鄧博 馬兵 劉丹 冷希崗 劉蘭霞
中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所,天津300192
免疫佐劑是指可以非特異性增強(qiáng)免疫應(yīng)答強(qiáng)度或改變免疫應(yīng)答類型,但自身卻無抗原性的制劑。由于多數(shù)情況下機(jī)體的自發(fā)性腫瘤免疫原性很弱,且容易誘導(dǎo)產(chǎn)生腫瘤免疫逃逸現(xiàn)象,導(dǎo)致機(jī)體對腫瘤出現(xiàn)免疫耐受。而免疫佐劑可通過增強(qiáng)腫瘤抗原的免疫原性、促進(jìn)腫瘤抗原提呈進(jìn)而誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答,故免疫佐劑在腫瘤免疫疫苗的發(fā)展中具有重要意義。
免疫佐劑的作用機(jī)制不盡相同,根據(jù)其作用特點(diǎn)可大致分為以下4 類。
長期以來,疫苗注射位點(diǎn)的抗原存儲庫效應(yīng)一直被認(rèn)為是免疫佐劑的主要作用機(jī)制之一。大量研究結(jié)果表明,佐劑可通過在注射位點(diǎn)存儲抗原并進(jìn)行緩慢釋放,達(dá)到對免疫系統(tǒng)持續(xù)刺激的目的,從而提高免疫反應(yīng)。例如鋁鹽佐劑是將抗原與佐劑成分混合成凝膠狀態(tài),當(dāng)混合后的鋁鹽佐劑被注入機(jī)體后,會在體內(nèi)形成一種“存儲庫”,這些不溶性凝膠狀顆??晌讲⒎稚⒖乖镔|(zhì),使抗原的表面積增加,在注射部位形成一個(gè)肉芽腫。肉芽腫中的抗原會緩慢滲透入機(jī)體中,將原本僅能在注射部位短暫停留的抗原保存數(shù)周之久,達(dá)到長時(shí)間持續(xù)刺激免疫系統(tǒng)的目的。
存儲庫效應(yīng)一直被認(rèn)為是所有佐劑發(fā)揮作用的必需機(jī)制。直到近些年,研究者發(fā)現(xiàn)并非所有的免疫佐劑被注入人體后均會形成存儲庫。Hutchison等[1]利用熒光標(biāo)記角鯊烯和抗原,并對其肌肉注射部位進(jìn)行監(jiān)視,分別于注射后6 h 和120 h 取樣。測定結(jié)果顯示,注射后6 h,只有10%的角鯊烯和25%的抗原物質(zhì)仍停留于注射部位;注射后120 h,僅剩5%的角鯊烯和0.05%的抗原物質(zhì)停留于注射部位,表明MF59 并不能在注射部位產(chǎn)生存儲庫效應(yīng),從而影響抗原在體內(nèi)的釋放以及分布。
上述研究結(jié)果表明,雖然存儲庫效應(yīng)是免疫佐劑的重要作用機(jī)制之一,但并非是所有佐劑發(fā)揮作用的必需機(jī)制。對于抗原存儲庫效應(yīng),還需繼續(xù)研究并進(jìn)一步認(rèn)識其作用意義。
有些佐劑在一定程度上可促進(jìn)樹突狀細(xì)胞(dendritic cells,DCs)的活化與成熟,增強(qiáng)抗原呈遞。佐劑不僅可促進(jìn)抗原呈遞細(xì)胞(antigen-presenting cells,APCs)的活化與成熟,還可激活共刺激因子CD80 與CD86 的表達(dá)以及多種細(xì)胞因子的分泌。近年來人們發(fā)現(xiàn),多種類型佐劑均具有類似作用。例如鋁佐劑可通過增強(qiáng)DCs 對抗原的攝取,改變抗原呈遞的作用時(shí)間及作用強(qiáng)度,最終達(dá)到增強(qiáng)免疫反應(yīng)強(qiáng)度的目的。與此同時(shí),DCs 表面的脂類化合物還可與鋁佐劑結(jié)合,通過降低對DCs 所攝抗原的降解提高APCs 對抗原的利用效率。MF59 不僅可作為運(yùn)輸抗原的遞送系統(tǒng),增強(qiáng)胞吞胞飲作用,還可通過刺激免疫細(xì)胞產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,進(jìn)而促進(jìn)免疫細(xì)胞對抗原的攝取呈遞,激活局部免疫反應(yīng)。此外,一些新型佐劑例如CpG-ODN,不僅可直接影響APCs的活化與成熟,還可通過作用于B 細(xì)胞、自然殺傷(natural killer,NK)細(xì)胞等免疫細(xì)胞使其分泌細(xì)胞因子,間接促進(jìn)APCs 活化,增強(qiáng)抗原攝取呈遞能力,誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的產(chǎn)生[2]。
近年來,許多研究者發(fā)現(xiàn)一些佐劑可促進(jìn)包括黏附分子、趨化因子在內(nèi)的多種細(xì)胞因子分泌[3],并可誘導(dǎo)體內(nèi)的固有免疫細(xì)胞向注射位點(diǎn)募集。MF59、Toll 樣受體9 和鋁佐劑等免疫佐劑均可在一定程度上調(diào)控趨化因子、黏附分子、固有免疫受體、細(xì)胞因子等基因的表達(dá)。其中MF59 不僅可誘導(dǎo)單核細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、嗜中性粒細(xì)胞、DCs 等免疫細(xì)胞向疫苗注射位點(diǎn)募集,產(chǎn)生局部免疫活性環(huán)境,而且在注射位點(diǎn),MF59 對黏附分子、趨化因子等相關(guān)基因的上調(diào)作用亦十分顯著。
佐劑可通過上調(diào)多種細(xì)胞因子的表達(dá)水平達(dá)到迅速產(chǎn)生強(qiáng)烈免疫反應(yīng)的目的。雖然目前已發(fā)現(xiàn)多種佐劑可使免疫細(xì)胞向注射位點(diǎn)募集,但募集原理以及募集而來的免疫細(xì)胞如何發(fā)揮作用仍不明確,還需進(jìn)一步的研究證明。
炎性小體是細(xì)胞內(nèi)的一種多蛋白聚合物,其屬于 NOD 樣受體家族(NOD-like receptors,NLRs)。NL-RP3 是炎性小體的成員之一,可識別傳遞入胞內(nèi)的危險(xiǎn)信號。當(dāng)鋁佐劑隨疫苗共同被注射入小鼠體內(nèi)后,會引起注射位點(diǎn)的組織壞死,同時(shí)還會產(chǎn)生尿酸;機(jī)體在上述作用下會發(fā)出危險(xiǎn)信號,此時(shí)NL-RP3 可識別危險(xiǎn)信號,介導(dǎo)caspase-1 活化,刺激白細(xì)胞介素 18(interleukin-18,IL-18)、IL-1β 和 IL-33的分泌[4]。值得注意的是,鋁佐劑對炎性小體的激活作用并非在所有情況下均有效,其激活效果可能與鋁鹽佐劑的組成及所用小鼠的品系等因素有關(guān),具體的作用機(jī)制尚未完全闡明,還需進(jìn)一步研究。
弗氏佐劑(Freund′ s adjuvant,F(xiàn)A)為標(biāo)準(zhǔn)的抗原傳遞系統(tǒng)佐劑,通過誘導(dǎo)體內(nèi)細(xì)胞因子的表達(dá)從而介導(dǎo)體液免疫和細(xì)胞免疫的產(chǎn)生,進(jìn)而發(fā)揮佐劑作用。FA 一般分為弗氏完全佐劑(Freund′s complete adjuvant,F(xiàn)CA)和弗氏不完全佐劑(Freund′s imcomplete adjuvant,F(xiàn)IA)兩類。其中 FCA 可誘導(dǎo) Th1 型細(xì)胞因子的表達(dá),激發(fā)機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫,而FIA 只能通過誘導(dǎo)Th2 型細(xì)胞因子的表達(dá)激發(fā)機(jī)體的體液免疫。FA 因其極高的佐劑活性而被廣泛用于科研工作中,但嚴(yán)重的不良反應(yīng)限制了其臨床應(yīng)用。目前除少數(shù)獸用疫苗如口蹄疫疫苗使用FIA外[5],F(xiàn)A 極少用于動物免疫[6]。FA 的主要不良反應(yīng)表現(xiàn)在:①FA 制成疫苗后溶液黏稠,不易保存和注射。②FCA 含有分枝桿菌,會在結(jié)核素檢查中呈陽性反應(yīng)。③FA 含有油性成分,局部易形成無菌性囊腫,造成組織損傷。
油乳佐劑是最早被人們關(guān)注的佐劑之一,是由乳化劑和油類物質(zhì)按特定比例混合而成。油乳佐劑一般分為油包水(W/O)型乳劑和水包油(O/W)型乳劑。這兩種類型的油乳佐劑各有其特點(diǎn),油包水型乳劑可在注射位點(diǎn)形成存儲庫,長時(shí)間持續(xù)刺激免疫系統(tǒng),但其質(zhì)地黏稠,易對組織造成傷害,安全性較低;水包油型乳劑的安全性相對較高,但其佐劑活性弱,作用效果較差。
針對油乳佐劑的上述問題,可將毒性較大的礦物油換成可在體內(nèi)代謝排出的可代謝油,以此來制備更加安全高效的油乳佐劑。MF59[7]作為新型水包油型納米油乳佐劑,很好地解決了傳統(tǒng)油乳佐劑毒性大的問題。MF59 是由司盤85 和吐溫80 制得的水包鯊烯乳劑,主要通過激活機(jī)體的Th2 型體液免疫應(yīng)答反應(yīng)來發(fā)揮佐劑作用,同時(shí)也可在一定程度上提高機(jī)體的細(xì)胞免疫水平。經(jīng)研究結(jié)果證實(shí),MF59 發(fā)揮作用主要是依賴于凋亡相關(guān)的斑點(diǎn)樣蛋白通路和髓樣分化因子88,MF59 可通過增強(qiáng)APCs的抗原呈遞作用,刺激APCs 向淋巴結(jié)遷移,誘導(dǎo)免疫相關(guān)基因的表達(dá),在注射位點(diǎn)產(chǎn)生免疫激活性的局部微環(huán)境[8]。另外,作為流感的高發(fā)人群,老年人的自身免疫力較弱,流感相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)病率高,常規(guī)疫苗往往達(dá)不到很好的效果。為此一些研究者對新型MF59 佐劑流感疫苗進(jìn)行了相關(guān)系統(tǒng)性評價(jià)。臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示,在老年患者接種此類疫苗后,慢性阻塞性肺疾病、急性冠狀動脈粥樣硬化等流感并發(fā)癥的預(yù)防成功率達(dá)80%以上,遠(yuǎn)超同類型的其他疫苗[9]。與此同時(shí),MF59 還是繼鋁鹽佐劑之后唯一被歐盟批準(zhǔn)可作為人用佐劑用于流感疫苗中。
鋁鹽佐劑是指含有Al3+的無機(jī)鹽,常以Al(OH)3、AlPO5等形式存在。因其成本低、使用便捷、毒性小等優(yōu)點(diǎn),已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,同時(shí)其也是最早被應(yīng)用于臨床的免疫佐劑。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),Al3+可激活細(xì)胞內(nèi)源性免疫應(yīng)答相關(guān)的Nalp3 炎性復(fù)合體,從而誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分泌IL-18、IL-1β 等促炎癥因子。進(jìn)一步的研究結(jié)果顯示,Al(OH)3佐劑可激活 Th2 細(xì)胞分泌 IL-4 因子,通過上調(diào) CD86、CD83 等細(xì)胞因子和主要組織相容性復(fù)合體-Ⅱ類分子的分泌,從而刺激機(jī)體產(chǎn)生Th2 型體液免疫應(yīng)答。雖然鋁鹽佐劑的用途廣泛,但仍存在一些缺陷。如在實(shí)際應(yīng)用中,鋁鹽佐劑會首先于腦部沉積,對神經(jīng)系統(tǒng)造成一定損傷,還可能在注射部位出現(xiàn)輕度局部反應(yīng),形成肉芽腫;鋁鹽佐劑僅對體液免疫有明顯的激活作用,對細(xì)胞免疫的激活作用并不明顯;相比于大多數(shù)佐劑來說,鋁鹽佐劑的佐劑活性較弱,對許多抗原的佐劑效果并不明顯[10]。
近年來,隨著免疫學(xué)、細(xì)胞分子學(xué)等學(xué)科的高速發(fā)展,對于鋁佐劑的劑型及作用機(jī)制的研究也愈發(fā)深入。聯(lián)合佐劑[11-12]和納米鋁佐劑成為鋁佐劑改良最熱門的兩個(gè)研究方向,深受研究者們的重視。AS04 作為聯(lián)合佐劑的代表,也是目前世界上使用最廣泛的乙型肝炎病毒疫苗,其由Al(OH)3、單磷酰脂質(zhì)體A 和兩種乙型肝炎病毒型蛋白組成,其中單磷酰脂質(zhì)體A 為Toll 樣受體4 激動劑,可促進(jìn)細(xì)胞因子的分泌,增強(qiáng)疫苗引發(fā)的免疫反應(yīng),使疫苗具有良好的免疫原性。與鋁佐劑相比,AS04 的使用劑量較少、免疫刺激效果好,很好地彌補(bǔ)了鋁佐劑易出現(xiàn)局部不良反應(yīng)、活性較弱的問題。納米鋁佐劑具有粒徑小、吸附能力強(qiáng)、吸收迅速、炎癥反應(yīng)輕、起效快等優(yōu)點(diǎn),被研究者們廣泛研究,但尚未應(yīng)用于臨床。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),在不影響佐劑活性的前提下,納米鋁佐劑可于121 ℃下滅菌30 min,這為其在未來生產(chǎn)研發(fā)過程中的安全性提供了很大保障[13]。在作用機(jī)制方面,系統(tǒng)生物學(xué)的進(jìn)步為Al(OH)3類佐劑的作用機(jī)制研究開辟了新途徑。根據(jù)接種途徑的不同,Al(OH)3佐劑可增強(qiáng)Th1 和Th2 型細(xì)胞免疫反應(yīng)[14]。這些將有助于拓展Al(OH)3為基礎(chǔ)的佐劑研究的新領(lǐng)域,包括改進(jìn)配方、使用納米Al(OH)3和開發(fā)聯(lián)合佐劑等。
脂質(zhì)體是由脂質(zhì)雙分子層構(gòu)成的囊泡球型微粒,粒徑從幾微米到一百納米不等。其可作為疫苗載體促進(jìn)APCs 對抗原的攝入,激發(fā)免疫應(yīng)答反應(yīng)[15]。已有研究結(jié)果顯示,當(dāng)脂質(zhì)體作為佐劑時(shí),白喉類毒素疫苗在動物實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的免疫應(yīng)答強(qiáng)度比無佐劑情況下高4~6 倍。脂質(zhì)體可通過與巨噬細(xì)胞的細(xì)胞膜融合,使疫苗中的抗原成分進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,從而增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的抗原呈遞功能。此外,脂質(zhì)體還可誘導(dǎo)IL-2 基因的表達(dá),促進(jìn)B 細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)體液免疫產(chǎn)生。
脂質(zhì)體主要由膽固醇和磷脂構(gòu)成,故具有良好的生物相容性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,在作為疫苗傳遞系統(tǒng)型佐劑時(shí)具有天然的優(yōu)勢。對脂質(zhì)體進(jìn)行特殊處理,可使脂質(zhì)體疫苗的效果得到不同程度的提高??刹捎?2′,3′-雙脫氧腺苷、1,4,7,10-四氮雜環(huán)十二烷-1,4,7,10-四乙酸和二甲基氨基乙烷-氨基甲酰基-膽固醇制備新型陽離子脂質(zhì)體疫苗[16-17]。文獻(xiàn)報(bào)道,與普通 2′,3′-雙脫氧腺苷-脂質(zhì)體疫苗相比,陽離子型脂質(zhì)體疫苗可更好地誘導(dǎo)黏膜和陰道等部位的局部免疫反應(yīng),增強(qiáng)免疫反應(yīng)強(qiáng)度[18]。同樣的情況還發(fā)生在經(jīng)鼻接種的CAF01 型疫苗中,當(dāng)陽離子脂質(zhì)體作為佐劑用于疫苗時(shí),CAF01 接種小鼠較無佐劑疫苗接種小鼠會產(chǎn)生更強(qiáng)烈的T 細(xì)胞免疫反應(yīng),其脾臟產(chǎn)生的抗原特異性干擾素-γ(interferon-γ,IFN-γ)應(yīng)答水平較無佐劑疫苗接種小鼠高4倍[19]。由此可以看出,不同類型的脂質(zhì)體作為佐劑的效果亦不同,不同類型脂質(zhì)體對于不同種類疫苗的佐劑效果還需進(jìn)一步驗(yàn)證。
中藥為近些年免疫佐劑研究的重要方向之一,具有毒副作用小、不良反應(yīng)少、依賴性低等優(yōu)點(diǎn)。隨著對中藥成分的研究深入,越來越多的中藥成分被證實(shí)具有良好的佐劑活性。一般來講,中藥佐劑分為復(fù)方類、多糖類和皂苷類3 種。
中藥復(fù)方種類繁多,其中有許多具有良好的佐劑活性。研究結(jié)果證明,金雞散、四君子湯、玉屏風(fēng)散等復(fù)方中藥均具有激活免疫系統(tǒng)、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的效果。
中藥多糖[20]在體內(nèi)是一種良好的生物反應(yīng)調(diào)節(jié)劑,可在免疫系統(tǒng)中發(fā)揮巨大作用,不僅可激活細(xì)胞毒性 T 淋巴細(xì)胞、NK 細(xì)胞、T 細(xì)胞、B 細(xì)胞等免疫細(xì)胞,還可活化補(bǔ)體系統(tǒng),促進(jìn)多種細(xì)胞因子的生成。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),從當(dāng)歸中提取分離的當(dāng)歸多糖可作為免疫佐劑用于乙型肝炎疫苗中。與Al(OH)3凝膠佐劑相比,當(dāng)歸多糖具有毒性小、有效劑量范圍寬等優(yōu)點(diǎn),還可顯著增強(qiáng)注射者體內(nèi)的體液免疫水平。復(fù)合多糖作為當(dāng)下多糖類佐劑的研究熱點(diǎn),受到許多研究者的關(guān)注。張琦等[21]采用125I 粒子植入術(shù)聯(lián)合支氣管動脈化療藥物灌注術(shù)(BAI)治療伴有4R 組淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的非小細(xì)胞肺癌患者,同時(shí)輔以黃芪多糖注射液治療,其臨床療效顯著優(yōu)于單獨(dú)采用BAI 組。
中藥皂苷[22]是一種甾體或三萜配糖類物質(zhì),主要存在于天然植物中,也有少部分皂苷存在于細(xì)菌和一些低等海洋生物中。從天然植物中提取純化而來的皂苷類物質(zhì)具有一定的佐劑活性。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),細(xì)胞膜上的膽固醇成分可與皂苷結(jié)合形成復(fù)合物,復(fù)合物具有增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬、促進(jìn)淋巴細(xì)胞發(fā)育增殖、提高NK 細(xì)胞殺傷活性等功能。皂苷佐劑與禽流感疫苗、口蹄疫疫苗等疫苗聯(lián)用時(shí)具有良好的佐劑活性,可大大增強(qiáng)疫苗的抗原性。文獻(xiàn)報(bào)道,當(dāng)人參皂苷Rg1 作為滴鼻免疫佐劑用于小鼠時(shí),可有效促進(jìn)小鼠中性粒細(xì)胞數(shù)量的增加、多種類型細(xì)胞因子(Th1、Th17 等)的分泌以及局部黏膜免疫反應(yīng)的發(fā)生[23],這為局部免疫疫苗佐劑的選擇提供了新思路。
小分子多肽佐劑[24]是指一些氨基酸殘基數(shù)目少于50 且具有佐劑活性的小分子多肽,因其具有制備簡單、便于儲存運(yùn)輸、安全性高、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn),近些年被大量用于新型疫苗的研究中。小分子多肽佐劑一般分為自組裝肽佐劑、非自組裝肽佐劑和防御素3 類[25]。
目前,對于自組裝肽佐劑的研究較為深入。Chesson 等[26]將兩親性短肽 Q11(QQKFQFQFEQQ)與卵清蛋白的T 細(xì)胞抗原表位相連接,形成的復(fù)合物卵清蛋白-Q11 可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答反應(yīng),且與鋁佐劑、油乳佐劑不同,該小分子多肽佐劑并不會導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生相關(guān)炎癥反應(yīng)。更為重要的是,Pompano 等[27]發(fā)現(xiàn),小分子多肽佐劑可與不同的T細(xì)胞表位結(jié)合,從而誘導(dǎo)產(chǎn)生不同類型的免疫反應(yīng)。因此在設(shè)計(jì)新型疫苗時(shí),可通過調(diào)節(jié)自組裝肽佐劑與抗原表位的比例,構(gòu)造出可選擇性激活細(xì)胞免疫應(yīng)答或體液免疫應(yīng)答的“定向疫苗”。
Hp91 作為高遷移率族B1 蛋白的衍生肽佐劑,屬于非自組裝肽佐劑。將Hp91 與HPV16 E7 同時(shí)免疫小鼠,可顯著增強(qiáng)小鼠體內(nèi)IgG2a 及IFN-γ 的分泌,誘導(dǎo)抗體產(chǎn)生,增強(qiáng)體液免疫應(yīng)答反應(yīng),顯著降低小鼠的成瘤率[28]。
除了上述兩種小分子多肽佐劑外,防御素近年來也被證實(shí)具有良好的佐劑活性。β-防御素(β-defensin,BD)是一種陽離子抗菌肽,含有6 個(gè)Cys,對細(xì)菌、病毒、真菌等病原體均具有較強(qiáng)的殺傷活性。有研究結(jié)果顯示,人BD3 含有43 個(gè)氨基酸殘基,可使人體皮膚的獲得性免疫或固有免疫應(yīng)答一體化,是良好的內(nèi)源性皮膚免疫佐劑[29]。
小分子多肽佐劑為新型疫苗的研發(fā)提供了許多研究思路。目前學(xué)術(shù)界對于自組裝肽納米纖維佐劑的研究較為深入,但對于非自組裝肽佐劑的研究很少,相關(guān)問題尚待進(jìn)一步研究。
細(xì)胞因子是由T 細(xì)胞、B 細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞以及表皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、纖維母細(xì)胞等非免疫細(xì)胞受到外界刺激后合成分泌的一種細(xì)胞調(diào)節(jié)蛋白[30]。目前,研究者已對多種細(xì)胞因子的佐劑效果展開了研究。粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colony factor,GM-CSF)是研究最多的細(xì)胞因子佐劑之一,其不僅可誘導(dǎo)APCs 的分化與成熟,提高其抗原呈遞能力,增強(qiáng)初級免疫應(yīng)答反應(yīng)強(qiáng)度,還可幫助免疫細(xì)胞識別腫瘤細(xì)胞,引發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生腫瘤清除反應(yīng)。Miguel 等[31]將GM-CSF作為免疫佐劑用于黑色素瘤疫苗中,結(jié)果顯示GMCSF 較其他細(xì)胞因子可產(chǎn)生更為持久高效的抗腫瘤效果。IL 和IFN 在腫瘤疫苗中亦具有良好的佐劑活性。IL-2 可抑制Th2 型細(xì)胞的分化與增殖,誘導(dǎo)Th1型細(xì)胞大量增殖,產(chǎn)生特異性細(xì)胞免疫應(yīng)答。在臨床試驗(yàn)中,將含有IL-2 的gp100 多肽疫苗注射入晚期黑色素瘤患者體內(nèi),可顯著提高患者的生存期。IFN-γ 作為應(yīng)用最多的細(xì)胞因子佐劑,可增強(qiáng)NK細(xì)胞和B 細(xì)胞的活性,產(chǎn)生高水平體液免疫。此外,IFN-γ 還可抑制丙型肝炎病毒的復(fù)制,這為肝炎疫苗的研發(fā)提供了新思路。
相比于其他免疫佐劑,細(xì)胞因子佐劑的優(yōu)勢在于種類繁多、免疫調(diào)節(jié)功能多種多樣、生物相容性高,可以較低的不良反應(yīng)較為全面地調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能。作為佐劑,細(xì)胞因子既可使用表達(dá)該細(xì)胞因子的重組質(zhì)粒,也可直接使用其重組蛋白,這使其在DNA 疫苗的研究與臨床轉(zhuǎn)化中具有巨大的應(yīng)用前景。
近年來隨著生物納米材料的興起,基于納米材料的免疫佐劑也成為人們研究的重要方向。納米佐劑是指由粒徑在1~100 nm 的超微粒子構(gòu)成的納米材料制成的免疫佐劑[32]。納米材料具有粒徑小、比表面積大、表面活性中心多、吸附能力強(qiáng)、反應(yīng)活性高等特點(diǎn)。納米佐劑在機(jī)體中的生物相容性較好,安全性高;具有類似鋁佐劑的“存儲庫”效應(yīng),可延長抗原對機(jī)體免疫系統(tǒng)的刺激時(shí)間,緩釋能力強(qiáng)[33];還可對納米佐劑的表面性質(zhì)進(jìn)行修飾,如引入具有靶向作用的配體,使其可定向運(yùn)輸至目標(biāo)位置。另有研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),佐劑材料的表面特性及其粒徑大小可能會影響APCs 對抗原的攝取呈遞過程以及淋巴細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)的活躍程度[34]。因此,納米佐劑相較于其他常規(guī)佐劑具有其獨(dú)特的天然優(yōu)勢,是一類極具研究前景的佐劑。
納米佐劑一般分為有機(jī)納米佐劑和無機(jī)納米佐劑。有機(jī)納米佐劑有蜂膠納米佐劑、殼聚糖納米佐劑、聚丙交酯乙交酯納米佐劑等;無機(jī)納米佐劑有磷酸鈣納米佐劑、Al(OH)3納米佐劑等。目前,殼聚糖納米佐劑和磷酸鈣納米佐劑在研究和臨床上應(yīng)用較多。殼聚糖納米佐劑對各種類型抗原的負(fù)載率均很高,在體內(nèi)生物相容性好且可自行降解。殼聚糖作為疫苗載體與IL-2 聯(lián)用時(shí),可有效降低IL-2的降解率,提高疫苗的免疫刺激效果,故其在疫苗運(yùn)輸載體方面具有良好的應(yīng)用前景。磷酸鈣納米佐劑具有生物安全性高、毒副作用小等優(yōu)點(diǎn),是理想的佐劑類型。但受磷酸鈣合成工藝技術(shù)的限制,磷酸鈣納米佐劑尚無法大量用于臨床中,該問題還有待研究解決。
聚乳酸-羥基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA] 作為近些年新興的納米材料在對免疫系統(tǒng)的促進(jìn)方面展現(xiàn)出非凡的潛力。將PLGA 納米微粒與黑色素瘤抗原肽制成納米顆粒并使其與DCs接觸,通過共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀可觀察到納米顆粒被DCs 有效攝取,且DCs 及其效應(yīng)細(xì)胞分泌的IFN-γ 等細(xì)胞因子明顯增多,表明PLGA 納米微粒可有效促進(jìn)DCs 的活化,提高DCs 的免疫應(yīng)答能力[35]。
納米佐劑相比于其他佐劑的優(yōu)勢在于緩釋功能好、吸附能力強(qiáng)、靶向性高及毒性低。目前,可通過將鋁佐劑等傳統(tǒng)佐劑制成納米佐劑,來改善傳統(tǒng)佐劑的不良反應(yīng)大、免疫調(diào)節(jié)功能單一等缺陷[36-37]。相信隨著對于納米佐劑的進(jìn)一步研究,納米佐劑定會在腫瘤免疫治療中發(fā)揮更大的作用。
理想的免疫佐劑應(yīng)具有毒性小、效力高、不良反應(yīng)小、持續(xù)時(shí)間長、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。相比于鋁鹽佐劑和FA 等傳統(tǒng)佐劑,脂質(zhì)體、小分子多肽、納米材料等新型佐劑在實(shí)驗(yàn)研究和臨床轉(zhuǎn)化中更具有優(yōu)勢。隨著對于免疫佐劑的研究深入,研究者們一方面應(yīng)從機(jī)體自身的固有免疫和獲得性免疫功能入手,盡可能多地了解不同類型佐劑的作用機(jī)制;另一方面,對于已有佐劑潛在的安全問題,研究者們需在完善已有佐劑不足的同時(shí)尋找低毒高效、制造成本低、有望用于臨床的新型佐劑。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突