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黏膜免疫系統(tǒng)及適于其接種的疫苗佐劑傳遞系統(tǒng)

2021-01-03 05:28丹,王寧,王汀*
關(guān)鍵詞:佐劑淋巴免疫系統(tǒng)

王 丹,王 寧,王 汀*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué) 藥學(xué)院,安徽 合肥 230032;2.合肥工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,安徽 合肥 230009)

人類及哺乳動物的呼吸道、消化道、泌尿生殖道及眼腔的黏膜組織為宿主與外部環(huán)境之間的相互作用及物質(zhì)交換提供了界面,同時這些黏膜組織也是人體最大器官之一,總面積超過 400 m2。其中免疫系統(tǒng)所形成的先天免疫和獲得性免疫發(fā)揮著維持機(jī)體免疫穩(wěn)態(tài)等重要作用[1]。由于持續(xù)暴露于外部環(huán)境且具有很大的表面積,黏膜是許多病原體入侵機(jī)體的主要途徑。為了防止病原體入侵,宿主黏膜配備了多重物理和生物屏障,包括形成緊密連接蛋白、粘蛋白、致密牢固連接的上皮細(xì)胞[2],以及生成某些抗菌肽,如上皮細(xì)胞產(chǎn)生的防御素等。此外,黏膜組織中含有大量的先天性及適應(yīng)性免疫細(xì)胞,它們被抗原激活后能夠分泌免疫球蛋白 A(secretory immunoglobulin A,SIgA)至粘膜表面,形成第一道免疫防御系統(tǒng)。

近年來,人們在免疫學(xué)研究領(lǐng)域取得了豐碩的成果,為我們了解復(fù)雜的粘膜免疫系統(tǒng)提供了幫助。研究發(fā)現(xiàn),通過黏膜部位接種疫苗誘導(dǎo)的免疫反應(yīng),可以形成局部甚至全身的黏膜免疫,從而發(fā)揮全面的保護(hù)作用。相比之下,注射入其它組織或血液中的常規(guī)疫苗卻難以提供這種廣泛的保護(hù)作用[3]。因此,人們越來越意識到開發(fā)可以通過黏膜途徑接種的疫苗的重要性。然而,由于我們對黏膜免疫的了解非常有限,因此黏膜疫苗的研究與開發(fā)仍然面臨較大的困難和挑戰(zhàn)。在此,我們先以腸黏膜為例介紹黏膜免疫系統(tǒng)的獨有特征,隨后介紹適用于黏膜免疫系統(tǒng)的疫苗佐劑-傳遞系統(tǒng)。

1 黏膜免疫系統(tǒng)的獨有特征

在感染過程中,黏膜免疫系統(tǒng)通過對入侵的病原體和疫苗接種過程中傳遞的抗原做出反應(yīng)來協(xié)調(diào)機(jī)體先天性免疫反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。宿主黏膜相關(guān)組織是許多內(nèi)源性微生物的滋生場所。這些微生物之所以可以與宿主無害共存,主要是由于黏膜免疫系統(tǒng)的調(diào)控作用始終維持著宿主與寄生微生物間的共生平衡[4],同時二者相互協(xié)作共同抵御有害病原體的不速入侵。黏膜免疫系統(tǒng)從功能上分為兩個主要部分:一部分為抗原誘導(dǎo)免疫反應(yīng)的起始位點。主要是黏膜相關(guān)淋巴組織(mucosa-associated lymphoid tissues,MALTs),包括腸相關(guān)淋巴組織、呼吸道相關(guān)淋巴組織和眼結(jié)膜相關(guān)淋巴組織或微褶細(xì)胞(microfold cell,M 細(xì)胞)等具有生發(fā)中心的上皮淋巴組織;另一部分為黏膜免疫反應(yīng)的效應(yīng)位點。主要參與抗體的產(chǎn)生和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng),包括腸道、呼吸道、生殖道等黏膜固有層(lamina propria,LP)、乳腺和淚腺等一些腺體組織[5]??乖碳ぜせ畹拿庖呒?xì)胞不斷地從誘導(dǎo)位點遷移到效應(yīng)位點,形成黏膜免疫系統(tǒng)(common mucosal immune system,CMIS)的細(xì)胞基礎(chǔ)[6]。黏膜免疫系統(tǒng)缺乏傳入淋巴系統(tǒng),但具有獨特的抗原采樣系統(tǒng),例如位于 MALTs 上皮層的 M 細(xì)胞。

此外,MALTs 還包含產(chǎn)生抗原特異性免疫反應(yīng)所需的其它免疫細(xì)胞,如樹突狀細(xì)胞(dendritic cell,DC)、巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞和 B 細(xì)胞??乖?M 細(xì)胞攝取后呈遞給抗原呈遞細(xì)胞(antigen presenting cell,APC),如 DC,將抗原加工成肽并以抗原肽-主要組織相容復(fù)合物(major histocompatibility complex,MHC)形式轉(zhuǎn)運(yùn)至下層 T 細(xì)胞區(qū)[7]。在 T 細(xì)胞區(qū)中,抗原肽被呈遞給原始 T 細(xì)胞,后者被激活形成抗原特異性 T 細(xì)胞,包括 Th1、Th2、Th17 和細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞??乖禺愋?T 細(xì)胞誘導(dǎo)生發(fā)中心 B 發(fā)生免疫球蛋白 A(immunoglobulin A,IgA)類轉(zhuǎn)換重組以及 B 細(xì)胞成體超突變(somatic hypermutation)[8]。細(xì)胞分子間的相互作用,例如CD40/CD40L 配體的相互作用,以及與 IgA 表達(dá)相關(guān)的細(xì)胞因子,如轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF)、白介素(Interleukin,IL)IL-2、IL-4、IL-5、IL-6 和 IL-10,在 T 細(xì)胞輔助 B 細(xì)胞激活過程中也可發(fā)揮重要作用,協(xié)同誘導(dǎo)產(chǎn)生 IgA-表達(dá)型 B 細(xì)胞分化成為漿細(xì)胞[9]。

在 IgA 類轉(zhuǎn)換和親和力形成后,IgA-表達(dá)型 B 細(xì)胞(IgA+B細(xì)胞)從誘導(dǎo)位點,如 Peyer 氏結(jié)(Peyer’s patches,PPs),鼻咽相關(guān)淋巴樣組織(nasopharynx-associated lymphoid tissue,NALT)通過傳出淋巴管遷移至該區(qū)域淋巴結(jié)。在抗原特異性 CD4+T 細(xì)胞及 Th2 型細(xì)胞因子(如 IL-5 和IL-6)的影響下,最終分化為漿細(xì)胞,漿細(xì)胞分泌 IgA 抗體,該抗體以二聚體形式通過與位于黏膜上皮細(xì)胞中的基底外側(cè)聚合 Ig 受體(polymeric Ig receptors,pIgRs)結(jié)合為 2IgA-pIgR 復(fù)合物而被上皮細(xì)胞內(nèi)吞,再被轉(zhuǎn)運(yùn)至頂端表面,然后裂解釋放至黏膜表面黏液中,形成分泌型 IgA(SIgA)[10]。

1.1 腸黏膜相關(guān)淋巴組織是黏膜免疫的“指揮中心”

腸道相關(guān)淋巴組織(gut-associated lymphoid tissues,GALT)上的主要誘導(dǎo)位點包括組織化的淋巴濾泡,如 PPs、闌尾和孤立的淋巴濾泡(isolated lymphoid follicle,ILF)。其中,PPs 是研究最廣泛的黏膜誘導(dǎo)組織,被認(rèn)為是胃腸道免疫系統(tǒng)中最大的有組織淋巴樣組織之一。PPs 的發(fā)育是從胚胎發(fā)育過程開始的,在胚胎小鼠中,血管細(xì)胞粘附分子 1 和細(xì)胞間粘附分子 1 在腸道基質(zhì)細(xì)胞(被稱為 PP 組織細(xì)胞)上的表達(dá),是啟動 PP 形成的信號[11]。該信號出現(xiàn)后立即出現(xiàn)PP 誘導(dǎo)細(xì)胞,它是淋巴組織誘導(dǎo)細(xì)胞的組成部分,具有獨特的細(xì)胞表面標(biāo)志物模式:IL-7R+CD3-CD4+CD45+。PP 誘導(dǎo)細(xì)胞在基質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)淋巴毒素-α和淋巴毒素-β,它們形成異三聚體并與淋巴毒素-β受體(腫瘤壞死因子受體(tumor necrosis factor receptor,TNFR)家族的成員)相互作用,以提供下一波信號來誘導(dǎo) PP 的組織。研究發(fā)現(xiàn)缺乏淋巴毒素-α,淋巴毒素-β或淋巴毒素-β受體的小鼠也缺乏 PP,這證明了這些因素在 PP 器官發(fā)育中的重要性[12],且 IL-7R 或淋巴毒素-β受體信號傳導(dǎo)在妊娠期間被阻斷,也會導(dǎo)致 PP 的選擇性丟失。

另外,誘導(dǎo)劑和組織細(xì)胞之間通過趨化因子和細(xì)胞因子受體的相互作用是 PP 形成的關(guān)鍵。在這個過程中組織細(xì)胞產(chǎn)生 CXC 趨化因子配體 13(CXC chemokine ligand 13,CXCL13)和趨化因子配體 19(CC chemokine ligand 19,CCL19),它們通過 CXC 趨化因子受體 5(CXC chemokine receptor 5,CXCR5)和趨化因子受體 7(CC chemokine receptor 7,CCR7)刺激 PP 誘導(dǎo)細(xì)胞。此外,淋巴組織誘導(dǎo)細(xì)胞表達(dá) DNA 結(jié)合抑制劑 2(inhibitor of DNA binding 2,Id2)和與視黃酸受體相關(guān)的孤兒受體γ(retinoic-acid-receptor-related orphan receptor-γ,RORγt)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,這些分子的基因缺失導(dǎo)致 PPs 和外周淋巴結(jié)的缺失[13]。PP 是大多數(shù) IgA 免疫反應(yīng)開始的主要誘導(dǎo)位點,在穩(wěn)態(tài)條件下,PPs 中會出現(xiàn)生發(fā)中心,這些中心為 B 細(xì)胞從 IgM 到 IgA的類別轉(zhuǎn)換創(chuàng)造了分子和細(xì)胞環(huán)境。因此,就像外周免疫系統(tǒng)的淋巴結(jié)和脾臟一樣,GALT 將抗原和免疫細(xì)胞聚集在一起,以啟動抗原特異性免疫反應(yīng),使其成為黏膜免疫系統(tǒng)的“指揮中心”。

1.2 NALT 的發(fā)生與功能

NALT 是上呼吸道的關(guān)鍵二級淋巴結(jié)構(gòu),腸道 PP 和 NALT 之間的主要區(qū)別在于它們的發(fā)生和發(fā)育過程。PP 的形成是從胚胎開始的,而 NALT 的形成是在出生后開始的。淋巴毒素-α1β2與淋巴毒素-β受體的相互作用是 PP 形成的最重要步驟,而 NALT 的形成似乎獨立于該分子信號傳導(dǎo):在淋巴毒素-α缺陷小鼠和淋巴毒素-β受體缺陷小鼠中均已觀察到 NALT 結(jié)構(gòu)[14]。與PP 發(fā)育相反的是缺乏核因子 κB 誘導(dǎo)激酶(淋巴毒素 B 受體下游的信號分子)不影響 NALT 的發(fā)育。在 IL-7Rα、RORγt、CCL13、CCL19 和 CCL21 缺陷小鼠中也觀察到正常的 NALT 發(fā)育,但所有小鼠均顯示 PP 發(fā)育受阻或受損[15]。因此,NALT 器官發(fā)生的獨特性可能源于這些獨特的誘導(dǎo)細(xì)胞。

就像 PP 引發(fā)的抗原特異性免疫反應(yīng)在胃腸道中傳遞保護(hù)性免疫一樣,NALT 引發(fā)的免疫反應(yīng)在呼吸道中也提供抗原特異性保護(hù)。除在呼吸道之外,鼻腔免疫還可以在唾液腺和生殖系統(tǒng)中誘導(dǎo)抗原特異性黏膜免疫反應(yīng),鼻黏膜霍亂毒素 B 亞基(cholera enterotoxin B subunit,CTB)抗原免疫在人的陰道和子宮頸中誘導(dǎo) CTB 特異性 IgA 反應(yīng)[16]。因此,NALT 被認(rèn)為是遞送疫苗抗原的誘人位點,以便其在口腔和生殖組織中(除呼吸道之外)誘導(dǎo)抗原特異性免疫。

1.3 淚道相關(guān)淋巴組織器官的發(fā)生和功能

眼淚是抵抗外源抗原的第一道防線,并含有炎性細(xì)胞因子(例如 IL-1、IL-6、IL-8 和 TGF-β,抗微生物防御肽)和 SIgA[17],在提供黏膜先天性和后天免疫力方面起著重要作用。直接橋接眼腔和鼻腔的淚管起源于淋巴組織,稱為淚管相關(guān)淋巴樣組織(tear duct-associated lymphoid tissue,TALT),TALT 可誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)針對眼表沉積抗原的抗原特異性免疫反應(yīng)。在小鼠中,TALT 像NALT 一樣在出生后開始生成,但不同于 PPs,TALT 在缺乏 B 細(xì)胞或 T 細(xì)胞的小鼠和無菌小鼠中產(chǎn)生,這表明 B 和 T 淋巴細(xì)胞以及微生物刺激對于小鼠 TALT 的發(fā)展是可有可無的[18],而且 TALT 的產(chǎn)生獨立于 Id2、RORγt 和淋巴毒素介導(dǎo)的信號傳導(dǎo)級聯(lián)反應(yīng),所有這些都參與了其他淋巴組織的發(fā)育,例如 NALT、淋巴結(jié)和 PPs。

位于 TALT 上皮中的 M 細(xì)胞可以吸收眼部遇到的抗原,進(jìn)而誘導(dǎo)抗原特異性免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),用霍亂毒素(cholera toxin,CT)進(jìn)行眼部免疫不僅會誘導(dǎo) TALT 中 IgA+B 細(xì)胞反應(yīng)和抗原特異性 Th 細(xì)胞的生發(fā)中心的形成,而且還會誘導(dǎo) NALT 中抗原特異性 B 和 T 細(xì)胞反應(yīng)的形成,沉積在眼睛中的抗原最有可能通過眼腔和鼻腔之間的淚管橋到達(dá) NALT 上皮。相反,用微囊化抗原進(jìn)行鼻腔免疫會引發(fā)眼部免疫反應(yīng),例如在淚腺中誘導(dǎo)產(chǎn)生抗原特異性淚液 IgA 抗體和分泌抗體的細(xì)胞[19]。

2 菌群在黏膜免疫系統(tǒng)發(fā)育中的作用

黏膜表面的特征是宿主-微生物相互作用。微生物群的組成也稱為共生生物,由數(shù)百種物種組成,可通過提供營養(yǎng)、代謝原本不易消化的食物,以及防止有害病原體定植來使宿主受益。無菌條件下,對在隔離器中繁殖并保持無菌狀態(tài)的無菌動物的研究,強(qiáng)調(diào)了腸道菌群對于黏膜免疫系統(tǒng)中次級淋巴結(jié)構(gòu)發(fā)育的重要性[20]。多項研究表明,無菌動物在 GALT 的發(fā)育和成熟中以及抗體產(chǎn)生方面表現(xiàn)出缺陷,包括 PP 數(shù)量減少、產(chǎn)生 IgA 的漿細(xì)胞減少、CD4+T 細(xì)胞的數(shù)量減少。此外,共生體還誘導(dǎo)了三級淋巴結(jié)構(gòu)的發(fā)展,例如 ILF 和隱膜,并促進(jìn)上皮細(xì)胞成熟和血管生成,從而促進(jìn)了腸屏障的強(qiáng)化[21]。

這些發(fā)現(xiàn)表明,腸道菌群為腸道的發(fā)育提供了最有效的環(huán)境刺激。實際上,將細(xì)菌引入無菌小鼠體內(nèi),可以使它們的組織學(xué)和解剖學(xué)上不成熟的 PP 正常發(fā)育。無菌小鼠口服暴露于單一病原性或非病原性微生物會導(dǎo)致 PP 的成熟和數(shù)量的增加。同樣,在無菌小鼠中口服脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)或大腸桿菌單感染也加速了 PP 的免疫學(xué)功能發(fā)展[22]。這些發(fā)現(xiàn)表明,腸道微生物刺激可誘導(dǎo)產(chǎn)生最佳的炎癥信號環(huán)境(或生理炎癥),這是 GALT 免疫系統(tǒng)的成熟和維持所必需的。研究發(fā)現(xiàn),共生細(xì)菌的細(xì)胞成分(例如 LPS)及其相關(guān)代謝產(chǎn)物,以及位于組織內(nèi)的共生微生物,對黏膜免疫系統(tǒng)的形成和維持以及免疫應(yīng)答的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)都提供了重要的環(huán)境[23]。

3 適用于黏膜免疫的疫苗佐劑傳遞系統(tǒng)

黏膜具有廣闊的表面積,是大多數(shù)病原體進(jìn)入人體的主要途徑。因此,非常需要能夠有效保護(hù)黏膜部位的新疫苗。當(dāng)前的大多數(shù)疫苗接種方法都是針對全身免疫系統(tǒng),僅能引起較弱甚至不能引起黏膜免疫反應(yīng)。但用適當(dāng)?shù)囊呙邕f送載體進(jìn)行黏膜免疫可誘導(dǎo)黏膜保護(hù)性免疫和全身性免疫應(yīng)答,從而形成針對病原體的雙重保護(hù)。另外,與腸胃外途徑相比,黏膜疫苗遞送具有諸如方便給藥、降低成本、避免針刺傷害以及降低了血源性疾病傳播風(fēng)險的優(yōu)點。然而,黏膜疫苗的開發(fā)一直很緩慢,僅少數(shù)黏膜疫苗被批準(zhǔn)用于人類臨床使用。在以下各節(jié)中,我們重點介紹一些有助于黏膜疫苗傳遞的研究成果。

3.1 突變細(xì)菌毒素型黏膜佐劑

黏膜免疫系統(tǒng)對遇到的絕大多數(shù)抗原有免疫耐受性,以防止過度和有害的炎癥反應(yīng)和食物過敏。但使得通過黏膜途徑給予的抗原成為弱免疫原,阻礙黏膜疫苗的有效開發(fā)。因此,安全有效的黏膜佐劑對于實現(xiàn)抗原的黏膜遞送是必不可少的。但是很少發(fā)現(xiàn)具有足夠效力的黏膜佐劑不會產(chǎn)生毒性,可用的最有效的黏膜佐劑中,有基于毒素的佐劑,例如分別由大腸桿菌和霍亂弧菌產(chǎn)生的不耐熱腸毒素(heat-labile enterotoxin,LT)和霍亂毒素(CT)。LT 和 CT 均由一個活性 A亞基和五個結(jié)合 B 亞基組成,當(dāng)其與蛋白質(zhì)抗原通過口服或腸胃外途徑共同給藥時,可促進(jìn)黏膜和全身免疫[24]。盡管 CT 和 LT 具有潛在的輔助作用,但在黏膜給藥后仍會引起嚴(yán)重的腹瀉并對神經(jīng)系統(tǒng)構(gòu)成潛在威脅。因此,為了降低 CT 和 LT 的有害酶活性,通常通過定點誘變已經(jīng)產(chǎn)生了這些天然毒素的突變體。

CT 的兩個突變體,分別稱為 S16F 和 E112K,在 A 亞基的 ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶區(qū)域中每個都包含一個氨基酸取代。這些突變體被認(rèn)為是無毒的,因為它們在體外缺乏 ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶的活性和 cAMP 的形成,因此在體內(nèi)不會引起腹瀉[25]。LT 的突變體 LTK63 是另一種新型有效且安全的有吸引力的佐劑候選藥物。LTK63 是 LT 的 A 亞基活性位點上的一個氨基酸取代基,是 LT 的合成無毒 AB 復(fù)合突變體,類似于 CT 的 S16F 和 E112K,由于 LTK63 缺乏 ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶活性,因此被認(rèn)為是無毒的[26]。這些佐劑由于沒有任何不良的生物學(xué)活性,所以很大程度上有助于黏膜疫苗接種領(lǐng)域的發(fā)展。

3.2 “水稻”作為黏膜疫苗遞送和蛋白質(zhì)表達(dá)的新型系統(tǒng)

基于植物的黏膜疫苗具有無需使用“冷鏈”、針頭和注射器的獨特優(yōu)勢。通過將細(xì)菌和病毒抗原基因引入植物表達(dá)系統(tǒng),已經(jīng)開發(fā)了幾種基于植物的可食疫苗。這些可食疫苗的抗原包括 LT的 B 亞基、CTB 以及鼠疫耶爾森氏菌和病毒的抗原。這些抗原已被引入到胡蘿卜、大豆、番茄、大米、馬鈴薯和煙草中[27]。我們重點介紹基于水稻的疫苗(MucoRiceTM)。

水稻種子中獨特的蛋白質(zhì)存儲細(xì)胞器,稱為蛋白質(zhì)體,為表達(dá)疫苗抗原提供了一種合適的載體,不僅可以在室溫下長時間穩(wěn)定而不喪失免疫原性,而且還可以保護(hù)人體免受胃腸道消化酶的侵害。當(dāng)用表達(dá) CTB 的基于水稻的疫苗(名為MucoRice-CTB)對小鼠進(jìn)行口服免疫時,抗原蛋白可以被 PP 上的抗原采樣 M 細(xì)胞有效吸收,而不會在胃中消化[28]。使用類似于生產(chǎn)MucoRice-CTB的系統(tǒng),我們可以生產(chǎn)各種治療性抗體。例如,腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)是一種有效的炎癥細(xì)胞因子,水稻種子中可以產(chǎn)生對 TNF 具有特異性的納米抗體,該抗體只包含一個重鏈可變區(qū),可以抑制小鼠膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展[29]。因此,MucoRice 系統(tǒng)能夠作為一種產(chǎn)生疫苗抗原和納米抗體有吸引力的系統(tǒng),原因在于它提供了一種可以長時間保存而無需冷鏈的口服遞送疫苗的載體。

3.3 用于無佐劑疫苗遞送的納米凝膠

氣道黏膜免疫系統(tǒng)是開發(fā)黏膜疫苗的另一個目標(biāo),鼻內(nèi)途徑遞送抗原以保護(hù)其免受呼吸道傳染病的侵害。最早使用的先進(jìn)抗流感鼻噴霧疫苗由于含有活的病原體會引起副作用[30]。與口服免疫一樣,由于單獨使用滅活疫苗或亞單位疫苗時,它們的免疫原性很差,因此需要與具有生物活性的黏膜佐劑共同給藥。疫苗抗原與 CT 或 LT 一起進(jìn)行鼻內(nèi)免疫已被證明可有效地誘導(dǎo)保護(hù)性免疫,然而這種免疫的缺點是佐劑或抗原可能被定向至中樞神經(jīng)系統(tǒng)引起中樞副作用[31]。因此需要開發(fā)安全、無佐劑的鼻疫苗遞送系統(tǒng)來解決這些缺點和安全性問題。

納米級水凝膠(nanogel)是一種新型的鼻內(nèi)疫苗輸送系統(tǒng),該水凝膠由帶有陽離子膽固醇基的支鏈淀粉(cationic cholesteryl group-bearing pullulan,cCHP)組成,cCHP 納米凝膠可以將疫苗抗原捕獲在其納米級聚合物網(wǎng)絡(luò)中,并且它們的陽離子電荷有助于將疫苗抗原有效遞送至鼻腔表面。將 A 型肉毒梭菌神經(jīng)毒素?zé)o毒亞基片段(clostridium botulinum type-A neurotoxin,BoHc/A)制成 cCHP 納米凝膠(cCHP-BoHc/A)鼻內(nèi)給藥后可連續(xù)粘附于鼻上皮超過 10 小時,且 BoHc/A從 cCHP 納米凝膠釋放后可被黏膜 DC 有效吸收。這種疫苗輸送系統(tǒng)無需同時使用黏膜佐劑即可誘導(dǎo)出血清 IgG 和 SIgA,對 A 型肉毒桿菌神經(jīng)毒素產(chǎn)生強(qiáng)烈的中和反應(yīng)。重要的是,經(jīng)鼻給予的 cCHP-BoHc/A 不會遷移到嗅球或大腦中或在其中蓄積。此外,用含有破傷風(fēng)類毒素的cCHP 納米凝膠進(jìn)行鼻內(nèi)免疫可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的抗原特異性全身和黏膜免疫反應(yīng)[32]。這些研究表明,cCHP 納米凝膠可用作無佐劑鼻疫苗的潛在蛋白的抗原遞送載體,納米凝膠抗原遞送系統(tǒng)為開發(fā)無佐劑的黏膜疫苗創(chuàng)造了新的機(jī)會。

3.4 脂質(zhì)體疫苗佐劑

脂質(zhì)體是由一個或多個包圍水室的脂質(zhì)雙分子層組成的球形囊泡結(jié)構(gòu)。根據(jù)抗原性質(zhì)的不同,親水性抗原可以被包裹在水核內(nèi),而脂溶性抗原則被嵌入脂質(zhì)雙分子層。脂質(zhì)體作為抗原載體的主要優(yōu)點是能夠保護(hù)免疫原免受惡劣的體內(nèi)環(huán)境的影響,控制釋放。此外,根據(jù)脂質(zhì)的性質(zhì)和脂質(zhì)體的組成,它既可以作為疫苗載體,也可以作為疫苗佐劑,陽離子脂質(zhì)體通常用作疫苗佐劑,可以提高疫苗制劑的免疫原性。

有研究表明,由二甲基二十八烷基銨(dimethyl dioctadecyl ammonium,DDA)和免疫刺激劑海藻糖 6, 6-二苯甲酸酯(trehalose 6, 6-dibehenate,TDB)組成的陽離子脂質(zhì)體佐劑表現(xiàn)出特殊的免疫刺激活性,因為它可以導(dǎo)致抗原沉積,并在注射部位誘導(dǎo)局部炎癥,最終產(chǎn)生強(qiáng)烈的體液和細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。DDA/TDB 脂質(zhì)體在鼻腔免疫后會促進(jìn)粘膜 IgA 抗體的產(chǎn)生,體外研究表明 DDA/TDB 脂質(zhì)體有效地促進(jìn)了 DC 對其的攝取,并促進(jìn)了 DC 的體外成熟。在鼻腔接種疫苗后,DDA/TDB 脂質(zhì)體在粘膜和全身循環(huán)中產(chǎn)生比其他制劑更強(qiáng)的抗原特異性抗體反應(yīng)[33]。

4 結(jié)論

黏膜表面與各個局部組織相關(guān)的獨特共生微生物不斷相互作用,這一特征無疑會影響相應(yīng)MALT 的產(chǎn)生和維持,以及針對局部遞送的黏膜抗原的抗原特異性免疫反應(yīng)的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)。因為通過黏膜表面可感染許多不受控制的傳染病,所以對黏膜免疫系統(tǒng)的深入了解對于促進(jìn)新黏膜疫苗的開發(fā)是必要的。這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)為闡明免疫學(xué)上獨特的黏膜免疫系統(tǒng)做出了貢獻(xiàn),但由于該系統(tǒng)的各種獨特和未開發(fā)的特性,以及宿主免疫系統(tǒng)與黏膜表面周圍環(huán)境之間復(fù)雜的生物學(xué)相互作用,我們?nèi)匀粵]能夠完全了解該系統(tǒng)。因此,要繼續(xù)了解黏膜免疫系統(tǒng)的分子和細(xì)胞功能,并嘗試將新技術(shù)和概念應(yīng)用于疫苗表達(dá)和遞送系統(tǒng),以加速開發(fā)更為安全和有效的黏膜遞送疫苗。

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