免疫佐劑在動物中的應用研究

免疫佐劑（immunoadjuvant），又稱非特異性免疫增生劑，其本身不具有抗原性，但同抗原一起或者預先注射到機體后，能非特異性地改變機體對該抗原的特異性免疫應答。1925年Ramon首先發(fā)現在疫苗中加入某種其他物質可以提高抗原的特異性免疫應答，后來此種物質被命名為免疫佐劑，隨后各種各樣的不同物質被用做免疫佐劑，從而大大提高了疫苗的保護性效力。免疫佐劑在增強疫苗的免疫作用中發(fā)揮了極大的功能，并且經歷了從天然佐劑到人工佐劑的演變。

免疫佐劑目前有多種種類，可分為傳統(tǒng)免疫佐劑、細胞因子免疫佐劑、天然來源免疫佐劑和新型免疫佐劑。

傳統(tǒng)免疫佐劑包括鋁鹽佐劑、油乳佐劑和弗氏佐劑，其中鋁鹽佐劑是目前應用最廣泛的免疫佐劑之一，但是在免疫耐受性的表現方面不如油乳佐劑，弗氏佐劑主要用于實驗研究，不能用于疫苗生產。

細胞因子免疫佐劑包括干擾素（IFN）、淋巴因子（白細胞介素IL-1、IL-2、IL-3等）、單核因子（MKS）和其他細胞因子，例如腫瘤壞死因子（TNF）、巨噬細胞集落刺激因子（GMCSF）等。干擾素在抗病毒和腫瘤方面具有非常優(yōu)秀的表現，可以促使細胞產生一種抗病毒蛋白，從而阻止病毒生長，達到抗病毒效果。

天然來源免疫佐劑主要來源于天然植物中提取的某些具有免疫佐劑活性的成份，具有毒性低、容易代謝和不易產生耐藥性等特點，主要包括多糖佐劑、黃酮佐劑、皂甙佐劑和蜂膠佐劑等。

21世紀是分子生物學迅速發(fā)展的時代，基因工程發(fā)展迅速，一些新型人工合成的疫苗正在發(fā)揮重要功能，包括PRR激動劑、脂質體、病毒樣顆粒和納米佐劑等。CpGODN是一種具有佐劑效應的免疫刺激含有非甲基化的DNA寡聚核苷酸序列，研究發(fā)現它可激活多種小鼠或人的淋巴細胞，可刺激脊椎動物的免疫系統(tǒng)，促進機體建立針對病原體的保護性免疫反應，激發(fā)樹突狀細胞和巨噬細胞成熟，從而產生IL-12、IL-18及IFN-γ等Th1類細胞因子，建立Th1型免疫反應。

一、CpG-ODN作為免疫佐劑的應用

CpG-ODN能協(xié)同抗原刺激特異性B細胞和T細胞的分化，可作為高效的疫苗佐劑。CpG-DNA能同時增強體液免疫應答和細胞免疫應答，尤其對細胞免疫應答具有更突出的增強作用。CpG-ODN幾乎對所有蛋白質抗原和滅活疫苗具有佐劑作用，而且在與其它佐劑合用時還可彌補其他佐劑誘導Th2型免疫應答的缺陷。

CpG-DNA安全有效的佐劑特性，使其成為佐劑領域的研究熱點，特別是能使滅活疫苗及可溶性蛋白抗原等誘導的Th2反應向Th1反應轉換，增加對疾病的保護性。

二、CpG-ODN在核酸疫苗中的應用

1996年Sato等以β半乳糖苷酶（β-gal）基因為目的基因研究DNA疫苗的作用時發(fā)現，用帶抗氨芐青霉素（AmpR）基因的質粒注射小鼠，能誘導小鼠產生較強的抗β-gal抗體。但當用帶有抗卡那霉素（KanR）基因的相似質粒注射小鼠時，抗體產生量大大降低。進一步的研究表表明，AmpR基因含兩個重復單位的ISS，而KanR基因則無此序列。

由此看出，核酸疫苗的免疫效應與特定的ISS有關。在核酸疫苗中，CpG序列起著關鍵作用。由于攜帶抗原編碼基因的載體DNA來源于細菌，富含CpG序列，從而保證了核酸疫苗在機體內只通過微不足道的抗原蛋白表達量就能激發(fā)機體產生強烈的免疫應答。

三、CpG-ODN在抗感染中的應用

由于CpG-ODN可誘導Th1型保護性免疫反應，所以利用這一特點有可能用CpG-ODN治療感染。把CpG-DNA注射到感染致死性利什曼原蟲20 d的小鼠體內，能使小鼠對利什曼原蟲的免疫反應由Th2型轉為Th1型，達到很好的治療效果。

Elkins等利用CpG-DNA免疫動物，發(fā)現動物能耐受致死劑量的士拉倫斯桿菌及李斯特桿菌的攻擊，且這種保護作用能持續(xù)2周并有免疫記憶，而用甲基化的或CpG序列顛倒的DNA都無相應的效果，這也是CpG-DNA誘導Th1型細胞因子反應的結果。

四、可作為免疫治療藥物

CpG序列在動物體內能激發(fā)強烈的Th1相關的免疫反應，抑制Th2相關免疫反應。利用這些特點，有可能用CpG-DNA治療過敏反應如哮喘及Th2相關的自體免疫疾病。

綜上所述，Th1型免疫反應在保護性免疫反應中有重要作用，CpG-DNA在體內能誘導Th1型免疫反應，因此將其應用于疫苗中是很必要的。硫代修飾的CpGDNA更為穩(wěn)定，CpG-DNA無免疫原性，不會引起自身免疫疾病。盡管目前對CpG-DNA的免疫激活機制仍在探索之中，真正用作疫苗佐劑前尚需大量研究工作，但隨著對其免疫作用機理逐步深入的研究，我們將有望獲得一種更為安全高效的新型疫苗佐劑，這將為新一代基因疫苗的研制開辟一條新的途徑。