铝佐剂理化特性及其吸附抗原后产物的质量控制研究进展

佐剂(adjuvant)是疫苗的重要组成部分,而铝佐剂(aluminum adjuvant)是目前应用最为广泛的人用疫苗佐剂。随着新检测技术的不断出现,对铝佐剂的化学组成、结构特点及其稳定性研究等有了更深入的了解。由于不同疫苗厂家铝佐剂的生产工艺各不相同,因此,制备的铝佐剂理化特性也有所不同。这导致了抗原被铝佐剂吸附后产物也存在很大差异。这种差异直接影响了疫苗的安全性和有效性。因此,越来越多的研究者针对佐剂吸附抗原后的含量、构象、结构完整性及稳定性等进行了探索。现就近年来对铝佐剂理化特性、抗原被铝佐剂吸附后产物的质量控制等研究数据作一概述,以期更深入地了解疫苗的研发和质量控制。     

铝佐剂的吸附作用及其在疫苗中的应用

铝佐剂(aluminum adjuvant)是人用疫苗生产中应用最广泛的一种佐剂,已使用了近百年。随着研究者对铝佐剂的研究深入,人们对铝佐剂的理化性能、吸附效果、吸附后抗原结构及稳定性变化的了解越来越全面。缓冲溶液、pH、离子强度及其他相关辅料影响铝佐剂对疫苗抗原的吸附作用和吸附后抗原结构的稳定性。这些吸附条件的变化对改进疫苗制剂配方、优化疫苗生产工艺提供重要参考。同时,随着多种新型疫苗的研发,疫苗对佐剂的要求越来越高。新型纳米铝佐剂和复合佐剂因具有较高的免疫增强功能成为铝佐剂研究的新方向。现就目前常用铝佐剂的理化性能、铝佐剂对抗原的吸附作用、吸附对抗原结构稳定性的影响及新型铝佐剂的研究作一概述。     

疫苗佐剂的研究进展

接种疫苗是预防感染性疾病较为有效的措施之一。近年来,随着DNA重组技术的发展,重组亚单位疫苗、合成肽疫苗和核酸疫苗等新型疫苗的研究取得了快速的发展,与传统疫苗相比,这些疫苗抗原相对分子质量更小,纯度更高,但免疫原性较弱,需要佐剂增强其作用。佐剂(adjuvant)是一种非特异性免疫增强剂,可以提高疫苗的免疫原性。因此,佐剂在疫苗研究中占据着重要地位。除传统的铝佐剂外,目前已研发了多种新型佐剂,如脂类、油乳、皂苷、细胞因子和核苷酸佐剂等。现就新型佐剂在疫苗中的研究及其应用作一概述。     

人用疫苗佐剂的安全性

从铝佐剂诞生至今,佐剂发挥着免疫调节、抗原递送的作用。新型人用疫苗佐剂陆续批准上市,以弥补疫苗免疫原性较弱的缺点。然而,人体免疫系统、病原体、佐剂之间的作用机制尚未完全清楚,佐剂诱导的自身免疫/炎性综合征(autoimmune/inflammatory syndrome induced by adjuvants,ASIA)及相关不良反应,限制了人用疫苗佐剂的大量使用,这些均引起了人们对佐剂安全性的高度关注。现就7种已上市人用疫苗佐剂(铝佐剂、MF59、AS03、ISA51、病毒体佐剂、AS01及AS04)的作用机理、应用情况及其安全性问题作一阐述,为新型人用疫苗佐剂合理、可靠的分析与评价提供思路。     

新型疫苗佐剂的研究进展

近年来,核酸疫苗、基因工程疫苗、合成肽疫苗等新型疫苗的研究取得快速的发展,但这些疫苗与传统的灭活或活体疫苗相比,往往存在免疫原性差等问题,因此需要佐剂来增强其作用.佐剂已被证明是疫苗中的关键成分,佐剂种类众多,尚无统一的分类方法,目前应用最多的佐剂是铝佐剂和弗氏佐剂,但随着新型疫苗的开发,新型佐剂的开发必不可少.根据目...     

氢氧化铝佐剂制备工艺的建立及其在鼠疫疫苗中的免疫效果评价

目的建立氢氧化铝佐剂制备工艺,并吸附抗原配制鼠疫疫苗,对其进行免疫效果评价。方法采用氯化铝与氢氧化钠反应生成氢氧化铝胶体,通过优化制备工艺,制备出纳米级铝佐剂,并对其进行连续4批质量检测,将其与丹麦ALH铝佐剂在吸附率、沉降率、粒径、配制鼠疫疫苗安全性及免疫原性方面进行比较。结果 4批次氢氧化铝含量平均值为18.67 mg/mL,氯化钠含量平均值为29.60 mg/mL,平均pH为5.66;各批次氢氧化铝佐剂沉降率及吸附率检测结果均符合《中华人民共和国药典》2020版(四部)的检测要求;粒径控制已达到纳米级,平均值为100～600 nm;配制鼠疫疫苗安全性检测结果合格,20200404批铝佐剂与ALH铝佐剂分别配制鼠疫疫苗免疫NIH小鼠,20200404疫苗组V抗体IgG、IgG1抗体效价均高于ALH疫苗组,差异均有统计学意义(P0.000 5);20200404疫苗组V抗体IgG2a抗体效价与ALH疫苗组差异无统计学意义(P0.05);20200404疫苗组与ALH疫苗组F1抗体IgG、IgG1、IgG2a抗体效价差异均无统计学意义(P0.05)。结论成功建立了氢氧化铝佐剂制备工艺,为制备鼠疫疫苗用铝佐剂奠定了基础。     

HEVAg-PLGA纳米颗粒疫苗小鼠体内免疫学研究

研究重组戊型肝炎抗原(HEVAg)-乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)纳米颗粒抗原能否在动物体内诱导产生免疫应答。制备HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原后,通过皮下、滴鼻、口服途径接种Balb/c小鼠,每隔4周加强免疫两次,HEVAg与铝盐佐剂(铝佐剂疫苗Al_2O_3-Ag)为对照组,一定时间内检测抗体及细胞因子的应答水平。结果HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原在小鼠体内诱导产生有效的体液免疫、细胞免疫。滴鼻、口服途径黏膜系统中诱导产生较高滴度的IgA抗体,ELISPOT结果显示鼻腔、唾液腺中IgA ASCs数量显著增加;皮下途径诱导产生较高滴度的IgG抗体;常规铝佐剂疫苗相比于HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原诱导较强的IgG抗体水平,未诱导产生黏膜免疫应答;HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原诱导产生较强细胞免疫应答,皮下接种途径IFN-γ、IL-4生成细胞数量显著高于其它免疫组。与铝佐剂疫苗相比,HEVAg-PLGA纳米颗粒抗原能有效诱导产生系统免疫及黏膜免疫应答,显示HEVAg-PLGA有潜力成为备选HEV黏膜疫苗抗原,同时展示PLGA颗粒作为黏膜系统抗原递送载体及黏膜佐剂的优越性。     

新型疫苗佐剂的研究进展

与传统的灭活或活体疫苗相比,由基因工程重组抗原或化学合成多肽组成的现代疫苗往往存在免疫原性弱等问题,需要新型的免疫佐剂来增强其作用。尽管传统的铝盐佐剂是目前唯一全球公认的人用佐剂,但存在激发细胞免疫应答能力差等不足,因此,需要研发更为安全有效的人用新型佐剂,尤其是安全无毒、能够刺激较强细胞免疫应答的佐剂,以及适合粘膜疫苗、DNA疫苗和癌症疫苗的免疫佐剂。分析阐述了新型佐剂研究状况和佐剂发展方向,并进一步对新型佐剂的临床前和临床试验研究以及已批准上市的新型疫苗佐剂进行了综述。     

疫苗佐剂的研究进展

铝佐剂是目前应用最广泛的疫苗佐剂,随着新型疫苗不断得到开发,传统的铝佐剂已不能满足新型疫苗对佐剂的需求,这带动了研究者对疫苗佐剂研究的深入,不断有新的佐剂被发现,本文对佐剂的分类及研究进展作一综述。     

百白破疫苗新型佐剂的研究进展

百白破疫苗作为中国婴幼儿计划免疫的重要组成部分,可以同时预防由百日咳杆菌、白喉杆菌和破伤风梭菌感染引起的疾病。百白破疫苗中所含抗原需经脱毒处理,需添加佐剂以提高其免疫原性。目前已上市的百白破疫苗基本以铝佐剂为主。多项研究表明,铝佐剂在免疫持久性和安全性等方面存在一定局限。现就近年来对百白破疫苗新型佐剂的研究进展进行汇总,并为未来新型百白破疫苗的应用提供科学依据。     

3种市售免疫调节剂作为流感病毒融合蛋白NM2e亚单位疫苗佐剂的研究

目的:观察具有免疫调节作用的市售左旋咪唑、西米替丁、伐地那非作为甲型流感病毒核蛋白(NP)与基质蛋白2胞外区多肽(M2e)融合蛋白NM2e亚单位疫苗佐剂的可能性。方法:将左旋咪唑、西米替丁、伐地那非单独或者分别与Al(OH)3配伍作为NM2e蛋白佐剂,经肌肉注射免疫BALB/c小鼠,通过体液和细胞免疫检测及病毒攻击实验研究这些免疫调节剂作为疫苗佐剂的可能性。结果:左旋咪唑对NM2e蛋白亚单位疫苗无明显的佐剂效应,但与铝佐剂合用可使攻毒后存活小鼠体重恢复加快;西米替丁可以明显提高NM2e蛋白诱发的特异性IgG2a滴度,提高攻毒后小鼠的存活率(30%),但保护效果明显低于铝佐剂(70%),与铝佐剂无明显的协同作用;伐地那非能明显增加NM2e蛋白诱发的特异性IgG1、IgG2a滴度,提高攻毒后小鼠的存活率(36%),但与铝佐剂合用有相互抑制作用。结论:左旋咪唑、西米替丁、伐地那非对NM2e蛋白均有一定的免疫调节作用,其中西米替丁和伐地那非能提高攻毒保护效果,但保护效果明显低于Al(OH)3,与Al(OH)3联合使用均无协同作用。     

戊型肝炎重组蛋白聚乳酸羟基乙酸微球疫苗的研究

目的:研究戊型肝炎重组蛋白(NE2)聚乳酸羟基乙酸(PLGA)微球疫苗诱导免疫应答的情况.方法:复乳法制备微球,考察粒径分布等特性.通过间接ELISA法检测其诱导BALB/c小鼠体内IgG、IgG2a和IgGl1水平,并通过IFN--ELISPOT方法检测其诱导BALB/c小鼠体内抗原特异性免疫应答情况.结果:微球的平均粒径为7.1m.注射小鼠6周后(第4周加强免疫1次),微球疫苗诱导产生的抗戊型肝炎病毒IgG抗体水平较同剂量铝佐剂组明显升高(间接ELISA:OD450/620 10.09vs.5.32).IgG2a抗体量略高于铝佐剂组,OD450/620分别为0.17、0.04.IgG1抗体量明显高于铝佐剂组.OD450/620分别为20.48、15.00.IFN--ELISPOT结果显示,微球疫苗能很好的诱导NE2或P34肽抗原特异性免疫应答.结论:戊型肝炎重组蛋白聚乳酸羟基乙酸微球作为疫苗输送体系能明显的提高抗原的免疫原性,有很好的应用前景.     

BCG-CpG-DNA对重组HBsAg免疫原性的影响

为了研究BCG-CpG-DNA对重组HBsAg免疫原性的影响,了解其佐剂功能。采用不同剂量BCG-CpG-DNA与不同剂量重组(汉逊酵母)表达的HBsAg或Al-HBsAg混合免疫小鼠,与同剂量铝佐剂疫苗对比,以放射免疫法检测抗-HBs中和抗体水平和抗体持续时间,ELISA法检测抗体亚类。结果显示,BCG-CpG-DNA和HBsAg混合,抗-HBs的中和抗体水平达到或高于同剂量铝佐剂疫苗;BCG-CpG-DNA和Al-HBsAg混合,抗-HBs的中和抗体水平高于同剂量铝佐剂疫苗,并有统计学显著意义(P<0.05);添加BCG-CpG-DNA组抗体水平4周时增加不明显,到10周则显著地高于同剂量铝佐剂疫苗组,IgG2a抗体水平也高于相应的对照组。实验结果表明BCG-CpG-DNA对HBsAg有较好的免疫佐剂作用,并和AL佐剂有协同作用。     

免疫佐剂分类及作用机制

通过现代生物技术制成的DNA疫苗、重组疫苗和亚单位疫苗等新型疫苗,虽然安全性较传统疫苗有所提高,但其免疫原性不及传统疫苗,需要通过佐剂增强疫苗的免疫效力。随着对佐剂研究的不断深入,铝佐剂、油乳佐剂、微生物类佐剂、蜂胶佐剂、左旋咪唑佐剂、脂质体佐剂、中药佐剂及小肽类佐剂等相继问世,其作用机制也随研究的不断深入逐渐清晰。通过动物免疫实验结果发现,小肽类免疫佐剂不仅可以增强特异性免疫反应,具备免疫增强剂的功效,而且获取简单,便于运输保存,安全性高,可能是未来佐剂研究的一个主要方向。     

生物可降解微球作为HPV-E7 蛋白免疫佐剂的研究

目的:对聚乳酸聚羟基乙酸(PGLA)作为疫苗运输载体进行免疫学评价。方法:用复乳法制备PLGA微球,通过表面吸附人乳头状瘤病毒(HPV)E7蛋白制备成聚乳酸聚羟基乙酸(PGLA)微球,考察粒径分布情况及体外释放水平,通过皮下免疫注射途径免疫C57BL/6小鼠,用间接ELISA法检测免疫鼠血清中的抗体水平,由此评价PLGA微球疫苗运输载体的佐剂效应。。结果:复乳法制备的PLGA微球表面光滑,大小均匀,包封率20.1%,注射小鼠6周后(第2周加强免疫1次),微球疫苗诱导产生的IgG1抗体水平较同剂量的铝佐剂组和溴化二甲基双十八胺(DDA)组明显升高,(平均滴度分别为3805、1270、2262);微球疫苗诱导产生IgG2b的抗体水平明显高于铝佐剂组,略低于DDA组,(平均滴度分别为1131、475、2653)而IgG2c的抗体量高于铝佐剂组和DDA组(平均滴度分别为150、36、106)。结论:人乳头状瘤病毒E7蛋白聚乳酸羟基乙酸微球作为疫苗输送体系可以明显的提高抗原的免疫原性。     

铝佐剂的特性及影响因素

所谓的佐剂就是一种能够增强对疫苗组分抗原特异性免疫应答或者改变免疫反应的物质。它的主要作用有:把无抗原性的物质转变为有效的抗原、增强细胞介导的超敏反应能力、增强循环抗体的水平或者产生更有效的保护性免疫、保护抗原不受体内酶的分解,尤其对DNA、RNA具有重要的保护作用。在上个世纪前期,专业研究人员发现铝具有佐剂的作用,并在之后的实践过程中,铝被广泛的应用在疫苗当中。现如今,人们普遍认为铝分子与疫苗的主要成分抗原结合在一起,对免疫应答具有重大的影响力,能够有效提高较弱群体的免疫能力。但是在实践应用中,医护人员对铝佐剂的作用机制并没有全方位掌握,为了更好的将铝佐剂应用于医学领域,必须将加强对铝佐剂的专研提到日程上。我将结合自身多年的工作经验以及相关的杂志期刊就铝佐剂的作用机制进行阐述,希望能给相关研究领域带来一定的帮助。     

阳离子脂质体DOTAP佐剂对H5N1流感病毒裂解疫苗免疫效果的影响

目的研究阳离子脂质体DOTAP佐剂对H5N1型流感病毒裂解疫苗免疫效果的影响。方法制备DOTAP阳离子脂质体流感病毒裂解疫苗(简称DOTAP流感裂解疫苗),检测其包封率。将BALB/c小鼠分为13组,分别用含0.1、1.0、10.0μg HA/只剂量以DOTAP、Al(OH)3、CPG-ODN为佐剂以及不含佐剂的流感裂解疫苗于0、21天皮下免疫,PBS作为对照组,用血凝抑制试验检测小鼠初次免疫后21、42天血清HI抗体滴度;用ELISA检测初次免疫后21、42天血清特异性IgG抗体、IgG1、IgG2a亚类抗体滴度,以及初次免疫后42天小鼠脾脏单个核细胞体外经抗原刺激后细胞因子IL-2、IL-4、IFN-γ的分泌水平。将BALB/c小鼠分为3组,分别用含不同DOTAP剂量(100、300、600μg/只)的DOTAP流感裂解疫苗于0、21天皮下免疫,检测初次免疫后21、42天小鼠血清HI抗体滴度和IgG抗体滴度。结果 DOTAP流感裂解疫苗粒径在300~400 nm,带正电荷,包封率在50%以上;DOTAP流感裂解疫苗诱导的HI抗体水平和特异性IgG抗体水平均高于流感裂解疫苗,而与铝佐剂和Cp G-ODN佐剂间差异无统计学意义;DOTAP流感裂解疫苗产生的抗体仍以IgG1亚类抗体为主,免疫后42天诱导的IgG2a亚类抗体水平高于流感裂解疫苗和铝佐剂,低于Cp G-ODN佐剂;DOTAP流感裂解疫苗免疫后既分泌高水平Th1型细胞因子IFN-γ,同时也分泌高水平Th2型细胞因子IL-4;不同DOTAP剂量的DOTAP流感裂解疫苗免疫后,其HI抗体滴度和IgG抗体滴度在低、中、高剂量组之间存在明显的量效关系。结论 DOTAP作为H5N1型流感病毒裂解疫苗的佐剂可显著提高流感裂解疫苗的免疫原性,其对体液免疫应答的增强作用不低于铝佐剂和Cp G-ODN佐剂,并具有诱导细胞免疫应答的能力。     

粘膜免疫戊型肝炎试验性疫苗的研究

采用原核表达的戊型肝炎病毒结构区基因(HEV ORF2)编码蛋白,与新型人用疫苗佐剂类MF59配制成试验性疫苗,通过粘膜免疫途径免疫实验小鼠,研究其产生粘膜免疫和体液免疫的效果。结果表明,通过滴鼻和灌胃两种粘膜免疫途径免疫BALB／c小鼠,均能诱导小鼠产生针对HEV ORF2试验性疫苗的血清IgG和IgA,血清IgG的抗体滴度为1：800～1：1600,血清IgA抗体滴度为1：100～1：200。对免疫小鼠血清中IgG的动态观察表明,血清抗体可持续存在至少6个月以上。比较类MF159佐剂和传统铝盐佐剂经注射免疫所诱导产生的血清IgG抗体滴度,发现类MF59佐剂可有效增强HEV0RF2重组蛋白的免疫原性4倍左右。类MF159佐剂可诱导粘膜免疫反应,在肠道粘膜部位产生SIgA,滴度为1：100。这些结果为新型戊型肝炎病毒基因工程重组疫苗的研制提供了一条新的思路。     

AS系列佐剂

AS01、AS02、AS03和AS04是由葛兰素史克公司研制的人用疫苗佐剂,属于AS(adjuvant system,AS)系列佐剂。AS01是一种包含单磷酸酰脂质A(3-O-desacyl-4'-monophosphoryl lipid A,MPL)和皂素QS-21的脂质体佐剂,已被用于疟疾疫苗。AS02是含有MPL和QS-21的水包油乳化剂。AS03是包含α-生育酚、角鲨烯、Tween 80的水包油乳化剂,已被用于流感疫苗。AS04是含MPL的铝佐剂,已被用于人乳头瘤病毒疫苗和乙型肝炎病毒疫苗。     

疫苗中加入配方佐剂以刺激细胞介导性和体液性免疫

<正> 采用DNA重组技术和合成蛋白生产亚单位疫苗的趋势日益增长,一般这些抗原的免疫原免疫性较弱,以有效配方佐剂提高这类疫苗的免疫原性已显得十分重要。 细菌和病毒性疾病的体液反应能提供一定的保护、然而。细胞介导免疫(CMI)是宿主的主要保护机制。铝佐剂能引起适当的抗体反应。而对细胞介导的免疫增强作用很少。虽铝佐剂应用广泛且副作用少,但注射部位特别是皮下注射引起局部硬结和肉芽肿反应时有报告。本文报导一个佐剂处方,杨长避短,对人和兽用疫苗都有效用。 材料和方法 实验材料。普鲁兰尼克(Pluronic)L121,三十碳六烯,异三十烷,吐温80,卵