佐剂简介
在与抗原同时或预先注射，可非特异性地增强或改变机体对抗原免疫应答的物质，称为佐剂。佐剂是非特异性免疫增强剂，当与抗原一起注射或预先注入机体时，可增强机体对抗原的免疫应答或改变免疫应答类型。
佐剂能激发强烈的体液/ 细胞免疫，同时具有长期免疫力，对机体无毒，也不会诱导自身免疫或过敏反应。因此是一种较为安全、理想的免疫增强剂。
目前存在多种不同类型的佐剂，一般按作用机制可分为：递送载体和免疫刺激剂。
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递送载体和免疫刺激剂
（1）递送载体
佐剂将抗原递送到引流淋巴结(DLN)，促进抗原递呈细胞(APC)对抗原的稳定性和摄取。在递送载体的作用可能涉及仓库效应（即在疫苗免疫反应过程中，佐剂起到储存抗原的作用，然后慢慢释放抗原达到持续长久刺激机体免疫系统的作用）。
递送载体优缺点分析
1 | 优点：能储存抗原并长效刺激免疫系统 |
2 | 缺点：可能会引起肉芽肿和局部炎症反应 |
（2）免疫刺激剂
免疫刺激剂可能涉及APC和T细胞的分化、聚集和激活；能在一定程度上增强APC功能，并促进免疫球蛋白(Ig)的同型转换。
免疫刺激剂优缺点分析
1 | 优点：效果明显、副作用小、无残留有效降低水产动物的患病机率，促进机体生长 |
2 | 缺点：作用持续时间短 |
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佐剂常见作用途径
图1 佐剂诱导的免疫级联的示意图概述
佐剂诱导的免疫反应一般由两种主要类型的淋巴细胞T细胞和B细胞介导（如图1所示）。（APC：抗原呈递细胞；CTL：细胞毒性 T 淋巴细胞；NK 细胞：自然杀伤细胞；PRR：模式识别受体；TLR：Toll 样受体；RLR：视黄醇诱导基因 I (RIG-I) 样受体；NLR：NOD 样受体；MHC：主要组织相容性复合体；NLRP3：NOD 样受体家族；ASC：炎性体适配器；TCR：T 细胞受体；CLR：C 型凝集素受体）
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佐剂类型
L：活性抗原 I：灭活抗原
S：抗原亚基 P：合成肽或蛋白质或类毒素抗原
NA：数据不可用 Dep：视情况而定
（1）油乳剂
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水包油（O/W）乳状液
代表：角鲨烯（脂质不皂化物，C30H50），角鲨烷（角鲨烯氢化获得，C30H62），以钼为基础的乳剂。
水包油(O/W)乳液包含矿物油(Mo)或可代谢油的微滴，及表面活性剂。抗原被包在石油微滴中，并缓慢释放到本体的APC。以钼为基础的乳剂效率很高，但有时会引起与反应性抗原的局部不良反应，例如灭活细菌。一般用于肠外给药和粘膜给药。
优缺点分析
1 | 优点：这种可代谢的油基乳剂耐受性较好，活的和灭活的抗原兼容，局部不良反应少，能诱导迅速而强烈的抗体反应，但对诱导CMI（细胞介导免疫）几乎没有影响 |
2 | 缺点：对于免疫原较差的抗原效率较低，例如合成肽 |
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油乳剂
代表：MontanideTM ISA 201 Vg和206 Vg
水包油(W/O/W)乳状液包含通过水相分散的油中的微小水滴。抗原被包裹在内部水滴和外部水相中。外水相中的抗原容易被免疫系统利用，而内部水滴中的抗原则缓慢释放。W/O/W乳剂改善了中和抗体(NAB)反应、淋巴细胞增殖和临床保护。一般用于肠外给药和粘膜给药。
优缺点分析
1 | 优点：既能诱导短期免疫应答，又能诱导长期免疫应答，灭活和重组抗原兼容 |
2 | 缺点：作用持续时间短 |
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油包水乳化液
代表：不完全弗氏佐剂(IFA)，完全弗氏佐剂（CFA；IFA加灭活结核分枝杆菌(MTB)），Impran和Stimune
油包水(W/O)乳状液在连续的油相中含有微小的水滴，并由表面活性剂稳定。抗原被包在微滴的水滴中。它比O/W和W/O/W乳剂从注射部位释放抗原的速度更慢，从而诱导相对长期的免疫应答。在猪体内，W/O乳剂在几种被测试的疫苗中促进抗体产生、淋巴细胞增殖和临床保护。主要通过静脉给药（并不一定是静脉注射）。
优缺点分析
1 | 优点：可诱导长期免疫应答，与灭活和重组抗原兼容 |
2 | 缺点：CFA可引起严重的不良反应 |
（2）颗粒抗原载体
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铝盐
代表：铝水凝胶 (Invivogen)和复水凝胶，氢氧化铝 [Al(OH)3]、磷酸铝 (AlPO4) 和明矾沉淀材料。
氢氧化铝，明胶吸附的抗原呈颗粒状，可增强APC对抗原的摄取。明矾主要诱导血清抗体反应。肽基候选疫苗的有效佐剂。一般通过非肠道给药。
优缺点分析
1 | 优点：具有仓库效应，成本廉价、配方简单、安全，使用广泛 |
2 | 缺点：可能引起肉芽肿。铝盐佐剂与小肽抗原不相容，过于温和 |
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聚合物
代表：亲水，卡波姆、PCEP，多肽纳米纤维水凝胶；疏水，PLGA，壳聚糖、MontanideTM ISA 760和Gel 01，以及PolygenTM和CarbigenTM。
PLGA：用于控制和有效地单剂量传递疫苗抗原，包括合成肽。PLGA聚酯在体内分解产生乳酸和乙醇酸，允许包裹的免疫抗原逐渐和连续释放，从而促进APC的持续刺激，消除多次免疫。增强IL-1β的分泌。在无TLR激动剂时，注射PLGA仍然能够促进IL-1β的分泌。
壳聚糖(及其衍生物)：壳聚糖的化学多功能性取决于其胺基的反应性。不同类型的壳聚糖制剂不同水平的IgG亚型1。乙酰化程度最高的壳聚糖可诱导IgG亚型2a介导的免疫应答。由于壳聚糖的黏附性，可做黏膜接种载体。壳聚糖的甘露糖基化可进一步增强其对粘膜疫苗递送的功效。壳聚糖溶解度差，可能会损害其肽的免疫治疗中的有效性。一般通过肠外给药和粘膜给药。
优缺点分析
1 | 优点：具有仓库效应，可与多种抗原兼容，耐低pH、胆盐和酶降解， |
2 | 缺点：部分水溶性差，要求维持一定结构才能发挥作用 |
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载体蛋白
代表：BSA、HSA、破伤风类毒素(TT)、热休克蛋白70(HSP70)和热休克蛋白gp96
载体蛋白具有富含赖氨酸的区域或多肽结合域，这有助于与多肽抗原和多糖结合。与BSA、HSA或TT结合的抗原可有效地被APC吞噬，并通过MHC II类递呈。
与HSP70或gp96结合的抗原则与APC表面的受体CD14、CD40和CD91结合，通过内吞进入细胞，并通过MHC I类递送。给药途径一般为肌肉注射。
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脂质体
代表：阳离子二甲基双十八烷基铵 (DDA) 脂质体，DiC14-脒脂质体，单菌酰甘油（MMG）+DDA 脂质体
脂质体是由胆固醇和磷脂组成的球形囊泡。它们类似于粗细胞膜，可以将抗原包埋在管腔内(亲水性抗原)或在膜内(疏水性和两亲性抗原)。增强APC对Ag的摄取，并可用于而在APC中，脂质体将抗原传递到MHC I类途径，并介导细胞毒性T淋巴细胞(CTL)反应。一般通过非肠道和粘膜给药。
优缺点分析
1 | 优点：具有仓库效应，与多肽和DNA 抗原兼容 |
2 | 缺点：脂质体很难配制和掺入抗原，相对不稳定，可能需要可溶性免疫调节剂才能有效。 |
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免疫刺激复合基质
代表：ISCOM-Matrix
免疫刺激复合基质是一种20-40 nm的笼状结构，含有胆固醇、磷脂和Quillaja皂苷(特别是QuilA)的纯化部分。对猪进行肌肉注射ISCOM-Matrix，会导致髓系细胞和浆细胞样树突状细胞(PDCs)流入注射部位和DLN，并在原位上调I型干扰素(IFN)和IFN调节基因(IRGS)。单纯的外周血单个核细胞(PBMC)在体外暴露于ISCOM-Matrix也显示IRGS上调。一般通过肌肉注射给药。
优缺点分析
1 | 优点：可做抗原载体，也可做免疫刺激剂 |
2 | 缺点：不稳定 |
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其他颗粒载抗原载体
代表：氧化钴、副流感病毒囊膜糖蛋白
氧化钴可以很容易地进入细胞，因此有可能直接将抗原传递给APC。它在小鼠体内诱导Th1反应。在猪中，氧化钴与PCV2多肽或DNA 抗原混合可诱导产生IFN-γ的细胞和临床保护。
副流感病毒囊膜糖蛋白(Eg-SeV)含有与含唾液酸细胞受体结合的血凝素-神经氨酸酶蛋白。这种结合启动了受体的构象变化，从而允许SeV融合蛋白触发SeV包膜/细胞膜融合。这一过程促进了被包裹的抗原进入APC，并通过MHC I类和II类递送抗原。在商用猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)灭活病毒(KV)疫苗中，EG-SeV改善了T细胞的增殖和IL-2和IFNγ的基因表达，并提供了临床保护，但只适用于灭活抗原。
（3）细胞因子
大多数细胞因子的佐剂作用在很大程度上取决于它们的剂量、形式、给药途径、给药程序以及联合给药疫苗的类型。
细胞因子佐剂优缺点分析
1 | 优点：基本适用于所有抗原 |
2 | 缺点：价格昂贵，不易获取 |
（4）病原体相关分子模式(PAMP)与免疫配体
优缺点分析
1 | 优点：免疫效果好，选择多样 |
2 | 缺点：细菌鞭毛亚基和TLR7/8激动剂只适合灭活抗原，TLR2/7激动剂只适合合成肽，价格昂贵，不宜获取 |
（5）皂苷
代表：皂树皂苷，人参皂苷
皂苷是三萜类化合物的复杂混合物。它们诱导CTL、Th1和血清抗体反应。他们的MOA并不是很清楚。在猪身上，Quil A似乎是唯一在疫苗实验中得到测试的皂苷成员。游离Quil A对猪具有高度毒性，因为它会在注射部位引起不良组织反应。然而，当Quil A与脂质体结合时，这些反应可以被抑制，而不会失去佐剂性。Quil A的一部分，即QS21，毒性较低，但仍保持良好的免疫刺激活性据报道，皂苷和Quil A增强了一些猪疫苗的抗体反应和IRGS、I型和II型IFN、IL-1、IL-13和TNFα的基因表达，并具有临床保护作用。肌肉注射给药。
（6）粘膜注射疫苗的佐剂
代表：MontanideTM ISA 201 VG、PLGA、壳聚糖纳米颗粒、脂质体、ISCOM-Matrix、细胞因子、poly ICLC、quil A、PEI、霍乱毒素(CT)（口服）、大肠杆菌不耐热肠毒素(LT)和Mtb水溶性全细胞裂解液(Mtb WCL)。PLGA、LT和Mtb WCL静脉佐剂。
佐剂对于诱导粘膜免疫反应至关重要。一般来说，通过粘膜途径或在某些情况下通过非肠道途径接种的活疫苗比灭活疫苗能够诱导更强的粘膜免疫反应，因为它们依赖于入侵机制。然而，由于在某些情况下还不可能制造安全有效的活粘膜疫苗，因此它们的使用受到限制。黏膜灭活疫苗缺乏在粘膜表面定植的能力，需要足够数量的粘膜屏障才能激活免疫反应。一般通过口服、肌肉注射和皮下注射方式给药。
（7）联合佐剂
代表：Amphigen加GK-1、MontanideTM ISA 206 VG加GM-CSF、Emulsigen加脂质体，CpG ODN和CT、Mo加IL-2、明矾加人参提取物、壳聚糖加LMS、CpG ODN加IFA或脂质体等。
联合佐剂 • 优势分析
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联合佐剂可以比单独使用任何一种佐剂成分更有效地增强抗体应答。
2
联合佐剂可以潜在地同时增强抗体和CMI反应，比单独使用任何一种佐剂成分都更好
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组合佐剂可以比单独使用佐剂成分更有效地增强黏膜IgA反应，也能比单独的佐剂成分更好地增强黏膜IgA和CMI反应
（8）其他佐剂
左旋咪唑(LMS)、谷胱甘肽过氧化物酶-1(GPX1)、维生素D3和E、植物多糖和蜂胶、α-半乳糖基神经酰胺(α-Galceres)、二甲基二十八烷基溴化铵(DDA)、聚乙烯亚胺(PEI)、尿酸单钠(MSU)、GK-1(从猪带绦虫中提取的合成18-氨基酸肽)、磺基环糊精(SLCD)和人参提取物。
在这些候选疫苗中，LMS、GPX1、维生素D3、植物多糖和蜂胶作为单一佐剂使用时，可以提高对猪疫苗的免疫应答。
结 论
总而言之，佐剂作为一种安全、理想的免疫增强剂，能够增强机体对抗原的免疫应答，提高免疫效果，许多佐剂在测试后证实了它们在提高疫苗的免疫原性和保护效力方面的有效性。而佐剂的成功使用取决于多种因素，包括疫苗抗原的类型和稳定性，疫苗接种的剂量和时间，佐剂的MOA，佐剂的给药路线、剂量和时间，所需的免疫反应类型等。
参考文献
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