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我国中草药等免疫佐剂的研究现状

2015-04-05胡莉萍山东省动物疫病预防与控制中心山东济南250022

山东畜牧兽医 2015年2期
关键词:蜂胶佐剂抗原

胡莉萍 (山东省动物疫病预防与控制中心 山东 济南 250022)

我国中草药等免疫佐剂的研究现状

胡莉萍(山东省动物疫病预防与控制中心山东 济南250022)

随着生物技术的发展,新一代疫苗包括合成肽疫苗、基因工程疫苗等新型疫苗不断涌现,但是现代疫苗研究过程中遇到的关键问题是其免疫原性弱,必须由佐剂来克服,因此免疫佐剂的研究越来越受到人们的关注。免疫佐剂也称佐剂或抗原佐剂,是一类单独使用时一般无免疫原性,但与抗原物质合并使用时能增强抗原物质免疫原性,增强机体免疫应答,或改变机体免疫应答类型的物质。1925年,法国兽医免疫学家Ranmon 发现疫苗中某些物质的佐剂作用,1926年Glenny证明明矾具有佐剂作用,1951年Freund 研制成弗氏佐剂。目前我国对油乳佐剂、微生物成分佐剂、多糖佐剂、细胞因子佐剂等新型佐剂的研究也进展迅速[1-3],而对中草药制剂作为免疫佐剂的研究报道偏少。本文综合了近年来中草药制剂等作为免疫佐剂的研究概况,并就免疫佐剂现状及研究发展趋势提出自己的见解,为开发研制高效、低毒、结构新颖的免疫佐剂提供参考。

1 中草药提取物作为免疫佐剂

中草药具有抑菌抗病毒的作用,其提取物也具有免疫佐剂的功能。如皂角苷、蜂胶佐剂、植物多糖糖苷类佐剂及复方中草药佐剂等新型佐剂。

1.1植物多糖、糖苷及复方中药佐剂(1)多糖包括植物多糖、动物多糖及微生物多糖,近年来对多糖研究的加深,发现多糖具有调节免疫功能、抗肿瘤、延缓衰老、抗疲劳、抗辐射、抗菌抗病毒等多种功效。(2)孟秀彦等(2007)研究证明直接饲喂松花粉能够显著提高鸡、兔的免疫功能,而且这种增强作用是非特异性的,并且对机体没有任何毒副作用。 因此,松花粉多糖免疫佐剂的免疫增强作用在实验室研究中取得了非常可观的进展。(3)中药多糖特别是补益类中药多糖一般都有增强机体免疫功能的作用,是良好的生物反应调节剂,很有希望开发成为新型疫苗佐剂[14]。从中草药植物中提取糖苷,与病毒及类脂混合,在一定条件下形成一种性能稳定的复合制剂,免疫增强作用明显。此外,一些复方中药也可作为佐剂,如紫术散、当归补血汤等,对免疫激活和提高免疫都有很大的作用,并且糖苷及复方中药对免疫激活和提高免疫都有很大的作用,并具有抗肿瘤作用。[15]

总之,多糖类佐剂安全、有效、可靠、稳定,是一个很有发展前景的佐剂,但因其产地不同、采收时间差异,有效成分的含量不如西药那样容易确定。另外一些佐剂提取工艺烦琐、成本高、效果不稳定,限制了它的推广使用。

1.2植物花粉(蜂胶)佐剂植物花粉是蜜蜂制造蜂胶的原料,蜂胶具有广谱的生物学活性,是一种天然的免疫增强剂。应用蜂胶或配合抗原引入机体,既能引起特异性免疫应答,又能启动非特异性防御机制,能刺激免疫机制和丙种球蛋白活性,增加抗体产量,强补体活性和吞噬细胞的吞噬能力。用蜂胶制成的禽霍乱菌苗,具有安全可靠、保护率高(95.5%)、免疫期长(6个月)、产生坚强免疫力时间早(5d)和无毒副作用等优点[12]。蜂胶所含的成分极其复杂,其本身是否有抗原性值得注意。波兰的一些学者研究表明[13],蜂胶本身无明显抗原性和过敏性,毒性作用较小。另外,蜂胶还是一种广谱抗微生物药,所以蜂胶制剂对感染性疾病的疗效,一方面是由于其具有抗细菌,抗真菌,抗病毒和抗寄生虫作用,抑制了这些致病微生物的生长繁殖,另一方面则由于其增强特异性和非特异性免疫能力,提高机体的抗病力,最终消灭病原体,使家畜痊愈。

2 其他免疫佐剂

2.1盐类佐剂盐类佐剂以铝盐佐剂最常用,至今这类佐剂仍是美国食品和药物管理局(FDA)准许用于人类疫苗的惟一佐剂。铝佐剂作用机制是其与抗原形成复合物,注射后在局部形成抗原贮存库,其稳定性决定抗原释放速度。铝佐剂主要促进体液免疫应答而对细胞免疫应答几乎无作用,主要适用于以抗体为保护性免疫的疾病的疫苗。铝佐剂虽然广泛应用于兽用疫苗,特别是各种菌苗,但其仍存在许多缺点,如轻度局部反应,形成肉芽肿,甚至发生局部无菌性脓肿。此外,铝胶疫苗冻后胶体状态被破坏,不能冷冻干燥,需要在低温状态下运输,分批制备相同的疫苗比较困难。最主要的是,研究证实[4],脑组织对铝元素有亲和性,脑组织中的铝沉积过多,可使人记忆力减退、智力低下、行动迟钝、催人衰老,即老年痴呆的症状。即使是受用免疫佐剂也有残留的危害,随着现代人们健康意识的加强,这种铝盐佐剂越来越不受追崇。但是由于其成本低,与成本较高的新型免疫佐剂相比依然有一定的市场。

2.2油乳佐剂油乳佐剂中含有油和乳化剂,它的作用机制是抗原包被在油相形成的微结构内,使之形成贮存库而缓慢释放,刺激机体免疫细胞产生抗体。油乳佐剂主要有弗氏佐剂、佐剂-65、白油Span 佐剂、MF259等。弗氏佐剂(Freund adjuvant, FA)分为弗氏完全佐剂(Freundcomplete adjuvant, FCA)和弗氏不完全佐剂(Freund incomplete adjuvant, FIA)两种。FIA是由低黏度的矿物油及乳化剂组成的一种贮藏性佐剂;FCA是在不完全佐剂的基础上加一定量的分枝杆菌而成。FCA是细胞免疫的强刺激剂[5],而FIA则仅能刺激体液免疫。FCA和FIA主要不足之处:可引起局部肉芽肿和无菌性脓肿;使用矿物油佐剂的小鼠曾发生肿瘤,因此可能有致癌问题;稳定性差,难以长期保存;有对结核菌素致敏等毒副作用[6],故仅限用于兽用。佐剂-65在体内可被代谢或分泌,用于人的流感疫苗安全有效,但较弗氏佐剂效果稍差。白油Span佐剂是用轻质矿物油作油相,用Span-80或Span-85及Tween-80作为乳化剂制成的油乳佐剂,是当前兽医生物制品中最常用,最有效的佐剂之一。MF-59为水包角沙鲨烯乳剂配方,由角鲨烯,Tween-80,Span-85等组成,已广泛用作于各种亚单位疫苗佐剂,可增强体液免疫应答和细胞免疫应答,副反应轻微[7]。

2.3微生物成分佐剂某些微生物或微生物菌体成分同抗原一起注射时,具有明显的佐剂效应。已经证明有佐剂活性的微生物有分枝杆菌及其成分;革兰氏阴性菌类及其产物;革兰氏阳性菌。此外,霍乱毒素(CT),CpGDNA等也有佐剂作用。微生物佐剂,主要是细胞壁上的肽聚糖起作用,如胞壁酰二肽(MDP)、胞壁酰三肽(MTP)、蜡质D、海藻糖双霉菌酸脂(TDN)等。其中对MDP研究较多,MDP是从分枝杆菌细胞壁上提取的一种免疫活性成分,与链球菌变异抗原混合,给大鼠口服,能刺激产生IgA。MDP可刺激免疫细胞如T细胞的增殖,单独使用也可激活机体的非特异防御机制。最近研究表明,MDP能诱导机体产生细胞因子,被认为是最有发展前途的佐剂之一[8]。其优点有注射局部反映轻微,极少发生局部化脓等不良反应,无抗原性、过敏性和致癌作用;相对分子质量小,对生物学降解作用有抵抗力,可以口服。不良反应是存在热源性,在动物体内会引起赖特尔过敏综合症[9]。MTP已用在疟疾疫苗中并取得了效果。

2.4表面活性剂类皂角苷和脂质体都属于表面活性剂类免疫佐剂。皂角苷是一种皂类,由皂苷元与糖类、糖醛酸等酸类物质组成,能延长抗原在动物机体局部组织中的停留时间而提高机体的免疫应答力,能引起白细胞释放信号因子,激活动物机体的免疫应答。皂苷是一种强力表面活性剂,可导致红细胞溶解,所以被禁止用于人类[10]。脂质体是一种新型疫苗佐剂,是脂质和水组成的分层球状,主要由磷酸类脂、胆固醇、硬脂胺等组成的单层或多层双分子夹水结构。脂质体作为新型的疫苗佐剂有如下优点:安全性更高,副作用相对于传统的铝盐佐剂、油佐剂小;天然定位于网状内皮系统丰富的器官,这些器官多数产生大量吞噬细胞,从而诱导激活免疫细胞,具有天然的靶向性;抗原被脂质体包裹更稳定,保存期更长。现阶段脂质体佐剂疫苗还处于实验室阶段[11],没进入大规模生产应用,跟原料和制备的成本都有关系,但今后脂质体作为新型佐剂疫苗有广阔的应用前景。

2.5细胞因子类佐剂核酸疫苗作为基因工程疫苗[16],疫苗的免疫原性差,所以添加合适的佐剂来提高疫苗的免疫作用,细胞因子就是研究最热门最有应用前景的核酸疫苗佐剂,它是由活化的免疫细胞和相关细胞产生的具有调节细胞功能的高活性、多功能蛋白质多肽分子或糖蛋白,通过与高亲和力的特异性受体相互作用,来激发机体的免疫活性物质。细胞因子的种类也很多,根据作用机制的不同可分为增强细胞免疫反应的细胞因子、增强体液免疫反应的细胞因子、同时增强细胞免疫和体液免疫反应的细胞因子。[17]随着研究的深入,人们对于细胞因子类免疫佐剂的认识还会更进一步,基因工程类疫苗佐剂的前景会有比传统佐剂更广阔的发展前景。目前应用于临床且研究较多的细胞因子类佐剂主要有:白细胞介素-2、白细胞介素-12及白细胞介素-18。

3 免疫佐剂研究发展趋势

近年来,对免疫佐剂的研究主要趋势是多来源、多途径开发出低毒、高效、速效、长效的新型佐剂病探索其作用机理。如上所述,细胞因子代表着一类新的免疫佐剂,并已进入临床应用。应用IFN-α和IFN-γ均能增强疫苗的免疫原性。但细胞因子作为免疫佐剂是否可广泛地在临床应用尚难以预测。部分原因是因其价格昂贵。如与其他免疫调节剂联合使用,在合成特殊内源性细胞因子破损的个体中,细胞因子会特别有用。相信细胞因子可能成为未来佐剂技术的重要部分[18]。

多糖类物质作为增强机体免疫功能的药物进行了大量研究,但把多糖作为免疫佐剂的研究现在还仅停留在实验室阶段。事实上,多糖是一类非常重要的生物活性物质,一些多糖分别或同时具有调节淋巴细胞、吞噬细胞、白细胞介素、抗体水平以增强免疫功能;一些多糖可经化学修饰形成多孔微颗粒,具有浓缩和储存抗原的作用。多糖微粒可耐受胃肠道的降解,可发展成口服免疫载体[19-20]。因此,以多糖类物质为佐剂,既可发挥其增强免疫作用之功效,又可使其具有运载抗原,促进抗原递呈的佐剂活性,可成为研究佐剂的新趋势。

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中图分类号:S853.73+3

文献标识码:A

文章编号:1007-1733(2015)02-0062-03

收稿日期:(2015-02-05)

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