单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2016/4/26,#,免疫佐剂及其应用,Immunological adjuvant and its application,免疫佐剂及其应用 Im,内容,佐剂的产生与发展,佐剂的基本概念,佐剂的作用机制,佐剂的,分类,佐剂的生物学作用,理想佐剂的标准,佐剂,的发展趋势,常见佐剂,内容佐剂的产生与发展佐剂的基本概念佐剂的作用机制佐剂的分类佐,佐剂的产生与发展,1,“佐剂（Adjuvant）”来源于拉丁文Adjuvare（帮助）。1925年，法国兽医免疫学家Gaston Ramon最早发现淀粉、木薯粉或琼脂等具有增强疫苗免疫效应的作用，并首次用“Adjuvant”来描述这种物质。,1926年，Glenny最先将铝盐作为佐剂应用于兽用白喉外毒素疫苗，为铝佐剂（如氢氧化铝、磷酸铝等）的广泛应用奠定了基础。,1951年，Freund将液体石蜡与羊毛脂按照一定比例混合后研制的油包水型弗氏佐剂已成为实验室免疫研究的经典佐剂。,佐剂的产生与发展1“佐剂（Adjuvant）”来源于拉丁文A,佐剂的基本概念,2,佐剂（Adjuvant）是指先于抗原或与抗原混合同时注入动物体内,能非特异性地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答,而自身并无免疫原性且不能引起免疫应答反应的一类物质。,佐剂的基本概念2,佐剂的生物学作用,3,1.,增强抗原的免疫原性，使无免疫原性或仅有微弱免疫原性的物质变成有效的免疫原,2.,增强机体对抗原刺激的反应性，可提高初次应答和再次应答所产生抗体的滴度,3.,改变抗体类型，使由产生,IgM,转变为产生,IgG,4.,引起或增强迟发型超敏反应,佐剂的生物学作用31.增强抗原的免疫原性，使无免疫原性或仅有,理想佐剂的标准,4,无致癌性,不含与动物有交叉反应的抗原物质,纯度高,、稳定性好,有一定的吸附力,在动物体内能被降解吸收,不应诱发自身超敏反应,无毒性,理想佐剂的标准4无致癌性不含与动物有交叉反应的抗原物质纯度高,佐剂的作用机制,5,抗原贮存库效应,增加抗原表面积,促进局部的炎症反应,佐剂的作用机制5抗原贮存库效应,佐剂的,分类,6,物理性质,颗粒型佐剂，如铝盐类佐剂,非颗粒型佐剂，如,CpG,序列,生物学性质,微生物及其组分，如,LPS,非微生物物质,如中药免疫佐剂佐剂,体内停留的时间,贮存型佐剂，颗粒型佐剂大多属于此类,非贮存型佐剂，非颗粒型佐剂大多属于此类,佐剂的种类丰富,分类,的方式也,很多,，,许多,佐剂有重叠和多样的生物学活性，还有一些佐剂由多种成分配制而成，不能简单地将其归类，所以佐剂的分类并没有明显的,界限,和标准,。,佐剂的分类6物理性质颗粒型佐剂，如铝盐类佐剂非颗粒型佐剂，如,7,常见佐剂,铝盐,佐剂,弗氏佐剂,微生物及其代谢产物,佐剂,革兰氏阴性菌,外膜脂多糖,(LPS,),分枝,杆菌及其组分,CpG,寡核苷酸,(CpG ODN),微粒抗原递送,体,系,脂质体,（,LIP,）,免疫,刺激复合物,(,ISCOM,）,细胞因子,天然来源佐剂,蜂胶佐剂,中药免疫佐剂,7常见佐剂铝盐佐剂,8,铝盐佐剂,铝,盐佐剂,铝盐佐剂是一类含Al3,+,的无机盐,主要,包含氢氧化铝胶、磷酸铝和明矾等，通过运用氢氧化铝或磷酸铝,抗原被结合到一个不溶的凝胶样沉淀剂上,或者通过相互电作用形成直径0.,11,m的凝胶粒子，已有70多年的应用历史，是现在唯一被FDA批准的人、兽均可应用的佐剂,。,8铝盐佐剂铝盐佐剂 铝盐佐剂是一类含Al3+的无机盐,9,铝盐佐剂,作用机制,传统认为，铝盐佐剂是典型的短期贮存库，它将抗原包裹于注射部位并缓慢释放，以提供对免疫系统的持续刺激，从而提高抗体滴度。然而，近期研究表明抗原,贮存库,效应似乎并不是影响铝盐佐剂作用的重要因素，多数抗原在肌内注射给药后数小时内即从注射部位扩散，而铝佐剂的加入并不能增加所吸收抗原的半衰期。铝佐剂确实可以在注射部位介导纤维蛋白依赖性淋巴结的产生，但是这些淋巴结在佐剂作用中并不重要。现在的研究其更倾向于铝佐剂在注射部位创造一个免疫活性环境来促进增强抗原特异性免疫应答，并且这种作用是局部的、特异的、短暂的。,9铝盐佐剂作用机制传统认为，铝盐佐剂是典型的短期贮存库，它将,10,铝盐佐剂,优点与不足,优点：,良好的吸附作用，能够将可溶性抗原吸附于铝佐剂分子表面；良好的沉淀剂，可以浓缩抗原，减少注射剂量；成本低廉、使用方便、安全无毒，是兽医生物制品中应用最广的一种佐剂。,不足：,铝盐佐剂仅能诱导体液免疫,不能产生细胞免疫；,通过皮下或皮肤内注射而不是肌肉内注射的路径时通常会产生肉芽肿；,能增加了 IgE 的产生、变态反应和可能的神经毒性,10铝盐佐剂优点与不足优点：良好的吸附作用，能够将可溶性抗,11,铝盐佐剂,应用,广泛应用于兽用疫苗，特别是菌苗以及其他以抗体为保护性免疫的疾病疫苗，已批准的含铝佐剂疫苗包括DTP、无细胞百日咳疫苗DTP(DTaP)、b型流感杆菌(HIB)疫苗(不是所有的)、乙型肝炎(HB)疫苗,以及所有的DTaP、HIB或HB的联合疫苗。还包括甲型肝炎疫苗、莱姆病疫苗、炭疽疫苗和狂犬病疫苗。,11铝盐佐剂应用,12,弗氏佐剂,弗氏佐剂,弗氏佐剂(FA)是一种油乳佐剂（由矿物油、乳化剂及稳定剂按一定比例混合制备而成）包括弗氏完全佐剂（FCA）和弗氏不完全佐剂（FIA）两种。FIA中含有低粘度的矿物油和乳化剂，而FCA则是在FIA基础上再加入一定量的结核分支杆菌。,12弗氏佐剂弗氏佐剂弗氏佐剂(FA)是一种油乳佐剂（由矿物油,13,弗氏佐剂,作用机制,抗原,”,贮存库,“,效应。,FCA,是标准的诱生体液和细胞免疫佐剂，可诱导 Th1 型细胞因子，能够促进 IgG 的产生，抑制 IgM 的产生，从而抑制免疫耐受的产生，推迟超敏反应，增加移植排斥，促进抗肿瘤作用。FIA 则是典型的只诱导 Th2 型细胞因子、诱生抗体的佐剂。,13弗氏佐剂作用机制,14,弗氏佐剂,优点与不足,FA的高度佐剂活性是其它佐剂难以相比的,因而广泛应用于科学研究工作中，但矿物油不能被代谢，毒性太大，因此会产生一系列的副作用：包括注射部位的炎症反应、肉芽肿、溃疡和发热等。另外，乳化剂的毒性也必须注意。,14弗氏佐剂优点与不足FA的高度佐剂活性是其它佐剂难以相比的,15,弗氏佐剂,应用,矿物油乳佐剂毒性太大一般不能用于人类疾病预防的疫苗（尽管它们可以用于某些能够承受这些毒副作用的癌症患者），除少数兽用疫苗如口蹄疫疫苗使用FIA外,很少用于动物免疫,更不能用于临床医学。,随着乳化技术的进步，油佐剂中所应用的油成分逐渐降低(,5%,)，或者选择可代谢油取代矿物油来制备更为安全、稳定、有效的免疫佐剂。,MF59 由角鲨烯、Tween-80 和Span-85 等组成，既可以刺激产生体液免疫也可以产生细胞免疫，已广泛用于各种亚单位疫苗佐剂，为继铝佐剂之后唯一被批准的人用佐剂。它对各种动物和各年龄段的人均可以产生高于铝佐剂水平的抗体，用量少、毒性极低。,15弗氏佐剂应用 矿物油乳佐剂毒性太大一般不能用于人类疾病预,16,微生物及其代谢产物佐剂,微生物及其代谢产物佐剂,革兰氏阴性菌外膜脂多糖,(LPS),分枝杆菌及其组分,CpG,寡核苷酸,(CpG ODN),16微生物及其代谢产物佐剂微生物及其代谢产物佐剂革兰氏阴性菌,17,革兰氏阴性菌外膜脂多糖,(LPS),LPS,它,可激活,T,细胞和,B,细胞，对体液免疫和细胞免疫均具有佐剂作用，并可以提高蛋白对多糖抗原的免疫应答,。,但是，,他们,也表现出较强的毒性作用，这种毒性作用是由巨噬细胞释放的,IL-1,和,TNF,介导的,。,LPS,中起佐剂效应的主要成分是类脂,A,。在酸性条件下，类脂,A,可以被水解得到单磷脂,A(MPL),，该复合物保持了类脂,A,的佐剂活性并降低了毒性作用。作为,Th1,型佐剂，,MPL,在人和动物研究中显示出了可以接受的安全性。目前，,MPL,已经在大量的人类试验中作了评估，而且已经被用于一些疫苗制剂比如作为乙型肝炎和,HSV-,疫苗,制剂。,目前，,MPL,已经用于,HPV,疫苗佐剂。,17革兰氏阴性菌外膜脂多糖(LPS)LPS它可激活 T 细胞,18,分枝杆菌及其组分,分枝杆菌在兽医中广泛地应用于疫苗，如牛分枝杆菌卡介苗是早期应用成功的一种。分支杆菌经化学和物理方法处理，可以获得具有佐剂活性的成份，包括,MDP,、,MTP,、蜡质,D,等。以结核杆菌为主的分枝杆菌菌体的活性因子存在于细胞骨架,(CWS),中，含有,CWS,的,FCA,佐剂，能够刺激产生的循环抗体量增加，诱导细胞免疫形成，并能够持续相当长的时间。,18分枝杆菌及其组分分枝杆菌在兽医中广泛地应用于疫苗，如牛分,19,CpG,寡核苷酸,(CpG ODN),CpG,ODN,是指一类以非甲基化的胞嘧啶和鸟嘌呤核苷酸为核心的寡聚脱氧核糖核苷酸。,CpG,序列可激活,T,细胞、,B,细胞、,NK,细胞等免疫活性细胞,产生大量的多种细胞因子,增强机体的特异性和非特异性免疫,效应,，,激发,粘膜免疫反应,。,CpG,序列作为免疫佐剂有如下特点,：,与氢,氧化铝佐剂具有协同作用,；,一些不能与铝混合的减毒活疫苗或多价疫苗则可单独使用,CpG,DNA,增强其,免疫原性,。,目前,，,CpG,作为人乙肝疫苗佐剂已进入临床试验,。,人工合成的,CpG,寡核苷酸，精炼了细菌,DNA,的有效成分，具有增强细胞免疫和体液免疫的双重作用，是一种具有潜力的新佐剂，特别是在抗过敏性疾病、肿瘤和传染病等方面具有广泛的应用前景。,19 CpG 寡核苷酸(CpG ODN)CpG ODN 是指,20,微粒抗原递送体系,脂质体（,LIP,）,免疫,刺激复合物,(ISCOM),细胞因子,20 微粒抗原递送体系,21,脂质体（,LIP,）,LIP,是人工合成的双分子层的单层磷脂或多层可溶性物质隔开的呈同心圆的微环体脂质小囊，可包裹各种物质及,疫苗,。,该,载体主要由磷酸类脂、胆固醇、胺等组成的单层或多层双分子夹水结构,，既是,抗原也是免疫佐剂,，能,长久的将抗原传递,给免疫细胞，增强,机体的体液免疫应答和细胞免疫,应答,。,LIP,既无毒性，,无免疫原性,，在体内可降解,，,损伤小，,但稳定性,较差,，制备,过程中要求一定的技术性,，费用高,等,，,导致,脂质体,的,应用还,主要集中在医学研究方面，在兽医疫苗研究中的应用前景还具有一定的不确定因素。,21 脂质体（LIP）LIP 是人工合成的双分子层的单层磷,22,免疫,刺激复合物,(,ISCOM),免疫刺激,复合物由,脂类、胆固醇、抗原及皂苷,Quil-A,（,从,南美皂树树皮中,筛选,）,组成,的笼状结构，形成类似膜表面抗原构造,使可溶性抗原变为颗粒性抗原,加强抗原的粘附性和机体的,吞噬作用,。,ISCOM,刺激,产生粘膜免疫,，,可,预防,通过黏膜的致病,微生物,。,ISCOM,具有产生全面免疫应答的能力,且,产生有效免疫所需的抗原很少，使其有可能成为多价亚单位疫苗的有效佐剂。目前用免疫刺激复合物技术来制备各种兽用的细菌、病毒和寄生虫疫苗已有大量研究，适用于豚鼠、猪、牛、狗、兔和绵羊等多种,动物。,ISCOMATRIX,与,ISCOM,具有相似的结构,，将,抗原与,ISCOMATRIX,相连接构成,疫苗,。,ISCOMATRIX,佐剂的前景在于其持久稳定性以及诱导体液免疫的速度快的特点，适宜大的生产,规模,。目前，,正在,尝试将,ISCOMATRIX,佐剂用于丙肝、流感以及肿瘤疫苗中,。,22免疫刺激复合物(ISCOM)免疫刺激复合物由脂类、胆固醇,23,细胞因子,细胞因子是具有重要生物学活性的细胞调节蛋白,，可以,保护机体免受病毒、细菌和寄生虫的侵袭，对肿瘤免疫和临床应用也有增效作用,。,白细胞介素,12(IL-12),、,IL-2,、,IFN-,、粒细胞,-,巨噬细胞集落刺激因子,(GM-CSF),等，在增强细胞毒性,CTL,、自然杀伤细胞活性和募集抗原