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佐劑(Adjuvant)又稱免疫調節劑(Immunomodulator)或免疫增強劑(Immunomodulator),是指先于抗原或與抗原混合或同時注入動物體內,能非特異性地改變或增強機體對該抗原的特異性免疫應答,發揮輔助作用的一類物質。隨著亞單位疫苗、重組疫苗、合成肽疫苗等弱免疫原性疫苗的開發研究,原有的免疫佐劑已不能滿足新型疫苗飛速發展的需要。尋找一些活性高而副作用低的新型免疫佐劑就顯得更為迫切。近年來,各國學者研究開發了一系列新的免疫佐劑。
1. 佐劑基型
1.1蜂膠佐劑
蜂膠(Propolis)是蜜蜂從植物中采集的樹脂、花粉及蜂蠟等混合物,內含幾十種生物活性物質、多種維生素。氨基酸、脂肪酸、多糖及酶等,具有廣譜抗病毒、抗細菌和抗霉菌作用。配合抗原注入機體,可增強補體功能、增強免疫功能細胞及吞噬細胞數量,促進抗體產生,從而增強免疫功能。早在60年代,原蘇聯咯山獸醫學院就對蜂膠影響動物機體免疫活性方面進行了觀察。隨后,國內外眾多學者不斷對蜂膠的免疫功能進行了研究并取得了滿意的效果。但蜂膠佐劑的劑型較多,制法不一。并且不同工藝制備的蜂膠佐劑,對免疫作用的影響程度也不一樣。張寶康等采用乙醇溶解法、聚乙二醇溶解法、水溶解法三種制劑工藝,將蜂膠制成含量相等的三種佐劑,配合IBD組織滅活苗分組免疫蛋雞,觀察抗體水平動態變化。結果表明,三組卵黃抗體的水平,始終是水溶解組最高,乙醇溶解組最低。據程超等報道,將蜂膠乙醇提取物(EEP)作為佐劑制備減蛋綜合征(EDS—76)疫苗,研究其對雛雞血液中T、B淋巴細胞比例的影響,結果表明,EEP作為佐劑可使雛雞血液中的T淋巴細胞比例極顯著增加(P>O.01)。邱昌慶等用三批減蛋綜合征(EDS)蜂膠佐劑滅活苗分別免疫成年產蛋母雞,連續檢測HI抗體動態變化。證實EDS蜂膠苗的免疫期不短于EDS油苗。王守智等用從流產乳午分離的鸚鵡熱衣原體試制成雞胚卵黃膜甲醛滅活蜂膠佐劑苗,經試用,顯示出良好的免疫原性。張君等用蜂膠為佐劑制備兔病毒性出血癥組織滅活苗(A組)與兔病毒性出血癥組織滅活苗(B組)同時免疫家兔,并于后期進行兔病毒性出血癥病毒強毒進行攻毒實驗,結果發現:A組家兔全部健活,而B組全部死亡。楊增歧等利用蜂膠作為佐劑制備的兔瘟滅活苗與兔瘟組織滅活苗同時免疫家兔,結果顯示;蜂膠佐劑滅活苗免疫效果比組織滅活苗更為顯著。又據報道,用淫羊營總黃酮和蜂膠初提物研制出淫羊蕾一蜂膠佐劑(Epimedium-Propolis adjuvt,EPA)與疫苗配合使用,亦可顯著提高機體免疫功能。
1.2微型膠囊
微型膠囊(Microencapsulation)疫苗是用高分子聚合物包裹于疫苗表面而成的囊狀物,大小在400um以下,其囊膜具有通透性,囊心抗原借助壓力、pH、酶、溫度等可逐步釋放出來,故具有延緩釋放、降低毒副作用、減少疫苗損耗、提高疫苗穩定性的功能,并可根據機體內不同pH環境控制疫苗作用部位,從而增強免疫效果,延長免疫期。控制釋放系統。其作用方式是儲存效應。隨著該載體材料的降解,被包封于載體內的疫苗便緩慢釋放出來。至今已研制出許多微球疫苗,如破傷風毒素,葡萄球菌腸毒素的微囊化疫苗,流感A病毒微球口服疫苗的研究等
1.3脂質體
是由類脂質組成的人造細胞膜樣小球體,可包囊各種物質及疫苗,并有效地引入細胞內。該載體主要由磷酸類脂、膽固醇、硬脂胺等組成的單層或多層雙分子夾水結構。在體內趨向沉積于肝、脾、淋巴結等網狀內皮巨嗜系統中,延長在體內停留時間、減少疫苗用量、降低毒副作用,并可產生免疫記憶,提高免疫功能。劉湘濤等報道,用脂質體、油乳劑、明礬及金黃色葡萄球菌免疫符復合物為佐劑,分別與禽多殺性巴氏桿菌的主要保護性抗原莢膜多糖(CPS)配制成疫苗免疫雞,結果顯示:脂質體組的IgG抗體水平最高,抗體持續時間最長。將病毒融合蛋白插入脂質體雙層之中制成病毒體佐劑,研究表明,加有流感病毒血凝素或甲肝病毒抗原的病毒體在人體中的免疫原性顯著高于常規疫苗。脂質體還是一種有效的粘膜免疫佐劑,能誘導分泌型IgA(SIgA)的產生。Alzen等認為,脂質體疫苗經下呼吸道免疫雌性小鼠,除誘導全身性IgG和呼吸道SIgA分泌外,還可誘導陰道分泌物中產生特異性 IgA,即遠端粘膜區產生 SigA.Just等用脂質體作為甲肝疫苗(HA)佐劑,肌肉注射健康人群,免疫后14天脂質體一HA免疫人群血清陽轉率為100%,而用含鋁佐劑的HA疫苗免疫人群組血清陽轉率為71%。又據報道,一種非磷酸化脂質體(Movasome vesicle),作為兩種禽類疫苗佐劑,安全有效。這種非磷酸化脂質體由雙氯乙烷十六烷基醚,膽固醇和油酸組成。Movasome是目前研制的一種新型脂質體樣系統用于粘膜免疫,要比常規脂質體好。該系統為非磷脂的親水脂分子,在體內的穩定性比常規脂質體好,而且價廉,易制備。
l.4免疫刺激復合物( ISCOM)
是由抗原、皂甙、膽固醇和磷脂組成的疏水性籠狀結構。ISCOM疫苗能活化免疫系統的所有三種細胞,即輔助性T細胞,細胞毒性T細胞和B細胞。它既可激發細胞介導的免疫反應,又可刺激體液免疫。還能克服母源抗體的封閉作用并可用于通過粘膜途徑提程抗原。ISCOM具有產生全面免疫應答的能力,顯示出優越的免疫學價值。由于ISCOM產生有效免疫所需的抗原很少,有可能成為多價亞單位疫苗的有效性劑。
1. 5硒和維生素E
近年發現硒(Se)對人體和動物的免疫功能有多方面的影響,李敬報道了NaZSeO3作為豬瘟兔化弱毒疫苗的強化劑。魏建忠等研究表明,新城疫含硒油佐劑疫苗接種肉雞的增重、血硒含量及HI抗體水平均顯著高于非含硒新城疫油性劑疫苗的接種。楊鴻等報道,在基礎日糧不缺硒的條件下,在疫苗飲水免疫時,于水中短時添加適量硒(約0.50-d.75mgKg),可明顯增強雛雞紅細胞免疫粘附功能和促進雛雞生長。鄧樺等給1日齡雛雞飼喂硒飼料(含硒0.18mg/Kg),并以飲水方式進行新城疫首免和二免,各試驗組分別于二次免疫前2天起連續3天以亞硒酸鈉飲水給硒。結果表明,試驗組雞的新城疫HI抗體滴度顯著高于不加硒對照組雞。姚金水報道了用ViTE-Se注射液作為蛋用雛雞的免疫增強劑,均取得較好的效果。還有報道將硒和VE加到ND滅活苗中,結果表明,硒和VE是理想的ND油佐劑滅活苗中的免疫調節劑,免疫雞HI效價較高,維持時間也長,個體間差異小。國外有人將維生素E(VE)加到油乳劑苗中,可增強免疫細胞的功能和增殖能力。另據報道,當疫苗中佐劑VE含量達20%和30%時,它能提高對NDVEDS76V和IBDV的體液免疫反應。
1.6霍亂毒素B亞單位佐劑
霍亂毒素(CT)是由霍亂弧菌產生的分子量為84KD的腸毒素,由1個A亞單位(CTA)和5個B亞單位(CTB)形成的五聚體共價連接而成。CTA為毒性亞單位,CTB為無毒的受體結合亞單位,可以和所有有核細胞膜上的神經節著脂(GMI)受體結合。hdmgren等研究表明,CT及CTB是一種較強的免疫佐劑,當CT或CTB與不相關抗原一同經粘膜途徑免疫動物時,可大大增強機體對特異性抗原的特異性粘膜Iga免疫應答和系統IgG免疫應答。Takada等以偽狂犬病毒糖蛋白(gb)作為抗原,將其與純化的CTB混合后一同經鼻腔免疫小鼠,同時將gb單獨免疫小鼠.結果表明免疫的小鼠都能誘導產生局部和系統抗體應答,但以CTB作為佐劑的免疫組,不論是鼻腔沖洗液還是血清中的抗體滴度均明顯的高于單獨gb免疫組. WU Hy等以免疫性很弱的鏈球菌表面蛋白抗原(AgUl/II)作為免疫原,對CTB的免疫佐劑活性和蛋白抗原載體進行了研究。又通過化學方法將CTB與Agi/ II偶連形成的偶連蛋白CTB-Agi/11或CTB與Agi/ 11混合物。經鼻腔和胃腸途徑免疫小鼠,結果兩種免疫途徑均能在血清和分泌物中誘導出較強的抗Agi/ 11特異性IgG和IgA抗體應答。Tamura等用流感病毒疫苗(HAV)或HAV+CTB鼻腔免疫小鼠。結果單獨免疫HAV只誘導低滿度(ZS)的抗HAV的血凝抑制抗體(HI)、而HAV+CTB組的HI滿度高達211。Oien等用呼吸道包涵體病毒(HRV)保護性抗原嵌合FG糖蛋白以CTB作為佐劑鼻腔免疫小鼠,并以鋁膠作為佐劑經非腸道途徑免疫的小鼠作為對照進行了實驗。結果表明,鋁膠佐劑組不產生局部抗體免疫應答,但兩種免疫途徑均能誘導產生對下呼吸道病毒感染提供保護作用的抗HRV血清抗體,而鼻腔免疫途徑則能誘導產生對上呼吸道的病毒感染提供保護的粘膜抗體應答,表明CTB是一種良好的粘膜佐劑。ToChikubo。等將CTB和牛血清白蛋白(BSA)混合后分別經鼻內和口服途徑免疫小鼠,鼻內免疫可產生高水平的BSA特異性血清和粘膜IgA抗體應答,而口服免疫僅產生中度水平的BSA特異性IgA應答。
Shi Chenhua等應用基因重組技術獲得CTB與乙性肝炎病毒PreS2抗原決定簇的融合蛋白,將此融合蛋白肌肉免疫小鼠可誘導出抗PreS2的特異性抗體,加入其他佐劑后并不能進一步增加融合蛋白的免疫應答反應,表明融合蛋白中的CTB起到了佐劑和輸送載體作用,為構建新一代基因工程疫苗提供了良好的基礎。
1. 7氧化甘露聚糖
據澳大利亞科學家報道,氧化偶連到蛋白抗原上的甘露聚糖(oxidised mannan)可作為很好的粘膜反應佐劑,誘導粘膜及血清抗體的產生。研究人員通過鼻腔免疫甘露聚糖氧化偶連的抗原后,發現甘露聚糖可明顯增加血清IgA、IgG以及粘膜IgA的產生,而且可在眼淚、陰道分泌物和唾液等粘膜分泌物中檢測到抗體。但是氧化偶連是甘露聚糖之佐劑作用所必需,簡單將甘露聚糖與蛋白抗原混合,或將與蛋白偶連的甘露聚糖還原后都無免疫佐劑作用。甘露聚糖在誘導血清IgA以及陰道和唾液分泌IgA的能力好于常用的霍亂毒素CT。
2、存在問題及展望
以上所述的佐劑種類繁多,效果也是明顯的,但它們也有一些不可避免的缺點,如脂質體的穩定性有待提高,氧化甘露聚糖與抗原結合方式局限,CTB發揮佐劑作用的機理不清楚,蜂膠佐劑注射部位形成腫塊等問題。另外一些佐劑由于制作繁瑣,價格昂貴也限制了它們的推廣使用。
免疫佐劑研究的主要趨勢:多來源、多途徑開發出低廉、高效、速效、長效的新型性劑,并探索性劑的作用機理。多糖類物質作為增強機體免疫功能的藥物已有大量研究,而作為免疫佐劑的研究僅限于對微生物來源的脂多糖和葡萄糖。事實上,多糖是一類十分重要的生物活性物質,一些多糖分別或同時具有調節淋巴細胞、吞噬細胞、白細胞介素、抗體水平以增強免疫功能;一些多糖可經化學修飾形成多孔微顆粒,具有濃縮和儲存抗原的作用。多糖微粒可耐受胃腸道的降解,可發展成口服免疫載體。因此,以多糖類物質為佐劑,既可發揮其增強免疫作用,又具有運載抗原、促進抗原提程的佐劑活性,這是研究性劑的新趨勢。