胡莉萍 (山東省動(dòng)物疫病預(yù)防與控制中心 山東 濟(jì)南 250022)
我國(guó)中草藥等免疫佐劑的研究現(xiàn)狀
胡莉萍(山東省動(dòng)物疫病預(yù)防與控制中心山東 濟(jì)南250022)
隨著生物技術(shù)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(xiàn),但是現(xiàn)代疫苗研究過(guò)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題是其免疫原性弱,必須由佐劑來(lái)克服,因此免疫佐劑的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。免疫佐劑也稱佐劑或抗原佐劑,是一類單獨(dú)使用時(shí)一般無(wú)免疫原性,但與抗原物質(zhì)合并使用時(shí)能增強(qiáng)抗原物質(zhì)免疫原性,增強(qiáng)機(jī)體免疫應(yīng)答,或改變機(jī)體免疫應(yīng)答類型的物質(zhì)。1925年,法國(guó)獸醫(yī)免疫學(xué)家Ranmon 發(fā)現(xiàn)疫苗中某些物質(zhì)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(guó)對(duì)油乳佐劑、微生物成分佐劑、多糖佐劑、細(xì)胞因子佐劑等新型佐劑的研究也進(jìn)展迅速[1-3],而對(duì)中草藥制劑作為免疫佐劑的研究報(bào)道偏少。本文綜合了近年來(lái)中草藥制劑等作為免疫佐劑的研究概況,并就免疫佐劑現(xiàn)狀及研究發(fā)展趨勢(shì)提出自己的見解,為開發(fā)研制高效、低毒、結(jié)構(gòu)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(fù)方中草藥佐劑等新型佐劑。
1.1植物多糖、糖苷及復(fù)方中藥佐劑(1)多糖包括植物多糖、動(dòng)物多糖及微生物多糖,近年來(lái)對(duì)多糖研究的加深,發(fā)現(xiàn)多糖具有調(diào)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(qiáng)作用是非特異性的,并且對(duì)機(jī)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(qiáng)作用在實(shí)驗(yàn)室研究中取得了非常可觀的進(jìn)展。(3)中藥多糖特別是補(bǔ)益類中藥多糖一般都有增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的作用,是良好的生物反應(yīng)調(diào)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(fù)合制劑,免疫增強(qiáng)作用明顯。此外,一些復(fù)方中藥也可作為佐劑,如紫術(shù)散、當(dāng)歸補(bǔ)血湯等,對(duì)免疫激活和提高免疫都有很大的作用,并且糖苷及復(fù)方中藥對(duì)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(gè)很有發(fā)展前景的佐劑,但因其產(chǎn)地不同、采收時(shí)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(xué)活性,是一種天然的免疫增強(qiáng)劑。應(yīng)用蜂膠或配合抗原引入機(jī)體,既能引起特異性免疫應(yīng)答,又能啟動(dòng)非特異性防御機(jī)制,能刺激免疫機(jī)制和丙種球蛋白活性,增加抗體產(chǎn)量,強(qiáng)補(bǔ)體活性和吞噬細(xì)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(hù)率高(95.5%)、免疫期長(zhǎng)(6個(gè)月)、產(chǎn)生堅(jiān)強(qiáng)免疫力時(shí)間早(5d)和無(wú)毒副作用等優(yōu)點(diǎn)[12]。蜂膠所含的成分極其復(fù)雜,其本身是否有抗原性值得注意。波蘭的一些學(xué)者研究表明[13],蜂膠本身無(wú)明顯抗原性和過(guò)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(duì)感染性疾病的療效,一方面是由于其具有抗細(xì)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(zhǎng)繁殖,另一方面則由于其增強(qiáng)特異性和非特異性免疫能力,提高機(jī)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(guó)食品和藥物管理局(FDA)準(zhǔn)許用于人類疫苗的惟一佐劑。鋁佐劑作用機(jī)制是其與抗原形成復(fù)合物,注射后在局部形成抗原貯存庫(kù),其穩(wěn)定性決定抗原釋放速度。鋁佐劑主要促進(jìn)體液免疫應(yīng)答而對(duì)細(xì)胞免疫應(yīng)答幾乎無(wú)作用,主要適用于以抗體為保護(hù)性免疫的疾病的疫苗。鋁佐劑雖然廣泛應(yīng)用于獸用疫苗,特別是各種菌苗,但其仍存在許多缺點(diǎn),如輕度局部反應(yīng),形成肉芽腫,甚至發(fā)生局部無(wú)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(yùn)輸,分批制備相同的疫苗比較困難。最主要的是,研究證實(shí)[4],腦組織對(duì)鋁元素有親和性,腦組織中的鋁沉積過(guò)多,可使人記憶力減退、智力低下、行動(dòng)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(xiàn)代人們健康意識(shí)的加強(qiáng),這種鋁鹽佐劑越來(lái)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(chǎng)。
2.2油乳佐劑油乳佐劑中含有油和乳化劑,它的作用機(jī)制是抗原包被在油相形成的微結(jié)構(gòu)內(nèi),使之形成貯存庫(kù)而緩慢釋放,刺激機(jī)體免疫細(xì)胞產(chǎn)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(chǔ)上加一定量的分枝桿菌而成。FCA是細(xì)胞免疫的強(qiáng)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(wú)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(wèn)題;穩(wěn)定性差,難以長(zhǎng)期保存;有對(duì)結(jié)核菌素致敏等毒副作用[6],故僅限用于獸用。佐劑-65在體內(nèi)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(zhì)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(dāng)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(qiáng)體液免疫應(yīng)答和細(xì)胞免疫應(yīng)答,副反應(yīng)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(shí),具有明顯的佐劑效應(yīng)。已經(jīng)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(chǎn)物;革蘭氏陽(yáng)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(xì)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(zhì)D、海藻糖雙霉菌酸脂(TDN)等。其中對(duì)MDP研究較多,MDP是從分枝桿菌細(xì)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(chǎn)生IgA。MDP可刺激免疫細(xì)胞如T細(xì)胞的增殖,單獨(dú)使用也可激活機(jī)體的非特異防御機(jī)制。最近研究表明,MDP能誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞因子,被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的佐劑之一[8]。其優(yōu)點(diǎn)有注射局部反映輕微,極少發(fā)生局部化膿等不良反應(yīng),無(wú)抗原性、過(guò)敏性和致癌作用;相對(duì)分子質(zhì)量小,對(duì)生物學(xué)降解作用有抵抗力,可以口服。不良反應(yīng)是存在熱源性,在動(dòng)物體內(nèi)會(huì)引起賴特爾過(guò)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(zhì)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(zhì)組成,能延長(zhǎng)抗原在動(dòng)物機(jī)體局部組織中的停留時(shí)間而提高機(jī)體的免疫應(yīng)答力,能引起白細(xì)胞釋放信號(hào)因子,激活動(dòng)物機(jī)體的免疫應(yīng)答。皂苷是一種強(qiáng)力表面活性劑,可導(dǎo)致紅細(xì)胞溶解,所以被禁止用于人類[10]。脂質(zhì)體是一種新型疫苗佐劑,是脂質(zhì)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(jié)構(gòu)。脂質(zhì)體作為新型的疫苗佐劑有如下優(yōu)點(diǎn):安全性更高,副作用相對(duì)于傳統(tǒng)的鋁鹽佐劑、油佐劑??;天然定位于網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)豐富的器官,這些器官多數(shù)產(chǎn)生大量吞噬細(xì)胞,從而誘導(dǎo)激活免疫細(xì)胞,具有天然的靶向性;抗原被脂質(zhì)體包裹更穩(wěn)定,保存期更長(zhǎng)?,F(xiàn)階段脂質(zhì)體佐劑疫苗還處于實(shí)驗(yàn)室階段[11],沒進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用,跟原料和制備的成本都有關(guān)系,但今后脂質(zhì)體作為新型佐劑疫苗有廣闊的應(yīng)用前景。
2.5細(xì)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(lái)提高疫苗的免疫作用,細(xì)胞因子就是研究最熱門最有應(yīng)用前景的核酸疫苗佐劑,它是由活化的免疫細(xì)胞和相關(guān)細(xì)胞產(chǎn)生的具有調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的高活性、多功能蛋白質(zhì)多肽分子或糖蛋白,通過(guò)與高親和力的特異性受體相互作用,來(lái)激發(fā)機(jī)體的免疫活性物質(zhì)。細(xì)胞因子的種類也很多,根據(jù)作用機(jī)制的不同可分為增強(qiáng)細(xì)胞免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子、增強(qiáng)體液免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子、同時(shí)增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫反應(yīng)的細(xì)胞因子。[17]隨著研究的深入,人們對(duì)于細(xì)胞因子類免疫佐劑的認(rèn)識(shí)還會(huì)更進(jìn)一步,基因工程類疫苗佐劑的前景會(huì)有比傳統(tǒng)佐劑更廣闊的發(fā)展前景。目前應(yīng)用于臨床且研究較多的細(xì)胞因子類佐劑主要有:白細(xì)胞介素-2、白細(xì)胞介素-12及白細(xì)胞介素-18。
近年來(lái),對(duì)免疫佐劑的研究主要趨勢(shì)是多來(lái)源、多途徑開發(fā)出低毒、高效、速效、長(zhǎng)效的新型佐劑病探索其作用機(jī)理。如上所述,細(xì)胞因子代表著一類新的免疫佐劑,并已進(jìn)入臨床應(yīng)用。應(yīng)用IFN-α和IFN-γ均能增強(qiáng)疫苗的免疫原性。但細(xì)胞因子作為免疫佐劑是否可廣泛地在臨床應(yīng)用尚難以預(yù)測(cè)。部分原因是因其價(jià)格昂貴。如與其他免疫調(diào)節(jié)劑聯(lián)合使用,在合成特殊內(nèi)源性細(xì)胞因子破損的個(gè)體中,細(xì)胞因子會(huì)特別有用。相信細(xì)胞因子可能成為未來(lái)佐劑技術(shù)的重要部分[18]。
多糖類物質(zhì)作為增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的藥物進(jìn)行了大量研究,但把多糖作為免疫佐劑的研究現(xiàn)在還僅停留在實(shí)驗(yàn)室階段。事實(shí)上,多糖是一類非常重要的生物活性物質(zhì),一些多糖分別或同時(shí)具有調(diào)節(jié)淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞、白細(xì)胞介素、抗體水平以增強(qiáng)免疫功能;一些多糖可經(jīng)化學(xué)修飾形成多孔微顆粒,具有濃縮和儲(chǔ)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(zhì)為佐劑,既可發(fā)揮其增強(qiáng)免疫作用之功效,又可使其具有運(yùn)載抗原,促進(jìn)抗原遞呈的佐劑活性,可成為研究佐劑的新趨勢(shì)。
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中圖分類號(hào):S853.73+3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1007-1733(2015)02-0062-03
收稿日期:(2015-02-05)