新冠病毒在2019年开始传播至今2年时间,不断地变异的病毒不但没有被控制,如今仍然每天有数万新增感者,在众多行业黯然失色的年月里,疫苗行业这两年反而业务激增,佐剂疫苗发挥作用过程中拥有不可替代的地位,疫苗佐剂究竟是什么,有那些类别,研究现状如何,本文将抛砖引玉进行初步介绍,欢迎相关业内人事进行指正探讨｡
佐剂(adjuvant)是在疫苗制剂中加入的能够增加疫苗抗原物质免疫原性的物质｡“佐剂”一词来自拉丁语单词adjuvare,意思就是“帮助”或“协助”｡ 佐剂能够提升疫苗接种部位的固有免疫应答,进而促进免疫细胞对抗原的识别和呈递最终提升疫苗整体的免疫效果,如图1｡迄今为止,人们开发出来的佐剂多种多样,佐剂通常可以依照其物质构成和理化性质进行分类,表1中列出了常见佐剂的分类｡
佐剂对免疫应答的影响
佐剂的一种分类方式
佐剂研究近况
最早进行疫苗研究和应用的是法国巴斯德研究院的Gaston Ramon,早在1920年,Gaston Ramon就通过实验证明一些淀粉类､脂类物质能够使免疫注射部位的炎症反应增强,从而促进抗血清的产生｡1926年,Glenny等学者发现用铝盐沉淀的白喉类毒素悬液比单纯的白喉类毒素具有更好的免疫效果,发明了铝佐剂｡自此之后铝佐剂被广泛应用于疫苗制造,数以亿计的含铝疫苗被用来抗击传染性疾病｡1930年,Jules Freund发明了含有灭活卡介苗的油水混合弗氏佐剂,由于注射后会发生肉芽肿并容易产生其他不良反应,因此弗氏佐剂不能用于制造人用疫苗,但这种佐剂目前仍被广泛应用于实验动物实验｡
除上述人为添加到疫苗中的物质外,人们逐渐发现很多疫苗中原有的成分也具有佐剂的效应,即“内佐剂(intrinsic adjuvant)”｡早期的疫苗并未经过现代化的分离纯化,这些并不很纯的疫苗中往往含有微量的“外毒素(exotoxin)”或“内毒素(endotoxin)”,这些物质本身是强免疫原,可以增加疫苗的免疫原性,具备佐剂效应｡具有佐剂效应且广为人知的外毒素有白喉类毒素(Diphtheria toxoid, DT)､破伤风类毒素(Tetanus toxoid, TT)､霍乱毒素(Cholera toxin,CT)等､大肠杆菌不耐热毒素(Labile toxin, LT)等｡Greenberg和Fleming在1947年通过实验证明全细胞百日咳疫苗与白喉类毒素联合应用能够增加白喉类毒素诱导特异性抗体的能力｡
在这之后的几十年间,人们不断地开发出各种类型的佐剂,如图2,随着技术的发展和微生物学､免疫学的进步,人们对疫苗及佐剂的作用机制有了逐渐清晰的认识,佐剂的设计和开发变得更有针对性｡
佐剂发展的时间线
上世纪末,人们研制出水-油乳剂(Oil-water emulsion)类型的佐剂,并大规模用于疫苗开发和临床试验｡1997年,诺华公司开发出了MF59佐剂,用于制备流感疫苗｡2009年,GSK开发了AS(Adjuvant system)系列佐剂,其中的AS03和MF59成分非常相似,同样含有角鲨烯(Squalene),此佐剂被用于制备流感疫苗､人乳头瘤病毒疫苗(Human papilloma virus vaccine,HPV)和疟疾疫苗(Malaria vaccine)｡
除了以氢氧化铝为代表的盐类佐剂和以MF59､AS系列佐剂等为代表的乳剂佐剂之外,人们逐渐发现很多生物大分子物质及其聚合物也具备良好的佐剂效应,此类佐剂有些是生物提取物,如胞壁酰二肽(Muramyl dipeptide,MDP),单磷酸脂质A (monophosphate lipid A, MPLA),有些是人们有针对性合成出生物类似物,如多聚核苷酸等｡除上述佐剂外还有很多其他物质也能够激活免疫系统,提高疫苗的免疫效果,包括多聚核酸､病毒颗粒､皂甙､细胞因子､类毒素､脂质体及微生物复合物等｡
虽然很多物质被证明是具有佐剂效应的,但被授权用于生产人用疫苗的佐剂寥寥无几,表2展示了目前用于人用疫苗的佐剂｡选择或开发一种优良的佐剂要综合考虑很多因素｡首先,佐剂要具备良好的安全性,它的成分必须被人们详细了解,它对免疫系统的刺激作用必须在可接受的范围内;其次,佐剂对疫苗的抗原成分､免疫途径都必须有良好的适配性;第三,制剂的生产､配制难度也是制约因素;最后,佐剂乃至疫苗整体的价格也是必须纳入考虑的
已上市的含佐剂疫苗
随着微生物学､免疫学的发展,越来越多的新病原体､新抗原进入研究者们的视野,很多新型抗原的作用机制和以往是大不相同的,对佐剂的需求也就不尽相同,为了使新开发的疫苗达到最佳免疫效果,人们也不断的开发新的佐剂｡另外,随着疫苗工艺水平的发展,某些现有的疫苗难以达到人们预期的效果,这也促使人们去研制更好更适用的佐剂｡
