。

 

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