范文一:DNA疫苗的最新研究进展
DNA 疫苗的最新研究进展
摘要:DNA 疫苗是指将含有编码某种抗原蛋白的外源基因与质粒重组后直接导入动物细胞内,并通过宿主细胞的转录系统合成抗原蛋白,诱导宿主产生对该抗原蛋白的免疫应答,以达到预防和治疗疾病的目的。它包括DNA 疫苗和RNA 疫苗,目前研究最多的是DNA 疫苗。DNA 疫苗经直接接种体内后,可被体细胞摄取,并转录、翻译、表达,然后通过不同途径刺激机体产生应答。由于DNA 疫苗既拥有亚单位疫苗和灭活疫苗的安全性,又兼备减毒疫苗或重组疫苗才有的诱导细胞免疫应答的特点,因而受到越来越多的重视,是近年来备受人们关注的一种新型疫苗【1】。本文就DNA 疫苗的免疫机制,特点,存在的问题及最新研究进展做一综述。
关键词:DNA 疫苗,免疫,研究进展。
随着科技的发展,疫苗技术也在不断进步,从传统的死疫苗,减毒活疫苗发展到近几年十分热门的DNA 疫苗。DNA 疫苗是指用编码病原体有效免疫原的基因与细菌质粒构建的重组体。用DN A疫苗免疫可有相应的蛋白质表达,表达的蛋白质可在体内诱生特异性体液或细胞免疫应答,也被称为裸 DNA 疫苗,因为构成乙醚靠的DNA-蛋白质复合物中只有DNA 而缺乏蛋白质。DNA 疫苗与传统的疫苗相比,有许多崭新的优点,被称为第四代疫苗。
1. DNA疫苗的构建
用把目的抗原的编码基因插入载体质粒的方法构建DNA 疫苗,用做DNA 疫苗的表达载体必须具备以下特点:①含有真核细胞启动子,在哺乳动物细胞内能高水平表达目的基因;②本身不复制;③不会整合到宿主染色体中。目前常用的表达载体包括:质粒表达载体、缺陷性病毒表达载体等。DNA 疫苗由目的基因和质粒载体两部分组成。其目的基因通常选择该病毒的主要保护性抗原基因,最好是可对多数毒株都有保护作用的抗原基因。抗原基因可以是单个基因或具有协同保护功能的一组基因。也可以是编码抗原决定簇的一段核苷酸序列,质粒载体必须能在原核及真核表达系统中高效表达,但不复制,且不含有向宿主细胞基因组内整合的序列【2】。
2.DNA 疫苗的免疫途径
常用的接种方法有三种:第一种是用生理盐水稀释质粒DNA ,直接肌肉注射;第二种是用高速轰击提高疫苗DNA 对组织的转染率和表达效率,即用DNA 包裹金颗粒,用基因枪射入组织。称为“微粒轰击法”;第三种是将组织预先用药物如丁哌卡因、心肌毒素和高渗蔗糖等进行处理,以增加组织细胞对疫苗D'NA 的摄取和表达能力,称为“药物协助法”【3】。
3.DNA 疫苗的优缺点
①DNA 接种载体(如质粒) 的结构简单,提纯质粒DNA 的工艺简便,因而生产成本较低,且适于大批量生产;②DNA 分子克隆比较容易,使得DNA 疫苗能根据需要随时进行更新;③DNA 分子很稳定,可制成DNA 疫苗冻干苗,使用时在盐溶液中可恢复原有活性,因而便于运输和保存;④比传统疫苗安全,虽然DNA 疫苗具有与弱毒疫苗相当的免疫原性,能激活细胞毒性T 淋巴细胞而诱导细胞免疫,但由于DNA 序列编码的仅是单一的一段病毒基因,基本没有毒性逆转的可能,因此不存在减毒疫苗毒力回升的危险(Davis等,1999) ,而且由于机体
免疫系统中DNA 疫苗的抗原相关表位比较稳定,因此DNA 疫苗也不象弱毒疫苗或亚单位疫苗那样,会出现表位丢失(Donnelly等,1999) ;⑤质粒本身可作为佐剂,因此使用DNA 疫苗不用加佐剂,既降低成本又方便使用(Babiuk等,1999) ;⑥将多种质粒DNA 简单混合,就可将生化特性类似的抗原(如来源于相同病原菌的不同菌株) 或1种病原体的多种不同抗原结合在一起,组成多价疫苗,从而使1种DNA 疫苗能够诱导产生针对多个抗原表位的免疫保护作用,使DNA 疫苗生产的灵活性大大增加。
目前,DNA 疫苗尚未得到广泛的应用,除了因为它是一种新事物,不大为人所了解之外,它本身的安全问题则是人们对它 的最大顾虑。DNA 疫苗存在的问题如下: 外源DNA 进入机体后是否整合到宿主基因组,导致癌基因激活或抑癌基因失活;疫苗DNA 长期在体内表达是否会诱导机体产生免疫耐受,长远来说,导致机体免疫功能低下;疫苗DNA 作为一种外来物质,是否会引起机体产生抗DNA 抗体;DNA 疫苗诱导的CTL 反应是否会对其他细胞产生杀伤作用【4】。
4. 发展前景与展望
目前,DNA 免疫接种的领域正在迅速发展,已经发展的现行疫苗不仅使用DNA ,而且还包括附加物,它有助于DNA 进入靶细胞,或者起到佐剂的作用,刺激或诱导免疫应答。首先获准上市的核酸疫苗,很有可能是采用菌体细胞衍生的DNA 质粒。在将来,其他类型的疫苗也可能采用RNA 或用核酸分子和其他成分的复合物。提高DNA 疫苗的免疫效果将是今后研究的主要方向,此外,质粒DNA 的接种剂量、途径、程序及是否使用佐剂也可影响免疫反应效果。
近年来,针对DNA 疫苗临床应用的许多因素做了全面的评估,如DNA 疫苗的免疫学机制,疫苗的安全有效性,临床使用效率,免疫保护耐受和联合免疫等。DNA 疫苗的研究进展令人鼓舞,但仍有许多问题需要解决。例如,建立并应用与人类疾病相关的动物模型进行实验证实其效果,确认DNA 疫苗不会与宿主基因组DNA 整合,质粒DNA 不激活原癌基因,不诱发机体产生抗DNA 抗体,长期临床试验确定其副作用效果等。如果这些问题得以圆满解决,各种 DNA 疫苗必将会在不同的领域中得到广泛应用。DNA 疫苗不可能解决预防和治疗中的所有问题,但DNA 疫苗为预防和治疗,特别是为感染性疾病的预防和治疗开辟了一个新的领域。
参考文献:
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2. 张以芳.核酸疫苗的构成及主要特点(J).上海畜牧兽医通讯,2000,(2):.
3. 宋长绪,张新.核酸疫苗研究进展(J).动物医学进展,1998,(2):5--6.
4. 郭明明.兽用核酸疫苗的研究进展[J].畜牧与兽医2005,(5):57—60.
范文二:疫苗佐剂最新研究进展_周洋
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[基金项目 ]国家 “ 重大新药创制 ” 科技重大专项 (2012ZX09302-001)
[作者简介 ]周洋 , 硕士研究生 , 主要从事药物安全性评价研究 。 联 系电话 :(010) 67872233,
E-mail :zhouyang8219@126.com 。 [通讯作者 ]李波 , 研究员 , 博导 , 主要从事免疫毒理研究 。 联系电 话 :(010) 67095791,
E-mail :libo@nifdc.org.cn ; 耿兴超 , 男 , 副研究 员 , 主要 从 事 免 疫 毒 理 研 究 。 联 系 电 话 :(010) 67872233, E-mail :gengxch@nifdc.org.cn 。
·生物医药前沿 ·
疫苗佐剂最新研究进展
周
洋 , 耿兴超 , 汪巨峰 , 李
波
(中国食品药品检定研究院国家药物安全评价监测中心 , 北京 100176)
[摘要 ]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 。 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 。 在寻找并设计理想佐剂的同时我们不能忽略安全问题 , 应深入研究佐剂的作用机制及评价模型 , 全 面评估其安全性 。
[关键词 ]佐剂 ; 疫苗 ; 免疫应答 ; 作用机制 ; 安全性评价 [中图分类号 ]R186; R979.9[文献标志码 ]A [文章编号 ]1003-3734(2013) 01-0034-09
Recent development in vaccine adjuvant research
ZHOU Yang , GENG Xing-chao , WANG Ju-feng , LI Bo (National Center for Safety Evaluation of Drugs , National Institute for Food and Drug Control , Beijing 100176, China ) [Abstract ]Vaccine adjuvant can enhance adaptive immune responses to antigens , which is very important in research and development of novel vaccines.In recent years , more and more novel vaccine adjuvant has been developed.In this article , we summarized the current practice and future perspectives for different adjuvant , inclu-ding the potential applications , action of mechanism , the effects on immune system , the clinical efficiency and ad-verse events , and the highlights on adjuvant research and development.In addition to ideal adjuvant , we also pay attention to the safety issue of vaccine adjuvant.Further understanding about the adjuvant mode of action and estab-lishing reliable model help in assessing vaccine safety thoroughly and alleviating public health concern.
[Key words ]adjuvant ; vaccine ; immune response ; action of mechanism ; safety evaluation 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 [1]
, 能够在免疫反应低下的人群 (如老人 、 儿童和免疫低下的人 ) 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 。 铝盐作为经典的佐剂应用于临床已经有 80多
年 。 铝佐剂能有效的诱导体液免疫应答 , 但对细胞 免疫不起作用
[1]
。 乳剂类佐剂包括水包油和油包
水类乳 剂 , 如 弗 氏 不 完 全 佐 剂 (FIA ) , 蒙 特 耐 得
(Montanide ) , 佐剂 65(Adjuvant 65) 和利波夫 (Li-povant ) 等 [2]。 乳剂常见的副作用有注射部位的炎 症反应 、 肉芽肿 、 溃疡等 , 对于人类常规的预防性疫 苗来说毒性太大 , 只能用于科学研究或癌症患者 。 脂质体既可以诱导体液免疫也可以诱导细胞免疫 , 但是其稳定性低 、 成本高 , 不适宜大批量生产 , 并且
在注射部位可能引起疼痛 [3]
。 皂苷 (QS-21) 能针对 HIV-P 和其他病原体诱导强烈的细胞反应 [2], 但是
毒性较大 ,
不适用于大多数人群 。 尽管佐剂研究已经有几十年的历史 , 但是目前 ,
已认证应用于人类的佐剂仍寥寥无几 。 表 1总结了 近年来国际上已认证的或正处于临床评价中的佐 剂 [3-4]
。 除了传统的铝盐外 , 水包油型乳剂 (MF59和 AS03) 已在欧洲认证用于流感疫苗 ,
AS04(Adju-
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vant System 04) 在欧洲和美国用于 HBV 和 HPV [4]。
随着人们对免疫系统研究的不断深入 , 发现可以通过 改变信号通路中某些关键位点的信号分子活性 ,
来调 节免疫应答 , 这为寻找新型佐剂提供了广阔的前景 。 目前对于 Toll 样受体 (TLR ) 及其相关激活剂的研究 成为佐剂研究的热点 ,
一些新型佐剂也相继问世 。 表 1
几种国际上已经获得认证的或正在临床评价中的佐剂
类 型
研究现状
机制
优点
缺点
铝盐
① 已认证 , 美国 FDA 批准
用于人类 ; ② 广泛用于 人用和兽用疫苗 ; ③ 被 认为是最安全的佐剂
① 短 期 的 抗 原 储 存 库 效
应 ; ② 诱导细胞因子网 络 ; ③ 激活补体 ; ④ 将 抗原靶向不同的抗原提 呈细胞 ; ⑤ 强烈的 Th2
应答
① 价 格 便 宜 ; ② 安 全 ;
③ 可以 使 APC 高 效 的 摄取吸附于铝盐上的抗 原 ; ④ 与可溶性抗原相
比 , 免 疫 应 答 持 续 时 间长 ① 不适于重组蛋白 和 亚 单 位 疫 苗 ; ② 不良反应 , 如炎症 , 刺激
局部产 生 红 斑 ,
肉 芽 肿 , 皮 下 结节 , 接触性皮炎 ,
IgE 介导的 超敏 反 应 。 铝 盐 不 能 冷 冻 或 干冻 ; ③ 不能诱导细胞毒性 T 细胞应答
MF59
① 水包油乳剂 , 含角鲨烯 , 聚山梨酯 80和司盘 85; ② 在欧洲国家已认证用
于人类 在注射部位诱导局部免疫刺 激效应 ,
调节细胞因子 , 趋 化因子 , CD11b +和 MH-CII +细 胞 的 募 集 , 促 进 DC 对抗原的摄取 , 诱导偏 向 Th2的免疫应答 比铝佐剂更合适用于流感 疫苗
① 注射部位疼痛 ; ② 发生反应 ; ③ 诱发炎症性关节炎
AS03水包油乳剂 , 含维生素 E , 聚 山梨酯 80和角鲨烯 , 在欧 洲国家认证用于人类 诱导保护性抗体的产生 , 节 省抗原用量 用于流感
① 注射部位疼痛 ; ② 发生反应 ; ③ 诱发炎症性关节炎
AS04
MPL 来源于格兰阴性局沙 门氏菌细胞壁的 LPS , 为 TLR4激 动 剂 ; 在 欧 洲 国 家认可用于人类 局部 NFkB 活化 ,
产生细胞 因 子 , 活 化 APC , 产 生 Th1型应答 比铝佐剂更合适用于癌症 , HBV , 疟疾 , HPV ① 发生反应 ; ② 细菌疫苗制备的 均一性问题 ; ③ 成本问题
CpG-ODN 为 TLR9激动剂 , 目前 IC31进入了 I 期临床阶段 增强抗体应答 ,
诱导强烈的 Th1型细胞应答 用于 HBV ,
疟疾 , HCV , 癌症 产生大量全身性促炎细胞因子 Poly I :C
dsRNA , 为 TLR3激动剂 , 目 前处于临床前研究阶段
直接激活 NK 细胞 , 增强抗 原特异性 CD +8T 细胞应 答 , 促进树突状细胞的抗 原呈递
广泛应用于肝炎 、 疱疹病毒 及一些肿瘤的治疗 , 不具 有蓄积毒性或蓄积 毒 性 很小
急性毒性较大 , 可诱导产生自身 免疫疾病
ISCOMS
含有三萜式皂苷 , 胆固醇和
磷 脂 ,
皂 苷 为 QuilA 或 QS21。 处于 I 期临床阶段 产生 CTL 应答 , 细胞因子 , 巨 噬 细 胞 的 直 接 吞 噬 作用 诱发强烈的免疫应答 ① 强烈的注射部位的疼痛 ; ② 强
烈的毒 性 反 应 ,
包 括 溶 血 , 肉 芽肿 脂质体
人工合成的磷脂 , 脂质体的 甲 肝 疫 苗 在 欧 洲 得 到 认可 与吞噬细胞的细胞膜融合 , 使抗原进入细胞质 , 参与 MHC I 类途径 , 活化 CD8CTL 应答 诱发强烈的免疫应答 , 用于 HAV ① 由于稳定性问题使其生产上有 困难 ; ② 高成本 ; ③ 注射部位 的疼痛 多聚体微粒
① 由 可 降 解 的 多 聚 物 构
成 ; ② 抗原被包裹在微 粒中 ; ③ 认为是更新一 代的佐剂 ; ④ 有发展为 单次剂量疫苗的潜力
① 长期 的 储 存 库 效 应 , 长 达数周至数月 ; ② 脉冲 式的释放抗原 ; ③ 靶向 APC
① 可以模拟传统疫苗的初 次免 疫 和 加 强 免 疫 效 应 ; ② 有发展为单次剂 量疫 苗 的 潜 力 , 可 降 低 疫苗的成本
① 在微囊中抗原的稳定性问题 ; ② 最佳剂量的问题
因此 , 本文就近年来国内外最新的疫苗佐剂研 究进展情况进行总结和讨论 , 旨在为国内疫苗佐剂 的合理选择和新型疫苗的研发提供参考 。 1各类佐剂的研究进展 1.1TLR 非依赖性佐剂 1.1.1
铝盐佐剂
许多疫苗成分中都含有铝盐 。
铝盐的作用机制目前仍在研究中 。 一般认为 , 抗原 吸附于铝盐颗粒上 , 稳定性提高 , 且注射部位摄取抗
原的能力增强 [4]
。 炎性小体是胞内的一个多蛋白
聚合物 ,
其功能是募集和活化细胞内 Caspase-1以及 细胞因子前体 (如 IL-1β, IL-18) 的进一步加工 [5]。 NLRP3(NACHT-LRR-PYD-containing protein 3) 是炎
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性小体的成分之一 , 作为胞内感受器感知危险信 号 [6]
。 NLRP3被铝激活后 , 刺激炎性 DCs 活化 , 诱 导产生包括 IL-1β在内的几种炎性细胞因子 , 从而 引起后续的一系列 Th2型应答 。 但是用铝佐剂免疫 NLRP3缺陷型小鼠 , 研究结果表明 ,
NLRP3的缺陷 对 T ,
B 细胞应答并没有显著地影响 。 因此 , NLRP3在铝佐剂中的作用还不完全清楚 。
铝佐剂广泛用于多种疫苗中 , 包括 :HAV 、 HBV 、 HPV 、 白喉和破伤风 (DT ) 、 流感嗜血杆菌 B (HIB ) 和
肺炎球菌缀合疫苗 。 虽然铝佐剂已应用于人类多 年 , 但仍有限制性 :如不能诱导细胞毒性 T 细胞反 应 , 从而不能抵抗病毒的感染 , 同时也限制了胞内病 原体疫苗的发展 。 铝盐能够诱发炎症 , 刺激局部产 生红斑 、 肉芽肿和皮下结节等 。 另外 , 铝佐剂不能冷 冻或干冻 [3]
。 由此可见 , 急需发展新型佐剂来代替
铝佐剂 。 1.1.2
水包油乳剂 MF59和 AS03角鲨烯是一种
较石蜡油更易代谢的植物油 ,
MF59和 AS03都是含 有角鲨烯的水包油乳剂 。 MF59在注射部位能够诱 导局部的免疫刺激环境
[7]
, 上调细胞因子 、 趋化因
子和 其 他 固 有 免 疫 基 因 , 促 进 肌 肉 中 CD11b +
和 MHCII +细胞的募集 。 此外 , MF59还可增强树突状 细胞 (DCs ) 对抗原的摄取 。 肌肉中早期表达的 Pen-traxin3(Ptx3) 和 JunB 这两种生物标志物表明 MF59
直接活化肌纤维 , 产生免疫介质 , 激活局部 DCs [7]
。 MF59可激活偏向 Th2的强烈的免疫应答 [8], 但不 诱导 Th1型免疫反应 , 因此更适合应用于亚单位疫 苗而不适合用于介导细胞免疫的疫苗 。 有研究表 明 , 以 MF59为 佐 剂 的 H5N1流 感 疫 苗 促 进 早 期 CD +4T 细胞应答 , 预示着能够长期维持保护性抗体 的水平
[9]
。 对 MF59TM 及其合成疫苗进行的 GLP 毒
理学研究表明 , MF59TM 及其疫苗有很好的耐受性 , 没有潜在的系统毒性
[10]
。 病理组织学检查结果也
仅限于注射部位的炎症 , 并且在恢复期会部分甚至
完全痊愈 。 用 MF59和抗原处理动物后 , 可见纤维 化水平增加 、 轻微的球蛋白升高等与系统治疗相关 的反应 。 这些发现与含其他佐剂的疫苗引起的反应 一致 。 此外 , MF59没有遗传毒性和致畸性 , 也不会
引起超敏反应 。
MF59是除铝佐 剂 外 首 个 用 于 人 类 的 新 型 佐 剂 [3], 它能增强老年人群中流感的免疫原性 [5], 于 1997年在欧洲获得认证作为流感疫苗的佐剂 。 临
床数据表明 ,
Fluad R (以 MF59TM 为佐剂的流感疫苗 ) 有较好的安全性 , 在老年人群以及患有慢性病的人
群中能诱导产生较高水平的抗体 [10]
。 最新数据表 明 ,
MF59能够提高红血球凝集抑制因子 (HI ) 的滴 度 , 增强儿童的交叉保护 [4]
。 AS03与 MF59类似 , 在欧洲认证用于流感疫苗 , 并在 2009年 H1N1流感
大流行中得到广泛使用 [4]
。 在 H1N1大流行爆发之 前 , 有临床试验表明 , 含有水包油乳剂的 H5禽流感
疫苗在诱导保护性抗体方面优于铝佐剂或非佐剂的 H5疫苗 [11]。 还有研究表明 , 用含有 MF59或 AS03的禽 H5疫苗对人进行初次免疫 , 许多年后的加强
免疫可以诱导较好的记忆应答
[4, 12]
。 MF59认证用于流感疫苗已有 10多年之久 , 使
用者超过 5000万人 ,
积累了大量安全数据 [13]
。 诺 华公司最近就 MF59的安全性做了一个公开的报
告 , 报告包括了 3000项指标的数据 。 报告指出 , MF59不会增加任何免疫紊乱的风险 。
1.1.3抗原递送系统 几种研究较多的抗原递送 系统佐剂包括免疫刺激复合物 (ISCOMS ) 、 脂质体 、 病毒样颗粒 (VLP ) 和多聚微球等 , 分别介绍如下 。
ISCOMS 由皂角苷 、 胆固醇 、 磷脂以及抗原的磷 酸盐溶液组成 。 目前 , 应用最多的是可溶性抗原与 无抗原微粒的混合物 , 例如 ISCOMATRIX 。 ISCOM-ATRIX 能较好地诱导黏膜 IgA 应答 [2]。 ISCOMs 不
通过 PRR 发挥作用 ,
但能延长抗原的存留时间 , 诱 导活化 DCs , 促进淋巴结中 DCs 摄取抗原 , 引起强烈 的抗体和 T 细胞应答 [17]
。 ISCOMs 以 MHC I 类途径
持续 提 呈 抗 原 , 诱 导 各 种 蛋 白 特 异 性 的 CD +
8和
CD +4T 细胞应答 。 ISCOMs 使内膜不稳定 , 便于递送 更多的抗原进入细胞质 , 可成为 DNA 疫苗胞内传递
的良好运输工具 [17]
。 ISCOMs 可用于黏膜免疫接 种 , 通过口服引发系统免疫反应以及刺激局部 IgA 的产生 。 它适用于诱导细胞免疫反应的疫苗 , 正在 临床研究中的有流感病毒疫苗 、 人乳头瘤病毒疫 苗 [15]
。 皂苷来源于不同种类的植物 , 在稳定脂类 -胆固醇结构的同时可增强免疫刺激活性 。 但皂苷具 有溶血性和组织反应毒性 , 因而未能迅速发展起来 。 Quil-A 是皂苷的成分之一 , 在兽用疫苗中广泛使用 。 QS-21是皂苷的脱毒衍生物 , 毒性显著降低但保留
了很强的免疫增强性质 [8]
, 它能刺激滴鼻和口服疫 苗的全身的黏膜免疫 , 最初用于肿瘤疫苗 , 如黑素
瘤 , 乳腺癌和前列腺癌 , 现也用于疟疾 、 HIV 、 疱疹 、
HIP 、 HBV 、 流感病毒等感染 [15]
。
脂质体包裹目的抗原 , 发挥佐剂的作用 。 脂质
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体疫苗与巨噬细胞的细胞膜融合 , 将蛋白质递送入
细胞质内 , 进入 MHC I 类途径 , 激活 CD +8T 细胞 [3]
。 阳离子脂质体形式 (CAF ) 是表面带有正电荷的双层 磷脂小泡 , 与免疫增强剂如 TDB (一种人工合成的 分支杆菌核心因子类似物 ) 形成的结合物称作佐剂 CAF01[16], 在动物模型中表现出了较好的 佐 剂 活 性 , 并且可以大规模生产 。 目前处于 I 期研究阶段 , 安全性良好 , 缺乏有关免疫原性的数据 。 试验用 CAF01可作为 TB 疫苗的佐剂 , 促进抗原库的形成 , 延迟释放抗原 , 同时将抗原与免疫调节因子靶向同 一活化的 APCs , 进而激活细胞和体液免疫应答 , 产 生高效的多功能记忆 T 细胞 。 脂质体安全无毒 , 亲 水性和疏水性物质都可以渗入 , 但由于稳定性低 、 成 本高等因素 , 不适宜大批量生产 。 在注射部位可能 会产生疼痛 。
VLP 由病毒被膜蛋白自发组装而成 , 不含病毒 的遗传物质
[2]
。 VLP 将抗原呈现给 DCs , 诱发强烈
的免疫 应 答 [3]
。 重 组 的 乙 型 肝 炎 表 面 抗 原 (HB-sAg ) 就是用酿酒酵母的 VLP 制成的 。 最近 , 通过 VLP 技术制成了人乳头瘤病毒疫苗并被美国 FDA 批准用于临床
[2]。 VLP 还可通过滴鼻或黏膜有效
递送多种蛋白抗原或 DNA 疫苗 [3]
。
聚乳酸乙醇乙酸 (PLGA ) 是多聚酯类化合物 ,
遇水后酯键水解而被降解 , 产生乳酸和乙二酸 , 这些 单体可在体内通过三羧酸循环而代谢 。 无论将抗原
包裹在微粒中还是将抗原吸附于微粒表面 , 均能增 强抗体应答及细胞免疫
[1]
, 可能是通过提供抗原储
存库从而控制性释放抗原 。 但是 , 抗原在该系统中 吸附于颗粒表面的效率可能降低了控制性释放的作
用 。 最近研究显示 , PLG 微粒促进 NLRP3炎性小体 的活化
[1]
。 该研究表明 , 作为 “ 递送系统 ” 的佐剂有 可能激活固有免疫信号通路 , 对固有免疫发挥特异 性作用 。 多聚乳酸 (PLA ) 属于聚酯类化合物 , 常用 于骨的修复 。 这个聚合物链经水解后形成单酸 , 通 过 Kreb's 循环被清除 。 目前 , 一些科学家表明 PLA
可以作为持续释放疫苗的载体系统 [15]。 多聚酯类化 合物降解后释放单酸 , 产生酸性微环境 。 蛋白质长
期暴露在水溶性或酸性环境中不利于维持其稳定性 和免疫原性 , 像破伤风毒素 (TT ) 和白喉毒素 (DT ) 这样用于重组和亚单位疫苗的蛋白质来说更加不 利 [8]
。 聚酐的佐剂活性较高 , 具有抗原稳定性 , 增 强免疫应答 。 它将抗原包裹其中 , 不需要赋形剂和
稳定剂 , 就可增强其稳定性 。 疏水性表面防止水的
渗入 , 维持了抗原的初始状态 ; 降解产物的酸性较 弱 ,
利于维持蛋白质的稳定性 [8]
。 尽管如此 , 人们
对聚酐用于疫苗递送尚缺乏全面的评估 。 脱乙酰 几丁质 (chitosan ) 是一种天然聚合物 , 有很好的生 物相容性 , 电荷密度高 , 可降解 , 无毒性 , 在药理学
应用上潜力很大 [3]
。 将白喉毒素与脱乙酰几丁质 结合 , 口服接种 , 引起系统体液反应和局部免疫反 应 , 滴鼻后 IgG 增加不显著 。 chitosan 微粒是很有 发展前景的黏膜递送系统 。 最近有研究显示 , 与 PLGA 和 PLA 相比 , chitosan 微球更适合做 HBsAg 的佐剂 。
1.1.4细胞因子
细胞因子调节固有免疫和适应
性免疫应答 。 随着研究的深入 , 人们发现细胞因子
可作为佐剂增强疫苗的效应 。
粒细胞 -巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF ) 能募 集并活化 APC , 增强初级免疫应答 。 但 CM-CSF 的 实际应用受限于其毒性 , 需要多次注射和异源免
疫 [2]
。 上市产品主要用于癌症化疗引起的骨髓移 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 [15]
。
IL-12提高黏膜和系统的 IgG2a 和 IgA 的水平 ,
明显降低细菌的侵入量 [8]
。 IL-12是一种非常有希 望进入临床试验的细胞因子佐剂 。 它加强 Th1型细
胞免疫 , 目 前 正 在 进 行 AIDS 和 肿 瘤 治 疗 的 临 床 试验
[15]
。
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 [8]
。 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 。 1.2TLR 依赖性佐剂
以 TLR 信号途径为靶点的新型疫苗佐剂的安 全性和有效性较好 , 使其在佐剂的设计中越来越受 到重视 。 TLR 是调节宿主固有和适应性免疫应答重 要的病 原 感 受 器 , 病 原 相 关 分 子 模 式 (PAMP ) 如 LPS , CpG 基序 , 通过与 TLR 相互作用而活化免疫系 统 。 利用这条通路 , 人们找出了各种调节免疫系统 的 TLR 激动剂 (表 2) 。
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中国新药杂志 2013年第 22卷第 1期 表 2作为疫苗佐剂靶点的 TLRs
TLR 受体分布 自然配体 相关的佐剂 免疫应答类型 研发阶段
TLR1浆细胞的细胞膜 细菌 /支原体的脂肽 大肠杆 菌 II 型 热 稳 定
肠毒素
Th1, 抗体 , NK 细胞 临床前
TLR2浆细胞的细胞膜 肽聚糖 , 胞壁酸 MDP 衍生物 , 大肠杆菌
II 型热稳定肠毒素
Th1, 抗体 , NK 细胞 临床前
TLR3内体 细菌和病毒的 dsRNA Poly I :C NK 细胞 临床前
TLR4浆细胞的细胞膜 宿主热休克蛋白 60/70, LPS , RVS 融合蛋白等 MDP 衍生物 , 人工合成
的 MPL
强烈的 Th1, 抗体 MPL 在欧洲批准用于 HBV , HPV 疫苗
TLR5浆细胞的细胞膜 鞭毛蛋白 鞭毛融合蛋白 Th1, CTL , 抗体 用于流感的临床试验 阶段
TLR6浆细胞的细胞膜 细菌 、 支原体的磷脂肽 MALP-2, MALP-3Th1, 抗体 , NK 细胞 临床前
TLR7内体 细 菌 、 病 毒 和 宿 主 的
ssRNA
咪喹莫特 , R-848, ssRNA 强烈的 Th1, CTL 临床前
TLR8内体 细 菌 、 病 毒 和 宿 主 的
ssRNA
R-848, ssRNA 强烈的 Th1, CTL 临床前
TLR9内体 细 菌 和 病 毒 的 CpG DNA , DNA-IgG 复 合 物 , 疟原虫色素 CpG-ODNs 强烈的 Th1, CTL , 抗体 ,
NK 细胞
各种疫苗的临床试验
1.2.1TLR4激动剂 MPL AS04由免疫增强剂 MPL 和铝盐结合而成 , 是第 2个用于人类的新型佐 剂 。 MPL 是革兰阴性沙门氏菌的脂多糖 (LPS ) 提取 物的脱毒形式 , 但保留了免疫刺激活性 [17], 后来发 现这种活性是由 Toll 样受体 4(TLR4) 介导的 [5, 17], 因此 , MPL 是 TLR4激动剂 。 LPS 结合 TLR4, 活化 MyD88-TIRAP 和 TRIF-TRAM 两 条 信 号 通 路 , 而 MPL 仅激活 TRIF-TRAM 一条途径 , 这解释了 MPL 的佐剂性质和低毒性 [18]。
AS04的免疫刺激作用局限于注射部位 [5], 通过 TLR4直接激活抗原提呈细胞 (APC ) , 诱导 APC 成 熟 , 摄取抗原 , 迁移到淋巴结 。 在淋巴结内 , 活化的 APC 提呈抗原并激活 T 细胞 。 抗原特异性 T 细胞 反过来促进 B 细胞的活化 。 AS04短暂快速的刺激 , 使得 APC 在疫苗抗原浓度很高的情况下同时加工 和提呈抗原 , 从而增强适应性免疫应答 [17]。
研究发现 , 为了获得高滴度抗体 , 需要在注射 AS04后 的 24h 之 内 在 相 同 的 肌 肉 部 位 注 射 抗 原 [5]。 在这段时期 , AS04在注射部位短暂的诱导局 部 NF-κB 转录 。 NF-κB 是固有免疫的主要调节因 子之一 [19], 诱导细胞因子的生成 [5]。 肌内注射佐剂 为 AS04的 HPV 疫苗 , 分析研究显示 , MPL 在肌内 活化 DCs 和单核细胞 , 并诱导其迁移至引流淋巴 结 [5]。 体外用不同佐剂 (AS04, 铝盐 , MPL ) 的疫苗 刺激骨髓树突状细胞 (BMDCs ) , 结果显示 , AS04直 接作用于 DCs , 促进抗原的摄取 , 诱导 CD +86表达增 加 。 与卵白蛋白 (ovalbumin , OVA ) 和氢氧化铝或单 独的 OVA 免疫小鼠获得的 DCs 相比 , 用 OVA 与 MPL 或 OVA 与 AS04免疫小鼠获得的 DCs 能刺激 更多的抗原特异性 CD +4T 细胞的增殖 。 AS04的局 部耐受性 、 单次和重复剂量毒性研究表明 , AS04在 每单位体重高于人 30倍剂量时 , 有好的耐受性 , 无 系统毒性症状 。 注射部位的局部炎症不会扩散到局 部淋巴结 , 对呼吸 、 心血管和生殖系统 (包括先天和 后天的发育 ) 无副作用 。 MPL 和氢氧化铝的遗传毒 性研究 , 结果均为阴性 [17]。
目前 , 已有两种含 AS04的疫苗批准用于人类 :人乳头瘤病毒 16/18(HIV-16/18) 疫苗和乙型肝炎 (HBV ) 疫苗 。 第 3个针对单纯疱疹病毒的疫苗 , 已 进入了 Ⅲ 期临床试验 [17]。 在 HPV-16/18疫苗的 Ⅲ 期临床试验中 , 使用该疫苗免疫的女性产生的抗体 滴度高出自然清除 HPV 感染女性的 11倍之多 , 并 且高抗体滴度持续 7年之久 [17]。 临床上 , 给肾功能 不全患 者 使 用 HBV 疫 苗 , 除 了 表 现 出 与 标 准 的 HBV 疫苗相似的安全性外 , 还能更早的诱导抗体反 应 , 产生更高的抗体滴度 [17]。
MPL 激活 TLR4的能力不受铝盐的限制 [5], 并 且 , AS04仅对表达 TLR4(人类中主要是 DCs 和单 核细胞 ) 的细胞有直接作用 。 不表达 TLR4的类浆 细胞样树突状细胞对 AS04无反应 。 类浆细胞样树
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突状细胞受到刺激后会产生大量的 IFN-α[17]
。 IFN-α
与系统性红斑狼疮 (SLE ) 的发病有关 , 可能加速免疫
紊乱
[17]
。 AS04在注射部位诱导产生的细胞因子中
未检测到 IFN-
α[5]
。 但 AS04和以 AS04为佐剂的疫 苗会在注射部位诱导炎性细胞的短暂浸润 ,
引起短 暂温和的固有免疫反应 , 产生局部症状 , 如疼痛和红 肿等 。
1.2.2TLR9激动剂 :CpG DNA TLR9是惟一一个 胞内识别特异性 DNA 的模式识别受体 (PRR ) , 有相 对限制性的细胞分布 , 特别是在人体中 , 分布于两种 类型的 APCs , 即 B 细胞和 pDCs , 介导由细菌和病毒 DNA 引发的固有免疫应答 [14]。 CpG DNA 是含有胞 嘧啶磷酸鸟嘌呤二核苷酸 (CpG ) 基序的脱氧核糖核 酸 。 含有 CpG 重复序列的免疫激活序列 (ISS ) 是
TLR9的激动剂 , 是目前研究的热点 [4]
。 CpG-ODN 是人工合成的含有非甲基化 CpG 基序的寡聚脱氧 核糖核酸 , 含有 18 25个碱基 , 以可溶形式或形成 纳 米 颗 粒 或 病 毒 样 颗 粒 作 为 佐 剂 用 于 广 泛 的
研究 [14]
。
CpG-ODN 通过 TLR9直接活化 DCs 和 B 细胞 ,
也诱导产生细胞因子和趋化因子来间接活化 NK 细 胞和 T 细胞这样没有 TLR9的免疫细胞 , 将体内的
免疫环境转向 Th1型免疫反应 [20]
。 根据结构的不 同 , CpG-ODN 分为 3大类 , 对这 3类的体内研究表 明 , B 类和 C 类都是较强的 Th1型佐剂 , 在提高抗体
水平的同时 ,
还诱发 CD +
4, CD +8T 细胞应答 。 尽管 A 类 CpG-ODN 可以较弱的提高抗体滴度和 CD +8T 细 胞应答 ,
却不能改变 IgG /IgG2a的比例 , 或诱发抗原 特异性 T 细胞应答 。 3大类 CpG-ODN 作用于小鼠 不同的 APC , A 类活化 pDC 和 NK 细胞 , 诱导大量 IFN-α和 IFN-γ的生成 , B 类直接活化 B 细胞 , 诱导
Th1型 CD +4T 细胞应答 , 尽管 C 类 CpG 还活化 pDC
和 NK 细胞 , 但总的效应与 B 类 CpG 类似 [20]。 皮下
注射 CpG-ODN , 流式细胞仪的分析结果显示 ,
CpG-ODN 能显著增加淋巴细胞表面分子 CD80和 CD86
的阳性表达率 [21]
。 活化的 B 细胞和单核细胞表面 高表达 CD80和 CD86, 为 T 细胞的活化和存活提供 必不可少的共刺激信号 , 常用来评价 T 细胞应答 。 体外用 CpG 刺激小鼠脾细胞 , 与对照组相比 , 细胞
因子 IL-12a , IL-12b 和 IL-10在 12h 内的不同时间 点有显著的升高 , IL-12, IL-4, IL-5和 IFN-γ的 mRNA
表达水平虽然也有变化 , 但并不显著 [21]
。 另外 , 对 小鼠肌肉表达谱的分析研究显示 ,
CpG 抑制多种炎 性基因的活化 , 上调 MHC I 类基因的表达 , 在早期
下调 MHC II 类基因 。 CpG 是较强的细胞因子诱导 剂 ,
可 诱 导 产 生 IL-12p40, CCL5, CCL2及 CXCL1等 [7]。
几种与 CpG 佐剂相关的疫苗正处在临床评价 阶段 , 主要用于癌症 、 感染性疾病及过敏性疾病的预 防和治疗 。 CpG-ODN 的毒性可能与剂量 、 治疗间 隔 、 摄取途径相关 。 目前还没有人类产生严重的副 作用的相关报道 , 但已发现 CpG-ODN 在动物模型 中诱发自身免疫性疾病 , 使得 CpG-ODN 在系统性 红斑狼疮患者的治疗中引起了安全性方面的担忧 。
1018ISS 是非 甲 基 化 的 胞 嘧 啶 磷 酸 鸟 苷 酸 的 ODN , 有望用作重组肝炎 B 表面抗原疫苗的佐剂 , 现正处在评价阶段 。 目前 , 临床试验表明 , 该疫苗在 健康成人和疫苗低反应人群中快速产生持续的高滴
度抗体 [4]
。
IC31由一个阳离子肽 KLKL (5) KLK 载体和免
疫激活寡聚脱氧核糖核酸 ODN1a 序列组成 [4]
。 通 过 TLR9依赖的 MyD88途径促进高效的 Th1应答 。 IC31在注射部位发挥抗原储存库效应 , 延长抗原的 维持时间以及随后的免疫应答的放大时间 。 并且 , 抗菌肽 KLK 的 存 在 减 少 了 诱 导 免 疫 应 答 所 需 的 ODN 的量 。 以 IC31为佐剂的结核病 (TB ) 疫苗的临
床前数据表明 ,
TB 抗原 Ag85B-ESAT-6和 IC31的结 合显著提高了结核喷雾小鼠模型的保护水平 [4]
。
IC31目前进入了人体临床试验阶段 。 另外 , Ag85B-ESAT-6/IC31形成的复合物在结核感染的豚鼠模型 中表现出了高效的保护作用 。 1.2.3
TLR3激动剂 :Poly I :C 聚肌胞 (polyinsin-ic-polycytidylic acid , Poly I :C ) 是由聚肌苷酸和聚胞 苷酸通过碱基配对形成的双链 RNA , 可通过两种不 同类型的 PRRs 发挥作用 :病毒或人工合成的 dsR-NA 活化内体中的 TLR3, 或活化细胞质核糖核酸解 旋酶 (RLR ) 如视黄酸诱导基因 -1(RIG-1) 和黑素瘤 分化 相 关 基 因 5(MDA-5) 。 TLR3通 过 适 配 蛋 白 TRIF 介导其效应 , 而 RLR 信号通过适配器 IFN-β
促发激活剂 -1(IFN-βpromoter stimulatory-1) 产生效 应
[21]
。 DCs 中 TLR3的活化诱导产生 IL-12, I 型干
扰素 , 提高 MHC II 类分子的表达水平 , 促进交叉提 呈 。 IL-12诱导产生细胞因子 , 促进 Th1型免疫应 答 ; CTL 及 IFN-γ对抵抗胞内病原体的感染有重要
作用 [19]
。 大部分来自非造血细胞的 MDA-5的活 化 , 强烈的促进 I 型 IFN 的产生 。 I 型干扰素对于增
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强 T ,
B 细胞免疫有关键性的作用 。 dsRNA 能直接激活 NK 细胞 , 增强抗原特异性 CD +8T 细胞应答 , 促进树突状细胞的抗原呈递 , 在机 体抗病毒过程中发挥重要作用
[22]
。 Poly I :C 可诱 发气道活病毒感染样的病理改变 、 细胞学改变和局 部 Th1型细胞因子的改变 [23]。 Longhi 等 [24]
用靶向 DC 的 HIV gag 蛋白疫苗和 TLR 激动剂免疫小鼠 , 发
现 Poly I :C 是 I 型 IFN 最有效的诱导剂 , 也是诱发 CD +4T 细胞免疫很好的佐剂 。 用抗体阻断或敲除 I 型 IFN 的受体 , 能显著减弱 DC 的成熟 ,
T 细胞的增 殖及针对 HIV-gag 蛋白的 Th1型适应性免疫的发生 发展
[24]
。 外源性全蛋白疫苗不能以 MHC I 类途径
被有效的摄取 、 加工及提呈 , 长期以来都不能很好地 诱导 CD +
8T 细胞免疫反应 。 但最近有研究表明 ,
如 果将外源蛋白抗原与 Poly I :C 混合使用 , 可快速诱 导小鼠 CD +8T 细胞免疫 [25], 并且抗原特异性 CD +8T 细胞有很强的细胞毒性 。 Poly I :C 的存在促进了专
职 APC 摄取和交叉提呈抗原 。 Poly I :C 体外研究显 示 , 能够直接诱导口腔鳞状细胞癌细胞的凋亡 , 从而
抑制肿瘤细胞的活力 [22]。
Poly I :C 本身无致病性和传染性 , 使用方便 ,
是一种较为理想的实验室活病毒替代物 , 应用于小
鼠可以作为良好的 RNA 病毒感染模型 , 今后可以广
泛地应用于病毒感染与呼吸道疾病的研究 [23]
。 聚 肌胞的急性毒性较大 , 但相对其临床用量安全性较
高 ; 聚肌胞不具有蓄积毒性或蓄积毒性很小 , 反复
应用聚肌胞可使小鼠产生一定的耐受性 [26]
。 Poly I :C 可诱导产生自身免疫疾病 。
聚肌胞是迄今为止最强的非病毒类干扰素诱导 剂 ,
具有广谱抗病毒 、 免疫调节等生物学作用 , 因此 , Poly I :C 及其类似物广泛用于抗病毒抗肿瘤的治 疗 。 Poly (I :C12U ) 有较好的耐受性 , 现处于临床试 验阶段 , 有望应用于慢性疲劳症和 AIDS , 常见的副
作用是失眠和皮肤干燥 [27]
。 在治疗恶性瘤的早期 临床试验中 , 出现的毒性反应有 :发热 、 恶心 、 血小板 减少症 、 白血球减少症 、 红斑等 。 1.2.4
TLR2激动剂 许多革兰阳性菌的细胞壁成 分通过 TLR2刺激免疫活化 。 人工合成的胞壁酰二
肽 (MDP ) 来源于多种革兰阳性菌 , 包括棒状杆菌 , 百日咳杆菌等 。 MDP 衍生物对免疫系统表现出不 同的效应 :当以可溶性递送系统递送抗原时 ,
MDP 促进体液免疫 ; 以脂质体递送时 , MDP 促进细胞免 疫
[2]
。 巨噬细胞活化磷脂肽 -2(MALP-2) 是 TLR2
的另一 个 配 体 , 有 疫 苗 佐 剂 的 潜 力 。 MALP-2是 TLR2-TLR6异二聚体的激动剂 , 通过 MyD88通路活 化 NF-κB , 激活 APCs 。 其中 B 细胞表面表达 TLR2, TLR6。 对 T /B细胞缺陷小鼠的研究表明 , MALP-2以 T 细胞依赖方式活化 B 细胞又通过 B 细胞依赖
机制增强 T 细胞的功能 [8]
。 1.2.5
TLR5激动剂 细菌鞭毛蛋白是 T 细胞依赖
性抗原 , 也是 TLR5的配体 , 是很有发展潜力的佐 剂 。 尽管与抗原混合后 , 鞭毛蛋白可以成为佐剂 , 但 目前应用的主要是重组疫苗蛋白与鞭毛蛋白产生的 融合蛋白 。 与其他 TLR 激动剂不同的是 , 鞭毛蛋白 产生混合型的 Th1、 Th2细胞应答 , 而不是偏向 Th1的 强烈应答 。 融合蛋白诱导产生抗体要有 TLR5的表 达 , 但是要想获得最佳的佐剂效应 , 需要造血和非造
血细胞都表达 TLR 信号通路适配蛋白 MyD88[14]
。 1.2.6
TLR7和 TLR8激动剂 富含鸟嘌呤和尿嘧
啶的 ssRNA 是 TLR7和 TLR8的天然激动剂 。 许多
人工合成的小分子化合物 (如咪喹莫特和瑞奎莫 特 ) 以及鸟嘌呤和腺嘌呤类似物 , 也能活化 TLR7、 TLR8或 TLR7/8。 TLR7和 TLR8在内体中表达 , 细 胞表面不表达 , 并且两者皆通过 MyD88依赖途径发 挥效应 。 TLR7和 TLR8的表达及功能的发挥具有
组织特异性和种属特异性 。 TLR7-TLR8双重特异 性激动剂能活化多种类型的 DCs 和 B 细胞 , 诱导产
生 Th1型细胞因子 ,
交叉提呈及产生抗体 , 比单一特 异性激动剂更加有效 [14]
。
研究表明 , TLR8信号通路可能用于新生儿疫苗 佐剂的设计中 [4]
。 TLR8激动剂能诱导新生儿 APC
产生 Th1型相关的细胞因子 , 如 TNF-α和 IL-
12。 并且 , 结合的 TLR3/8或 TLR4/8激动剂能协同促进
新生儿 DCs 产生 IL-12p70, 证明有效地诱导了针对 病原体或疫苗抗原的 Th1型应答 。 TLR7激动剂咪 喹莫特已认证用于局部恶性和良性的皮肤细胞紊乱 综合征的治疗 [4]
。 表明这类 TLR 激动剂用于治疗 在安全有效性上还是比较可靠的 。 2新型佐剂研发的关注点 2.1
黏膜佐剂
包括 HIV 和结核分枝杆菌在内的大多数病原
体是通过黏膜表面入侵人体宿主从而建立感染的 。
但是 , 现存的很多疫苗仍然是肠道外注射 [28]
。 黏膜 疫苗诱导局部特异性免疫应答 , 在入口处消灭通过 黏膜入侵的病原体 , 从而提高疫苗的效应 。 以黏膜 诱导性位点为靶点还可以在其他部位的黏膜表面诱
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导免疫应答 。 另外 , 黏膜免疫可能有比肠道外免疫
潜在的优势 , 例如 , 更加容易摄入 , 患者依从性好等 。 尽管如此 , 已认证的用于人类的黏膜疫苗仍然 很少 。 部分原因是由于缺乏安全有效的人用黏膜佐 剂 。 因此 , 发展安全有效的黏膜佐剂是非常有必 要的 。
最近 , 如 CpG 靶向分子和非 TLR 靶向分子免疫 刺激剂 (如自然杀伤性 T 细胞配体 α-半乳糖酰基鞘 氨醇 ) 作为黏膜佐剂辅助针对黏膜途径感染的疫 苗 , 经 过 试 验 检 测 研 究 , 发 现 具 有 一 定 的 应 用
前景 [28]。
2.2复合佐剂
复合佐剂是将两种或多种不同作用机制的佐剂 混合使用 , 进一步增强和 /或调节对某一抗原的免疫 应答
[2]
。 TLR 激动剂和其他类型的佐剂联用目前
正处于临床前和临床研究阶段 [4]
。 AS02是由 MPL 和 QS21构成的水包油乳剂 。 临床上用疟原虫重组
抗原 RTS , S 与 AS02联合应用 , 使疟疾感染率降低 了 37%。 用 脂 质 体 代 替 水 包 油 乳 剂 更 加 优 化 了
RTS , S 疫 苗 。 AS02与 非 小 细 胞 性 肺 癌 重 组 抗 原
MAGE-A3联合免疫 , 产生了明显的抗体和 CD +4T
细胞应答 。
肺黏膜表面蛋白 A (PspA ) 是对抗肺表面感染 最有发展前景的蛋白抗原性疫苗 。 将全细胞百日咳 疫苗 (wP ) 与 PspA 联合形成肺黏膜缀合疫苗 。 该疫
苗通过滴鼻途径免疫小鼠 ,
再用致死量的肺炎双球 菌通过鼻内途径感染小鼠 , 与仅仅免疫 PspA 的动
物相比 , 使用复合疫苗的小鼠存活率提高 。 血清中 抗 PspA 的 IgG 水平和支气管肺泡灌洗样本中 IgA
水平提高 。 不仅如此 , IgG1/IgG2a比例下降 , 表明 wP 能够将免疫应答向 Th1型调节 , 使 Th1和 Th2之
间达到平衡 [18]
。
利用抗原递送系统和细菌成分还设计了其他的
联合佐 剂 , 如 将 CpG-ODN 和 MDP 包 裹 到 脂 质 体 中
[18]
。 将不同类型的免疫刺激剂与有免疫增强互
补效应的细胞因子结合也可以获得最佳的免疫活化
效果 。
免疫增强剂与递送系统的结合也可以设计合理 的佐剂 , 不同成分的佐剂协同作用 , 达到最大的佐剂 效应 。 像油乳剂 、 佐剂小泡和脂质体这样的递送系 统与其中的免疫增强剂有很好的相容性 , 使佐剂更 加有效 。 除了 AS04外 , 其他不同免疫刺激剂的联
合目前也进入了临床前和临床阶段 [28]
。
2.3固有免疫系统
固有免疫系统的最新研究进展可能为新型佐剂
的靶点提供重要信息 [28]
。 固有免疫系统通过一系 列的模式识别受体 (PRR ) 感知病原体并作出应答 。 PRR 包括 TLRs , 凝集素型受体 , 可溶的细胞质内受 体如 Nod 样受体 (NLRs ) 和视黄酸诱导基因 I 样受 体 (RLRs ) 。 PRRs 的活化可诱导不同的和重叠的固 有免疫应答 。 人们逐渐认识到固有免疫细胞识别的
最初 “ 危险 ” 信号的本质决定适应性免疫应答的类 型和强弱 。 这为设计理想的新型佐剂提供了很有价 值的线索 。
目前大多数的佐剂通过固有免疫系统的受体 发挥作用 。 TLR4激动剂 MPL 已经被允许用于人 类 , 而 TLR9激 动 剂 进 入 了 临 床 试 验 阶 段 。 新 型 TLR 依赖性佐剂将随着 TLR 生物学知识的积累和 TLR 功能性检测的实现而出现 。 用于研发新型疫 苗佐剂的其他 PRRs 包括 RLRs 和 NLRs , 例如 NL-RP3。 其他可以用于设计成佐剂的包括 α-半乳糖 酰基鞘氨醇和最近被视为有黏膜佐剂潜力的 NKT
细胞配体 [28]
。 2.4安全问题
佐剂的安全性问题长期以来困扰着我们 , 人们 一直担忧的是有效的免疫刺激剂可能会激发自身免
疫性疾病 , 因为类似事件在弗氏佐剂的动物模型中
发生过 [13]
。 虽然对 TLR 激动剂的担忧有过不少的
讨论 ,
但这仍然是个具有挑战性的争论点 , 因为目前 可用的动物模型还不能够预测自身免疫病的发生 。
不同物种 TLR 分布的不同以及免疫学的不同 , 进一
步限制了预测的可能性 。 显然 , 建立可靠的非临床 模型 , 是预测疫苗佐剂安全性的关键 , 也是亟待深入 研究的领域 。 3
结语
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 对免疫力低下的人群意义重大 。 通过不懈努力 , 人 们在佐剂领域取得了一些可喜的成果 :一些佐剂已 进入临床试验阶段或已上市使用 。 人们为了追求理
想的免疫佐剂 ,
特别是能诱导强烈细胞免疫反应的 佐剂 , 已逐步成为研究的热点 。 黏膜佐剂可以更加
有效地抵抗病原体的侵入 , 不同佐剂的联合使用可 达到互补或协同效应 , 随着人们对固有免疫系统研 究的不断深入 , 许多新的潜在靶点被陆续发现 。 但 是在佐剂大量出现的同时 , 随之而来的是对其安全
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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 。 在临床使用中也要严密观察患者的反 应情况 , 尽量避免或降低免疫毒性的发生 。
[参
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编辑 :韩培 /接受日期 :2012-10-15
范文三:癌症疫苗最新研究进展
癌症疫苗最新研究进展
癌症疫苗是通过利用肿瘤细胞相关抗原,来唤醒人体针对癌症的免疫系统。现在最流行的癌症疫苗方案都需要先发现和确认肿瘤细胞相关抗原。这些抗原,现在有数百种之多。正在进行中的临床试验中,差不多一半要涉及到一种或多种抗原。利用癌症细胞普遍存在结构突变蛋白,而这种蛋白一般会引起免疫反应,科学家设计出一种癌症疫苗。临床初步研究表明,这种策略对治疗癌症可能是有效的。这一研究结果4月2日发表在《科学》杂志上。这也是针对癌症个性化治疗方法之一。该研究中3名黑色素瘤患者,接受了这些肿瘤组织中发现的突变蛋白的免疫疗法。
荷兰阿姆斯特丹癌症研究所癌症学家Ton Schumacher说,虽然不能肯定说这种免疫反应一定能阻止肿瘤生长,但实验结果确实初步证明了这种概念符合预期(确实能引起免疫反应)。我们不知道免疫反应的强度是否具有临床意义,但是这一研究往前迈出重要一步。
癌症是一种基因性疾病,一些能阻断细胞分裂的蛋白基因发生突变,导致细胞分裂失去控制。理论上免疫细胞能将突变蛋白看作异体蛋白,启动免疫反应。不幸的是,这些免疫细胞难以发现这些蛋白。一些肿瘤对周围免疫细胞产生抑制作用,把他们变成聋子或
瞎子,使这些肿瘤细胞失去免疫系统的监督。另外,这些突变蛋白的表达水平太低,不足以引起免疫反应。华盛顿大学免疫学家Beatriz Carreno说,科学家很久就有使用这些突变蛋白制造肿瘤疫苗的梦想,但一直缺乏技术。
随着肿瘤基因序列分析技术的进步和对免疫系统研究的深入,制造这种疫苗的条件逐渐具备。2014年,两个小组相继发现,这种疫苗在小鼠能产生抗肿瘤效应。Carreno等随后开展了这一临床研究。
首先科学家对来自3名黑色素瘤患者的肿瘤组织进行基因序列测定,对每个样本的突变蛋白进行分类。然后分别选择7个蛋白的片段作为肿瘤疫苗。
对每个患者白细胞进行实验室培养制造出树突状细胞,然后用合成的肿瘤突变蛋白片段这些细胞与这些细胞孵育,使树突状细胞体外成熟后回输给患者。理论上这些携带突变蛋白片段的树突状细胞能将他们提呈给体内免疫细胞,于是这些免疫细胞就被训练成专门识别能产生这些突变蛋白的肿瘤细胞。研究结果表明,回输树突状细胞2周后从这些患者体内发现了这些细胞。
几十年前,科学家就已经尝试开发肿瘤疫苗,但是许多开始动物实验获得的成功,最后在大规模临床研究中都以失败结束。Schumacher说,不能说这次实验的成功不会重蹈覆辙,但他们对
这次的策略更有信心。过去的肿瘤疫苗蛋白也存在于正常细胞,只是因为肿瘤细胞中表达水平比较高,而免疫系统对自身蛋白不容易产生强烈的免疫反应,无法产生足够的杀肿瘤效应,这可能是过去最终失败的重要原因。现在选择的蛋白不同于正常蛋白,所以能诱导免疫系统发生强烈反应。Carreno说,另一个不同的是,过去的疫苗一般只使用一种癌症相关蛋白,但她这次研究使用了7个。
Carreno认为,这种策略对其他存在大量基因突变的癌症应该同样有效,例如肺癌、大肠癌和膀胱癌等。尽管这种方法的程序复杂,医药公司表示愿意开发这种复杂的个性化癌症治疗方法。技术的发展让确定突变蛋白的速度变的非常快,给这种疗法作为临床应用提供了重要保障。
范文四:疫苗的最新研究进展
疫苗的最新研究进展
生物工程10-2班 学号3100343227 蒙元会
摘要:随着科学技术的不断进步, 疫苗的应用领域在不断扩大, 疫苗的新制剂、新剂型也不断地开发与应用,通过对传统疫苗与新型疫苗最新成果的阐述,让我们对传统疫苗有新的认识,同时也能看到新技术改造的疫苗治疗功能的多样性。
关键词:疫苗;预防性疫苗;治疗性疫苗;广谱疫苗;未来方向
疫苗的发现可谓是人类发展史上一件具有里程碑意义的事件。因为从某种意义上来说人类繁衍生息的历史就是人类不断同疾病和自然灾害斗争的历史,控制传染性疾病最主要的手段就是预防,而接种疫苗被认为是最行之有效的措施。而事实证明也是如此,威胁人类几百年的天花病毒在牛痘疫苗出现后便被彻底消灭了,迎来了人类用疫苗迎战病毒的第一个胜利,也更加坚信疫苗对控制和消灭传染性疾病的作用。
治疗性疫苗与传统意义上的预防性疫苗具有显著不同的特征。预防性疫苗的接种对象是健康群体,一般均可用于易感人群,免疫应答往往低于正常水平,主要起到免疫预防的作用,对机体一般不会造成病理性损伤。而治疗性疫苗的使用对象是持续性感染的个体,机体的免疫应答水平常较低下,使用时有一定的不良反应,常伴有不同程度的免疫损伤。其组成成分一般不像预防性疫苗那样单纯,可根据需要进行调整,以便打破免疫耐受,提高对病原体的特异性免疫反应,最终达到治疗的目的。因此,治疗性疫苗的使用更加强调佐剂的选用、接种途径和接种次数的优化、疫苗的联合应用以及新免疫制剂的开发。
1 预防性疫苗
预防性疫苗用于健康个体以预防疾病的发生。既往疫苗的研制多采用模拟自然感染过程的策略。基于此而研制的减毒活疫苗或亚单位疫苗在脊髓灰质炎、麻疹、腮腺炎、 流感、 黄热病等病原体进化相对保守、自然感染可引起长时间免疫力、保护性免疫主要依赖于中和抗体的一类疾病的应用中获得了成功。
1.1 现行预防性疫苗的进展
1.1.1 艾滋疫苗
艾滋疫苗的最新动态之一,选择的抗原基因来源于中国流行的艾滋病病毒株,即B/C重组亚型。也就是说,疫苗是专为中国人设计的。鉴于药物治疗的局限性、耐药性病毒株的产生、长期用药的副作用以及最终无法彻底清除患者体内病毒等方面不利因素,艾滋病疫苗成为目前攻克艾滋病的最有力武器。艾滋疫苗的最新动态第二,不但包括病毒的包膜蛋白,也包括相对保守的核心蛋白等,因此有可能同时诱导细胞免疫和体液免疫,并进行了基因组全
序列分析,确定了病毒的各基因序列,然后据此构建了艾滋病疫苗。该疫苗采用的方案是多次DNA 疫苗免疫后,再用重组MVA 疫苗增强免疫。与此同时疫苗的新形式采用了核酸疫苗和病毒载体疫苗,因此能在机体内诱导更强的对艾滋病毒的特异性免疫反应。长春百克公司与中国药品生物制品检定所和广西CDC 合作,从健康人群中招募49名志愿者,开展I 期临床研究。Ⅰ期临床研究将在艾滋病低危人群HIV -1非感染者的成年人中,采用随机、双盲安慰剂对照的试验设计,对艾滋病疫苗的使用剂量、安全性和耐受性进行评估。
1.1.2 流感病毒疫苗
当今,美国批准的唯一一个流感疫苗是用鸡胚制备的灭活疫苗。由于流感病毒每年都有变化(抗原漂移) ,对高危个体的保护需要每年
接种。
一种含有甲型及乙型流感病毒冷适应株重组体,通过鼻内喷雾接种的流感病毒减毒活疫苗已在美国提出申请。几项研究检验了这种疫苗在儿童和成人中的应用情况,15月龄以上的血清阴性儿童在使用单剂疫苗后,对甲型和乙型流感病毒的抗体应答显示总有效率为93%,在成人中使用这种3价疫苗极大地降低了发病率。
1.1.3 戊肝疫苗
水传播性戊型肝炎病毒(hepatitis E virus)主要发生在卫生条件差的发展中国家,在东南亚尤为严重。尽管大多数情况下病情较轻,它可以导致急性肝功能衰竭——在一些地区死亡率达到4%,妊娠后期妇女死亡率上升至20%。例如,在1986-1988年期间,中国西北新疆维吾尔自治区一次严重的戊肝爆发,导致了12万人感染,700多人死亡。当前没有有效的治疗,迄今为止改善卫生条件是遏制这一疾病最有效的途径。戊肝疫苗主要是防止感染戊肝病毒的戊型肝炎疫苗。由中国的一家工厂开始推出了世界上第一批戊型肝炎病毒疫苗,有希望遏制这一每年感染大约2000万人群,导致7万人丧生的疾病。这一疫苗被誉为是一种不同寻常的公共和私营合作的成功典范,为中国新兴的生物技术部门创造了一个先例,可帮助实现开发西方国家忽视的其他疾病疫苗。
2 治疗性疫苗
治疗性疫苗主要可分为两种基本类型:一种是个体化疫苗(亦称患者特异性疫苗或自体疫苗),即通过从患者自身组织细胞中获得相关抗原制备而来的、具有患者针对性的疫苗;另一种是通用型疫苗(亦称非患者特异性疫苗或异体疫苗),由于这一类疫苗具有特定的碳水化合物、蛋白质以及一些容易被复制的结构,因此通常都适于大批量生产,其“现货供应”的特点也为患者的治疗提供了方便。
2.1 治疗性疫苗的作用机理
慢性感染性疾病和肿瘤等疾病常使患者表现出对靶抗原免疫禁忌、免疫无能和免疫耐受,产生免疫耐受的原因可能是因为免疫系统识别的抗原被遮盖,也可能是病原微生物通过基因突变、结合脂蛋白或改变粘附分子的表达而逃避了宿主的免疫应答。如何打破或消除这种免疫耐受状态并建立对相关病原体的免疫应答机制是新型疫苗研制开发的切人点。治疗性疫苗恰是以打破机体的免疫耐受、增强机体免疫应答为目标。有人认为,自身循环中抗原(如HBsAg) 对于患者的APC 来说可能已成为一种无损害信号,而当抗原以不同途径给予时便成为一种危险信号,引起APC 递呈抗原,表达共刺激分子,引发特异性T 细胞反应。也有人认为慢性感染和恶性肿瘤的疾病状态与Th1细胞功能密切相关,大部分该类疾病患者Th1的细胞功能失活或低下,导致免疫失衡,而机体接受治疗性疫苗后可刺激T /B 细胞的增殖分化,激活巨噬细胞并促进NK 细胞杀伤肿瘤细胞而发挥免疫增强作用(如卡介苗治疗肿瘤) 。因此,要想设计一种有效的治疗性疫苗必须通过改善和增强靶抗原的摄人、表达、处理、递呈,才可能从根本上重新唤起机体对靶抗原的免疫应答能力。
2.2 治疗性疫苗的研究现状
2.2.1 治疗性疫苗展现其对宫颈癌的潜能
癌性宫颈病变女性与人乳头瘤病毒的类型16和类型18菌株有关系,这些女性在没有医学干预的情况战胜疾病的原因是她们体内能分泌出大量的杀伤性T 免疫细胞。VGX-3100试验药物是一种使用合成DNA 的治疗性疫苗,其被用于治疗异常子宫颈癌前病变的患者,其与预防患者免受人乳头瘤病毒感染的预防疫苗不同。这种试验性疫苗旨在驾驭人体的免疫系统来对抗癌症:跟基因治疗一样,该药物将DNA 注入患者的细胞来分泌出强化免疫系统的蛋白质从而攻击人乳头瘤病毒变异细胞。杀伤性T 细胞的作用目标指向人乳头瘤病毒改变的异常宫颈细胞,试验性疫苗的注射则增加了杀伤T 细胞的分泌。科学家说, 接下来的研究阶段会检测这种疫苗是否真的能够消除或者控制未治疗患者的宫颈癌前病变。预计明年年底可以知道检测结果。
2.2.2 尼帕病毒和亨德拉病毒治疗性疫苗问世
美国研究人员8月8日在美国《科学—转化医学》杂志上报告说,他们已开发出了针对尼帕病毒和亨德拉病毒的高效疫苗。尼帕病毒及与其关系紧密的亨德拉病毒均为美国国家卫生研究院研究的罕见病毒,它们能攻击人和动物的肺部和大脑,死亡率分别高达75%和60%,而尼帕病毒还可以人际间传播。研究人员以亨德拉病毒的表面蛋白-G 蛋白为基础,研制出新疫苗,这种疫苗可以激发宿主的免疫反应。结果显示,这种疫苗不仅对感染了亨德拉病毒的雪貂和马有效,还能保护感染尼帕病毒的猫。研究人员进一步对9只非洲绿猴展开了实验,它们被分为3组,每组接种不同剂量的疫苗。42天后研究人员让它们感染了尼帕病毒,结果这些绿猴都得以幸存。研究论文作者、美国军队卫生服务大学教授克里斯托弗·布罗德表示,这项发现提供了人类感染尼帕病毒或亨德拉病毒的潜在疗法。研究人员计划下一步搜集更多数据,以便获得美国食品和药物管理局批准,将疫苗应用到人体
上。
2.2.3 前列腺癌治疗性疫苗的出现
Dendreon 公司研发中的前列腺癌疫苗Provenge ,是一种携有重组
融合蛋白质抗原的自体树突状细胞。连续的I 期、Ⅱ期临床试验考察了Provenge 的安全性和有效性,结果表明,所有患者对重组融合蛋白质均产生免疫应答,3例患者的前列腺特异抗原(PsA)降低了50%以上,另外3例降低了25%~49%。患者可较好地耐受Provenge ,发热是最常见的不良反应,发生率为14.7%。目前正在进行Ⅲ期临床试验。目前研制的癌疫苗单独应用效果不理想,手术、放疗或化疗后应用,有一定疗效,如延缓复发、提高生存率和存活时间等。如果将癌疫苗与细胞因子如IL 一2,IFN ,TNF 等制剂合用可产生协同效果。由于可被T 细胞识别的癌抗原大多数还不清楚,肿瘤细胞本身是最好的免疫抗原来源,因此,临床试验中的大多数疫苗是全癌细胞疫苗。
随着人们对肿瘤特异性抗原(TSA)的识别以及靶向性抗原特异性癌疫苗的研制,癌疫苗的开发研究已进入一个新时期,尤其是树突状细胞基因转染技术和DNA 接种等新技术的发展,将进一步促进癌疫苗的临床评价研究。
3 对抗多种疾病的广谱疫苗
为了避免免疫系统识别和摧毁,微生物表面的抗原很多变,这是疫苗开发遇到的挑战之
一。不过,布莱根妇女医院BWH 的研究人员近日发现,许多致病菌的细胞表面具有一种通用的多糖分子。研究人员指出,利用这一多糖将有望制成广谱疫苗,对抗多种致命的微生物感染。文章提前发表在美国国家科学院院刊PNAS 杂志的网站上。研究中的多糖是PNAG (beta-1-6-linked poly-N-acetyl glucosamine),存在于许多细菌和真菌的表面。这项研究指出,人类和动物针对这类微生物产生的天然抗体,主要与乙酰化的PNAG 结合,对病原体的杀伤能力较弱。
为此,研究人员人工合成去乙酰化的PNAG ,并用其诱导抗体生成。他们发现这些抗体能够有效杀死表达PNAG 的细菌。此外,研究人员还测试了相应的人源抗体,这些抗体既能结合天然PNAG 又能结合去乙酰化PNAG ,研究显示这些人源抗体也能够有效抵抗表达PNAG 的微生物。研究团队将上述抗体注射到小鼠体内,发现这些抗体能够抵御多种致病菌引起的局部和系统性感染。例如酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes )、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae )、李斯特菌(Listeria monocytogenes )、B 群脑膜炎奈瑟菌(Neisseria meningitidis serogroup B)、白色念珠菌(Candida albicans)、以及一种引发疟疾的强力菌株(相当于最严重的疟疾——脑型疟疾)。研究显示,引起淋病、滴虫病、严重肠胃感染和伤寒的微生物表面也具有PNAG 。而且在中耳炎和肺结核患者的被感染组织中,细菌表面也表达有PNAG 。这是一项重要的发现,抗体可以针对感染中产生的PNAG ,杀死和清除感染源。研究人员指出,PNAG 生产的保守性说明它是微生物的一个关键因子。接种靶标PNAG 的疫苗,有望抵御多种原核和真核病原体。
目前,一种以PNAG 为基础的被动免疫疗法,已经成功通过了安全性和药物动力学的I 期临床试验,没有显示出明显的副作用。研究者也正在制造PNAG 的疫苗,希望在2014年展开临床实验。
4前景展望
从早期的灭活全菌体疫苗或灭活的病毒疫苗, 发展到减毒活疫苗及类毒素疫苗。随着关键技术的突破, 疫苗种类逐渐增多, 产生了亚单位疫苗和重组蛋白疫苗, 许多疾病得以很好地控制。但疫苗的免疫原性不强、对于同一菌种的不同血清型无交叉保护作用等缺点抑制了疫
苗在疾病预防、治疗上的应用。为提高疫苗的免疫原性, 新的佐剂如脂质体、白细胞介素-2等正在开发应用。众多研究人员通过各种途径来研究如何增强或改进疫苗的免疫效果, 提高疫苗的安全性, 降低其不良反应。近些年来, 随着基因工程疫苗、联合疫苗的逐渐问世,新技术疫苗将替代改造传统疫苗。治疗疫苗、非传染病疫苗、广谱性疫苗等多功能性疫苗的出现,我们有理由相信, 随着时代的发展, 疫苗的应用将更加广泛, 疫苗也将为人类的健康做出更大的贡献。
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范文五:【最新word论文】乙型肝炎疫苗的研究进展 【医学专业论文】
乙型肝炎疫苗的研究进展
摘要本文综述了近年来国外乙型肝炎疫苗的研究进展,对乙型肝炎疫苗在高危人群的保护、免疫保护期以及加强接种的策略,疫苗的联合应用,无(低)免疫应答的原因以及对策,DNA疫苗等热点问题进行了详细的阐述。
自从Krugman1970年获得最早的乙型肝炎(HB)疫苗后,各国相继利用无症状HBsAg携带者的血浆,提取HBsAg制备乙型肝炎疫苗,但从感染者的血液获得免疫原不是一种疫苗常规制备的途径,其来源有一定的限制,制备成本高,且理论上有受不洁血液感染的可能,近年来渐被重组疫苗所代替,重组疫苗是与人无关的生物制品,是将编码诱导保护性免疫应答的结构抗原决定簇的病毒基因插入作为表达载体的DNA分子中,然后将载体导入细胞,使之表达编码病毒抗原的基因。重组乙肝疫苗1986年开始获准使用,由于其价廉、安全、制备容易且可大批量生产,至今已渐取代血源疫苗,多个现场试验表明重组乙肝疫苗与血源疫苗的应答率近似且其表面抗体几何均数滴度(geometricmeantiter,GMT)无明显的差异性。目前,世界上常用的重组疫苗主要有:美国Mercksharp&Dohme(MSD)
公司生产的Recombivax-B疫苗(YDV,HB-vax-DNA),比利时SmithklineBeecham
B疫苗,法国Pasteur-Merieux研究所的(SKB)生物制品公司的Engerix-
Gen-Hevacb疫苗等。虽然人群接种HB疫苗已获得较好的免疫效果,有些问题仍有待探索,例如对高危人群的保护,免疫保护期以及加强接种的问题,疫苗联合应用,对无(低)应答者如何处理、DNA疫苗等,现就以上热点问题作一综述。
高危人群的免疫策略
高危婴儿
一、早产儿和低体重儿:以往认为早产儿和体重儿对疫苗应答低于足月产儿,但最近一项大样本的研究得出相反的结果,Belloni[1]对1727名足月产儿和241名早产儿(,38周,接种HB疫苗后的免疫应答进行研究,显示低体重儿(,2500g)与早产儿的抗体保护率和GMT水平与足月儿无明显的差异。
二、母亲HBsAg阳性的婴儿:母婴传播是婴幼儿HBV感染的重要途径,HbeAg(+)母亲的婴儿1年内大部分均感染HBV,其中85%,90%将成为无症状HBV携带者,HBsAg(+)/HBeAg(+)母亲出生的婴儿在24小时内开始HB疫苗方案(0、1、6月)保护率可达70%以上,同时注射抗乙肝免疫球蛋白,保护率可增至92%,95%,多个研究均得出同样的结论。
1
到高发区短期居住者由于公务或私人的需要有时必须到HBV高发区短期居住,而HB疫苗的应答相对比较缓慢,有必要探讨一种短期的接种方案,Marchou[2]对270名健康者接种GenhevacB疫苗,分两组,第1组137名,按0、10、21天接种,第2组133名,按0、28、56天接种,每剂为10μg,两组在1年后各加强1针,接种后28天,第3针后1个月,加强前、后1个月采集血标本检测抗-HBs,显示接种后28天,两组的保护率分别为60.6%和18.0%,GMT分别为25.5和2.4mIU/ml,第3针后1个月保护率分别为70.1%和91.7%,加强前为92.9%和94.8%,加强后1个月为99%和100%,作者提出3周接种法可提供快速持久的免疫保护力,可推荐给将去乙型肝炎高发区的旅游者、士兵、医务人员和维持和平部队等。
免疫保护期以及加强接种的策略
对HB疫苗接种后的长期效果有不同的看法,但一般认为5年内无需加强接种,Miline在新西兰的一项研究显示接种MSDyDV后66个月复查71人,7人抗-HBs,10mIU/ml,GMT平均为123mIU/ml;Tega[3]在埃塞俄比亚对314名2,14岁接受HB疫苗接种的儿童进行追踪5年,有11%低于保护水平。最近,Bulkow[4]在阿拉斯加,对1595名接种HB疫苗者追踪10年,仅有8.2%的抗体低于保护水平,看来抗体的持续时间更长,而且,有效应答者即使抗-HBs,10mIU/ml,保护性亦未必完全消失,其B淋巴细胞的免疫记忆仍可存在,10年内复种似无必要。
<br>
联合疫苗的应用
1992年世界卫生组织提出在1997年12月前在HBV感染的高发区把HB疫苗纳入免疫计划范畴。Papaevangelou[5]在泰国对42名健康幼儿接种DTPw(白破百疫苗)加HB四联疫苗,7,15周龄时给首剂,隔2及4月给予第2、3剂,免疫前、后抗-HBs?10mIU/ml者分别为17.9%和94.9%,GMT分别为12和1175mIU/ml;白喉抗体达保护水平(,0.11iU/ml)者为5.1%和97.4%,GMT为0.054和3.689iU/ml;破伤风抗体,0.11IU/ml者为25.6%和97.4%,GMT为0.085和8.262iU/ml;百日咳抗体GMT为8和61eU/ml,研究表明DTPw加HB四联疫苗间隔2月接种3剂程序的免疫原性和安全性均令人满意,且无相互干扰现象。Pooverawan[6]在同类的研究中,对接受四联疫苗的儿童在18月龄予加强1针,1个月后免疫保护率达97.8%,1年后达93.9%。最近世界卫生组织的Giammanco[7]主持一项多中心协作研究,用不同的两种接种程序(2,4,6月龄;3,5,11月龄各接种1针)研究DTP-HB疫苗的安全性和免疫应答性,显示两种免疫程序都有较好的安全性和耐受性,且应答率高,皆可推广使用。Salmaso[8]对1237例婴儿进行研究,2、4月龄予口服脊髓灰质炎疫苗加DTP-HB接种,12月龄予DTP-HB疫苗,第3针后1月查抗-HBs仅有13例低于10mIU/ml,明显低于单纯HB疫苗接种组,提出联合疫苗可提高抗体的保护率。此外也有报道重组HB疫苗和DTP-脊髓灰质炎灭活疫苗(IPV)的联合,与麻疹疫苗、黄热病的联合接种的效果和HB疫苗相似,彼此没有相互干扰。Vandamme曾对HA和HB联合疫苗(SB)的免疫原性进行评价,在49名成人志愿者按0、1、6的程序接种后6个月时HB血清阳转
2
率达90%,7个月时为100%,且全部对象具有保护水平的HA抗体,可望用于HA和HB高危者。
无(低)免疫应答的因素及对策
目前使用的商售HB疫苗的一些明显的缺点是抗体应答较迟,一部分接种者不产生应答或应答较低。一般情况下,有10%的成人不产生应答,另有5%,10%的接种者抗HBs水平低于100mIU/ml,HB疫苗低应答与许多因素相关,如年龄较大、吸烟、营养不良、肥胖、肾功能衰竭或免疫抑制者,特别是受主要组织相容性复合物(majorhistocompatibilitycomplex,MHC)和T细胞受体等因素的影响,Holter[9]最近的一项研究表明对HBsAg应答主要在DRB1等位基因,如何提高疫苗的应答水平是当今HB疫苗研究的热点。
剂量Goldfarb[10]对190名健康的婴儿分别用5μg、10μg的Engerix-B疫苗接种,其保护率一致,但10μg组抗-HBs滴度明显高于5μg组。Glemens[11]对110名在3剂标准程序后低应答和无应答者进行研究,其中低应答者71名,无
B疫苗1例直至抗-HBs?100mIU/ml应答者39名,每隔2月接受20μgengerix-
止,结果显示1剂后低应答者93%抗体达100mIU/ml,无应答者为87%,2剂后低应答者100%达100mIU/ml,无应答者为92%,3剂后100%的抗体水平在100mIU/ml以上,作者认为无应答和低应答者实际上是迟缓应答而已,通过增加剂量可能会促使抗体的产生,但尚待进一步研究验证。
佐剂Traquina[12]对20例狒狒(雄性8例)进行研究,提示MF59佐剂可增强灵长目动物对重组HB疫苗的免疫应答;Tarr[13]利用重组人粒细胞-巨噬细胞刺激因子(rhGM-CSF)与重组HB疫苗合用,较单剂量的重组HB疫苗明显增强抗体应答且安全耐受性高;最近WHO公布了一种叫SBAS4[14]的新的佐剂系统,主要是铝盐和单磷酸化类脂A的复合物,在27名志愿者的试验表明较现市售的Engerix-B疫苗有更强的刺激体液免疫作用并能促进HBsAg特异的淋巴组织增生的作用。
HBVS区变异和逃逸变异株在无(低)应答者中的一个特殊的问题是出现HBV变异株,该变异株不能被疫苗诱导的抗-HBs所中和。Carman等[15]发现乙肝疫苗接种后出现HBV逃逸变异株以来,HBV变异在导致乙肝疫苗接种后失败中的作用成为肝病界研究的热点之一,多位学者先后报道了HBVs基因区的145、144、129、126等位点的变异,并认为这些变异与疫苗接种后的免疫力有关,He等[16]报道27例HB疫苗免疫失败的婴儿中14例(51.85%)有碱基变异,其中13份标本有氨基酸改变,1份在决定簇的第二环,为第145位精氨酸取代甘氨酸,其余12份氨基酸位点在第一环或其5’端,分别为129(2),126(8),110(4),由于现在使用的疫苗中未包含病毒变异株的基因,故有必要进行进一步的研究,在未来疫
3
苗的配方中应尽可能包含这类病毒株,提高应答率。
重组HB疫苗的改建Pride[17]报道最近开发的一种新的疫苗对无(低)应答
者可能有一定作用,这种称为Hepagene的HB疫苗其免疫原包括S、前S1、前S2
等组分,在小鼠C1271细胞克隆,之后接种于黑猩猩,1剂后4周可产生高水平
的表面抗体,而且至少持续28,30周,在第3次注射后可足以抑制HBV的感染,
且刺激外周血单核细胞(PBMCs)的增殖,刺激强烈的细胞和体液免疫。
DNA疫苗
Wolff于1990年发现DNA免疫后,人们普遍认为一次新的疫苗革命即将来临。
DNA疫苗是利用HBV核蛋白(NP)诱导NP特异的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)产
生,而区别于血源和重组HB疫苗,由于其易于构建和改造,规模化生产的低廉成
本,不能在体内复制,可激活全面而持久的免疫力(包括细胞免疫和体液免疫),
诱生的CTL细胞不仅可识别、还可杀伤相应病毒感染的靶细胞,所以还有治疗的
作用,具有广阔的发展前景。DNA疫苗的研究已取得一定的进展,如核苷酸序列
包含单链免疫刺激DNA序列(ISS),调控元件以CMV启动子应用最多,基因枪可
提高接种效果等,但由于DNA可整合到宿主基因组,有诱发原癌基因活化和抑制
癌基因灭活的危险性,且可诱导产生抗DNA或抗自身组织细胞抗体,诱导机体产
生特异免疫耐受,故尚未能在人群中使用。参考文献
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