耿風(fēng)廷 張彩喬
(華北制藥金坦生物技術(shù)股份有限公司,河北 石家莊 050000)
“Adjuvant”,即佐劑,最早來源于希臘語“adjuvare”,也就是幫助的意思[1]。免疫佐劑是指與抗原同時或預(yù)先應(yīng)用,能增強(qiáng)機(jī)體針對抗原的免疫應(yīng)答能力,或改變免疫反應(yīng)類型的物質(zhì),其中鋁佐劑是目前應(yīng)用最廣的種類。
鋁佐劑作為疫苗佐劑已使用80 余年,它能從溶液中強(qiáng)烈吸附蛋白質(zhì)抗原,形成沉淀。當(dāng)其接種到機(jī)體內(nèi)后可形成一個“抗原庫”,緩慢釋放出抗原,充分延長了抗原的作用時間。同時還能促進(jìn)局部(注射部位)巨噬細(xì)胞的應(yīng)答。
鋁佐劑(aluminum-containing adjuvants)包括:氫氧化鋁佐劑(aluminium hydroxide adjuvant)和磷酸鋁佐劑(aluminium phosphate)兩種。在使用過程中氫氧化鋁以其本身的特點而使用更加廣泛。氫氧化鋁佐劑是纖維狀粒子,等電點(ipe)l1.4 。這種粒子聚集后以松散的形式存在。在化學(xué)上,氫氧化鋁佐劑是以鋁羥基形式存在的,其羥基可以提供或接受質(zhì)子,從而表現(xiàn)為兩性化合物。在pH 7.4 的溶液中呈陽離子形式存在,是陰離子抗原的良好吸附劑。
氫氧化鋁佐劑的抗原吸附率很重要,氫氧化鋁佐劑吸附抗原主要依靠疏水作用力、靜電引力、配體交換。氫氧化鋁佐劑表面的羥基可以提供抗原吸附的基礎(chǔ),在抗原和佐劑存在相反電荷的情況下,靜電引力為主要作用力,且靜電吸附是三種作用力中最普遍的,而配體交換作用是最強(qiáng)的一種[2-3]。
(1)抗原物質(zhì)混合佐劑注入機(jī)體后,改變了抗原的物理性狀,可使抗原物質(zhì)緩慢地釋放,延長了抗原的作用時間;
(2)佐劑吸附了抗原后,增加了抗原的表面積,使抗原易于被巨噬細(xì)胞吞噬;
(3)佐劑能刺激吞噬細(xì)胞對抗原的處理;
(4)佐劑可促進(jìn)淋巴細(xì)胞之間的接觸,增強(qiáng)輔助T 細(xì)胞的作用;
(5)可刺激致敏淋巴細(xì)胞的分裂和漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體。故免疫佐劑的作用可使無免疫原性物質(zhì)變成有效的免疫原;
(6)可提高機(jī)體初次和再次免疫應(yīng)答的抗體滴變;
(7)改變抗體的產(chǎn)生類型以及產(chǎn)生遲發(fā)型變態(tài)反應(yīng),并使其增強(qiáng)。
任何佐劑對機(jī)體都有副作用,氫氧化鋁佐劑與抗原結(jié)合后有一定幾率人體注射會出現(xiàn)注射位點反應(yīng):腫脹、紅斑、疼痛、硬結(jié)和瘀斑;此外,還有極小幾率出現(xiàn)全身反應(yīng),包括發(fā)熱、疲勞、肌痛、腹瀉、頭暈、嘔吐等,但以上均是輕度和暫時的局部和全身反應(yīng),所有癥狀在注射72小時內(nèi)均可以恢復(fù),在加強(qiáng)免疫(28 天)后反應(yīng)更加輕微。有實驗證明,氫氧化鋁佐劑在0.5,0.6mg/ml 用量下不僅有效,而且對人體也是安全的,雖有個別病例會出現(xiàn)局部副反應(yīng),但短期內(nèi)會迅速消失[4-5]。
從免疫學(xué)觀點來看,納米佐劑均勻性好,包裹或吸附的抗原顆粒正是巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的首選吞噬目標(biāo),為實現(xiàn)機(jī)體有效的免疫反應(yīng)完成了重要的一步,而且納米佐劑與多肽抗原或DNA 疫苗連接后,可以避免常規(guī)佐劑的載體效應(yīng)發(fā)生,保護(hù)抗原。
納米級物質(zhì)介于宏觀和微觀狀態(tài),在該過渡狀態(tài)的物質(zhì)具有神奇而誘人的現(xiàn)象,僅在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域就獲得廣泛應(yīng)用:粒徑介于20~100nm 之間、呈均勻分散性的納米粒子具備殺死癌細(xì)胞、不破壞正常細(xì)胞的奇特功效,例如具有這種“鐘馗”秉性的經(jīng)基磷灰石納米材料;納米微粒載體可攜帶抗體、受體和核酸等,通過抗原-抗體和受體-配體的特異性結(jié)合,在體內(nèi)起著“生物導(dǎo)彈”的作用。將納米技術(shù)應(yīng)用于佐劑方面,主要是利用其表面效應(yīng):即納米粒子表面原子與總原子數(shù)之比隨粒徑的變小而急劇增大后引起的性質(zhì)上的變化。
總之,納米鋁佐劑優(yōu)于目前的常規(guī)鋁佐劑。如何將其更好地應(yīng)用于更多的疫苗,使其誘導(dǎo)出強(qiáng)大的細(xì)胞免疫,這是未來研究的關(guān)鍵問題,相信通過更深入的研究。特別是納米生物學(xué)行為研究,納米鋁佐劑將呈現(xiàn)可喜的前景。
[1]Robert L Hunter1Overview of vaccine adjuvants :present and future[J].1Vaccine,2002,20:S7-S121.
[2]Vogel FR,Hem SL.In:Plokin SA,Orenstein WA,editors.Vaccines[M].4th ed.New Yoke:Elsevier,2003(Chapter6).
[3]Yi Shi,Ham HogenEsch,Stanley L Hem,et al.Change in the degree of adsorption of proteins by aluminum-containing adjuvants foolowing exposure to interstitial fluid:freshly prepared and aged model vaccines[J].Vaccine,2002,20:80-85.
[4]Treanor JJ,Campbell JD,Zangwill KM,Rowe T,Wolff M.Safety and immunogenicity of an inactivated subvirion infl uenza A(H5N1)[J].vaccine.N Engl J MED,2006,354:1343-1351.
[5]Bresson JL,Perronne C,Launay O,et al.Safety and immunogenicity of an inactivated split-virion infl uenza A/Vietnam/1194/2004(H5N1)[J].vaccine:phase I randomized trial.Lancet,2006,367:1657-1664.