免疫佐剂是什么?关于免疫佐剂的科普介绍

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创闻用户 2022-07-27 14:22:26

免疫佐剂(adjuvant)是指预先或与抗原同时注入体内、可增强机体对抗原的应答或改变应答类型的非特异性免疫增强物质。免疫佐剂的来源有:生物和人工合成化合物。免疫佐剂常用于制备免疫血清和预防接种。

概述

免疫佐剂(adjuvant)是指预先或与抗原同时注入体内、可增强机体对抗原的应答或改变应答类型的非特异性免疫增强物质。在疾病的预防、治疗和科学实验中经常使用免疫佐剂以增强某些抗原的免疫原性,尤其对于免疫原性较弱的抗原以及免疫原剂量较少不足以引起有效免疫应答时,免疫佐剂起的作用尤为重要。免疫佐剂常用于制备免疫血清和预防接种。

佐剂的种类

传统佐剂

佐剂的种类很多,有来源于生物的、人工合成的、也有无机化合物,或多种混合的等。

生物来源的佐剂有①经处理或改造的细菌及其代谢产物,如卡介苗(BCG)、短小棒状杆菌(CP)、百日咳杆菌,以及霍乱毒素B亚单位(CTB)、革兰阴性菌细胞壁成分脂多糖(LPS)和类脂A、源于分支杆菌的胞壁酰二肽等;②细胞因子及热休克蛋白等。无机化合物佐剂如氢氧化铝等。有机物佐剂,如矿物油等。人工合成物,如多聚肌苷酸,胞苷酸(poly I:C)、脂质体等。像最常用于动物实验中的弗氏完全佐剂(Freund's complete adjuvant, FCA)属于混合型的,含有羊毛脂、矿物质油和灭活的结核杆菌(或BCG)。

新型免疫佐剂

传统佐剂虽然副反应低,对许多抗原具有促进免疫反应的作用,但对某些抗原不表现或仅有很低的免疫增强作用。因此,研制和开发新型佐剂,已成为新疫苗研究中的一个重要领域。

纳米粒子佐剂 纳米粒子一般是指粒径在1~100 nm范围内的超微粒子。纳米粒子能穿透组织间隙,也可通过机体最小的毛细血管,且分布面极广,易被消化和吸收,从而可最大限度地提高利用率。而且包裹或表面结合抗原的纳米粒子能使蛋白抗原的表面充分暴露,同时使抗原结构更稳定,能促进淋巴集结的摄取,在体内能引起强烈的特异性免疫反应。

分子佐剂 主要有CpG序列补体分子佐剂。CpG序列是指一类以非甲基化的胞嘧啶和鸟嘌呤核苷酸为核心的寡聚脱氧核糖核苷酸。CpG序列作为免疫佐剂有如下特点:(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。补体C3分子是连接机体天然免疫和获得性免疫的桥梁之一。用C3d分子作为佐剂来增强DNA免疫应答。C3d与特异性受体CR2(complement receptor 2)结合后,能提供共刺激信号,促进B细胞活化,促进抗体的亲和性成熟,维持免疫记忆,对机体的免疫反应有很强的正调控作用。

佐剂的作用机制

有关佐剂的作用机制尚不十分清楚,可能的机制有:

(1) 作为度菌在体内的贮存库 有长期和短期贮存库,后者产生持续式或脉冲式释放。铝盐佐剂和油包水乳剂是典型的短期贮存库,该种类型的抗原包裹于注射部位,因此不会由于肝脏的清除作用而丢失。

(2) 诱导并调节免疫应答 单独使用抗原一般不易引起有效的机体免疫应答,当在疫苗中加入佐剂后能够引起细胞/体液免疫应答。目前尚不清楚优剂是如何引起机体免疫应答的,但是很多试验结果表明一些佐剂作为微生物模式分子激活 DCS上的TLRs,进而引起肌体的细胞和体液免疫应答。

(3) 改变免疫应答方式 外源性抗原提呈过程首先要有专职抗原提呈细胞(APC)。 APC是外源性抗原进人机体后引发免疫应答的第一关。抗原被受体介导的胞吞作用或流动相胞饮作用摄取,产生的核内体与溶酶体融合,形成内溶酶体。该过程可能由粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)主导,它将 DC指引到局部输出淋巴结或脾脏,进行抗原加工或提呈。抗原在溶酶体中水解酶的作用下被水解成小肽,这些小肽与Ⅱ类 MHC结合,MHCⅡ已在内质网中进行装配并经过高尔基体加工。两者产生的复合物转运至APC表面,多肽与MHCⅡ发挥作用最终引起体液免疫反应。但是在使用了皂苷作为佐剂与乳清白蛋白的抗原表位混合后对动物进行免疫,可引起动物产生针对乳清白蛋白的特异性细胞毒性T细胞。由此可见,使用皂苷作剂改变了机体产生免疫应答的方式。

(4) 延长活化的免疫细胞存活时间 给动物注射纯化的蛋白质抗原会引起抗原特异性T细胞增殖,但是增殖的细胞很快就会死亡。因此,给动物免疫该类抗原很少会得到比免疫前更多的抗原特异性T细胞。该种活化引起的调亡(AICD)过程对于动物来说可能非常重要。因为利用该种方法,动物可以快速减少并清除那些对自身抗原有反应的T细胞从而避免获得自身免疫病。然而, AICD可能对动物也是有害的,因为如果快速清除的是入侵微生物的抗原符异性T细胞,那么动物就缺少抵抗外源微生物入侵的能力。人们发现在免疫动物的同时使用添加加热致死的结核分枝杆菌或大肠杆菌脂多糖(LPS)成分的不完全弗氏佐剂后,AICD就会降低。Mitchell等研究发现,佐剂在抑制AICD所起的作用在一定程度上是通过 IkB家族成员BCL3来实现的。他们使用基因芯片检测了使用佐剂的抗原免疫动物的RNA,发现BCL3的表达量增加了几十倍,并且在体外和体内试验中都发现当大量表达BCL3后多会减少 AICD。

佐剂的应用

免疫佐剂主要有以下两方面的应用:增强特异性免疫应答,用于预防接种及制备动物抗血清;作为非特异性免疫增强剂,用于抗肿瘤与抗感染的辅助治疗。

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