疫苗佐剂的现状和未来

疫苗佐剂的现状和未来
疫苗佐剂的现状和未来

疫苗佐剂的现状和未来发展趋势

当今使用的单纯重组和人工合成抗原制成的疫苗存在一些不足,这些抗原的免疫原性远不及传统活疫苗或灭活疫苗。因此,这类疫苗的使用就需要功能强大的疫苗佐剂的辅助。毫无疑问,目前在世界范围内大部分国家铝佐剂依然是唯一可用于人的疫苗佐剂。虽然铝佐剂能诱导产生体液免疫反应,但是对细胞免疫的刺激几乎不起任何作用,而细胞免疫对许多病原体的免疫保护至关重要。另外,铝佐剂引起剧烈的局部和全身性副作用,能引起肉芽肿、嗜伊红血球过多和肌筋膜炎,但是这些剧烈副作用很少发生。也有人担心铝佐剂能引起诸如老年痴呆症之类的神经退化性疾病。因此,当前急需安全、高效,适合人类使用的疫苗佐剂,特别是能激发细胞免疫的安全无毒佐剂。鉴于当前的新型疫苗技术,需要适合黏膜递呈类疫苗、DNA疫苗、癌症和自身免疫类疫苗的佐剂。这些领域中,每一种疫苗的发展都与之相应的佐剂技术密切相关。本文回顾了疫苗佐剂的当前现状,探求未来的发展方向,最后提出人类疫苗佐剂发展和审批的障碍和阻力。

关键词:佐剂,免疫反应,黏膜免疫,疫苗

佐剂起源

免疫接种的目的是诱发机体产生对接种抗原强大的免疫反应,以保护机体免受相应病原体的侵袭。为了达到此目的,和减毒疫苗相比,灭活疫苗需要佐剂的协助。佐剂是一类能增强针对一同接种的抗原特异性免疫反应的物质。“佐剂”一词来源于拉丁语“adjuvare”,是协助和增强之意。佐剂概念最早起源于二十世纪二十年代,Ramon等人发现接种白喉类毒素疫苗部位形成脓肿的马产生更高的特异性抗体。随后他们发现,脓肿的形成能增强机体对类毒素的免疫反应,脓肿则是接种时引入与白喉类毒素不相关的物质引起。1926年Glenny等人通过吸附于铝佐剂的白喉类毒素证明了铝佐剂的佐剂活性。至今,铝盐类复合物(主要是磷酸铝和氢氧化铝胶)依然是人用疫苗的只主要佐剂。1936年,Freund开发出含有分枝杆菌的水和矿物油乳剂,从而研制出目前所知佐剂中效力最最强的佐剂——弗氏完全佐剂。尽管复试弗氏完全佐剂作为佐剂的黄金标准,但是此种佐剂能引起剧烈的局部反应,不能作为人用疫苗佐剂。不含分分枝杆菌的水包油乳

佐剂成为弗氏不完全佐剂毒性较轻,已经用于人用疫苗。20世纪50年代Johnson 等人发现革兰氏阴性菌的脂多糖具有免疫增强剂的功能,去除毒性的脂多糖或者相关复合物(如脂质A)已经用于人用疫苗佐剂的研究。1974年,Lederer等人发现弗氏完全佐剂佐剂中的分枝杆菌胞壁酰二肽具有佐剂活性。细菌成分虽然一般具有毒性作用,但通常也是很强的免疫激活剂。例如,细菌DNA中具有免疫激活作用的CpG序列是最强的细胞免疫激活剂之一。具有免疫激活作用的CpG是细菌DNA中一类去甲基化的胞嘧啶和鸟嘌呤二核苷酸,而不存在于哺乳动物的DNA 中。总之,数百种天然或人工合成复合物都已经发现具有佐剂的作用。很多佐剂的免疫增强作用远远强于铝佐剂,但由于其毒性是其很难成为人用疫苗佐剂。

佐剂的作用

使用佐剂有不同目的:(1)增强超纯或重组抗原的免疫原性;(2)减少抗原的使用量或免疫接种的次数;(3)提高疫苗对新生儿,老年人或免疫缺陷者的效果;(4)提高抗原递呈系统通过黏膜对抗原的摄取。

佐剂的选择

选择合适的佐剂是应该考虑到抗原种类,欲免疫动物的种类,免疫接种的途径以及可能引起的副作用。理想的佐剂应该有较长的保质期,机体能够进行生物降解,价格便宜。同时不会引起自身免疫反应,并且能够激发预期的免疫反应(如根据免疫保护的需求诱发体液或者细胞免疫反应)。不同的免疫途径会使佐剂产生明显不同的效果(例如黏膜和注射途径)。因此,新型载体,抗原递呈系统和佐剂复合物应该考虑到计划免疫途径的特性。

佐剂的安全性

佐剂与抗原混合使用的优势必须与其存在的副作用达到平衡。佐剂引起的副作用何意分为局部性和全身性的。重要的局部反应主要有疼痛,局部炎症,肿胀,注射部位坏死,发热,佐剂性关节炎,葡萄膜炎嗜伊红细胞增多,变态反应,过敏性反应,器官特异性毒性以及免疫毒性(例如细胞因子的释放,免疫抑制或自身免疫病)。可惜的是,很强的佐剂活性通常都与强的毒性相伴随。例如,弗氏完全佐剂具有很强的免疫增强作用,但由于其毒性使其不能作为人用疫苗佐剂。因此,佐剂研制中最大的难题之一就是获得很强免疫作用的同时减少副作用。尽管铝佐剂已经发现80多年了,但依然是当今人用疫苗的主要佐剂,通过这些

我们可以看出克服佐剂研制中难题的艰难程度。

佐剂规程要求

对人用疫苗佐剂的要求要远远高于兽用疫苗佐剂。不仅需要对佐剂本身进行预期临床试验,而且在一期临床试验开始之前还要对抗原佐剂复合物进行毒性研究。毒性学的评估主要通过诸如小鼠,兔子之类的小动物进行,免疫途径和计划使用的人用途径相同。前期临床毒性试验的免疫剂量和免疫接种次数应该高于或像似与人计划用剂量,以便放大佐剂存在的安全性问题。预期临床试验研究同时也可以优化出最佳的疫苗免疫剂量。

佐剂的分类

可以依据佐剂的来源,作用机制,以及理化特性对其进行分类。Edelman把佐剂分为三种类型:(1)免疫激活剂,主要指增强抗原的免疫原性的物质;(2)运载类佐剂,对T细胞起协助作用的蛋白;(3)载体类佐剂,油乳剂或脂质体不仅可以最为抗原的基质,而且也能刺激免疫反应。第二种是根据免疫接种途径把佐剂分为黏膜类佐剂和注射用类佐剂。第三种分类方法把佐剂分为铝盐类和其他矿物盐类佐剂,细菌衍生物佐剂,载体和缓释佐剂,细胞因子。最近提出的第四种分类方法把佐剂分为如下种类:胶状佐剂,微生物衍生物,油乳剂,微粒类佐剂,融合蛋白或脂质短肽类佐剂。

佐剂的局限性

尽管在佐剂的作用机制研究方面已经取得进展,但是铝佐剂依然是人用疫苗的主要佐剂。多年以来虽然提议很多种佐剂,但是由于毒性,稳定性,生物可利用性以及成本使其不能成为人用疫苗佐剂。由于粒子大小,电荷,疏水性都可以影响蛋白与佐剂的结合,因此很难根据经验确定何种佐剂与特定的蛋白或肽段结合能产生最佳的效果。此外,在佐剂疫苗制剂制备过程中,抗原表位可能发生变化。如果使用蛋白载体类佐剂,机体预先存在的针对载体蛋白的免疫会是其使用受到限制。而且,每种佐剂都形成特有的免疫反应。例如,铝盐类佐剂疫苗不能诱导产生Th1抗体类型或细胞免疫反应,以及不能对多糖类抗原起到协助作用,从而限制了其在多种疫苗中的应用。

主要佐剂种类

矿物盐类佐剂

铝盐类佐剂

自Glenny等人的实验以来,铝盐,尤其是磷酸铝和氢氧化铝是应用最广的人用疫苗佐剂。不足之处在于,铝盐类佐剂免疫增强作用相对较弱,并且不能诱导产生细胞免疫反应。研究显示,铝盐类佐剂通过在接种部位形成抗原库使抗原缓慢释放,从而发挥免疫佐剂的功能。铝胶对可溶性抗原的吸附作用可以延长抗原与免疫系统的作用时间。其他作用机制涉及到补体,嗜酸性细胞,巨噬细胞,激活和增加抗原递呈细胞对10微米以下微粒的吞噬效率。

机体对铝胶佐剂疫苗耐受性比较好,当进行皮下和皮内免疫接种时发生肉芽肿的几率大于肌肉注射。铝胶佐剂其他方面的不足在于能增加IgE,变应原性和神经毒性。正常情况下,低剂量的铝可以通过肾脏排泄,但是在肾脏功能衰退等一些特殊情况下,铝就会在体内积聚,具有很大的毒性。机体内高剂量的铝首先影响大脑和骨组织,引起严重的神经综合征和透析性痴呆症。铝毒性还与肌萎缩性脊髓侧索硬化症和老年痴呆症有关。

其他矿物盐类佐剂

钙盐,铁盐和锆盐也作为抗原吸附剂,只是没有铝盐的使用范围广。尤其是磷酸钙已经作为白喉—破伤风—百日咳疫苗佐剂。虽然与铝盐具有相似的性质,但是磷酸钙佐剂也具有以下优点:钙是人体的天然结构成分,机体对其有很高的耐受性。磷酸钙对抗原具有很好的吸附作用,能诱导高水平的IgG,不会增加IgE 的量。磷酸钙百日咳疫苗神经性反应也很少见。

Tensoactive 佐剂

Quil A是来源于皂皮树科树皮的一种水提取物,对于需要很强的细胞免疫反应的疫苗来说,通过反向定向色谱层析从Quil A中纯化得到的成分,主要是指QS-21,有望成为铝佐剂大代用品。皂苷是一种糖苷,由多糖或寡聚糖与非极性的糖苷配基三萜结构连成。皂苷对T细胞依赖性抗原以及T细胞非依赖性抗原具有很强的免疫辅助作用。皂苷也能诱导很强的细胞毒性CD+淋巴细胞,同时也能增强对黏膜抗原的免疫反应。Quil A 已经成功地用于兽医领域,Quil A由23中不同的皂苷组成,对人类毒性太大限制了使用。Quil A不仅引起严重的局部反应和肉芽肿,而且还能造成溶血,说明皂苷对红细胞表面的胆固醇具有亲和力,致使细胞膜溶解和溶血。从Quil A中提取的QS-21与Quil A相比毒性较弱,但

也存在以上相同的缺点,不适合人类的使用,对一些诸如HIV感染的威胁生命的疾病则可以使用。

微生物衍生物佐剂

由于微生物衍生物具有很强的免疫刺激作用,所以微生物衍生物成为佐剂主要的潜在来源。细胞壁肽聚糖或革兰氏阴性细菌的脂多糖能增强机体对一同接种的免疫原性差的抗原产生免疫反应。这类佐剂是通过激活Toll样受体而发挥作用的,Toll样受体介导能激活宿主免疫防御系统的危险信号。作为佐剂来源的微生物种类主要有分枝杆菌,棒状杆菌,百日咳博代氏杆菌,脑膜炎双球菌。不足之处在于,全微生物活的或灭活的全菌体通常因为毒性太大而不能作为人用佐剂。N-乙酰胞壁酰-L-丙氨酰-D异谷酰胺,也称其为MDP。MDP的免疫佐剂活性取决于免疫接种的条件。在盐溶液中主要增强体液免疫,但与脂质体或者甘油混合使用时能诱导很强的细胞免疫。MDP激活多种不同的细胞,包括,巨噬细胞,白细胞,肥大细胞和纤维原细胞。而纤维原细胞诱导诸如IL-1细胞因子,B细胞生长因子和成纤维细胞激活因子的分泌。MDP也能诱导过氧化物,前列腺素和胶原酶的分泌。从MDP中分离的不同化合物包括苏氨酰-MDP,是一种很强的无热源疫苗佐剂。

来源于革兰氏阴性菌的其他重要化合物是脂多糖,这种物质是很强的B细胞分裂原,也能激活T细胞产生IFN-γ和TNF,因此增强细胞免疫反应。脂多糖中免疫佐剂活性以及毒性作用取决于其结构成分脂质A。在弱酸性的条件下脂质A 水解为单磷酰脂A,单磷酰脂A能保持脂质A的免疫佐剂活性同时减小其毒性。另外一种来源于细菌细胞壁具有佐剂活性的是海藻糖二霉菌酸酯(TDM),能诱导很强的体液免疫和细胞免疫反应。结核分枝杆菌DNA具有佐剂活性的证实进一步发现细菌核酸上高含量的CpG基序与佐剂活性有关。含有CpG基序的DNA具有很强的刺激细胞免疫的功能。

油佐剂

这类佐剂包括水包油和油包水佐剂,如弗氏不完全佐剂,Montanide,佐剂65和Lipovant。油乳剂作用机制为在接种部位形成抗原“储存库”,减缓抗原的释放速度,同时刺激浆细胞产生抗体。通常,油乳剂毒性太大不适用于人的免疫接种。但是可用于终端治疗,例如癌症,因为此时机体的耐受性很强。油乳剂常

见的副反应主要包括注射部位的炎性反应,肉芽肿和溃疡。为了找到稳定,功能强,并且毒性小的佐剂类型,不同类型的天然油已经用于研究。佐剂65在体内能被代谢排出,当用于IFA中时效果优于矿物油佐剂。诸如油包水或水包油包水之类的佐剂也用于IFA中,并且更稳定,黏度更小更易于接种,很少会形成肉芽肿。Montanide 属于油基质类佐剂家族,与天然抗原,重组和人工合成抗原制成的实验用疫苗已经用于小鼠,兔子,猫和狗的实验。Montanide也已经用于抗HIV,疟疾和乳腺癌的人用试验疫苗中。

脂质体佐剂

脂质体是有脂质层组成的复合球状结构,能把抗原囊括在脂质体内,发挥疫苗递呈载体和佐剂的双重功效。脂质体的功效却决于脂质层的层数,电荷,成份和制备方法。此种佐剂能增强蛋白和多糖类抗原的细胞免疫和体液免疫效应,同时也能延长血液中抗原的半衰期,从而确保有疫苗中有更多的抗原能与抗原递呈细胞接触。脂质体佐剂的稳定性,制备工艺,以及质量问题一直是此种佐剂成为人用疫苗佐剂的主要影响因素。

聚合微球体佐剂

在微粒和聚合体家族中,聚乙烯微球体已经被广泛的用于研究。这是一种不引起机体排斥反应,可在体内降解,并且能与不同的抗原配合使用的微球体。此种佐剂的优点之一在于,可以通过改变微球体不同成分的浓度人为控制微球体的降解速度,从而可以控制抗原的释放速度。

细胞因子佐剂

细胞因子属于现在分类佐剂之中。IFN-γ是多效细胞因子,可以通过不同的机制增强细胞免疫反应。粒细胞集落刺激生物因子通过激活和招募抗原递呈细胞增强初次免疫应答。由于粒细胞集落刺激生物因子需要重复免疫,具有毒性以及异种细胞因子的免疫原性,所以此种佐剂的临床应用受到很大限制。细胞因子非常有望成为DNA疫苗佐剂,在其内可以通过相同的质粒抗原表达细胞因子。

多糖类佐剂

菊粉衍生物佐剂

天然来源的多种复合糖类能刺激网状内皮细胞和免疫细胞。这类复合糖类主要来自于植物和真菌。来源于菊科植物根部的伽马菊粉是一种能明显提高体液和

细胞免疫的免疫佐剂。伽马菊粉是一种强有力的替代途径激活剂,能增加C3的活性,因此能激活巨噬细胞。此种佐剂能明显增强细胞免疫反应,而且没有诸如弗氏完全佐剂产生的毒性反应。伽马菊粉也能与其他不同的佐剂配合使用(如氢氧化铝胶)从而诱导不同程度的Th1和Th2细胞活性。例如,Algammulin是由伽马菊粉和铝胶组成的复合物。Algammulin与伽马菊粉相比能增加Th2和Th1的比值,虽然其内的铝成分含量减少了,但是其发挥的免疫效果却与铝佐剂相当。菊粉基质佐剂已经成功地用于了多种动物模型疫苗的研究中,诸如由呼吸道合胞体病毒中的白喉病毒,人乳头瘤病毒的E7蛋白,疱疹病毒D糖蛋白,乙肝表面抗原,流感病毒血凝素,嗜血杆菌流感抗原,以及恶性疟原虫的抗原都可以与菊粉制成的疫苗。菊粉类佐剂的主要优点在于能同时诱导Th1和Th2免疫反应,并且不会引起明显的局部和全身副反应,不像铝佐剂不能诱导IgE。菊粉类佐剂能在体内被代谢降解,因此不会在体内长期的积累,并且也不像金属粒子复合物(如,铝)能产生毒性。

其他糖类佐剂

具有佐剂活性的,由葡萄糖和甘露糖组成的多糖主要包括葡萄糖,葡聚糖,香菇多糖,甘露聚糖和半乳甘露聚糖。果聚糖和木聚糖有具有免疫增强的作用。巨噬细胞具有葡聚糖和甘露聚糖受体,这些受体的激活能刺激吞噬作用,细胞因子的分泌增加白细胞三烯和前列腺素。对于癌症病人,通常使用多糖为免疫刺激剂。在体外甘露聚糖能激活单核细胞和巨噬细胞分泌IFN,TNF,GMCSF,IL-1,IL-6。Acemannan为从天然多糖中提取的粘液胶状物质,能刺激细胞毒T淋巴细胞的形成和NK细胞的细胞毒作用。最近证实,Acemannan增强鼻腔接种的乙肝表面抗原的免疫反应,与肌肉接种的铝佐剂乙肝疫苗相比能在血清中产生相同水平的IgG。

佐剂剂型

由于相同制剂中存在不同的佐剂的混合物,所以就需要制成合适的剂型。一般来说,具有不同作用机制的两种或两种以上的佐剂配合使用时能增强疫苗中抗原的免疫反应,以及增加反应的类型。例如,铝盐类佐剂通过与脂质A配合使用可以增强免疫原性。同样,由γ-菊粉和铝胶组成的Acemannan佐剂能增强吸附作用和增强Th2反应。皂苷(如,Quil A)是免疫刺激复合物ISCOM的组成成分。

ISCOMs是由Quil A,脂质和胆固醇组成的30至40纳米的病毒样微粒,具有笼格样的结构。抗原能插入膜或者囊膜中。很多种抗原都可以插入到笼格样的结构中。ISCOMs可以通过口服,呼吸和阴道途径接种,能明显增强细胞免疫效应,但其稳定性较差,并且具有免疫副作用。

粘膜免疫佐剂

粘膜免疫佐剂是当今疫苗发展的重要研究领域。粘膜免疫佐剂的质量需要考虑到刺激抗原通过不同的粘膜途径被吞噬摄取的能力,以及增强粘膜递呈抗原的免疫原性。相同佐剂通过注射和粘膜几种所产生的结果是不相同的。铝盐类佐剂通常用于注射接种,通过口服和鼻腔接种时不起任何作用。粘膜是许多病原体入侵的门户,通过肌注很难产生粘膜抗体,但是通过粘膜途径接种抗原则有可能形成粘膜免疫抗体。对于在粘膜表面增殖以及通过粘膜途径入侵机体的病原体来说,强大的局部粘膜反应能提供很好的免疫保护。可以通过不同策略策略来引发粘膜免疫,例如,通过把抗原与专一针对上皮细胞的配基相连来增强粘膜免疫反应。选择与粘膜具有相同粒子大小,电荷以及疏水性等理化性质的配基有利于抗原通过粘膜屏障。已经优化理化性质的佐剂,就能是抗原通过通过前述的不同途径增强免疫反应,如:吸附和贮存抗原,诱导细胞因子和不提的分泌,招募各种细胞,递呈给不同的APC细胞,调节通过MHC Ⅰ和MHC Ⅱ的抗原肽表达,以及刺激产生不同亚型的抗体。

细菌衍生物类佐剂

熟知的非肠道佐剂,如MDP,MPL和LPS,也可以作为粘膜免疫佐剂。霍乱和大肠杆菌毒素及相应的类毒素也具有很强的粘膜佐剂功能。虽然霍乱毒素是目前已知最强的粘膜免疫佐剂之一,但是具有很强的毒性以及抗自身免疫反应。CT 和HLT作用机制主要包括增加B细胞抗原递呈能力,促进B细胞向分泌IgA型细胞转化,与T细胞相互作用增加细胞因子的分泌。CT的B亚单位毒性较小,已经通过突变编码CT的基因来获得减毒的霍乱毒素。

合成及灭活抗原递呈系统

这类佐剂包括不同合成聚合体微粒,组成聚合体微粒由生物可降解的聚乙烯(DL-丙交酯-乙交酯)(DL-PLG),纤维素乙酸酯,类蛋白微球体,聚酸酐,右旋糖酐,以及来源于天然的海藻酸盐,胶质和植物种子微粒组成。其他诸如脂质体,

病毒颗粒和ISCOMS的天然化合物也属于此类佐剂。影响粘膜免疫佐剂效果的主要因素为微粒的大小。已证实,大于10微米的颗粒不能经过肠道粘膜被吸收。小颗粒的微粒可以被派伊尔结摄取,小于1微粒的颗粒能直接渗透进入淋巴结,肝脏,直接到达循环系统。虽然脂质体和微粒通过疏水作用与粘膜表面层结合,但是由于快速的被粘膜胶体包围,大部分不能不能到达粘膜层,所以不能有效地进入M细胞。由于需要特异性的受体,因而诸如CTB之类的大分子或微粒配基共轭体的应用受到限制。抗原递呈系统疏水性和亲水性之间的平衡可以调节,从而获得预期的免疫反应。与微粒相联的配基可以与M细胞特异性结合,但是只有在有限的范围内才能结合。1微米或者大于1微米的微粒则需要相应的配基才能与M细胞相结合。

活抗原粘膜递呈系统

有些致病性细菌不像灭活病菌,它们可以通过特异性M细胞受体被摄取。例如,沙门氏伤寒ty21a具有能与M细胞多糖受体结合的外源性凝集素。霍乱和脊髓灰质炎病毒毒株都可以用于异种抗原的口服免疫。这些微生物的转基因毒株已经用作为异种抗原的载体。活载体概念的提出带来了性的挑战。没有编码毒性的基因,V霍乱疫苗毒株依然具有毒性。群体中自然感染或接种疫苗获得的先期存在的免疫反应是此策略的主要不足。

细胞因子

高剂量的IFN-α能消除口服耐受,IL-12也具有这种作用。因此,可以通过口服细胞因子以辅助粘膜佐剂克服系统免疫无应答性反应,这已经在慢性乙肝感染中得到证实。

DNA疫苗佐剂

二十世纪九十年代纯DNA作为疫苗进行免疫时,人们认为这种免疫反应不需要佐剂的参与就可以。现在已经证实,需要一些辅助策略以增强DNA疫苗的免疫效果。具有编码细胞因子或共刺激因子的质粒与质粒疫苗共同接种时能增强免疫反应。表达B7-2的质粒与来源于HIV-1的DNA疫苗一同注射时能增强针对HIV-1特异性的细胞免疫反应。分别编码GM-CSF和兔病毒G蛋白的质粒同时接种时能增强对G蛋白的体液免疫反应。表达IL-12的质粒与表达HIV-1的蛋白一同接种时能增强针对VIH-1的细胞免疫应答。

DNA疫苗和微粒佐剂体系

聚合物和微粒家族类已经在DNA疫苗免疫中得到应用。1微米大小的聚乳酸微球体,聚碳酸酯和聚苯乙烯微粒用于粘膜和注射接种时,与DNA单独接种能产生更强的免疫反应。甘露聚糖已经作为DNA疫苗的免疫增强剂。主要通过增强DTH和CTL反应的机制增强DNA疫苗的免疫效果。

癌症的DNA疫苗调制剂已经用于DNA疫苗的免疫中。乌苯美司能增强DNA 疫苗的体液和细胞免疫反应。通过已经使用过的MPL和皂苷类蛋白抗原免疫调制剂已经对针对DNA编码抗原的免疫应答进行了免疫评估。肌肉接种DNA疫苗后产生免疫应答可以作如下解释,进入机体内的DNA本身就是一种危险信号。DNA疫苗的免疫刺激序列能诱导多种细胞因子的分泌,如IL-12,TNF和IL-6,因此具有佐剂活性。

癌症疫苗佐剂

当前癌症疫苗有望能减慢或者消除癌症,这是令人兴奋的消息。这类癌症疫苗由全肿瘤细胞,肿瘤抗原或者肿瘤生长因子受体与强有力的佐剂组成。这类疫苗有自身分子组成,免疫原性很弱,因此需要强有力的疫苗佐剂增强免疫效果。主要方法有,使用Montanide佐剂,使用GM-CSF辅助的肽段。

结论

虽然近几十年来我们对免疫功能方面的认识达到了一个全新的高度,但是人用疫苗佐剂依然是80年前发现的铝佐剂。近几年来疫苗的发展,特别是重组亚单位和合成疫苗的大量使用,都改良型佐剂的需求更加紧急。虽然新型佐剂有望能消除铝盐类佐剂的一下缺点,但是这些新型佐剂不会批准为人用疫苗佐剂,而仅仅只能用于科学研究。很明显,除了对佐剂更加详细的认识之外,在新型佐剂的使用方面还存在许多问题需要克服。首先也是最主要的一点,许多候选佐剂由于不可接受的毒性副反应使其不能作为人用,特别是对于儿科预防疫苗,安全性是最高要求准则。第二,自铝佐剂被批准为人用疫苗佐剂后,对人用佐剂的要求更加严格。确实,如果这些年没有使用铝佐剂,首次被管理部门审批时,会因为其安全性问题而被拒绝。第三,不会单单因为佐剂本身而批准其使用,必须考虑到与抗原结合之后制成的疫苗制剂。也许,许多具有良好免疫增强作用的佐剂没能被批准为人用佐剂,不是因为佐剂本身的问题,而是因为与抗原组成的制剂没

有明显的效果或者毒性太大。这就类似于把洗澡水和孩子一起倒掉一样。第四,公司投入大量的资金用于疫苗抗原的研发,但是几乎没有几个公司愿意投资候选抗原与未知的新型疫苗佐剂配合使用进行临床试验。一旦与佐剂配合使用进行的临床试验出现为问题,则会使整个研究陷入窘境。第五,很多疫苗公司都把佐剂的数据视为专利,注册有佐剂组成的疫苗时也不愿分享佐剂的相关知识。最后,开发新型佐剂之类的产品的代价已经被禁止。投资数亿美元用于新型疫苗的研制是合理的,因为将来可以通过疫苗销售从而获得回报。但巨大投资用于佐剂的研发则不合理,因为很难从投资中获得收益。由于以上法律和商业上的原因,所以至今还没有安全性和无毒性都达标的佐剂。特别是,无毒的并且能诱导强烈细胞免疫反应的佐剂更是少有。尽管免疫学已经有了很大的进展,但是以上因素依然是疫苗学发展的主要障碍。因此,诸如国家卫生组织和世界卫生组织以及慈善组织等主要机构的重要性在于对疫苗发展的投资,例如为了支持疫苗的发展,建立盖茨基金进行佐剂的研发。

致谢

共同作者NP是Vaxine Pty Ltd的股东和办公主任。这家疫苗公司位于澳大利亚的堪培拉,是本文菊粉佐剂技术专利所有人。

参考文献:

1 Bomford R. Will adjuvants be needed for vaccines of the future.

In: Brown F, Haaheim LR, (eds). Modulation of the Immune Response to Vaccine Antigens. Dev. Biol. Stand, V ol. 92. Basel:

Karger 1998; p. 13–8.

2 V ogel FR. Adjuvants in Perspective. In: Brown F, Haaheim LR

(eds). Modulation of the Immune Response to Vaccine Antigens.

Dev. Biol. Stand, V ol. 92. Basel: Karger 1998; p. 241–8.

3 Ramon G. Sur l’augmentation anormale de l’antitoxine chez les

chevaux producteurs de serum antidiphterique. Bull. Soc. Centr.

Med. Vet 1925; 101: 227–34.

4 Ramon G. Procedes pour accro?tre la production des antitoxins.

Ann. Inst. Pasteur 1926; 40: 1–10.

5 Glenny AT, Pope CG, Waddington H, Wallace V. The antigenic

value of toxoid precipitated by potassium-alum. J. Path. Bacteriol.

1926; 29: 38–45.

6 V ogel FR, Powell MF. A summary compendium of vaccine

adjuvants and excipients. In: Powell MF, Newman MJ (eds).

Vaccine Design: the Subunit and Adjuvant Approach. New

York: Plenum Publishing Corp, 1995; p. 234–50.

7 Freund J, Casals J, Hosmer EP. Sensitization and antibody formation

after injection of tubercle bacili and parafin oil. Proc.

Soc. Exp. Biol. Medical 1937; 37: 509–13.

8 Stuart-Harris CH. Adjuvant influenza vaccines. Bull. WHO

1969; 41: 617–21.

9 Johnson AG, Gaines S, Landy M. Studies on the O-antigen of

Salmonella typhosa V. Enhancement of antibody response to

protein antigens by the purified lipopolysaccharide. J. Exp. Med.

1956; 103: 225–46.

10 Ribi E. Beneficial modification of the endotoxin molecule. J.

Biol. Response Mod. 1984; 3: 1–9.

11 Ellouz F, Adam A, Ciobaru R, Lederer E. Minimal structural

requirements for adjuvant activity of bacterial peptido glycan

derivates. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1974; 59: 1317–25.

12 Weiner GJ, Hsin-Ming L, Wooldridge JE, Dahle CE, Krieg AM. Immunostimulatory oligodeoxynucletides containing the CpG

motif are effective as immune adjuvants in tumor antigen

immunization. Proc. Natl Acad. Sci. USA 1997; 94: 10833–7.

13 McElrath MJ. Selection of potent immunological adjuvants for

vaccine construction. Seminars Cancer Biol. 1995; 6: 375–85.

14 Marx PA, Compans RW, Gettie A. Protection against vaginal

SIV transmition with microencap-sulated vaccine. Science 1993;

28: 1323–7.

15 Douce G, Turcotte C, Cropley I et al. Mutants of Escherichia coli heat-labile toxin lacking ADP ribosyl-transferase activity act as

non-toxic mucosal adjuvants. Proc. Natl Acad. Sci. USA 1995;

92: 1644–8.

16 Lindblad EB. Aluminium Adjuvants. In: Stewart-Tull DES (ed.)

The Theory and Practical Application of Adjuvants. Chichester:

John Wiley & Sons Ltd, 1995; p. 21–35.

17 Byars NE, Allison AC. Immunologic adjuvants: general properties, advantages, and limitations. In: Zola H (ed.) Laboratory

Methods in Immunology. Boca Raton: CRC Press, 1990; p. 39–51.

18 Edelman R. Vaccine Adjuvants. Rev. Infect. Dis. 1980; 2: 370–83.

19 Neutra MR, Pringault E, Kraehenbuhl JP. Antigen sampling

across epithelial barriers and induction of mucosal immune responses. Annu. Rev. Immunol. 1996; 14: 275–300.

20 Warren HS, Chedid LA. Future prospects for vaccine adjuvants. CRC Crit. Rev. Immunol. 1986; 4: 369–88.

21 Edelman R. An update on vaccine adjuvants in clinical trials.

AIDS Res. Hum. Retroviruses 1992; 8: 1409–11.

22 Allison AC, Byars NE. Immunological adjuvants: desirable properties and side-effects. Mol. Immunol. 1991; 28: 279–84.

23 Waters RV, Terrell TG, Jones GH. Uveitis induction in the rabbit

by muramyl dipeptides. Infect. Immunol. 1986; 51: 816–25.

24 Goldenthal KL, Cavagnaro JA, Alving CR, V ogel FR. Safety evaluation of vaccine adjuvants. National Cooperative Vaccine Development Working Group. AIDS Res. Hum. Retroviruses

1993; 9: S45–S49.

25 Stewart-Tull DES. Recommendations for the assessment of adjuvants. In: Gregoriadis G, Allison AC, Poste G (eds). Immunological Adjuvants and Vaccines. New York: Plenun Press, 1989;

p. 213–26.

26 Edelman R, Tacket C.Adjuvants. International Rev. Immunol 1990, 1992; 7: 51–66.

27 Jennings R, Simms JR, Heath AW. Adjuvants and Delivery Systems for Viral Vaccines-Mechanisms and Potential. In:

Brown F, Haaheim LR, (eds). Modulation of the Immune

Response to Vaccine Antigens. Dev. Biol. Stand, V ol. 92. Basel:

Karger 1998; p. 19–28.

28 Schirmbeck R, Melber K, Mertens T, Reimann J. Antibody and cytotoxic T-cell responses to soluble hepatitis B virus (HBV) S

antigen in mice: implications for the pathogenesis of HBVinduced hepatitis. J. Virol. 1994; 68: 1418–25.

29 Traquina P, Morandi M, Contorni M, Van Nest G. MF59 adjuvant enhances the antibody response to recombinant hepatitis B

surface antigen vaccine in primates. J. Infect. Dis. 1996; 174:

1168–75.

30 Brewer JM, Conacher M, Satoskar A, Bluethmann H, Alexander J.

In interleukin-4-deficient mice, alum not only generates T helper

1 responses equivalent to Freund’s complete adjuvant, but continues

to induce T helper 2 cytokine production. Eur J. Immunol.

1996; 26: 2062–6.

31 Blagowechensky NN. Durdu sour de lntige dans lrganisme et immunit? Rev. Immunol. Par1938; 4: 161.

32 Walls RS. Eosinophil response to alum adjuvants. Involvement

of T cells in non-antigen-dependent mechanisms. Proc. Soc. Exp.

Biol. Medical 1977; 156: 431?.

33 Gupta RK, Rost BE, Relyveld E, Siber GR. Adjuvant Properties

of Aluminium and Calcium Compounds. In: Powell MF,

Newman MJ (eds). Vaccine Design: the Subunit and Adjuvant

Approach, New York: Plenum Press 1995; p. 229?8.

34 Butler NR, V oyce MA, Burland WL, Hilton ML. Advantages of

aluminum hydroxide adsorbed diphtheria, tetanus and pertussis

vaccines for the immunization of infants. Br. Med. J. 1969; 1:

663?.

35 Straw BE, MacLachlan NJ, Corbett WT, Carter PB, Schey HM.

Comparison of tissue reactions produced by Haemophilus

pleuropneumoniae vaccines made with six different adjuvants in

swine. Can. J. Comp. Med. 1985; 49: 149.

36 Audibert FM, Lise LD. Adjuvants: current status, clinical perspectives

and future prospects. Immunol. Today 1993; 14: 281?.

37 Bomford R. Aluminium salts: perspectives in their use as adjuvants.

In: Gregoriadis G, Allison AC, Poste G (eds). Immunological

Adjuvants and Vaccines. New York: Plenum Press 1989;p. 35?1.

38 Goto N, Kato H, Maeyama J-I, Eto K, Yoshihara S. Studies on

the toxicities of aluminium hydroxide and calcium phosphate as

immunological adjuvants for vaccines. Vaccine 1993; 11: 914?.

39 Relyveld EH, Hencoq E, Raynaud M. Etude de la vaccination antidiphterique de sujets alergiques avec une anatoxine pure

adsorbee sur phosphate de calcium. Bull. WHO 1964; 30: 321?.

40 Gupta RK, Siber GR. Adjuvants for human vaccines-current

status, problems and future prospects. Vaccine 1995; 13: 1263?6.

41 Relyveld EH. Preparation and use of calcium phosphate

adsorbed vaccines. Dev. Biol. Stand. 1986; 65: 131?.

42 Kensil CR. Saponins as vaccine adjuvants. Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 1996; 13: 1?5.

43 Takahashi H, Takeshita T, Morein B, Putney S, Germain RN, Berzofsky JA. Induction of CD8+ cytotoxic T cells by immunization

with purified HIV-1 envelope protein in ISCOMs. Nature 1990; 344: 873?.

44 Dalsgaard K. Adjuvants. Vet Immunol. Immunopathol. 1987; 17: 145?3.

45 Bomford RHR. The differential adjuvant activity of Al (OH) 3

and saponin. In: Madje J (ed.) Immunopharmacology of Infectious Diseases: Vaccine Adjuvants and Modulators of Non-Specific Resistance, New York: Alan R. Liss 1987; p. 65?0.

46 Rnberg B, Fekadu M, Morein B. Adjuvant activity of non

toxic Quillaja saponaria Molina components for use in iscommatrix. Vaccine 1995; 13: 1375?2.

47 Kensil CR, Patel U, Lennick M, Marciani D. Separation and characterization of saponins with adjuvant activity from Quillaja saponaria Molina cortex. J. Immunol. 1991; 146: 431?.

48 Kensil CR, Wu J-Y, Soltysik S. Structural and immunological characterization of the vaccine adjuvant QS-21. In: Powell MF, Newman MJ (eds). Vaccine Design. The Subunit and Adjuvant Approach. New York: Plenum Press, 1995; p. 525?1.

49 Kotani S, Watanabe Y, Shimoto T et al. Immunoadjuvant activities

of cells walls, their water soluble fractions and peptidoglycan

subunits, prepared from various gram-positive bacteria,

and of synthetic N-acetylmuramyl peptides. Z. Immunitatsforsch.

1975; 149S: 302?.

50 Audibert F, Leclerc C, Chedid L. Muramyl peptides as immunopharmacological response modifiers. In: Torrence PF (ed.) Biological Response Modifiers. New Approaches to Disease

Prevention. Orlando: Academic Press, 1985; p. 307.

51 Audibert F, Chedid L, Lefrancier P, Choay J. Distinctive adjuvanticity of synthetic analogs of mycobacterial water-soluble

components. Cell Immunol. 1976; 21: 243–5.

52 Parant MA, Audibert FM, Chedid LA et al. Immunostimulant

activities of a lipophilic muramyl dipeptide derivative and of a

desmuramyl peptidolipid analogue. Infect. Immun. 1980; 27:

826–30.

53 Leclerc C, V ogel F. Synthetic immunomodulators and synthetic

vaccines. CRC Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst. 1986; 2:

353–7.

54 Tomai MA, Johnson AG. T cell and interferon-g involvement in

the adjuvant action of a detoxified endotoxin. J. Biol. Resp.

Modifiers 1989; 8: 625–30.

55 Lemaire G, Tenu JP, Petit JF, Lederer E. Natural and synthetic

trehalose diesters as immunomodulators. Med. Res. Rev. 1986; 6:

243.

56 Freund J. The mode of action immunological adjuvants. Adv.

Tuberc. Res. 1956; 7: 50–5.

57 Hilleman MR, Woodhour AF, Friedman A, Phelps AH. Studies

for safety of Adjuvant 65. Ann. Allergy 1972; 30: 477–80.

58 Smith JWG, Fletcher WB, Peters M, Westwood M, Perkins FT.

Response to influenza vaccine in adjuvant 65–4. J. Hyg. (Lond.)

1975; 74: 251–5.

59 Weibel RE, McLean A, Woodhour AF, Friedman A,

Hilleman MR. Ten-year follow-up study for safety of Adjuvant

65 influenza vaccine in man. Proc. Soc. Exp. Biol. Medical 1973;

143: 1053–6.

60 Woodard LF, Jasman RL. Stable oil-in-water emulsions: preparation

and use as vaccine vehicles for lipophilic adjuvants.

Vaccine 1985; 3: 57–61.

61 Kimura J, Nariuchi H, Watanabe T, Matuhasi T, Okayasu I,

Hatakeyama S. Studies on the adjuvant effect of water-in-oil-inwater

emulsion in sesame oil. I. Enhanced and persistent antibody

formation by antigen incorporated into the water-in-oil-inwater

emulsion. Jpn J. Exp. Med. 1978; 48: 149–52.

62 Freestone DS, Hamilton-Smith S, Schild GC, Buckland R,

Chinn S, Tyrrel DAJ. Antibody responses and resistance to challenge

in volunteers vaccinated with live attenuated, detergent

split and oil adjuvant A2-Hong Kong-68 (H 3 N 2) influenza

vaccines. A report to the Medical Research Council Committee

on Influenza and other Respiratory Virus Vaccines. J. Hyg.

(Lond.) 1972; 70: 351–5.

63 Taylor PJ, Miller CL, Pollock TM, Perkins FT, Westwood MA. Antibody response and reactions to aqueous influenza vaccine,

simple emulsion vaccine and multiple emulsion vaccine. J. Hyg. (Lond.) 1969; 67: 485–90.

64 Jones GL. Peptide vaccine derived from a malarial surface antigen: effect of dose and adjuvant on immunogenicity. Immunol.

Lett. 1990; 24: 253–60.

65 Shek PN, Yung BYK, Stanacev NZ. Comparison between multilamellar and unilamellar liposomes in enhancing antibody formation. Immunology 1983; 49: 37–40.

66 Allison AC, Gregoriadis G. Liposomes as immunological adjuvants. Nature 1974; 252: 252–8.

67 Heath TD, Edwards DC, Ryman BE. The adjuvant properties of liposomes. Biochem. Soc. Trans. 1976; 4: 49–52.

68 Tyrrel DA, Heath TD, Colley CM, Ryman BE. New aspects of liposomes. Biochim. Biophys. Acta 1976; 457: 259–63.

69 van Rooijen N, van Nieuwmegen R. Use of liposomes as biodegradable and harmless adjuvants. Meth. Enzymol. 1983; 93:

83–5.

70 Kramp WJ, Six HR, Kasel JA. Post-immunization clearance of liposome-entrapped adenovirus type 5 hexon. Proc. Soc. Exp.

Biol. Medical 1982; 169: 55–9.

71 Eldrige JH, Staas JK, Meulbroek JA, Tice TR, Gilley RM. Biodegradable microspheres as a vaccine delivery system. Mol.Immunol. 1991; 28: 287?0.

72 Eldrige JH, Staas JK, Meulbroek JA, Tice TR, Gilley RM. Biodegradable and biocompatible poly (DL-Lactide-Co-Glycolide)

microspheres as an adjuvant for Staphylococcal enterotoxin B

toxoid which enhances the level of toxin-neutralizing antibodies.

Infect. Immun. 1991; 59: 2978?3.

73 Xiang Z, Ertl HC. Manipulation of the immune response to a

plasmid-encoded viral antigen by coinoculation with plasmids

expressing cytokines. Immunity 1995; 2: 129?5.

74 Heufler C, Koch F, Schuler G. Granulocyte / macrophage

colony-stimulating factor and interleukin 1 mediate the maturation

of murine epidermal Langerhans cells into potent immunostimulatory

dendritic cells. J. Exp. Med. 1988; 167: 700?.

75 Davis SE, Lewis BA. Physiological effects of mannans, galactomannans, and glucomannans. Phys. Effects Food Carb. 1976; 6:

296?11.

76 Cooper PD. Vaccine Adjuvants Based on Gamma Inulin. In:

Powell MF, Newman MJ (eds). Vaccine Design: the Subunit and

Adjuvant Approach. New York: Plenum Press, 1995; p. 559?0.

77 Cooper PD, Steele EJ. Algammulin: a new vaccine adjuvant

comprising gamma inulin particles containing alum, preparation

and in vitro properties. Vaccine 1991; 9: 351?.

78 Cooper PD, McComb C, Steele EJ. The adjuvanticity of Algammulin,

a new vaccine adjuvant. Vaccine 1991; 9: 408?5.

79 Silva D, Cooper PD, Petrovsky N. The search for the ideal adjuvant;

inulin derived adjuvants promote both Th1 and Th2 immune responses with minimal toxicity. Immunol. Cell Biol.2004 (forthcoming).

80 Tizard IR, Carpenter RH, McAnalley BH, Kemp MC. The biological

activities of mannans and related complex carbohydrates.

Mol. Biother. 1989; 1: 290?.

81 Susuki M, Takatsuki F, Maeda YY, Hamuro J, Chihara G.

Lentinan-rationale for development and therapeutic potential.

Clin. Immunother. 1994; 2: 121?.

82 Sheets MA, Unger BA, Giggleman GF Jr, Tizard IR. Studies of

the effect of acemannan on retrovirus infections: clinical stabilization of feline leukemia virus-infected cats. Mol. Biother. 1991;3: 41.

83 Womble D, Helderman JH. Enhancement of allo-responsiveness

of human lymphocytes by acemannan (Carrisyn). Int. J. Immunopharmacol.

1988; 10: 967?4.

84 McAnalley BH, Carpenter RH, McDaniel HR, inventors. Carrington Laboratories Inc, assignee. Use of acemannan. 1988 August 5, US patent 229164 .

85 Aguilar JC, Muzio VL, Leal MJ et al. Center of Genetic Engineering

and Biotechnology, 1998 September 11, asignee. Immunopotentiating formulations for vaccinal use. WO98/39032.

86 Morein B, Lgren K, Hlund S. Immunostimulating complex(ISCOM). In: Gregoriadis G, Allison AC, Poste G (eds). Immunological Adyuvants and Vaccines. New York: Plenum Publishing Corporation, 1989; p. 153?1.

87 Claassen I, Osterhaus A. The ISCOM structure as an immuneenhancing moiety: experience with viral systems. Res. Immunol.1992; 143: 531?0.

88 Larsson M, Lgren K, Morein B. Immunopotentiation of synthetic oligopeptides by chemical conjugation to ISCOMs. J. Immunol. Meth. 1993; 162: 257?2.

89 Anderson DJ. The importance of mucosal immunology to problems

in human reproduction. J. Rep. Immunol. 1996; 31: 3?9.

90 Alpar HO, Bowen JC, Brown MRW. Effectiveness of liposomes as adjuvants of orally and nasally administered tetanus toxoid.Int. J. Pharm. 1992; 88: 3354.

91 Bye WA, Allan CH, Trier JS. Structure, distribution, and origin

of M cells in Peyer’s patches of mouse ileum. Gastroenterology

1984; 86: 789–801.

92 Shalaby WS. Development of oral vaccine to stimulate mucosal

and systemic immunity: barriers and novel strategies. Clin.

Immunol. Immunopathol. 1995; 74: 127–34.

93 Ogra PL, Mestecky J, Lamm ME, Strober W, McGhee JR,

Bienenstock J (eds). Handbook of Mucosal Immunology. San

Diego: Academic Press, 1996.

94 Walker RI. New strategies for using mucosal vaccination to

achieve more effective immunization. Vaccine 1994; 12:387–400.

95 McGhee JR, Mestecky J, Dertzbaugh MT, Eldridge JH, Hirasawa M, Kiyono H.

The mucosal immune system: from fundamental concepts to vaccine development. Vaccine 1992;10: 75–88.

96 Elson CO. Cholera toxin as a mucosal adjuvant: the effect of

H-2 genes. Fed. Proc. 1987; 46: 1778–82.

97 Snider DP. The mucosal adjuvant activities of ADP-ribosylating

bacterial enterotoxins. Crit. Rev. Immunol. 1995; 15: 317–48.

98 Li Wan Po A, Rogers E, Shepphard M, Scott EM. Delivery systems for non-parenteral vaccines. Advanced Drug Delivery Rev.1995; 18: 101–9.

99 Eldridge JH, Hammond CJ, Meulbroek JA, Staas JK, Gilley RM,

Tice TR. Controlled vaccine release in the gut-associated lymphoid tissues. Orally administered biodegradable microspheres target the Peye r’s patches. J. Controlled Release 1990;11: 205–14.

100 Jani P, Halbert GW, Langridge J, Florence AT. Nanoparticle uptake by the rat gastrointestinal mucosa: quantitation and particle size dependency. J. Pharm. Pharmacol. 1990; 42: 821–6.

101 Alpar HO, Field WN, Hyde R, Lewis DA. The transport of microspheres from gastrointestinal tract to imflammatory air pouches in the rat. J. Pharm. Pharmacol. 1989; 41: 194–6.

102 Neutra MR, Kraehenbuhl JP, Frey A, Epithelial M. Cells: Gateways

for Mucosal Infection Immunization. Cell. 1996; 86: 345–8.

103 Frey A, Giannasca KT, Weltzing R et al. Role of the glycocalyx

in regulating access of microparticles to apical plasma membranes

of intestinal epithelial cells: implication for microbial attachment and oral vaccine targeting. J. Exp. Med. 1996; 184: 1045–59.

104 Mekalanos JJ. Bacterial mucosal vaccines. Adv. Exp. Med. Biol.

1992; 327: 43–50.

105 Zhang Z, Michael J. Orally inducible immune unresponsiveness

is abrogated by IFN-g treatment. J. Immunol. 1990; 144: 4163–5.

106 Marinaro M, Boyaka PN, Finkelman FD et al. Oral but not parenteral interleukin (IL)-12 redirects T helper 2 (Th2)-type responses to an oral vaccine

佐剂的研究现状课稿

佐剂的研究现状 【摘要】随着免疫学研究的不断深入和基因工程技术的迅速发展,对佐剂的研究显得越来越重要,本文通过查阅近几年相关文献,综合免疫佐剂研究多方面资料和最新观点,就免疫佐剂研究概况作一综述,着重介绍几种新型的佐剂的特点,并就其发展趋势提出自己的见解,为开发研制高效、低毒、结构新颖的免疫佐剂提供参考。 【关键字】免疫佐剂研究 佐剂是先于抗原或同时注射于动物体内,能非特异性地改变机体对抗原的特异性免疫应答,能增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应类型,而本身并无抗原性的物质,又称免疫佐剂。从巴斯德至今近百年来已开发了许多菌苗和疫苗,但传统的菌疫苗一般多为全菌或全病毒制成,其中含有大量非免疫原性物质,这些物质除具有毒副作用外也有佐剂作用,所以一般不需要外加佐剂。因此,在这段时间里免疫佐剂并未引起人们广泛的注意,直到1925年,法国免疫学家兼兽医Gaston Ramon发现在疫苗中加入某些与之无关的物质可以特异地增强机体对白喉和破伤风毒素的抵抗反应[1],从此许多国家都不同程度的开展了这方面的研究。现在,由于高度纯化的新型疫苗的生产技术不断取得突破,而常规的佐剂由于其自身的缺陷使之很难适应新型疫苗的发展,因此新的研究工作已经逐渐引起科研工作者的注意。 20世纪60年代,原苏联喀山医学院就对蜂胶影响动物机体免疫活性方面进行了观察,通过对小鼠、豚鼠、家兔等实验证明应用蜂胶或配合抗原进入机体,能促进机体免疫过程。1981年Kreuter首次将纳米材料应用于疫苗佐剂,证明纳米粒子佐剂既能提高细胞免疫,又能提高体液免疫。1998年Moldoveanu 等最早报道CpG ODN 联合灭活流感病毒免疫小鼠能诱导产生比常规佐剂更高的血清特异性抗体。这些新型佐剂能克服常规佐剂的一些缺陷,因而受到国内外学者越来越多的关注。目前我国常用的佐剂有铝盐、油乳、蜂胶、多糖、微生物、氟氏(FA)佐剂、γ- 干扰素(IFN-γ)、白细胞介素(Interleuki-ns,ILs)、免疫刺激复合物(ISCOMs)、糖苷及复方中药佐剂等,新型免疫佐剂有核酸、CpG、补体、纳米、脂质体(LIP)等。下面就几种免疫佐剂的研究现状和应用前景进行简要的综述。 1 佐剂作用机理 Cox[2]等提出了佐剂增强免疫应答5种可能的机制: 1.1 免疫调节作用 众多佐剂具有调节细胞因子网络的能力。不同的佐剂诱导抗原提呈细胞分泌不同的细胞因子,促使Th前体细胞向Th1或Th2不同的亚型分化。 1.2 抗原提呈作用 某些佐剂能保持抗原构象的完整性,并将其呈递给合适的免疫效应因子。当佐剂与抗原以更有效的维护构象表位的方式结合时,可提高抗原的体内作用,延长抗原屏蔽时间. 1.3 诱导CD8+细胞毒性T细胞(CTL) 应答通过与细胞膜融合或保护抗原肽,佐剂可促进相应肽掺入MHC类分子并维持二者结合,同时期望通过诱导IFN-γ和TNF-α来提高肽MHC类分子的表达。

CpG_DNA疫苗佐剂研究进展及其应用前景

of survivin and it s splice variant s in endometriosis[J ].Mol Hum Reprod ,2006,12(6):3832388 [6]Kayaseleuk F ,Nursal TZ ,Polat A ,et al.Expression of survivin , bcl 22,P53and bax in breast carcinoma and ductal intraepit helial neoplasia (DIN 1a )[J ].J Exp Clin Cancer Res ,2004,23(1):1052112. [7]Beardmore VA ,Ahonen LJ ,G orbsky G J ,et al.Survivin dynamics increases at centromeres during G2/M phase transition and is reg 2ulated by microtubule 2attachment and Aurora B kinase activity [J ].J Cell Sci ,2004,117(Pt 18):403324042. [8]Wolanin K ,Magalska A ,Mosieniak G ,et al.Curcum in affect s component s of t he chromosomal passenger complex and induces mitotic catastrophe in apoptosisresistant Bcr 2Abl 2expressing cells [J ].Mol Cancer Res ,2006,4(7):4572469. [9]Ohashi H ,Takagi H.Phosphatidylinositol 32kinase/Akt regulates angiotensin II 2induced inhibition of apoptosis in microvascular en 2dot helial cells by governing survivin expression and suppression of caspase 23activity [J ].Circ Res ,2004,94(6):7852793. [10]Kwon K B ,K im EK ,Lim J G ,et al.Molecular mechanisms of ap 2 optosis induced by Scorpio water extract in human hepatoma Hep G2cells[J ].World J Gastroenterol ,2005,11(7):9432947.[11]Jing Z ,Nan K J ,Hu ML.Cell proliferation ,apoptosis and t he re 2 lated regulators p27,p53expression in hepatocellular carcinoma [J ].World J Gastroenterol ,2005,11(13):191021916. [12]Muo J D ,Wu P ,Xia XH ,et al.Correlation between expression of gastrin ,somatostatin and cell apoptosis regulation gene bcl 22/bax in large intestine carcinoma [J ].World J Gastroentero1,2005,11(5):7212725. [13]Marusawa H ,Mat suzawa S ,Welsh K ,et al.HBXIP functions as a cofactor of survivin in apoptosis suppression [J ].EMBO J , 2003,22(11):272922740. [14]K im J Y ,Chung J Y ,Lee SG ,et al.Nuclear interaction of Smac/ DIABLO wit h Survivin at G2/M arrest prompt s docetaxel 2in 2duced apoptosis in DU145prostate cancer cells[J ].Biochem Bio 2phys Res Commun ,2006,350(4):9492954. [15]Shiozaki A ,Kataoka K ,Fujimura M ,et al.Survivin inhibit s apop 2 tosis in cytotrophoblast s[J ].Placenta ,2003,24(1):65276.[16]冯苗,王自能,杨艳东.survivin (存活素)在早孕绒毛及妊娠滋养 细胞疾病中的表达[J ].暨南大学学报:医学版.2005,26(2): 1852189. [17]Zwert s F ,Lupu F ,De Vriese A ,et https://www.360docs.net/doc/641454503.html,ck of endot helial cell survivin causes embryonic defect s in angiogenesis ,cardiogenesis ,and neural tube closure [J ].Blood ,2007,109(11):474224752.[18]韦枝红,龙淑芳,宁克勤.复发性自然流产患者妊娠组织中Sur 2 vivin 的异常表达[J ].临床和实验医学杂志,2006,5(7):8592860. [19]Chen J ,Wu W ,Tahir SK ,et al.Down 2regulation of survivin by antisense oligonucleotides increases apoptosis ,inhibit s cytokine 2sis and anchorage 2independent growt h [J ].Neoplasia ,2000,2(3):2352241. [20]陈彩蓉,王自能,郭晓燕.过期妊娠胎盘滋养细胞Survivin 表达 情况的研究[J ].右江医学,2008,36(3):2552256. [21]Allaire AD ,Ballenger KA ,Wells SR ,et al.Placental apoptosis in preeclampsia[J ].Obstet Gynecol ,2000,96(2):2712276.[22]孙丽洲,赵文英,洪蕾,等.妊娠高血压综合征患者胎盘滋养细胞 凋亡基因表达谱的研究[J ].中华妇产科杂志,2003,38(10): 6042607. 收稿日期:2009208217;修回日期:2009209221 (本文编辑:黄春燕) 第一作者简介:郑亮(1983— ),男,在读硕士,研究营养与食品卫生。作者单位:福建医科大学公共卫生学院营养与保健医学系,福州 350004。 3通讯作者:吴小南,男,教授,博士,从事营养与保健资源开发研究。 文章编号:100722705(2010)022******* 中图分类号:R 392233 文献标识码:A 【综述】 Cp G 2DNA 疫苗佐剂研究进展及其应用前景 郑亮,吴小南3 摘要:阐述疫苗佐剂的研究进展与传统佐剂的局限和缺点。介绍Cp G 2DNA 的发展历程、作用特点和机制等;并 展示其在传染病预防、疾病治疗及食品卫生、人群健康等领域的应用前景,为新型佐剂的研究和应用提供理论依据。 关键词:Cp G 2DNA ;免疫活性;佐剂;疫苗佐剂;toll 样受体 疫苗佐剂的发现至今不到100年,却在增强疫苗免疫活性方面起着重要作用。而随着新型疫苗的不断推出,新型疫苗佐剂的设计与开发已迫在眉睫,并已成为目前疫苗研究的热点。Cp G 2DNA 在新型佐剂中较有代表性,由于能与细胞膜上的Toll 样受体结合,诱导多种细胞因子产生,诱导Th2型免疫应答向Th1转换,从而激发细胞免疫,是连接天然和获得性免疫的重要纽带,被认为是有潜力的新型疫苗佐剂之一[1]。本文就疫苗佐剂的研究进展,特别是Cp G 2DNA 疫苗 佐剂的发展历程、作用特点和机制及应用前景进行综述。 1 疫苗佐剂的研究进展 佐剂(adjuvant )又称免疫调节剂或免疫增强剂,是指先于 抗原或与抗原混合或同时注入动物体内,能非特异性地改变或增强机体对该抗原的特异性免疫应答,发挥辅助作用的一类物质。111 常用疫苗佐剂及其缺点 常用的佐剂主要有不溶性铝盐类胶体、油水乳剂、微生物及其代谢产物、核酸及其类似物、细胞因子、免疫刺激复合物、蜂胶和脂质体等。这些佐剂主要通过免疫调节、参与抗原递呈、诱导CD8+T 细胞应答和抗原贮存等方式发挥作用。各种佐剂中,使用最早、最广泛的为铝盐佐剂。铝盐佐剂在提高抗体水平和安全方面已获得长期的

蜂胶作为疫苗佐剂的研究进展

蜂胶作为疫苗佐剂的研究进展 摘要蜂胶是一种天然的免疫增强剂,在体内能激活免疫活性细胞,对免疫应答的产生和调节具有重要作用。近年来,大量的研究表明蜂胶可作为疫苗和菌苗的免疫佐剂来增强疫苗的免疫效果。本文综述了蜂胶作为疫苗佐剂的研究进展。关键词:蜂胶;疫苗佐剂,免疫应答 蜂胶是蜜蜂从杨树等植物的的嫩芽、树皮或茎干伤口上等部位采集的树脂,再混以蜜蜂的舌腺、蜡腺等腺体分泌物,经蜜蜂加工转化而成的一种胶状物质[1]。蜂胶属树脂类物质,极易溶于乙醚、氯仿、丙酮、苯及2%NaOH 溶液,溶于95%乙醇。溶液呈透明状,随蜂胶浓度的增大,有颗粒状沉淀析出[2]。近年来研究人员已经对蜂胶的抗菌活性进行了深入研究,并且已经证明了蜂胶的抗菌活性(Grange and Davey, 1990; Kujumgiev et al., 1999; Sforcin et al., 2000; Orsi et al., 2005c, 2006b; Scazzocchio et al., 2006)[3-6]. 蜂胶也具有抗病毒(Amoros et al., 1992; Serkedjieva et al., 1992; Vynograd et al., 2000; Ito et al., 2001; Huleihel and Isanu, 2002; Gekker et al., 2005)[7-12], 抗真菌(Dobrowolski et al., 1991; Sforcin et al., 2001)[13-14] ,以及抗寄生虫的作用(Higashi and De Castro, 1994; De Castro and Higashi, 1995; Salom?ao et al., 2004; Freitas et al., 2006)[15-18],其高强度和黏度、杀菌防腐能力都是其他天然品无法比拟的。它是天然药材、辅料及兽药、医药、植物和肉食品加工、食品防腐保鲜的好材料。被誉为“人类健康的紫色黄金”。它的主要功效成分是黄酮类化合物[19]。大量研究表明,蜂胶或者蜂胶提取物能够激活小鼠和人的免疫系统,增加IL-1(Ivanovska et al., 1995; Bratter et al., 1999; Orsolic and Basic, 2003), IL-2 (Ivanovska et al., 1995; Park et al.,2004), IL-4 (Park et al., 2004) ,以及抗体的产生 (Scheller et al., 1988; Park et al., 2004)[20-23]。几十年来,国内外大量科研实验证明,将蜂胶配合抗原引入机体,能增加抗体产生,还能对胸腺、脾脏及整个免疫系统产生有益的影响,显著增强机体免疫功能,使机体免疫功能处于动态平衡的最佳状态。

疫苗佐剂的研究进展

疫苗佐剂的研究进展 一、佐剂的定义 佐剂(Adjuvant)又称免疫调节剂(Immunomodulator)或免疫增强剂(Immunomodulator),是指先于抗原或与抗原混合或同时注入动物体内,能非特异性地改变或增强机体对该抗原的特异性免疫应答,发挥辅助作用的一类物质。佐剂的英文名adjuvant来源于拉丁文“adjuvare”,意思为“帮助”。药物佐剂,即某种可以加强药物疗效的物质。 二、佐剂的作用 佐剂可增强抗原的免疫原性、免疫应答速度及耐受性,可调节抗体对抗原的亲和性与专一性,可刺激细胞介导的免疫,可促进肠胃粘膜对疫苗的吸收。佐剂的作用机制当前了解的很少,阻碍了设计新的佐剂化合物,佐剂常激活多个免疫链,其中只有少数与抗原特异应答相关,要想确切地知道佐剂的作用很困难。 佐剂能增加对细胞的渗入性,防止抗原降解,能将抗原运输到特异的抗原呈递细(APC5),增强抗原的呈递或诱导细胞因子的释放。在注射抗原后,抗原可直接被APC5吸收,与B细胞表面抗体结合或发生降解,抗原的吸收途径主要取决于抗原的特征,但也受佐剂影响。被APC5吸收的抗原通过两种途径MHCI或MHCII而呈递于CD8+或CD4+T细胞上。根据注射疫苗后分泌细胞因子方式的不同,可分为Th1应答与Th2应答。Th1应答主要通过诱导分泌IFN-γ, IL-2和IL-12,而Th2应答是通过诱导分泌IL-4、IL-5、IL-6和IL-12,不同的细胞因子分泌模式是相互拈抗的,促进一种

应答形式常会抑制另一种应答形式,产生I g G2a抗体被认为是Th1应答,然而诱导产生I g G1常与Th2应答有关。不同的佐剂虽然可诱导相似的抗体水平,但是细胞因子应答的方式可能不同,Th1或Th2应答方式对于疫苗的功效有显著的影响。 评价佐剂质量的优劣或能否适用于人用疫苗疫苗的主要因素为: ①能使弱抗原产生满意的免疫效果; ②不得引起中等强度以上的全身反应和严重的局部反应,在局部贮留的硬结必须逐渐被吸收; ③不得因其对佐剂本身的超敏反应,不应与自然发生的血清抗体结合而形成有害的免疫复合物; ④不得引起自身免疫性疾病; ⑤既不能有致癌性,也不得有致畸型性; ⑥佐剂的化学组成应明确,物理和化学性质稳定; ⑦在一定的保存期内的疫苗佐剂,应该稳定有效。 这些因素必须权衡考虑,但是副作用是其中最重要的一个因素,应考虑是局部反应还是全身反应,以及副反应的程度是否能被使用者接受;免疫促进作用可能刺激体液免疫和细胞免疫,或者两者均有,并且与不同疫苗的抗原成分和免疫途径有关;经济方面应考虑佐剂的来源,材料及制造工艺的价格。还应考虑到使用佐剂后是否能减少疫苗的免疫剂量及次数,以及免疫力持续的时间长短等。 在疫苗中应用免疫佐剂的潜在优点包括: 1.能优化免疫应答;

疫苗佐剂综述汇编

疫苗佐剂综述 近三十年来,人用疫苗佐剂发展迅速,已经研发出了能诱发更强,更持久的人用疫苗佐剂。但是还存在一些不足之处,理想的疫苗佐剂应该更适于临床应用,毒副作用更小。本文总结了当前疫苗佐剂的发展状况,其中包括疫苗佐剂的监管建议,理想佐剂的标准,以及详细介绍了诸如矿物盐类佐剂,毒素类佐剂,微生物衍生物类佐剂,油乳剂,细胞因子佐剂,多糖类佐剂,以及核酸佐剂。同时本文还讨论了最近新发现的Toll样受体的生物学作用以及在免疫激活中发挥的作用。 关键词:疫苗;佐剂;Toll样受体; 1 引言 免疫接种的目的就是要获得对疾病持久的免疫保护反应。与弱毒疫苗不同,灭活疫苗或亚单位疫苗通需要疫苗佐剂的参与才能更好的发挥作用【1】。“佐剂”一次来自于拉丁语“Adjuvare”一词,为“帮助”或“辅助”之意【2】。免疫佐剂的生物作用包括:(1)抗原物质混合佐剂注入机体后,改变了抗原的物理性状,可使抗原物质缓慢地释放,延长了抗原的作用时间;(2)佐剂吸附了抗原后,增加了抗原的表面积,使抗原易于被巨噬细胞吞噬;(3)佐剂能刺激吞噬细胞对抗原的处理;(4)佐剂可促进淋巴细胞之间的接触,增强辅助T细胞的作用;(5)可刺激致敏淋巴细胞的分裂和浆细胞产生抗体。故免疫佐剂的作用可使无免疫原性物质变成有效的免疫原;(6)可提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴变;(7)改变抗体的产生类型以及产生迟发型变态反应,并使其增强。人们正是因为观察到疫苗接种位点处形成的脓肿协助机体产生了针对特异性抗原更强的免疫反应,从而形成了疫苗佐剂的理念。更有甚,与接种抗原不相关的物质形成的脓肿坏死也能增强疫苗的特异性免疫反应【3,4】。 1926年,通过吸附于铝盐类化合物的白喉类毒素首次证明了铝盐类佐剂的免疫增强作用。至今,铝盐类佐剂(主要指氢氧化铝和磷酸铝)依然是唯一人用疫苗佐剂。其原因是什么呢?尽管大量事实证明,弗氏完全佐剂和脂多糖类佐剂具有更强的佐剂活性,但由于其能引发局部和全身性的毒副作用而不适于人用。这也正是铝盐类佐剂作为人用疫苗佐剂80余年的原因所在。在今后的80年中,铝盐是否依然是人用的唯一疫苗佐剂?答案是肯定的。自批准铝盐作为人用疫苗佐剂以后,管理部门对人用疫苗佐剂的要求提高了很多。而且,用于评价疫苗佐剂安全性的后期临床试验花费日益昂贵。一旦通过200至500人安全性和效用性实验后,在疫苗佐剂审批注册之前还需要进行5000至25000人数的临床试验。正因为如此,在接下来的10至20年之间,几乎没有哪种佐剂能通过疫苗佐剂审批。 2 理想的疫苗佐剂 免疫接种时需要考虑以下几点:抗原种类,接种动物种类,免疫途径,以及可能产生的免疫副作用【10,11】。理想的佐剂半衰期长,生物体内可以降解,生产成本低,能诱导产生合适的免疫反应(也就是根据感染病原的不

佐剂

1、我用两个注射器进行等量抗原与弗氏不完全佐剂的乳化,可是乳化了四个多小时后,滴在冰水里还是很快扩散,麻烦各位帮忙分析一下乳化失败的原因,多谢! 弗氏佐剂是目前动物实验中最常用的佐剂,分为不完全弗氏佐剂和完全弗氏佐剂。不完全弗氏佐剂是液体石蜡与羊毛脂混合而成,组分比为1~5:1,可 根据需要而定,通常为2:1。不完全佐剂中加卡介苗(最终浓度为2~20mg/ml)或死的结核分枝杆菌,即为完全弗氏佐剂。上述佐剂经高压灭菌后,低温保存备用。 在免疫动物前,先将弗氏佐剂与抗原按一定比例混合,制备成"油包水"乳 状液。佐剂和抗原体积比一般为1:1。佐剂与抗原乳化可按如下方法进行:(1)研磨法:先将佐剂加热并取适量放入无菌的玻璃研钵内,待冷却后再缓缓滴入等体积的抗原溶液,边滴边按同一方向研磨,滴加抗原的速度要慢。待抗原全部加入后,继续研磨一段时间,使之成为乳白色粘稠的油包水乳剂。本法适于制备大量的佐剂抗原,缺点是研钵壁上粘附大量乳剂,抗原损失较大。 (2)注射器混合法:将等量的弗氏佐剂和抗原溶液分别吸入两个注射器内,两注射器之间以一细胶管相连,注意排净空气,然后交替推动针管,直至形成粘稠的乳剂为止。本法优点是容易做到无菌操作,适用于制备少量的抗原乳剂。制备好的乳化剂经鉴定才能适用。鉴定方法是将乳化剂滴入冷水中,若保持完整不分散,成滴状浮于水面,即乳化完全,为合格的油包水剂。可以取弗式不完全佐剂滴在水里试试,看看是不是佐剂的问题!wo 我们常常用很细的匀浆器来乳化,很好用注意把水相推到油相,我试过,这样大概十几分钟就乳化好了,反过来可能怎么都不好(有两次我推反了足足2个小时我手都快抽筋了都不好),原理是油包水型的是水到大量的油中才行,反过来就成水包油了,在药剂书上有 弗氏佐剂 弗氏佐剂是目前动物实验中最常用的佐剂,分为不完全弗氏佐剂和完全弗氏佐剂。不完全弗氏佐剂是液体石蜡与羊毛脂混合而成,组分比为1~5:1,可根据需要而定,通常为2:1。不完全佐剂中加卡介苗(最终浓度为2~20mg/ml)或死的 结核分枝杆菌,即为完全弗氏佐剂(FCA)。一般首次注射时用1/2体积FCA 加上1/2体积的抗原进行乳化,第二次或第三次注射时用不完全佐剂或不用佐剂。如不加佐剂,则抗原量增大10-20倍。

免疫佐剂研究进展

免疫佐剂研究进展 字号: 小中大| 打印发布: 2007-11-05 00:00 作者: 沈克飞,曹兰来源: 《动物医学进展》 |吉林大学人兽共患病研究所 (1.,人兽共患病教育部重点实验室,吉林长春130062;2.重庆市畜牧研究 院检测中心,重庆402460) 摘要:佐剂的主要作用是提高抗原(免疫原)的免疫原性和免疫反应的可持续性,它能引导机体的免疫系统对抗原产生体液免疫或细胞免疫反应。对佐剂的选择取决于免疫的目的,从用途上分,佐剂可分为试验用佐剂和疫苗用佐剂。前者主要用于特异性抗体的制备,而后者则作为疫苗的必要成分。文章主要介绍目前常用的几种佐剂包括铝盐佐剂、弗氏佐剂、免疫刺激复合物(ISCOM)、脂质体和CpG及其在科研和疫苗中的应用。 关键词:佐剂;免疫应答反应;疫苗 佐剂(免疫佐剂或免疫调节剂)在免疫中的作用主要是提升机体免疫系统(体液或细胞免疫系统)对抗原或免疫原的免疫应答反应,包括增强免疫反应强度和反应的持久性。随着人们对各种病原的抗原成分及免疫机理的深入了解和越来越多的亚单位疫苗成分被纳入免疫学研究过程,对佐剂的研究和应用将会越来越深入和广泛。佐剂的作用原理主要包括3个方面:①激活先天性免疫应答反应,如弗氏佐剂、免疫刺激复合物和CpG佐剂等;②提高抗原对免疫系统的递呈和刺激作用,如脂质体类佐剂和免疫刺激复合物(ISCOM);③延长抗原(免疫原)在机体内的存在时间和保持对免疫系统的持续激活作用。很多佐剂中的矿物油成分主要是起到缓释作用。除了弗氏佐剂兼具这3种特性以外,大多数佐剂在功能上都存在一定的缺陷。根据来源不同,佐剂分为化学合成类佐剂和生物成分类佐剂。很多病原生物的组成成分本身就是天然的佐剂,如弗氏完全佐剂中的结核分支杆菌,乙型肝炎病毒表面膜蛋白及细菌的LPS和CpG序列等。传统的佐剂多与抗原混合成乳胶(emulsion)的形式注射使用。乳胶有“油包水”和“水包油”两种形式。前者有利于延长抗原在体内的存在时间和提高抗原的免疫原性,但对局部组织具有很强的刺激反应。后者有利于抗原的快速吸收,副作用小,但免疫反应可能弱且持续的时间短。

免疫佐剂:疫苗研究中的首要问题

免疫佐剂:疫苗研究中的首要问题 摘要:2009年7月欧洲委员会在布鲁塞尔召开了免疫佐剂研讨会,这次研讨会的主要目的是确定科学研究中需要优先考虑的问题。他们属于研发有效疫苗中的一部分,这些疫苗主要用于预防那些威胁生命的疾病,特别是与贫困有关的疾病,诸如:艾滋病病毒∕艾滋病、疟疾、肺结核以及被忽视的传染病。免疫佐剂和相关技术的新进展以及潜在挑战、障碍的排除,认为六个问题是加快人用新型免疫佐剂发展需要优先考虑的问题。 1.对新型免疫佐剂的迫切需求 当前迫切需要预防那些威胁生命的疾病特别是与贫困有关疾病的疫苗。 当前调查研究中的大部分疫苗抗原是有高纯度的重组分子和病原体亚单位组成,所以通常缺少病原体的一些特征,包括刺激固有免疫反应的特性。因此这些疫苗通常不能诱导强烈的免疫反应,尽管对大量的佐剂都有评价,但是以铝为基础的矿物盐(明矾)佐剂依旧是当前世界范围内人类广泛使用的佐剂。通过过去的记录可知明矾的安全性很好,在预防传染病所用的疫苗中,通常用明矾作为佐剂。通过抗体反应可以阻止传染病的发生,因此在许多已经批准的疫苗中明矾佐剂效果很好。然而,明矾也存在着一些局限性,对于小分子肽以及某些疫苗(如伤寒疫苗、流感疫苗)不能增强抗体应答反应。 尤其是明矾在诱导细胞毒性T细胞和辅助性T细胞反应时作用甚微,而细胞毒性T细胞和辅助性T细胞是预防阻止对生命造成威胁的感染所必须的。因此当前的迫切任务是开发新型佐剂辅助疫苗解决那些至今不能用传统方法解决的病原体,以及克服已批准可应用佐剂的局限性。 2. 粘膜佐剂:最需优先考虑的问题 大部分病原体,包括艾滋病病毒和分枝结核杆菌侵入人类宿主,在粘膜表面建立感染。然而,现存的大多数疫苗都是注射途径来进行免疫的。通过诱导局部特定病原体免疫反应,粘膜免疫接种具有在入口处阻止粘膜转移病原体侵入的潜力,因此可以增强疫苗的免疫功效。把粘膜诱导点作为目标在其他距离远的粘膜表面也能诱导免疫反应。粘膜免疫与通过注射接种的疫苗相比有潜在的优势,如

疫苗佐剂的现状和未来

疫苗佐剂的现状和未来发展趋势 当今使用的单纯重组和人工合成抗原制成的疫苗存在一些不足,这些抗原的免疫原性远不及传统活疫苗或灭活疫苗。因此,这类疫苗的使用就需要功能强大的疫苗佐剂的辅助。毫无疑问,目前在世界范围内大部分国家铝佐剂依然是唯一可用于人的疫苗佐剂。虽然铝佐剂能诱导产生体液免疫反应,但是对细胞免疫的刺激几乎不起任何作用,而细胞免疫对许多病原体的免疫保护至关重要。另外,铝佐剂引起剧烈的局部和全身性副作用,能引起肉芽肿、嗜伊红血球过多和肌筋膜炎,但是这些剧烈副作用很少发生。也有人担心铝佐剂能引起诸如老年痴呆症之类的神经退化性疾病。因此,当前急需安全、高效,适合人类使用的疫苗佐剂,特别是能激发细胞免疫的安全无毒佐剂。鉴于当前的新型疫苗技术,需要适合黏膜递呈类疫苗、DNA疫苗、癌症和自身免疫类疫苗的佐剂。这些领域中,每一种疫苗的发展都与之相应的佐剂技术密切相关。本文回顾了疫苗佐剂的当前现状,探求未来的发展方向,最后提出人类疫苗佐剂发展和审批的障碍和阻力。 关键词:佐剂,免疫反应,黏膜免疫,疫苗 佐剂起源 免疫接种的目的是诱发机体产生对接种抗原强大的免疫反应,以保护机体免受相应病原体的侵袭。为了达到此目的,和减毒疫苗相比,灭活疫苗需要佐剂的协助。佐剂是一类能增强针对一同接种的抗原特异性免疫反应的物质。“佐剂”一词来源于拉丁语“adjuvare”,是协助和增强之意。佐剂概念最早起源于二十世纪二十年代,Ramon等人发现接种白喉类毒素疫苗部位形成脓肿的马产生更高的特异性抗体。随后他们发现,脓肿的形成能增强机体对类毒素的免疫反应,脓肿则是接种时引入与白喉类毒素不相关的物质引起。1926年Glenny等人通过吸附于铝佐剂的白喉类毒素证明了铝佐剂的佐剂活性。至今,铝盐类复合物(主要是磷酸铝和氢氧化铝胶)依然是人用疫苗的只主要佐剂。1936年,Freund开发出含有分枝杆菌的水和矿物油乳剂,从而研制出目前所知佐剂中效力最最强的佐剂——弗氏完全佐剂。尽管复试弗氏完全佐剂作为佐剂的黄金标准,但是此种佐剂能引起剧烈的局部反应,不能作为人用疫苗佐剂。不含分分枝杆菌的水包油乳

佐剂的研究进展

佐剂的研究进展 “Adjuvant”,即佐剂,最早来源于希腊语“adjuvare”,也就是帮助的意思[1]。随着DNA重组疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗不断涌现,免疫佐剂研究越来越受到人们的关注.近年来佐剂的发展迅猛,多种新型佐剂层出不穷,人们对佐剂的作用机理亦有更深入的认识. 佐剂的概念及发展简史 佐剂(Adjuvants)是先于抗原或与抗原同时应用,能非特异性地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答,能增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应类型,而本身并无抗原性的物质,又称免疫佐剂或抗原佐剂。佐剂被用来增强疫苗的免疫反应已有近80年的历史,1925年,法国兽医免疫学家Ranmon发现疫苗中某些物质的佐剂作用,1926年Glenny证明明矾具有佐剂作用,1951年Freund研制成弗氏佐剂。目前我国对蜂胶佐剂、油乳佐剂、核酸佐剂、细胞因子佐剂等新型佐剂的研究也有迅速发展。 1免疫佐剂的功能 佐剂可选择性地改变免疫应答的类型,产生体液和\或细胞免疫。如:弗氏完全佐剂(FCA)是细胞免疫的强刺激剂,也能刺激体液免疫;弗氏不完全佐剂(FIA)仅能刺激体液免疫。改变体液抗体的种类IgG 亚类和抗体的亲和性,如壳聚糖、氧化甘露聚糖。佐剂还可改变抗原的构型,使疫苗诱导T辅助细胞和细胞毒T淋巴细胞(CHL)反应。如免疫刺激复合物。佐剂可改变免疫反应为MHCⅠ型或MHCⅡ型。如:白细胞介素4(IL-4)能上调MHCⅠ类抗原,IL-1可诱导MHCⅡ类反

应。佐剂还能改变T辅助细胞(Th1和Th2)的免疫反应。FCA可诱导Th1型细胞因子,IL-18、IL-12也可强烈诱导Th1型细胞因子产生;FIA则是典型的只诱导Th2型细胞因子。 2免疫佐剂的分类 目前,经动物实验证实有佐剂作用的物质多达百种以上,按佐剂作用可将其分为2类:①贮存型佐剂,即能以吸附成其他方式粘着抗原物质,注入机体后,可使抗原存留在一定的接种部位,并逐渐往周围释放,以延长抗原的作用时间,如铝佐剂。②中枢作用型佐剂,即能与抗原一起直接对免疫细胞呈现刺激或激活作用,如细菌内毒素、卡介苗等。按佐剂性质也可将其分为2类:(1)微生物及其亚细胞成分。(2)非微生物类成分:①不溶性铝盐胶体;②油脂类包括福氏完全佐剂(CFA)和不完全佐剂(IFA);③植物提取物;④生化佐剂和细胞因子。 3免疫佐剂作用机理 佐剂增强免疫应答的机制尚未完全阐明,其作用机制包括:①在接种部位形成抗原贮存库,使抗原缓慢释放,延长抗原在局部组织内的滞留时间,较长时间使抗原与免疫细胞接触并激发对抗原的应答。 ②增加抗原表面积,提高抗原的免疫原性,辅助抗原暴露并将能刺激特异性免疫应答的抗原表位递呈给免疫细胞。③促进局部的炎症反应,增强吞噬细胞的活性,促进免疫细胞的增殖与分化,诱导细胞因子的分泌。 4几种常用的佐剂 4. 1铝佐剂铝佐剂[2](aluminum-containing adjuvants)包括:氢

兽用疫苗的科学使用与注意事项

兽用疫苗的科学使用与注意事项 疫苗的种类: 兽用是指由病原微生物或其组分、代谢产物经过特殊处理所制成的,用于人工主动免疫,预防疫病的生物制品。兽用生物制品的动物种类很多,但当前常用的有以下几种。 弱毒活(Live attenuated Vaccines):本是指通过人工致弱或筛选的自然弱毒株,但仍保持良好的抗原性和遗传特性的毒株,用以制备的。如瘟兔化弱毒及蓝耳病弱毒等。弱毒活的特点是:能在动物体内繁殖,接种少量的免疫剂量即可产生坚强的免疫力,接种次数少,不需要使用佐剂,免疫产生快,免疫期长。其缺点是:稳定性较差,有的毒力可能发生突变,返袓、储存与运输不方便。 灭活(Killed/inactivated Vaccines):本是将病原微生物经理化方法灭活后,仍然保持免疫原性,接种动物后能使其产生自动免疫,这类称为灭活。如O型口蹄疫灭活和气喘病灭活等。本的特点是:性质稳定,使用安全,易于保存与运输,便于制备多价苗或多联苗。其缺点是:接种后不能在动物体内繁殖,因此使用时接种剂量较大,接种次数较多,免疫期较短,不产生局部免疫力,并需要加入适当的佐剂以增强免疫效果。本包括组织灭活和培养物灭活;加入佐剂后又称氢氧化铝胶灭活和油佐剂灭活等。

基因缺失(gene deieted vaccines):本是用基因工程技术将强毒株毒力相关基因切除后构建的活。如伪狂犬病毒TK、gE、gG缺失等。本的特点是:安全性好,不易返袓;免疫原性好,产生免疫力坚实;免疫期长,尤其是适于局部接种,诱导产生粘膜免疫力。 疫苗的接种: 家禽免疫接种的成败,直接关系到养殖户经济效益的高低。为使广大养殖户朋友们尽可能减少生产中的失误,笔者经过长时间的禽病临床研究及对大规模蛋鸡养殖场的疫苗防治效果调查,对家禽疫苗的科学使用提出7点建议: 1、预防病毒性疾病的弱毒疫苗,可以用抗菌药物,如青霉素、链霉素、喹诺酮类药物,但是不宜在做苗时将抗菌药物直接加入疫苗内。在临床上,在给蛋鸡做喉气管免疫时,有些疫苗生产厂家生产的喉气管疫苗反应比较大,免疫时很容易引起眼结膜炎及轻微的呼吸道症状。为了减小这种免疫反应,可在饮完疫苗后,在饮水中按单位羽份加入青、链霉素各500单位,对预防免疫应激预防不错。 2、剂量不能过大。疫苗量过大可能抑制机体的免疫应答,而导致免疫麻痹。 3、活疫苗不能与灭活疫苗联用。因为灭活疫苗中含有灭活剂,可杀死活疫苗中的病毒或细菌。但是这两种苗可以以不同的免疫接种方式同时使用。比如,接种新城疫油苗后,10-15天以后

疫苗佐剂CpG ODN的研究进展

疫苗佐剂CpG ODN的研究进展 摘要:CpG ODN是指含有非甲基化的胞嘧啶和鸟嘌呤二核苷酸为核心序列的核苷酸序列,人工合成的CpG ODN是根据细菌DNA的结构特性及免疫特性而定的。CpG ODN通过TLR9可以直接激活B细胞和树突细胞引起直接的Th1型免疫反应。CpG ODN因其可以提高疫苗的反应速度,增强疫苗的反应强度以及免疫耐受力而被认为是一种有效的佐剂。例如CpG ODN联合OV A免疫可以明显的提高A V A的抗感染能力。CpG ODN联合多种疫苗均可以增强相应的体液免疫和细胞免疫,同时增强灵长类和啮齿类对病毒的抵抗能力。临床试验证明CpG ODN是一种对人类安全有效的佐剂,可以增强对疫苗的特异性反应。 关键词:CpG ODN;作用机制;佐剂;黏膜佐剂 Abstract:Synthetic oligodeoxynucleotides (ODN) containing unmethylated CpG motifs mimic the immunostimulatory activity of bacterial DNA. CpGODN directly stimulate B cells and plasmacytoid dendritic cells (pDC),promote the production of Th1 immune responses through Toll-like receptor 9. CpG ODN are ?nding use as vaccine adjuvants,where they increase the speed,magnitude and duration of vaccine-speci?c immune responses. For exampl e, CpG ODN significantly prolong the protection induced by A V A (Anthrax V accine Adsorbed). Co-administering CpG ODN with a variety of vaccines has improved the resultant humoral and/or cellular immune responses, culminating in enhanced protective immunity in rodent and primate challenge models. Ongoing clinical studies indicate that CpG ODN are safe and well-tolerated when administered as adjuvants to humans, and that they can support increased vaccinespeci?c immune responses. Key Words:CpG oligodeoxynucleotides;Mechanism;Adjuvant;Mucosal adjuvant 免疫佐剂概念最早在1924年由Ramon提出,至今已有近百年的深入研究,但是临床应用的疫苗佐剂还仅限于几种如弗氏佐剂,铝佐剂等,人用疫苗佐剂主要还是铝胶佐剂。新型佐剂的开发利用已成为现代疫苗研究中一个非常重要的领域。 CpG ODN是指具有免疫刺激作用的含非甲基化的CpG寡居核苷酸的DNA序列。1984年,Tokunaga等人[1]首次发现结核分枝杆菌的DNA除了是一种遗传物质外,还具有抗肿瘤特性。1995年,Krieg等人[2]证实这些DNA中含有的非甲基化的CpG基序是与其免疫激特性密切相关的结构。随后,Tokunaga等人通过研究发现:以未甲基化CG二聚核苷酸为核心的特定核苷酸序列是DNA具有免疫学活性的重要特性,免疫系统通过对这些特定序列的识别来诱发免疫应答。Krieg等人认为使CpG具有强的免疫刺激作用的充要条件:(1)碱基数目不能少于8个,否者不能引起免疫刺激。(2)CpG核心序列的两侧需要2个5,嘌呤和2个3,嘧啶,且当5端为GpA、3,端为TpC或TpT时活性最强。(3)硫代磷酸酯修饰后

20191212 预防用含铝佐剂疫苗技术指导原则

附件1 预防用含铝佐剂疫苗技术指导原则 一、前言 为指导含铝佐剂疫苗的研发,加强铝佐剂及含铝佐剂疫苗的生产和质量控制,进一步提升疫苗的安全、有效和质量可控性,特起草本指导原则。 佐剂是指能够辅助抗原应答,调节免疫反应强度和类型的物质。佐剂的作用包括在制品中提高抗原的免疫原性、改变免疫应答性质、减少免疫成功所需的抗原量及免疫剂次数、提高免疫功能低下人群的免疫应答等[1,2]。 铝佐剂是迄今为止使用最广泛的人用疫苗佐剂,在已上市疫苗中显示了可接受的安全性和有效性。疫苗中常用的铝佐剂包括氢氧化铝佐剂、磷酸铝佐剂;此外,还包括上述铝佐剂的混合系统,以及铝佐剂与其他佐剂成分组成的佐剂系统,如AS04佐剂系统等。目前铝佐剂的作用机理尚未完全确定,已有的研究结果认为可能的作用方式主要有[3]:抗原储存作用;提高机体固有免疫应答;增强抗原递呈;增强Th2细胞介导的适应性免疫应答;激活B细胞诱导抗体产生;激活补体作用等。 含铝佐剂的疫苗是一种较为复杂的制剂体系,其研发和生产控制均有较多特殊性。必须对疫苗添加佐剂的必要性进行严格论证[2]。如需添加佐剂,应保证添加的佐剂不会引起不可接受的毒 —1 —

性[2,4,5],且佐剂的使用所带来的增强免疫应答的潜在利益,必须超过其所带来的风险[2]。 国际上采用法规或通则的形式明确提出了铝佐剂的安全性限度标准,均以铝离子含量为单位计,世界卫生组织及欧盟为不高于1.25mg /剂[6],美国要求为不高于0.85mg/剂[7]。而目前上市疫苗铝佐剂多为0.3—0.5mg/剂,个别疫苗采用的0.85mg/剂是上市疫苗使用铝佐剂的最高剂量。在我国药典的各论中[8],多个疫苗均以氢氧化铝含量计算,为0.35—3.0mg/ml,该标准以已上市疫苗铝佐剂含量范围拟定。如疫苗需使用铝佐剂,需参考国际通用的铝佐剂上限要求、已上市疫苗大规模人群使用经验(普遍选用不超过0.5mg/剂)等,上述备选参考剂量只是一个推荐的参考范围,针对具体疫苗及其适用的最优剂量,还需要通过必要的临床前研究和临床研究筛选确定,以求能够达到预期目的的最小使用剂量。既往同类品种铝佐剂使用信息可作为铝佐剂添加的依据。 含铝佐剂疫苗的质量评价涉及的诸多特殊考虑包括佐剂与疫苗抗原组分的相互作用及相容性、佐剂对于抗原组分检测时产生的影响、整个货架期期间的稳定性等。 含铝佐剂疫苗均应开展必要的临床前研究和临床研究。一般在非临床研究阶段,首先应对铝佐剂或铝佐剂系统的类型、佐剂与抗原的剂量及疫苗安全性和有效性进行全面系统的研究(包括铝佐剂和其他佐剂联合应用的组合);初步确定拟用于临床试验的制剂处方。如果缺乏可靠的动物模型或者免疫学指标预测免疫效果,则应考虑在早期临床试验中完成相关的探索性研究。在研 —2 —

中药作为疫苗佐剂的研究概况.

中药作为疫苗佐剂的研究概况 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,目前正在开发的新型疫苗如合成肽疫苗、基因工程疫苗、核酸疫苗等具有良好的抗原特异性和低毒性,但免疫原性较差,诱导机体产生的免疫应答不够强,有必要配合安全高效的佐剂来增强其免疫原性或增强宿主对抗原的保护性应答。中药是我国的宝贵遗产,与合成药物相比,具有不良反应少、毒副作用小、多效性、无依赖性等特点,并对机体具有显著的免疫调节作用,加之在使用安全性方面的优势,已成为疫苗佐剂研究的一个热点本文就对目前中药作为疫苗佐剂的研究进展做一综述。 1 中药的免疫调节作用 1. 1 对细胞免疫的促进作用细胞免疫是机体T细胞所介导的一种重要的特异性免疫反应。黄芪对正常小鼠胸腺具有显著增重作用,可使刀豆蛋白 A(ConA) 激发的T 淋巴细胞增殖反应明显增强。代飞燕等配制加工的中草药饲料添加剂能显著提高土杂鸡日增重及淋巴细胞转化率。香菇多糖能使脾虚小鼠淋巴细胞转化率、绵羊红细胞致敏小鼠溶血素( IgM) 含量、血清中白细胞介素22 ( IL22) 含量及脾细胞中的T 细胞亚群数量恢复到正常水平。 1. 2 对体液免疫的促进作用体液免疫是机体B细胞介导的另一种重要的特异性免疫反应,许多中草药及复方能促进机体的体液免疫功能,促进抗体的生成,从而提高机体的免疫力。穿心莲能显著提高肉鸡新城疫HI 抗体滴度水平及血清球蛋白含量[1 ] 。史万玉等[ 2 ] 将黄芪和淫羊藿配置成黄藿散,显示其能显著提高正常小鼠的血清溶血素水平。张磊等[ 3 ] 证实玉屏风散中的防风能显著增加免疫低下小鼠溶血素抗体的生成,并提示多糖成分是玉屏风散及其组成药物免疫干预作用的主要有效成分。 1. 3 促进细胞因子的产生细胞因子是免疫活性细胞和相关细胞产生的具有调节机体免疫功能的一类蛋白性物质。当归多糖中α21 ,4 和α21 ,6 键的化学结构有利于干扰素( IFN) 的诱生;黄芪多糖有显著促进IL22 产生能力;香菇多糖体内外均可增加腹腔巨噬细胞产生白介素21 ( IL21) ,且能提高免疫细胞对IL22 的敏感性;淫羊藿多糖亦可促进小鼠胸腺和脾脏细胞产生IL22 。1. 4 活化补体已发现柴胡、艾叶、当归、茯苓、香菇、车前子、红枣等体内外有升补体作用。另有研究通过在基础日粮中添加2 种不同精制中药饲料添加剂,结果表明,2 种中药饲料添加剂能有效地防止保育阶段的仔猪发生腹泻,改善生长性能,并能促进免疫球蛋白( IgA , IgM , IgG) 、补体C3 、C4 和 IL22 的生成,提高机体免疫功能。 1. 5 参与调节神经2内分泌2免疫(NIM) 网络近期研究表明,中药在体内的作用不仅只与免疫系统的作用有关,而且与神经内分泌系统的作用也密切相关。牛膝多糖体内能增强脂多糖(L PS) 诱导巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子 2α( TNF2α) 的作用,且能促进巨噬细胞产生一氧化氮和提高一氧化氮合成酶(NOS) 的活性; 淫羊藿多糖( EPS) 和枸杞多糖(LBP) 可使老年大鼠下丘脑和皮质β2内啡肽含量和1L22 、N K细胞活性明显提高,明显增强机体神经内分泌免疫网络的调节功能。 2 中药作为疫苗佐剂的研究

相关文档
最新文档