新型兽用疫苗佐剂研究进展
2023-09-22
来源:乌哈旅游
山东畜牧兽医 2016年第37卷 新型兽用疫苗佐剂研究进展 杨飞 (山东省枣庄市峄城区畜牧兽医局277300) 中图分类号:¥851.33 文献标识码:A 文章编号:1007.1733(2016)12.0094.03 产技术得到不断突破,但其抗原常常不能诱导较强的免 相比于传统的灭活或活体疫苗,由基因工程重组抗 原或化学合成多肽组成的现代疫苗往往存在免疫原性弱 等问题,需要免疫佐剂来增强其作用。疫苗佐剂能够提 高机体对抗原的适应性免疫应答,在疫苗的研发中具有 重要的作用。随着药物研发的不断进步,近年来国内外 出现了许多新型佐剂。尽管传统的铝盐佐剂是目前唯一 全球公认的人用佐剂,但存在激发细胞免疫应答能力差 等不足,因此,需要研发更为安全有效的兽用新型佐 剂,尤其是安全无毒、能够刺激较强细胞免疫应答的佐 剂,以及适合粘膜疫苗,亚单位疫苗及DNA疫苗等的免 疫佐剂。本文分类阐述了近年来疫苗佐剂的最新研究进 展及应用概况,总结了佐剂对免疫系统的影响和作用机 制,临床有效性和不良反应,以及新型佐剂研发最新关 注热点。 疫应答【2】。因此要使新型疫苗的缺点得到弥补,最常用的 方法是以适当的佐剂与之配合使用。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,因此新型 佐剂的研究工作已经逐渐引起科研工作者的注意。 1纳米粒子佐剂 (1)纳米粒子一般是指粒径在1~100nm范围内的超 微粒子,纳米技术是指在1~lOOnm的量度范围内研究原 子、分子的结构及相互作用并加以应用的技术,物质用 纳米技术细化之后,具有比表面积大,表面活性中心 多,反应活性高,吸附和催化能力强的特点,因此会产 生体积效应,表面效应,量子尺寸效应,目前关于纳米 材料用作疫苗佐剂,已受到极大重视,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,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,在体内能引起强烈的特异性免疫反应。(2)大量 疫苗佐剂是能够提高机体对抗原的适应性免疫应答 的物质I¨】,能够在免疫反应低下的动物中诱导全面持久 的免疫应答,因此疫苗佐剂在疫苗的研发中具有重要的 作用。传统兽用疫苗中常用的佐剂有铝盐佐剂和油佐 剂。铝盐佐剂为目前应用最广泛的一类佐剂,但其在诱 导细胞毒性T细胞及Thl型反应中作用很有限 在同高纯 度的小分子蛋白抗原共同使用时不能引起足够的抗体应 答【I】。油佐剂疫苗在促进疫苗效果方面优于铝盐佐剂疫 苗,但由于油佐剂皮下注射会引起炎症、溃疡和肉芽 的实验都表明,纳米粒子佐剂可有效提高细胞免疫,体 液免疫和黏膜免疫,美国密歇根州大学生物纳米科技中 心,将小鼠免疫流感病毒A和纳米乳剂的混合物免疫小 鼠,20d后用致死剂量的流感病毒感染小鼠,结果免疫动 物受到了完全的保护,而接种了甲醛灭活病毒或纳米乳 剂的小鼠,则发展为病毒性肺炎,6d后死亡【】 。Stieneker 等发现聚甲基丙烯酸甲酯纳米粒子对大鼠体内的AIDS疫 肿,且不易代谢。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【 。目前,随着基因工程 苗起辅助作用时,与氢氧化铝辅助作用相比,抗体的滴 亚单位疫苗及DNA疫苗的研究,高度纯化新型疫苗的生 往发生过犬的突发死亡的,应结合地域特点,及时开展 度妻高出100~1000倍[1 。柴家前等通过专门技术制备纳 m 关工作者的意见,方可给出诊断结论。(4)有些疾病具 有典型的地域特征,如雪盲症。该病只在常年积雪且海 拔较高的地区发生。这就需要相关工作人员对犬异地作 业时根据地方特征,提前做好防护准备。而长期在此工 作的军警犬,需要提前对其做好相关的防护计划和措 对微量元素的检测工作。微量元素如存在偏低或严重不 足的情况,可适当在日粮中逐渐补充该微量元素。(2) 不同地区饮水、地面矿物质的含量差异较大,长时间作 用机体后,也可能会导致一些疾病的发生。但是像因慢 性砷中毒导致的肿瘤性疾病,其病因容易被忽视。作为 警犬繁育工作者和兽医工作者,也应密切关注周边环境 中,犬的疾病发生情况。可以通过定期走访调查的方式 施,应定期开展对犬的健康检查。确保疾病发生有较 好、较快的转归。 参考文献 【l】方向柒.猪硒缺乏引起跋行和趴窝[J]l中国兽医杂志.2000,l:32. [2]姚伟华,姚晓东,刘跃生等.幼犬硒缺乏症的诊断与防治[J].上海 畜牧兽医通讯,2011,6:86. 来获取周边环境中的犬是否存在因水质污染或微量元素 的变化而导致疾病的发生。(3)需要注意的是,微量元 素的缺乏或过多与疾病发生关系之间的论证,需要严密 科学的进行。尤其在死亡报告或病历诊断报告中,应配 合相关的血液检查、影像学检查以及组织病理学检查 等。在对系统检查的数据进行分析后,应综合至少3位相 [3】张福存,文冬光,郭建强等.中国主要地方病区地质环境研究进展 与展望[J].中国地质,2010,37(3):551.562. (收稿日期:2016-10-25) 2016年第12期(总第239期) 米蜂胶颗粒(NPP),发现NPP使雏鸡血液中的T淋巴细胞比 文献综述 外,枸杞多糖作为甲肝疫苗的佐剂效果与铝佐剂相似, 且与铝佐剂有协同作用。谢勇等研究发现以壳聚糖为佐 率和RBC2C3bR花环率都极显著增加,而RBC21C花环率 显著降低【 。纳米佐剂是目前研究的热点,可避免传统疫 苗的载体效应发生,还可提高生物利用率,提高制剂的 均匀性,分散性和吸收}生,具有较理想的免疫增强作用。 剂的幽门螺杆菌蛋白抗原对幽门螺杆菌感染具有免疫保 护作用,可明显促进TH2细胞因子的分泌,且与CT有协 同作用【1 。林树乾等发现黄芪多糖与金黄色葡萄球菌灭 2天然来源的佐剂 活苗联用后可以显著提高血清抗体滴度且抗体维持一个 较高水平㈣。 2.1蜂胶蜂胶是蜜蜂从植物中采集的树脂、花粉及蜂 蜡等混合物,内含几十种生物活性物质、多种维生素、 3脂质体 脂质体是单层磷脂或由数层可溶性物质隔开的呈同 心圆状排列的连续多层磷脂所组成的脂质小囊,既是抗 氨基酸、脂肪酸、多糖及酶等,具有广谱抗病毒、抗细 菌和抗霉菌作用。其具有增进机体免疫功能和促进组织 再生的作用,应用蜂胶或配合抗原能增强免疫功能以及 补体和吞噬细胞活力,增加白细胞的产生和抗体产量, 并使特异性凝集素的产生大大增加。赵恒章等以油乳 剂、蜂胶和铝胶为佐剂,按一定比例配制成巴氏杆菌的 灭活苗【6】。经试验证明,该疫苗安全,有效,其中铝胶苗 的效果不及蜂胶苗和油苗,油苗的保护期和蜂胶灭活苗 的保护期相当,但蜂胶灭活苗的抗体水平上升速度比油 苗快且保护率高。欧阳素贞在大肠杆菌病多价蜂胶苗对 肉仔鸡免疫效果的跟踪研究中证明,该蜂胶疫苗对禽大 肠杆菌病的免疫效果可靠f ;另外发现淫羊霍 蜂胶佐剂 不仅能提高小鼠外周血T淋巴细胞的转化率,而且影响抗 环磷酸胺对T淋巴细胞的抑制作用,使受抑制的T淋巴细 胞转化活性基本恢复正常,并能刺激T,B淋巴细胞活 化,显著提高CTL活性【8]。 2.2 多糖,糖苷及复方中药 多糖是一类具有广泛生物 活性的生物大分子物质。植物多糖来源于植物的根、 茎、叶、皮、种子和花,由相同或不同单糖以a或B.糖苷 键所组成,分子量数万甚至数百万。其具有抗菌、抗病 毒、抗寄生虫、抗感染、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、降 血糖、降血脂等功用,对机体毒副作用小。中药多糖特 别是补益类中药多糖一般都有增强机体免疫功能的作 用,而对正常细胞没有毒副作用,是良好的生物反应调 节剂,很有希望开发成为新型疫苗佐剂,从中草药植物 中提取糖苷,与病毒及类脂混合,在一定条件下形成一 种性能稳定的复合制剂,免疫增强作用明显,此外,一 些复方中药也可作为佐剂,如紫术散,当归补血汤等, 对免疫激活和提高免疫都有很大的作用。总之,中药佐 剂安全,有效,可靠,稳定,是一个很有发展前景的佐 剂,但因其产地不同,采收时间差异,有效成分的含量 不如西药那样容易确定,另外一些佐剂制作烦琐,价格 高,效果不稳定,限制了它的推广使用,目前将中药作 为疫苗佐剂研究存在很多问题,如分子结构不明确,质 量标准不易控制,生物活性的影响因素多等。柳钟勋从 当归中提取的当归多糖(ASDP)和当归内酯(ASDE3)作为 乙肝疫苗基因工程疫苗佐剂,发现ASDP/ASDE3的免疫效 果明显优于铝佐剂,且有效剂量范围广,毒性小【 。另 原载体,也是免疫佐剂。其具有多种优点:安全性高, 天然靶向型,能降低被包裹抗原的毒性,增强动物对抗 原物质的耐受性,提高抗原稳定性,延长疫苗使用期, 降低贮存条件。但又存在由于所用材料的尾部脂肪酸有 不同程度的双链,导致贮存时会随时间而逐渐氧化,产 生溶血磷脂;小脂质体倾向于相互融合成大脂质体,在 融合过程中可导致包入的抗原释放等缺点。7O年代Edgar 等系统研究了LPS的性质并用沙门氏菌的LPS水解得到 MPLA,发现MPLA对患肿瘤的几内亚猪有保护作用,而 其毒性只占LPS的0.08%。近年来,人们做了很多工作来 验 ̄iEEdgar的工作。IL.1b是一种促炎症因子,在小鼠的研 究【l 中,MPLA强烈刺激IL.1b的mRNA翻译,相似的模 式在后来研究中再次发现【l8】,小鼠脾脏在注射MPLA后强 烈表达IL.1b,但血清中IL.1b含量相比注射LPS组小鼠要 低很多。由此可知MPLA与LPS同样具有刺激促炎症因子 IL-1b的作用,但MPLA作用下IL—lb只被限制在特定部位 起作用。刘湘涛等报道,用脂质体、油乳剂、明矾及金 黄色葡萄球菌免疫复合物为佐剂,分别与禽多杀性巴氏 杆菌的主要保护性抗原荚膜多糖(cPs)配制成疫苗免疫 鸡,结果显示,脂质体组的IgG抗体水平高,抗体持续时 间最长¨ 。脂质体还是一种有效的黏膜免疫佐剂,能诱 导分泌型IgA(sigA)的产生。Alezn等认为,脂质体疫苗 经下呼吸道免疫雌性小鼠,除诱导全身IgG和呼吸道sIgA 分泌外,还可诱导阴道分泌物中产生特异性IgA,即远端 黏膜区产 ̄ESigA。 4细胞因子 细胞因子可调节细胞增殖分化并诱导细胞发挥功能的 高活性多功能多肽蛋白或糖蛋白。其具有明显的免疫佐 剂效应,可增强病毒、细菌和寄生虫疫苗的保护效应, 激发对肿瘤抗原的免疫反应。先前研究得出细胞因子通 过免疫调节提高抗原提呈能力,诱导并增强CTL的作用; 细胞因子佐剂能使机体持续产生抗体,并阻碍淋巴滤泡 中生发中心的形成;细胞因子能将B细胞与外周隔绝,使 抗体生成下降,从而起到阴性免疫调节作用。 4.1粒细胞一巨噬细胞集落刺激因子(GM.CSF1 GM.CSF 能募集并活化APC,增强初级免疫应答。但GM.CSF的实 95 山东畜牧兽医 际应用受限于其毒性,需要多次注射和异源免疫【 】。在 有关人用疫苗佐剂研究中上市产品主要用于癌症化疗引 2016年第37卷 【4]张延龄,张晖.疫苗学[M].北京:科学出版社,2004.300—314. 【5]柴家前,王玲,庞听,&沈志强.纳米蜂胶颗粒对鸡免疫功能的影 响[J].畜牧兽医学报.2002.33(4):412.416. 起的骨髓移植。可作为疫苗和单抗的复合佐剂,在上市 适应症范围内有较好的耐受性【 。 [6]赵恒章,余燕,李国旺等.兔巴氏杆菌蜂胶苗的制备及免疫效果试 验[J]l中国草食动物,2008,28(6):49.50. [7]欧阳素贞,王双山,张福良等.肉鸡大肠杆菌多价灭活蜂胶苗的研 制[J】.中国兽医学报,2005,25(3):253—254. 4.2白介素.12(IL。12)IL.12是目前发现的主要由B细胞 产生的细胞因子,与IL.2有协同作用。除此之外,IL.12 可提高黏膜和体液免疫应答中IgG2a和IgA的水平,明显 降低细菌的侵入量[1 。研究证明,其可激活Thl细胞,有 望用于临床试验的细胞因子佐剂。它加强Thl型细胞免 [8]欧阳素贞,王双山,田素香等.淫羊藿一蜂胶合剂促进鸡细胞免疫 的研究【J].畜牧兽医学报,2006,37(1):80.83. [9]柳钟勋,左增艳.ASDP/ASDE3作为乙型肝炎基因工程疫苗新型 疫,目前正在进行AIDS和肿瘤治疗的临床试验【2”。 4.3 白介素I(IL-1)IL.1是由抗原.抗体复合物、炎性细胞 因子IL.1家族与OVA和破伤风毒素的联合免疫,提高血清 和黏膜中IgG和IgA的水平,增强细胞免疫应答[1 。近年 来,IL.1介导固有炎性反应,其佐剂性质引起了研究者们 越来越多的关注。细胞因子可以与DNA疫苗中的抗原共 表达,提高DNA疫苗的效应[2 。但是由于表达和纯化的 成本高,免疫时需多次注射,因而未得到广泛应用。 5展望 以上所述的佐剂种类繁多,效果明显,但它们也有 一些不可避免的缺点,合理选择和使用佐剂不但可以节 约抗原的使用量,还可以迅速刺激免疫系统,增强免疫 应答,特别对免疫力低下的动物意义重大。为了追求可 以以最小的免疫刺激即可引起适当的免疫促进作用,粘 度较低、颗粒大小均匀、稳定性良好,在机体内存在时 间较长,并可提高血中抗体浓度,局部反应轻微,且无 不良反应等的理想免疫佐剂,已逐步成为研究的热点。 以多糖类物质佐剂为例,一些多糖分别或同时具有调节 淋巴细胞、吞噬细胞、白细胞介素、抗体水平以增强免 疫功能;一些多糖可经化学修饰形成多孔微颗粒,具有 浓缩和储存抗原的作用。多糖微粒可耐受胃肠道的降 解,可发展成口服免疫载体。可见,随着分子免疫学等 基础理论的快速发展,免疫佐剂的作用不再局根于增强 免疫应答,而更着重于其诱导机体选择性地产生有效防 御相应病原体感染的特异性的免疫应答并减少抗原物质 的副作用。目前对免疫佐剂研究的主要趋势是多来源、 多途径开发出低廉、高效、速效、长效的新型佐剂并探 索其作用机理。随着佐剂大量出现的同时,随之而来的 是对其安全性的担忧。因此,未来的工作重点之一应是 深入研究佐剂的作用机制,全面推测其对免疫系统的影 响,寻找并建立合理可靠的动物模型,预测免疫毒性发 生的可能性。 参考文献 【l】周慧,李盛贤,平文祥.佐剂的研究进展[J].生物技术,2004,14(4) 84—84. 【2]姜平.兽医生物制品学[M】.北京:中国农业出版社,2003.50.56. 【3】李忠明.当代新疫苗[M].北京:高等教育出版社,2001.93.101. 复合佐剂的效果及安全性[J]_病毒学报,1992,8(4):309・314. 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