我国免疫佐剂的研究进展(定)

佛氏不完全佐剂是由低引力和低粘度的矿物油及乳化剂组成的一种 贮藏性佐剂。 佛氏完全佐剂是在不完全佐剂的基础上加一定量的分枝杆菌而成。
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佛氏佐剂研究情况
30年代，Freund 用石腊油、羊毛脂制成乳剂加死分枝菌称为 佛氏完全佐剂。FCA是标准的诱使体液免疫和细胞免疫的佐剂,它 诱导Th1型细胞因子,常常用于动物免疫制取高效价血清。 70年代,也曾用来制备抗甲胎蛋白原发性肝癌诊断血清,但毒副 作用较大,且往往在注射局部留下长久不愈的溃疡,绝难应用于人。 后来除去其中死分枝菌,只保留石腊和羊毛脂乳剂称为福氏不完全 佐剂。 FIA是典型的只诱导Th2型细胞因子诱生抗体的佐剂。进一步的 研究是用分枝杆菌片段,如胞壁酰二肽(MDP)、胞壁酰三肽(MTP)、 蜡质D等代替分枝杆菌,以减少副作用,更有效地应用于兽医临床。 曾用于流感等疫苗。
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佛氏佐剂（FA）的高度佐剂活性是其它佐剂难以相比的, 因而广泛应用于科学研究工作中。但存在剧烈的副作用 如：
①引起局部肉芽肿和无菌性脓肿； ②提出致癌问题； ③稳定性差,难以长期保存； ④不能明显增强细胞免疫； ⑤粘稠,注射比较费力； ⑥FCA含有分枝杆菌,能使结核菌素试验呈阳性反应。
用。
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2 佐剂作用机理
2.1 改变抗原分子的理化性质
2.1.1 改变抗原分子的物理性状
根据抗原分子物理性质不同，可将其分为可溶性和颗粒性抗原。通 常颗粒性抗原更有利于抗原提呈细胞（Antigen-presenting cells，APC） 的内吞及吞噬，稳定性较好。
免疫佐剂可改变抗原分子的物理性状或增加其分子量，或变可溶性 抗原为颗粒性抗原或形成抗原微库 (antigen microservoir) 。
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常见的黏膜免疫佐剂
3.3.1 动物细胞因子
它是由免疫效应细胞和相关细胞产生的，包括由淋巴细
胞产生的淋巴因子和单核巨噬细胞产生的单核因子及其他相 关细胞产生的细胞因子。
细胞因子是一类可溶性的多肽或蛋白,通过与细胞表面 受体相互作用发挥它们特殊的生物活性,其功能之一是能够 对涉及宿主防御机制的细胞进行调节。
我国免疫佐剂的研究进展
西南大学动物科技学院 黎晓敏 教授
前
言
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,不能引起免疫应答反应的物质， 又称免疫佐剂(immuno-logic adjuvant)或免疫增强剂
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铝盐佐剂有许多不足,不适用于许多新型疫苗:
①有轻度局部反应；可以形成肉芽肿,极个别的发生局部 无菌性脓肿； ②制备的凝胶批与批之间差异很大；即难控制质量,又难 对佐剂效果作出准确评价； ③只能增强体液免疫,不能增强细胞免疫； ④会诱导产生IgE抗体,增加发生超敏反应的危险；
③非离子表面活性剂；
④含脂类物质：如脂质体；
⑤惰性载体和生物降解微球；
⑥蛋白类物质：如细胞因子； ⑦中草药类；
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1.6
按免疫佐剂的作用
贮存性免疫佐剂
作用是保护疫苗抗原，延长抗原在机体内的存留时间， 从而形成持续的免疫刺激和高效的免疫反应；
中枢性免疫佐剂
作用是对免疫系统的活性细胞呈现直接刺激或激活作
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百度文库
细胞因子用于佐剂的缺点
大多数细胞因子的体内半衰期较短、其活性易受内环境如pH值、 各种水解酶及血浆蛋白的影响、同时,大剂量的使用细胞因子还可 导致发热、炎症等副作用。
随着对细胞因子的研究深入,学者们对细胞因子的拮抗剂、细 胞因子的基因导入疗法、细胞因子与基因工程抗体、细胞因子基 因工程药物、细胞因子与毒素等复合物,进行了越来越多的研究,
2.4 诱生CK,促进细胞因子受体（CKR）及mRNA 的表达。 2.5 可以活化补体,诱生粘附分子,辅助刺激因子结合蛋 白等免疫生物活性分子的表达。
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3 常见免疫佐剂的特点及应用情况
目前最常用的是铝盐佐剂和油悬液佐剂。 3.1 铝盐佐剂
铝佐剂是目前应用最为广泛的一类佐剂,包括硫酸钾铝、磷酸铝、 铵明矾、钾明矾和氢氧化铝等，其中以氢氧化铝最为常用。
1.1 根据其作用机制不同分为两大类：
一是免疫刺激性佐剂； 如：单磷脂A（MPL）：与抗原提呈细胞的TLR4相互作用，
导致促炎细胞因子的释放
细菌DNA：对于免疫细胞有直接的免疫刺激作用 三萜配糖（皂角苷）：通过促进细胞因子的产生而发
挥作用
另一类是抗原输送系统。
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1.2 根据其性能差别分为：

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CpG序列作为免疫佐剂特点:
(1)与常用的氢氧化铝佐剂具有协同作用； (2)一些不能与铝混合的减毒活疫苗或多价疫苗则可单独使用 CpG–DNA增强其免疫原性；
(3)应用范围广。一方面,CpG作为疫苗佐剂,能增强鸡蛋溶菌 酶、卵白蛋白、肿瘤抗原、传染性乙肝疫苗和流感疫苗等抗原的 免疫效果,能加强不同DNA疫苗免疫反应；另一方面，CpG的免疫佐 剂作用在小鼠和灵长类中均已得到证实。
③黏膜免疫不仅能有效的诱发黏膜免疫,同时又诱发系统免疫 应答。
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黏膜免疫佐剂的重要性：从黏膜途径投入的抗原物质, 特别是可溶性抗原通常并不会诱导出所期待的黏膜免疫反应， 因此需要安全有效的黏膜疫苗佐剂来提高黏膜疫苗的效力。
目前报道的最有效的黏膜免疫佐剂是CT、LT，它们能促 进和增强许多不同的细菌和病毒抗原的免疫原性,但是所造 成腹泻性不良反应,使得它们不能应用于临床。只有通过基 因突变产生的无毒性或减毒CT、LT以及CAP则可作为安全有 效的黏膜佐剂。动物细胞因子、CPG序列、微生物及其代谢 产物是目前常用的黏膜佐剂。
免疫刺激佐剂、粘膜佐剂和治疗性疫苗佐剂(消 除和改善已有疾病 ,包括慢性感染性疾病、肿瘤、 过敏和自身免疫失调等。如QS21 ,细胞因子 )。
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1.3
根据其物理和化学性质：
把佐剂分为凝胶型佐剂、微生物来源佐剂、微粒型 佐剂、乳剂和合成佐剂(如非离子阻断共聚物) 。
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汁中假囊膜抗体效价明显升高。
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细胞因子用于佐剂的优点
细胞因子用于细菌病毒病的治疗能够克服传统药物 副作用大、疗效不佳的缺点。
运用基因工程方法生产的细胞因子,可以大大降低生 产成本,获得良好的市场信价比。 在兽医上,开展大量的细胞因子研究可以为人类疾病 提供理想的模型,推动人类健康事业的发展。
免疫原性弱,诱导机体产生的免疫应答不够强,因此,应用佐
剂来增强其免疫原性或增强宿主对抗原的保护性应答就显得 尤为重要,于是佐剂的研究更加广泛蓬勃发展起来。
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内 容
1 2 3 4 免疫佐剂的分类 佐剂作用机理 常见免疫佐剂的特点及应用情况 免疫佐剂的前景
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1 免疫佐剂的分类
2.1.2 结构重组、表位暴露使抗原分子化学性质发生变化 抗原分子的易接近性 (accessibility) 是决定该抗原分子免疫原性 强弱的重要因素之一。
2.2 加强抗原递呈、激活抗原提呈细胞系统（APCs）、 促进 APCs 对抗原摄取、加工和递呈作用。
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2.3 活化 T 及 B 淋巴细胞，促进信号转导和淋巴细胞 的增殖活化。
其副作用限制了它们在临床上的应用,除少数兽用疫苗如口 蹄疫疫苗使用FIA外,很少用于动物免疫,更不能用于临床医 学。
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3.3
黏膜免疫佐剂
黏膜是阻止入侵的重要生理防线.黏膜免疫方法与 传统的肌肉注射方法相比有以下优点:
①口服或鼻腔内接种可避免针剂的疼痛,减少注射局部的炎症 反应,易于重复接种； ②共同黏膜免疫系统的存在,即一个黏膜部位的免疫系统反应 可以诱发远隔部位黏膜的免疫反映的出现；
铝盐佐剂是一类含Al3+的无机盐，主要有氢氧化铝胶，简称铝胶。
是一种具有良好吸附作用的佐剂。不仅可将可溶性抗原吸附于铝 胶分子表面,还可浓缩抗原,减少注射剂量，是良好的沉淀剂。 铝胶佐剂的作用普遍认为是使抗原滞留，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，还可激活 补体系统。
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细胞因子也具有明显的免疫佐剂效应，它能通过与 细胞表面受体相互作用发挥它们特殊的生物活性,其功 能之一是能够对涉及宿主防御机制的细胞进行调节。 细胞因子免疫佐剂效应主要表现在以下两个方面: ⑴增强机体的抗感染能力； ⑵增强疫苗的保护效应
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目前，细胞因子作为免疫佐剂的研究主要集中 在白细胞介素(IL,最早用着佐剂)、干扰素(INF)、 肿瘤坏死因子(TNF)、集落刺激因子(CSF,研究得最 多的分子佐剂)及转移生长因子(TPG)。
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大量实验证明重组细胞因子配合疫苗使用可以显著提高 疫苗的免疫效力,同时可以提高动物对这些免疫抑制疾病的 抵抗能力，如：
用羊IL-1B中和单克隆抗体的试验结果表明,IL-1B介导的佐剂 作用直接与细胞因子的生物学活性有关,而不受重组蛋白制品混入 的物质(如LPS等)影响,是抗多种疾病的疫苗佐剂。 用重组牛IL-2作为金黄色葡萄球菌菌苗佐剂,研究结果发现乳
铝胶成本低廉、使用方便、无毒,是兽医生物制品生产中应用最广 的一种佐剂。
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3.2 油类佐剂
作用机制：抗原包被在油相形成的微结构内，使之形成贮存库而
缓慢释放，刺激机体免疫细胞产生抗体。

油类佐剂主要有佛氏佐剂和可降解的油类佐剂。 佛氏佐剂(freund’s adjuvant,FA)是免疫学上广泛应用的油类佐 剂,并应用于很多兽医疫苗中。 FA分为佛氏完全佐剂(FCA)和佛氏不完全佐剂(FIA)两种。
(im-munopotentiator) 。
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佐剂的研究历史


Li Maigroc(1916)等曾试验将伤寒沙门氏菌悬液与羊毛脂、液体 石蜡油乳化成菌苗，接种实验动物获得很好的免疫应答。 Ramon(1925)首先研究了明矾的佐剂作用，并制成了明矾沉淀破伤 风类毒素。 Glenng(1926)开始将明矾佐剂应用于白喉类毒素。 Casals(1939)等报道了液体石蜡的作用.同年Schraidt又制成了明 矾口蹄疫疫苗，铝胶口蹄疫疫苗和气肿疽明矾菌苗。
在人类疾病的治疗上显示了广阔前景。
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3.3.2 CpG序列(CpGmotifs)

CpG序列是指一类以非甲基化的胞嘧啶和鸟嘌呤核苷 酸(CpG)为核心的寡聚脱氧核糖核苷酸。主要存在于病 毒、细菌及无脊椎动物的基因组中，而脊椎动物基因组 中较少，且大部分是甲基化的。 CpG序列可激活T细胞、B细胞、NK细胞等免疫活性细 胞,产生大量的多种细胞因子,增强机体的特异性和非特 异性免疫效应。



Treund(1940)介绍了福氏油乳化剂的配制和作用。
Traud(1947)创制了猪丹毒氢氧化铝吸附菌苗。 这些均是佐剂在生物制品上的应用研究也是免疫佐剂研究应用的 起始阶段。
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近年来,随着免疫学研究的不断深入及基因工程技术的迅速
发展,活载体疫苗、DNA疫苗和合成肽疫苗等新型疫苗的研究 也取得了可喜的进步。这些新型疫苗纯度高、特异性强,但
⑤因其理化性质特点,含铝胶疫苗怕冻, 冻后铝胶容易变 性；
⑥与FCA相比,铝佐剂主要适用于免疫能力强和可大量生 产的抗原。
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尽管不断的有报告认为铝佐剂由于其自身的缺陷可能会引起局部 的不良反应，但由于铝佐剂的应用已经有具有几十年的历史,就安 全性而言相对于其它的新型佐剂还是较为安全可靠的。
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1.4 按其来源分为：
• 无机盐：如铝盐佐剂； • 植物来源：如QS21； • 细菌来源：如霍乱毒素(CT)、大肠杆菌不耐热毒 素(LT)、单磷酸酰脂质A（MPL）； • 人工合成的有机物：如脂质体、免疫刺激复合物 (ISCOM)等 。
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1.5
按照组成材料可分为7类：
①细菌来源物：如单磷酰脂类A； ②金属盐类：如铝盐；