免疫佐剂及其应用.pptx

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。佐剂的生物学作用31.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IgG4.引起或增强迟发型超敏反应理想佐剂的标准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分类6颗粒型佐剂，如铝盐类佐剂非颗粒型佐剂，如CpG序列微生物及其组分，如LPS非微生物物质,如中药免疫佐剂佐剂物理性质贮存型佐剂，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生物学性质体内停留的时间佐剂的种类丰富,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。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(CpGODN)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8铝盐佐剂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0.11m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。9铝盐佐剂作作用用机机制制传统认为，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。10铝盐佐剂优优点点与与不不足足优点：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：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11铝盐佐剂应应用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。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。13弗氏佐剂作作用用机机制制抗原”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。14弗氏佐剂优优点点与与不不足足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。15弗氏佐剂应应用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。16微生物及其代谢产物佐剂微生物及其代微生物及其代谢产物佐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(CpGODN)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。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。19 CpG 寡核苷酸(CpG ODN)CpGODN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CpGDNA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。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。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。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)、IL2、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提呈等方面有着重要作用，是促进CTL免疫应答的最佳细胞因子环境。IL-12，在体内它主要参与机体的细胞免疫应答，诱导Th0细胞向Th1细胞分化，同时激活NK细胞的杀伤功能，刺激其分泌IFN-，增强裂解活性，具有重要的免疫调节和抗肿瘤作用。其最大特点是在极低浓度时即具有显著活性，高于IL-2和IFN。细胞因子用于佐剂的不足是大多数细胞因子的体内半衰期较短,其活性易受内环境如pH值、各种水解酶及血浆蛋白的影响;同时,大剂量的使用细胞因子还可导致发热、炎症等副作用。24 细胞因子IFN的生物活性主要表现在抗病毒、免疫调节、抑制细胞分裂及抗肿瘤等方面。在免疫调节方面，IFN能够增强T细胞、B细胞和NK细胞的活性。IFN的分子质量小，可以自由出入细胞，作用无特异性.目前，我国已开发研制成功猪白细胞干扰素。该制品是用鸡新城疫病毒诱导健康猪白细胞所制成，用于防治猪流行性腹泻。细胞因子用于佐剂的不足是大多数细胞因子的体内半衰期较短,其活性易受内环境如pH值、各种水解酶及血浆蛋白的影响;同时,大剂量的使用细胞因子还可导致发热、炎症等副作用。25 天然来源佐剂u蜂胶佐剂u中药免疫佐剂26 蜂胶佐剂蜂胶是一种天然免疫增强剂和刺激剂，本身无抗原性和过敏性，毒性较小，有增强补体功能，可增强免疫功能细胞和吞噬细胞数量，促进抗体产生，进而增进机体免疫功能。具有广谱抗病毒、抗细菌和抗霉菌作用。27中药免疫佐剂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,而对正常细胞没有毒副作用,是良好的生物反应调节剂。植物类和动物类共有200余种中药具有免疫增强作用。中药能明显促进畜禽等动物机体特异性免疫和非特异性免疫功能，提高动物机体的抗病能力，部分中药可以作为免疫佐剂与疫苗配合使用，能显著提高疫苗保护力和机体免疫力，在临床上有很大的推广价值。由于中药具有资源丰富、价格低廉、毒副作用小、无残留和作用广泛等优点，中药用于促进畜禽生长、防治畜禽疾病显示出广阔的应用前景。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。另外一些佐剂制作烦琐、价格高、效果不稳定,限制了它的推广使用。佐剂的发展趋势多元化方向发展：多来源、多途径研发活性强、可生物降解、无毒副作用，应用范围广泛甚至有治疗作用的新型佐剂，如免疫治疗药物、肿瘤疫苗。28