免疫佐剂
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疫苗免疫佐剂
• 佐剂
自1925年法国免疫学家Ranmon发现在疫苗 中加入某些与之无关的物质可以特异性的增强机 体的免疫反应，至今免疫佐剂的发展已近90年。 特点：佐剂本身可以有抗原性也可以不具备抗 原性。
• 免疫佐剂的生物作用包括：
（1）延长了抗原的作用时间； （2）增加了抗原的表面积，使抗原易于被巨噬细胞吞噬； （3）能刺激吞噬细胞对抗原的处理； （4）促进淋巴细胞之间的接触，增强辅助T细胞的作用； （5）刺激致敏淋巴细胞的分裂和浆细胞产生抗体。 （6）可提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴度； （7）改变抗体的产生类型以及产生迟发型变态反应，并 使其增强。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
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• 新型佐剂
脂质体佐剂 水包油乳剂 免疫刺激复合物（ISCOM) 类病毒颗粒 CpG序列
• 脂质体佐剂：
脂质体是人工制备的类脂质小球体,由一个或 多个酷似细胞单位膜的类脂双分子层包裹水相介 质组成。 脂质体不仅具有潜在的好的靶向性,而且具有仓 储效应。 动物试验表明,脂质体肌肉注射小鼠7天后,肝、 脾内未发现脂质体,而脂质体在注射局部却大量存 在,在局部淋巴结中也可发现。
• 优点：
CpG引起的免疫反应以Th1型为主,因此可以 很好的激发粘膜免疫反应。 与常用的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CpG–DNA增强其免疫原性。 应用范围广。
• 缺点：
其免疫激活机制、免疫剂量(高剂量CpG– DNA及重复给药可能导致毒性效应) 和最适免疫 途径还需进一步研究。 最近,美国CpG免疫药剂公司研制的一种CpG 佐剂作为乙肝表面抗原疫苗的免疫佐剂,开始了在 48个健康人中进行I期临床试验,主要目的是研究 CpG佐剂的安全性及人体耐受剂量。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
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• 矿物盐类佐剂
铝盐佐剂
成分：氢氧化铝，磷酸铝，硫酸铝钾。不可溶，凝胶 状的沉淀物。 现代应用铝化合物的疫苗非为铝化合物沉淀疫苗和铝 化合物吸附疫苗。 灭活脊髓灰质炎病毒疫苗，麻疹，腮腺炎和风疹疫苗 （ MMR疫苗），水痘疫苗 ，以及流感疫苗不含有铝盐。
• 缺点：
作用时间短：研究表明，大多数细胞因子的体 内半衰期较短，如IL-2的生物半衰期仅为数分钟 至数小时。 稳定性差：细胞因子活性易受内环境如PH值， 各种水解酶及血浆蛋白的影响。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
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• 弗氏佐剂
目前最常用于动物实验的佐剂，油包水抗原乳剂
• 缺点：
有部分轻微的不良反应,对宿主磷脂酶敏感,存 放不稳定,合成包裹免疫原相对困难,生产成本高。
• 水包油乳剂
是油的微滴(典型的是角鲨烯或角鲨烷,颗粒大 约是200nm),在持续的水相中通过表面稳定剂稳 定。 水包油乳剂以MF59的效果最好,MF59是在高 压条件下将鲨烯与Tween 80和Span 85混合后进 行为微流化而形成均一的小滴状乳液。 其已作为佐剂广泛用于多种亚单位疫苗如流感、 乙型肝炎、丙型肝炎及HIV疫苗的临床试验并被 美国FDA批准成为除铝佐剂外第二个上市的人用 佐剂。
作用机理：
仓储作用： 氢氧化铝佐剂通过非特异性与疫苗 结合黏附，从而捕获、聚集疫苗成为 较大粒子，缓慢而持续的释放疫苗。
免疫刺激效应：氢氧化铝佐剂激活的补体和细胞因 子可诱导II型免疫应答。
优点：便宜、安全、合成简单 缺点： 不能冻干；制备的凝胶批与批间差异较大
不能增强细胞免疫；注射部位偶有严重局 部反应，出现红斑，皮下结节，接触性过 敏和肉芽肿性炎症；会产生IgE抗体，增 加产生超敏反应的危险。
• 免疫刺激复合物（ISCOM)
ISCOMs是以皂苷QuilA为基础,加入胆固醇等, 形成的一种免疫刺激复合物。 ISCOMs呈笼状结构,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。
• 优点：
ISCOMs能诱导产生多种特异性抗体, 引起多 种动物产生高滴度特异性的抗体应答，而且能诱 导产生细胞因子,从而引起有效的细胞毒性T淋巴 细胞应答。 研究表明QuilA是目前唯一能使外源性抗原既 能刺激机体Th1免疫应答,又能诱导CTL应答的佐 剂，是良好的Th1细胞免疫佐剂。这一独特的性 质使其成为亚单位疫苗、细胞内病原体疫苗及癌 症疫苗的理想佐剂。
• 佐剂必须具备条件：
（1）安全，且无短期及长期的毒副作用。 （2）佐剂的化学成分和生物学形状清楚，制备批 间 差异小且易于生产。 （3）与单独使用抗原相比，佐剂与抗原联用能刺 激 机体产生较强的免疫反应。 （4）用较少的免疫剂量即可产生效力。 （5）保证液体剂型疫苗在较低的浓度下即可刺激 机 体产生较强的免疫应答。
• 优点
有利于抗原或药物分子的定向传输。利用该 技术制备的流感疫苗已经在临床上发挥很好的免 疫保护效果。
• CpG序列
CpG 序列是一类序列大部分以非甲基化的胞 嘧啶核苷酸和鸟嘌呤核苷酸(CpG)为基元的寡聚 体,也称为免疫刺激DNA序列。 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。
弗氏完全佐剂： 石蜡油+羊毛脂+热灭活分枝杆菌 弗氏不完全佐剂：石蜡油+羊毛脂
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
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• 微生物及代谢产物： 脂多糖：可激活多形核白细胞、巨噬细胞和B细胞,对体液和细胞免 疫力都有佐剂作用,并可提高对蛋白和多糖抗原的免疫应答。 分枝杆菌：以结核杆菌为首的分枝杆菌菌体的活性因子存在于细胞壁 骨架(CWS)中,含有CWS的FCA佐剂,能刺激血流产生的抗体量增加, 诱导细胞免疫形成,并能持续相当长的时间。 脂磷壁酸(LTA)：存在于革兰氏阳性菌细胞壁和细胞膜中,能显著增进 T细胞的有丝分裂能粘附并激活单核细胞和巨噬细胞,具有抗肿瘤活性; 但缺点是有致热和致死毒性。 • 人工合成：胞壁酰二肽及衍生物（MDP)，MDP为致热原，与其人工 合成二无毒性的衍生物都可诱导IL-1。亲水性衍生物倾向刺激Th2， 而亲脂性衍生物倾向刺激Th1。
• 优点：
有较好的呈递作用,并且能够安全的将亲水性 和脂溶性免疫调节剂并入其中，还可协同增加免 疫效果 ,如与:类脂A、胞壁酰三肽磷酰脂-乙酰胺 (MTP-PE)、细胞因子等。 是在宿主体内可生物降解,本身无毒,另外由于 其抗原性极低,不会引起宿主发生变态反应和自身 免疫病。 目前已有多种疫苗将脂质体作为疫苗佐剂。如 白喉疫苗、破伤风疫苗、霍乱疫苗、乙肝疫苗、 狂犬病疫苗和艾滋病疫苗等
• 对MHCII类分子的诱生作用： IFNγ最显著的生物学活性之一是增强抗原递呈 细胞（APC)膜表面MHCII类分子表达，因而激发 更有效的抗原提呈过程。
• 对T细胞亚群的选择性作用： 细胞因子的佐剂效应也应其对Th亚群的作用或 其产生来源而有不同。 IL-1的佐剂效应主要表现为对抗体产生的促进 作用。IL-2其佐剂效应以促进细胞免疫反应为主。
• 缺点：
QuilA存在严重的毒副作用,可引起溶血、局 部组织坏死,甚至全身不良反应或中毒。
目前除了用于为某些绝症设计的疫苗和人免疫 缺陷病重组疫苗等人用疫苗外, 仍主要限用于口蹄 疫疫苗、狂犬疫苗等疫苗。
• 类病毒颗粒
是在脂质体的基础上发展起来的一种抗原输送 技术。 将流感病毒的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的 部分氨基酸序列定向地插入双层脂质球的膜中,使 这两种分子中能与宿主免疫细胞表面的唾液酸相 结合的基团暴露在表面,将抗原或编码抗原的 DNA/RNA包裹在内部。
Thank You!
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
Hale Waihona Puke Baidu
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• 细胞因子
细胞因子具有明显的免疫佐剂效应, 可增强 病毒、细菌和寄生虫疫苗的保护效应,激发对肿瘤 抗原的免疫反应, 临床试用取得初步效果。 具有免疫佐剂效应的细胞因子多属于淋巴因 子，单核因子和干扰素。如IL-2，IFNγ，IL-1， IL-12，GM-CSF。
• 佐剂
自1925年法国免疫学家Ranmon发现在疫苗 中加入某些与之无关的物质可以特异性的增强机 体的免疫反应，至今免疫佐剂的发展已近90年。 特点：佐剂本身可以有抗原性也可以不具备抗 原性。
• 免疫佐剂的生物作用包括：
（1）延长了抗原的作用时间； （2）增加了抗原的表面积，使抗原易于被巨噬细胞吞噬； （3）能刺激吞噬细胞对抗原的处理； （4）促进淋巴细胞之间的接触，增强辅助T细胞的作用； （5）刺激致敏淋巴细胞的分裂和浆细胞产生抗体。 （6）可提高机体初次和再次免疫应答的抗体滴度； （7）改变抗体的产生类型以及产生迟发型变态反应，并 使其增强。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
6 1
• 新型佐剂
脂质体佐剂 水包油乳剂 免疫刺激复合物（ISCOM) 类病毒颗粒 CpG序列
• 脂质体佐剂：
脂质体是人工制备的类脂质小球体,由一个或 多个酷似细胞单位膜的类脂双分子层包裹水相介 质组成。 脂质体不仅具有潜在的好的靶向性,而且具有仓 储效应。 动物试验表明,脂质体肌肉注射小鼠7天后,肝、 脾内未发现脂质体,而脂质体在注射局部却大量存 在,在局部淋巴结中也可发现。
• 优点：
CpG引起的免疫反应以Th1型为主,因此可以 很好的激发粘膜免疫反应。 与常用的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CpG–DNA增强其免疫原性。 应用范围广。
• 缺点：
其免疫激活机制、免疫剂量(高剂量CpG– DNA及重复给药可能导致毒性效应) 和最适免疫 途径还需进一步研究。 最近,美国CpG免疫药剂公司研制的一种CpG 佐剂作为乙肝表面抗原疫苗的免疫佐剂,开始了在 48个健康人中进行I期临床试验,主要目的是研究 CpG佐剂的安全性及人体耐受剂量。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
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• 矿物盐类佐剂
铝盐佐剂
成分：氢氧化铝，磷酸铝，硫酸铝钾。不可溶，凝胶 状的沉淀物。 现代应用铝化合物的疫苗非为铝化合物沉淀疫苗和铝 化合物吸附疫苗。 灭活脊髓灰质炎病毒疫苗，麻疹，腮腺炎和风疹疫苗 （ MMR疫苗），水痘疫苗 ，以及流感疫苗不含有铝盐。
• 缺点：
作用时间短：研究表明，大多数细胞因子的体 内半衰期较短，如IL-2的生物半衰期仅为数分钟 至数小时。 稳定性差：细胞因子活性易受内环境如PH值， 各种水解酶及血浆蛋白的影响。
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矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
6 1
• 弗氏佐剂
目前最常用于动物实验的佐剂，油包水抗原乳剂
• 缺点：
有部分轻微的不良反应,对宿主磷脂酶敏感,存 放不稳定,合成包裹免疫原相对困难,生产成本高。
• 水包油乳剂
是油的微滴(典型的是角鲨烯或角鲨烷,颗粒大 约是200nm),在持续的水相中通过表面稳定剂稳 定。 水包油乳剂以MF59的效果最好,MF59是在高 压条件下将鲨烯与Tween 80和Span 85混合后进 行为微流化而形成均一的小滴状乳液。 其已作为佐剂广泛用于多种亚单位疫苗如流感、 乙型肝炎、丙型肝炎及HIV疫苗的临床试验并被 美国FDA批准成为除铝佐剂外第二个上市的人用 佐剂。
作用机理：
仓储作用： 氢氧化铝佐剂通过非特异性与疫苗 结合黏附，从而捕获、聚集疫苗成为 较大粒子，缓慢而持续的释放疫苗。
免疫刺激效应：氢氧化铝佐剂激活的补体和细胞因 子可诱导II型免疫应答。
优点：便宜、安全、合成简单 缺点： 不能冻干；制备的凝胶批与批间差异较大
不能增强细胞免疫；注射部位偶有严重局 部反应，出现红斑，皮下结节，接触性过 敏和肉芽肿性炎症；会产生IgE抗体，增 加产生超敏反应的危险。
• 免疫刺激复合物（ISCOM)
ISCOMs是以皂苷QuilA为基础,加入胆固醇等, 形成的一种免疫刺激复合物。 ISCOMs呈笼状结构,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。
• 优点：
ISCOMs能诱导产生多种特异性抗体, 引起多 种动物产生高滴度特异性的抗体应答，而且能诱 导产生细胞因子,从而引起有效的细胞毒性T淋巴 细胞应答。 研究表明QuilA是目前唯一能使外源性抗原既 能刺激机体Th1免疫应答,又能诱导CTL应答的佐 剂，是良好的Th1细胞免疫佐剂。这一独特的性 质使其成为亚单位疫苗、细胞内病原体疫苗及癌 症疫苗的理想佐剂。
• 佐剂必须具备条件：
（1）安全，且无短期及长期的毒副作用。 （2）佐剂的化学成分和生物学形状清楚，制备批 间 差异小且易于生产。 （3）与单独使用抗原相比，佐剂与抗原联用能刺 激 机体产生较强的免疫反应。 （4）用较少的免疫剂量即可产生效力。 （5）保证液体剂型疫苗在较低的浓度下即可刺激 机 体产生较强的免疫应答。
• 优点
有利于抗原或药物分子的定向传输。利用该 技术制备的流感疫苗已经在临床上发挥很好的免 疫保护效果。
• CpG序列
CpG 序列是一类序列大部分以非甲基化的胞 嘧啶核苷酸和鸟嘌呤核苷酸(CpG)为基元的寡聚 体,也称为免疫刺激DNA序列。 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。
弗氏完全佐剂： 石蜡油+羊毛脂+热灭活分枝杆菌 弗氏不完全佐剂：石蜡油+羊毛脂
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细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
6 1
• 微生物及代谢产物： 脂多糖：可激活多形核白细胞、巨噬细胞和B细胞,对体液和细胞免 疫力都有佐剂作用,并可提高对蛋白和多糖抗原的免疫应答。 分枝杆菌：以结核杆菌为首的分枝杆菌菌体的活性因子存在于细胞壁 骨架(CWS)中,含有CWS的FCA佐剂,能刺激血流产生的抗体量增加, 诱导细胞免疫形成,并能持续相当长的时间。 脂磷壁酸(LTA)：存在于革兰氏阳性菌细胞壁和细胞膜中,能显著增进 T细胞的有丝分裂能粘附并激活单核细胞和巨噬细胞,具有抗肿瘤活性; 但缺点是有致热和致死毒性。 • 人工合成：胞壁酰二肽及衍生物（MDP)，MDP为致热原，与其人工 合成二无毒性的衍生物都可诱导IL-1。亲水性衍生物倾向刺激Th2， 而亲脂性衍生物倾向刺激Th1。
• 优点：
有较好的呈递作用,并且能够安全的将亲水性 和脂溶性免疫调节剂并入其中，还可协同增加免 疫效果 ,如与:类脂A、胞壁酰三肽磷酰脂-乙酰胺 (MTP-PE)、细胞因子等。 是在宿主体内可生物降解,本身无毒,另外由于 其抗原性极低,不会引起宿主发生变态反应和自身 免疫病。 目前已有多种疫苗将脂质体作为疫苗佐剂。如 白喉疫苗、破伤风疫苗、霍乱疫苗、乙肝疫苗、 狂犬病疫苗和艾滋病疫苗等
• 对MHCII类分子的诱生作用： IFNγ最显著的生物学活性之一是增强抗原递呈 细胞（APC)膜表面MHCII类分子表达，因而激发 更有效的抗原提呈过程。
• 对T细胞亚群的选择性作用： 细胞因子的佐剂效应也应其对Th亚群的作用或 其产生来源而有不同。 IL-1的佐剂效应主要表现为对抗体产生的促进 作用。IL-2其佐剂效应以促进细胞免疫反应为主。
• 缺点：
QuilA存在严重的毒副作用,可引起溶血、局 部组织坏死,甚至全身不良反应或中毒。
目前除了用于为某些绝症设计的疫苗和人免疫 缺陷病重组疫苗等人用疫苗外, 仍主要限用于口蹄 疫疫苗、狂犬疫苗等疫苗。
• 类病毒颗粒
是在脂质体的基础上发展起来的一种抗原输送 技术。 将流感病毒的血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的 部分氨基酸序列定向地插入双层脂质球的膜中,使 这两种分子中能与宿主免疫细胞表面的唾液酸相 结合的基团暴露在表面,将抗原或编码抗原的 DNA/RNA包裹在内部。
Thank You!
1 2 3 4 1 5
矿物盐
细胞因子 油水乳剂 微生物及代谢产物
人工合成
新型佐剂
Hale Waihona Puke Baidu
6 1
• 细胞因子
细胞因子具有明显的免疫佐剂效应, 可增强 病毒、细菌和寄生虫疫苗的保护效应,激发对肿瘤 抗原的免疫反应, 临床试用取得初步效果。 具有免疫佐剂效应的细胞因子多属于淋巴因 子，单核因子和干扰素。如IL-2，IFNγ，IL-1， IL-12，GM-CSF。