胡莉萍?。ㄉ綎|省動物疫病預防與控制中心 山東 濟南 250022)
我國中草藥等免疫佐劑的研究現狀
胡莉萍(山東省動物疫病預防與控制中心山東 濟南250022)
隨著生物技術的發(fā)展,新一代疫苗包括合成肽疫苗、基因工程疫苗等新型疫苗不斷涌現,但是現代疫苗研究過程中遇到的關鍵問題是其免疫原性弱,必須由佐劑來克服,因此免疫佐劑的研究越來越受到人們的關注。免疫佐劑也稱佐劑或抗原佐劑,是一類單獨使用時一般無免疫原性,但與抗原物質合并使用時能增強抗原物質免疫原性,增強機體免疫應答,或改變機體免疫應答類型的物質。1925年,法國獸醫(yī)免疫學家Ranmon 發(fā)現疫苗中某些物質的佐劑作用,1926年Glenny證明明礬具有佐劑作用,1951年Freund 研制成弗氏佐劑。目前我國對油乳佐劑、微生物成分佐劑、多糖佐劑、細胞因子佐劑等新型佐劑的研究也進展迅速[1-3],而對中草藥制劑作為免疫佐劑的研究報道偏少。本文綜合了近年來中草藥制劑等作為免疫佐劑的研究概況,并就免疫佐劑現狀及研究發(fā)展趨勢提出自己的見解,為開發(fā)研制高效、低毒、結構新穎的免疫佐劑提供參考。
中草藥具有抑菌抗病毒的作用,其提取物也具有免疫佐劑的功能。如皂角苷、蜂膠佐劑、植物多糖糖苷類佐劑及復方中草藥佐劑等新型佐劑。
1.1植物多糖、糖苷及復方中藥佐劑(1)多糖包括植物多糖、動物多糖及微生物多糖,近年來對多糖研究的加深,發(fā)現多糖具有調節(jié)免疫功能、抗腫瘤、延緩衰老、抗疲勞、抗輻射、抗菌抗病毒等多種功效。(2)孟秀彥等(2007)研究證明直接飼喂松花粉能夠顯著提高雞、兔的免疫功能,而且這種增強作用是非特異性的,并且對機體沒有任何毒副作用。 因此,松花粉多糖免疫佐劑的免疫增強作用在實驗室研究中取得了非??捎^的進展。(3)中藥多糖特別是補益類中藥多糖一般都有增強機體免疫功能的作用,是良好的生物反應調節(jié)劑,很有希望開發(fā)成為新型疫苗佐劑[14]。從中草藥植物中提取糖苷,與病毒及類脂混合,在一定條件下形成一種性能穩(wěn)定的復合制劑,免疫增強作用明顯。此外,一些復方中藥也可作為佐劑,如紫術散、當歸補血湯等,對免疫激活和提高免疫都有很大的作用,并且糖苷及復方中藥對免疫激活和提高免疫都有很大的作用,并具有抗腫瘤作用。[15]
總之,多糖類佐劑安全、有效、可靠、穩(wěn)定,是一個很有發(fā)展前景的佐劑,但因其產地不同、采收時間差異,有效成分的含量不如西藥那樣容易確定。另外一些佐劑提取工藝煩瑣、成本高、效果不穩(wěn)定,限制了它的推廣使用。
1.2植物花粉(蜂膠)佐劑植物花粉是蜜蜂制造蜂膠的原料,蜂膠具有廣譜的生物學活性,是一種天然的免疫增強劑。應用蜂膠或配合抗原引入機體,既能引起特異性免疫應答,又能啟動非特異性防御機制,能刺激免疫機制和丙種球蛋白活性,增加抗體產量,強補體活性和吞噬細胞的吞噬能力。用蜂膠制成的禽霍亂菌苗,具有安全可靠、保護率高(95.5%)、免疫期長(6個月)、產生堅強免疫力時間早(5d)和無毒副作用等優(yōu)點[12]。蜂膠所含的成分極其復雜,其本身是否有抗原性值得注意。波蘭的一些學者研究表明[13],蜂膠本身無明顯抗原性和過敏性,毒性作用較小。另外,蜂膠還是一種廣譜抗微生物藥,所以蜂膠制劑對感染性疾病的療效,一方面是由于其具有抗細菌,抗真菌,抗病毒和抗寄生蟲作用,抑制了這些致病微生物的生長繁殖,另一方面則由于其增強特異性和非特異性免疫能力,提高機體的抗病力,最終消滅病原體,使家畜痊愈。
2.1鹽類佐劑鹽類佐劑以鋁鹽佐劑最常用,至今這類佐劑仍是美國食品和藥物管理局(FDA)準許用于人類疫苗的惟一佐劑。鋁佐劑作用機制是其與抗原形成復合物,注射后在局部形成抗原貯存庫,其穩(wěn)定性決定抗原釋放速度。鋁佐劑主要促進體液免疫應答而對細胞免疫應答幾乎無作用,主要適用于以抗體為保護性免疫的疾病的疫苗。鋁佐劑雖然廣泛應用于獸用疫苗,特別是各種菌苗,但其仍存在許多缺點,如輕度局部反應,形成肉芽腫,甚至發(fā)生局部無菌性膿腫。此外,鋁膠疫苗凍后膠體狀態(tài)被破壞,不能冷凍干燥,需要在低溫狀態(tài)下運輸,分批制備相同的疫苗比較困難。最主要的是,研究證實[4],腦組織對鋁元素有親和性,腦組織中的鋁沉積過多,可使人記憶力減退、智力低下、行動遲鈍、催人衰老,即老年癡呆的癥狀。即使是受用免疫佐劑也有殘留的危害,隨著現代人們健康意識的加強,這種鋁鹽佐劑越來越不受追崇。但是由于其成本低,與成本較高的新型免疫佐劑相比依然有一定的市場。
2.2油乳佐劑油乳佐劑中含有油和乳化劑,它的作用機制是抗原包被在油相形成的微結構內,使之形成貯存庫而緩慢釋放,刺激機體免疫細胞產生抗體。油乳佐劑主要有弗氏佐劑、佐劑-65、白油Span 佐劑、MF259等。弗氏佐劑(Freund adjuvant, FA)分為弗氏完全佐劑(Freundcomplete adjuvant, FCA)和弗氏不完全佐劑(Freund incomplete adjuvant, FIA)兩種。FIA是由低黏度的礦物油及乳化劑組成的一種貯藏性佐劑;FCA是在不完全佐劑的基礎上加一定量的分枝桿菌而成。FCA是細胞免疫的強刺激劑[5],而FIA則僅能刺激體液免疫。FCA和FIA主要不足之處:可引起局部肉芽腫和無菌性膿腫;使用礦物油佐劑的小鼠曾發(fā)生腫瘤,因此可能有致癌問題;穩(wěn)定性差,難以長期保存;有對結核菌素致敏等毒副作用[6],故僅限用于獸用。佐劑-65在體內可被代謝或分泌,用于人的流感疫苗安全有效,但較弗氏佐劑效果稍差。白油Span佐劑是用輕質礦物油作油相,用Span-80或Span-85及Tween-80作為乳化劑制成的油乳佐劑,是當前獸醫(yī)生物制品中最常用,最有效的佐劑之一。MF-59為水包角沙鯊烯乳劑配方,由角鯊烯,Tween-80,Span-85等組成,已廣泛用作于各種亞單位疫苗佐劑,可增強體液免疫應答和細胞免疫應答,副反應輕微[7]。
2.3微生物成分佐劑某些微生物或微生物菌體成分同抗原一起注射時,具有明顯的佐劑效應。已經證明有佐劑活性的微生物有分枝桿菌及其成分;革蘭氏陰性菌類及其產物;革蘭氏陽性菌。此外,霍亂毒素(CT),CpGDNA等也有佐劑作用。微生物佐劑,主要是細胞壁上的肽聚糖起作用,如胞壁酰二肽(MDP)、胞壁酰三肽(MTP)、蠟質D、海藻糖雙霉菌酸脂(TDN)等。其中對MDP研究較多,MDP是從分枝桿菌細胞壁上提取的一種免疫活性成分,與鏈球菌變異抗原混合,給大鼠口服,能刺激產生IgA。MDP可刺激免疫細胞如T細胞的增殖,單獨使用也可激活機體的非特異防御機制。最近研究表明,MDP能誘導機體產生細胞因子,被認為是最有發(fā)展前途的佐劑之一[8]。其優(yōu)點有注射局部反映輕微,極少發(fā)生局部化膿等不良反應,無抗原性、過敏性和致癌作用;相對分子質量小,對生物學降解作用有抵抗力,可以口服。不良反應是存在熱源性,在動物體內會引起賴特爾過敏綜合癥[9]。MTP已用在瘧疾疫苗中并取得了效果。
2.4表面活性劑類皂角苷和脂質體都屬于表面活性劑類免疫佐劑。皂角苷是一種皂類,由皂苷元與糖類、糖醛酸等酸類物質組成,能延長抗原在動物機體局部組織中的停留時間而提高機體的免疫應答力,能引起白細胞釋放信號因子,激活動物機體的免疫應答。皂苷是一種強力表面活性劑,可導致紅細胞溶解,所以被禁止用于人類[10]。脂質體是一種新型疫苗佐劑,是脂質和水組成的分層球狀,主要由磷酸類脂、膽固醇、硬脂胺等組成的單層或多層雙分子夾水結構。脂質體作為新型的疫苗佐劑有如下優(yōu)點:安全性更高,副作用相對于傳統的鋁鹽佐劑、油佐劑?。惶烊欢ㄎ挥诰W狀內皮系統豐富的器官,這些器官多數產生大量吞噬細胞,從而誘導激活免疫細胞,具有天然的靶向性;抗原被脂質體包裹更穩(wěn)定,保存期更長?,F階段脂質體佐劑疫苗還處于實驗室階段[11],沒進入大規(guī)模生產應用,跟原料和制備的成本都有關系,但今后脂質體作為新型佐劑疫苗有廣闊的應用前景。
2.5細胞因子類佐劑核酸疫苗作為基因工程疫苗[16],疫苗的免疫原性差,所以添加合適的佐劑來提高疫苗的免疫作用,細胞因子就是研究最熱門最有應用前景的核酸疫苗佐劑,它是由活化的免疫細胞和相關細胞產生的具有調節(jié)細胞功能的高活性、多功能蛋白質多肽分子或糖蛋白,通過與高親和力的特異性受體相互作用,來激發(fā)機體的免疫活性物質。細胞因子的種類也很多,根據作用機制的不同可分為增強細胞免疫反應的細胞因子、增強體液免疫反應的細胞因子、同時增強細胞免疫和體液免疫反應的細胞因子。[17]隨著研究的深入,人們對于細胞因子類免疫佐劑的認識還會更進一步,基因工程類疫苗佐劑的前景會有比傳統佐劑更廣闊的發(fā)展前景。目前應用于臨床且研究較多的細胞因子類佐劑主要有:白細胞介素-2、白細胞介素-12及白細胞介素-18。
近年來,對免疫佐劑的研究主要趨勢是多來源、多途徑開發(fā)出低毒、高效、速效、長效的新型佐劑病探索其作用機理。如上所述,細胞因子代表著一類新的免疫佐劑,并已進入臨床應用。應用IFN-α和IFN-γ均能增強疫苗的免疫原性。但細胞因子作為免疫佐劑是否可廣泛地在臨床應用尚難以預測。部分原因是因其價格昂貴。如與其他免疫調節(jié)劑聯合使用,在合成特殊內源性細胞因子破損的個體中,細胞因子會特別有用。相信細胞因子可能成為未來佐劑技術的重要部分[18]。
多糖類物質作為增強機體免疫功能的藥物進行了大量研究,但把多糖作為免疫佐劑的研究現在還僅停留在實驗室階段。事實上,多糖是一類非常重要的生物活性物質,一些多糖分別或同時具有調節(jié)淋巴細胞、吞噬細胞、白細胞介素、抗體水平以增強免疫功能;一些多糖可經化學修飾形成多孔微顆粒,具有濃縮和儲存抗原的作用。多糖微??赡褪芪改c道的降解,可發(fā)展成口服免疫載體[19-20]。因此,以多糖類物質為佐劑,既可發(fā)揮其增強免疫作用之功效,又可使其具有運載抗原,促進抗原遞呈的佐劑活性,可成為研究佐劑的新趨勢。
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中圖分類號:S853.73+3
文獻標識碼:A
文章編號:1007-1733(2015)02-0062-03
收稿日期:(2015-02-05)