免疫佐剂在动物中的应用研究

免疫佐剂（immunoadjuvant），又称非特异性免疫增生剂，其本身不具有抗原性，但同抗原一起或者预先注射到机体后，能非特异性地改变机体对该抗原的特异性免疫应答。1925年Ramon首先发现在疫苗中加入某种其他物质可以提高抗原的特异性免疫应答，后来此种物质被命名为免疫佐剂，随后各种各样的不同物质被用做免疫佐剂，从而大大提高了疫苗的保护性效力。免疫佐剂在增强疫苗的免疫作用中发挥了极大的功能，并且经历了从天然佐剂到人工佐剂的演变。

免疫佐剂目前有多种种类，可分为传统免疫佐剂、细胞因子免疫佐剂、天然来源免疫佐剂和新型免疫佐剂。

传统免疫佐剂包括铝盐佐剂、油乳佐剂和弗氏佐剂，其中铝盐佐剂是目前应用最广泛的免疫佐剂之一，但是在免疫耐受性的表现方面不如油乳佐剂，弗氏佐剂主要用于实验研究，不能用于疫苗生产。

细胞因子免疫佐剂包括干扰素（IFN）、淋巴因子（白细胞介素IL-1、IL-2、IL-3等）、单核因子（MKS）和其他细胞因子，例如肿瘤坏死因子（TNF）、巨噬细胞集落刺激因子（GMCSF）等。干扰素在抗病毒和肿瘤方面具有非常优秀的表现，可以促使细胞产生一种抗病毒蛋白，从而阻止病毒生长，达到抗病毒效果。

天然来源免疫佐剂主要来源于天然植物中提取的某些具有免疫佐剂活性的成份，具有毒性低、容易代谢和不易产生耐药性等特点，主要包括多糖佐剂、黄酮佐剂、皂甙佐剂和蜂胶佐剂等。

21世纪是分子生物学迅速发展的时代，基因工程发展迅速，一些新型人工合成的疫苗正在发挥重要功能，包括PRR激动剂、脂质体、病毒样颗粒和纳米佐剂等。CpGODN是一种具有佐剂效应的免疫刺激含有非甲基化的DNA寡聚核苷酸序列，研究发现它可激活多种小鼠或人的淋巴细胞，可刺激脊椎动物的免疫系统，促进机体建立针对病原体的保护性免疫反应，激发树突状细胞和巨噬细胞成熟，从而产生IL-12、IL-18及IFN-γ等Th1类细胞因子，建立Th1型免疫反应。

一、CpG-ODN作为免疫佐剂的应用

CpG-ODN能协同抗原刺激特异性B细胞和T细胞的分化，可作为高效的疫苗佐剂。CpG-DNA能同时增强体液免疫应答和细胞免疫应答，尤其对细胞免疫应答具有更突出的增强作用。CpG-ODN几乎对所有蛋白质抗原和灭活疫苗具有佐剂作用，而且在与其它佐剂合用时还可弥补其他佐剂诱导Th2型免疫应答的缺陷。

CpG-DNA安全有效的佐剂特性，使其成为佐剂领域的研究热点，特别是能使灭活疫苗及可溶性蛋白抗原等诱导的Th2反应向Th1反应转换，增加对疾病的保护性。

二、CpG-ODN在核酸疫苗中的应用

1996年Sato等以β半乳糖苷酶（β-gal）基因为目的基因研究DNA疫苗的作用时发现，用带抗氨苄青霉素（AmpR）基因的质粒注射小鼠，能诱导小鼠产生较强的抗β-gal抗体。但当用带有抗卡那霉素（KanR）基因的相似质粒注射小鼠时，抗体产生量大大降低。进一步的研究表表明，AmpR基因含两个重复单位的ISS，而KanR基因则无此序列。

由此看出，核酸疫苗的免疫效应与特定的ISS有关。在核酸疫苗中，CpG序列起着关键作用。由于携带抗原编码基因的载体DNA来源于细菌，富含CpG序列，从而保证了核酸疫苗在机体内只通过微不足道的抗原蛋白表达量就能激发机体产生强烈的免疫应答。

三、CpG-ODN在抗感染中的应用

由于CpG-ODN可诱导Th1型保护性免疫反应，所以利用这一特点有可能用CpG-ODN治疗感染。把CpG-DNA注射到感染致死性利什曼原虫20 d的小鼠体内，能使小鼠对利什曼原虫的免疫反应由Th2型转为Th1型，达到很好的治疗效果。

Elkins等利用CpG-DNA免疫动物，发现动物能耐受致死剂量的士拉伦斯杆菌及李斯特杆菌的攻击，且这种保护作用能持续2周并有免疫记忆，而用甲基化的或CpG序列颠倒的DNA都无相应的效果，这也是CpG-DNA诱导Th1型细胞因子反应的结果。

四、可作为免疫治疗药物

CpG序列在动物体内能激发强烈的Th1相关的免疫反应，抑制Th2相关免疫反应。利用这些特点，有可能用CpG-DNA治疗过敏反应如哮喘及Th2相关的自体免疫疾病。

综上所述，Th1型免疫反应在保护性免疫反应中有重要作用，CpG-DNA在体内能诱导Th1型免疫反应，因此将其应用于疫苗中是很必要的。硫代修饰的CpGDNA更为稳定，CpG-DNA无免疫原性，不会引起自身免疫疾病。尽管目前对CpG-DNA的免疫激活机制仍在探索之中，真正用作疫苗佐剂前尚需大量研究工作，但随着对其免疫作用机理逐步深入的研究，我们将有望获得一种更为安全高效的新型疫苗佐剂，这将为新一代基因疫苗的研制开辟一条新的途径。