國(guó)家獸藥產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟 National veterinary drug industry technology innovation alliance |
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佐劑(Adjuvant),,或者叫免疫佐劑(immunologicadjuvant),,是指與抗原同時(shí)或預(yù)先使用,,能增強(qiáng)機(jī)體針對(duì)抗原的免疫應(yīng)答能力或改變免疫反應(yīng)類型的一類物質(zhì),。一般來說,,佐劑是非特異性免疫增強(qiáng)劑,。獸用疫苗佐劑可以看作是疫苗的一種添加劑,,目前最常用的佐劑為鋁佐劑,、油乳佐劑和蜂膠佐劑,,多用于滅活疫苗,、亞單位疫苗和重組蛋白疫苗等。
獸用疫苗中藥佐劑是以中藥或其提取組份,、成分制成的與抗原一起使用或配合獸用疫苗使用,,輔助發(fā)揮免疫效用的物質(zhì)。具有免疫增強(qiáng)功能的獸用中藥成方制劑往往也作為疫苗佐劑使用,。
中藥佐劑主要來源于天然植物中提取的某些具有免疫活性的成分,,這些成分具有毒性低、易于代謝的特點(diǎn),,既可以降低抗原需要量,,提升獸用疫苗免疫效果,又可以通過替代其他佐劑,,減少毒副反應(yīng),,為解決佐劑的安全性和局部反應(yīng)問題提供新的方案,。
我國(guó)常用的獸用疫苗中藥佐劑主要包括蜂膠佐劑、多糖與糖苷佐劑,、殼聚糖佐劑,、皂苷佐劑等;近年來批準(zhǔn)的配合疫苗使用的中藥制劑,,也可以看作是一種獸用疫苗佐劑新形態(tài),。 2.1 蜂膠佐劑 蜂膠是由從植物中提取的樹脂和蜜蜂分泌物經(jīng)特定工序加工而成的膠狀物質(zhì)。以蜂膠作為佐劑研制的禽類和豬用疫苗,,如禽霍亂蜂膠疫苗,、新城疫-減蛋綜合征蜂膠二聯(lián)滅活疫苗等都能引起較早、較持久和強(qiáng)的免疫保護(hù),;用于豬圓環(huán)病毒疫苗,,能顯著增強(qiáng)豬群的特異性免疫和非特異性免疫,且具有良好的安全性,。蜂膠佐劑毒性低,,接種后不良反應(yīng)小。近年來,,蜂膠佐劑的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,,禽大腸桿菌類滅活苗、禽多殺性巴氏桿菌類滅活苗,、豬鏈球菌類滅活苗等蜂膠苗得到了市場(chǎng)認(rèn)可,,在特定種類疫苗中,蜂膠佐劑疫苗的生產(chǎn)數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)佐劑疫苗,。蜂膠混合油乳劑,、鋁膠作為獸用疫苗佐劑在畜禽臨床生產(chǎn)中的應(yīng)用也取得比較理想的效果。 2.2 多糖與糖苷佐劑 多糖是由至少10個(gè)單糖分子脫水聚合而成的高分子碳水化合物,,可形成直鏈或分支長(zhǎng)鏈,,結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大。多糖在自然界分布廣泛,,從天然產(chǎn)物中分離出的多糖化合物多達(dá)數(shù)千種,。具有佐劑活性的多糖有黃芪多糖、人參多糖,、黨參多糖,、枸杞多糖、淫羊藿多糖,、當(dāng)歸多糖、靈芝多糖,、香菇多糖,、牛膝多糖等,。多糖作為疫苗佐劑,生物相容性良好,、毒性低,、安全性高;作為抗原易被多種免疫細(xì)胞識(shí)別,,免疫反應(yīng)迅速,。具有補(bǔ)益功能的中藥所含多糖在臨床應(yīng)用中的表現(xiàn)效果更加明顯。黃芪多糖和蒲公英多糖能夠提升水產(chǎn)疫苗哈維氏弧菌滅活疫苗對(duì)牙鲆的保護(hù)效果,。獸醫(yī)領(lǐng)域已將黃芪多糖和香菇多糖開發(fā)成產(chǎn)品在生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛推廣應(yīng)用,。 2.3 殼聚糖佐劑 殼聚糖(β-(1-4)-2-氨基葡聚糖)是存在于昆蟲甲殼中的堿性多糖,由甲殼素經(jīng)濃堿處理脫乙?;笾苽涠?。殼聚糖不溶于水,可溶于部分無機(jī)酸中,,性質(zhì)穩(wěn)定,。殼聚糖佐劑生產(chǎn)成本相對(duì)較低,而且具有良好的生物相容性,,安全性較高,;殼聚糖在黏膜中可以產(chǎn)生分泌型IgA抗體,具有黏膜吸附性優(yōu)勢(shì),,可以用于黏膜免疫,。殼聚糖能在較溫和條件下進(jìn)行一系列化學(xué)修飾,形成具有不同生物特性的衍生物,。殼聚糖-三磷酸鹽是近年來研發(fā)出的多聚糖衍生物,,克服了殼聚糖在生理pH下溶解度低的缺點(diǎn),延長(zhǎng)抗原釋放時(shí)間并降低降解率,,從而提高疫苗的有效性,。 2.4 皂苷佐劑 皂苷(Saponins)是螺旋甾烷類化合物或三萜的天然糖苷。目前皂苷類佐劑研究中以三萜皂苷類為主[6],。其中,,以皂苷QuilA、人參皂苷Rb1,、人參皂苷Rg1應(yīng)用最廣,。 皂甙QuilA是從薔薇科南美奎拉雅屬皂樹(QuillajaSaponariaMolina)的皮中提取而來,目前已成為亞單位疫苗及癌癥疫苗的理想佐劑,。豬O型口蹄疫(FMD)疫苗中添加佐劑QuilA,,能顯著提高FMD疫苗免疫后豬VP1結(jié)構(gòu)蛋白抗體以及血清中細(xì)胞因子的水平,顯著提高T淋巴細(xì)胞增殖率;將皂苷QuilA應(yīng)用于豬繁殖和呼吸綜合征病毒(PRRSV-1)改性活病毒(MLV)疫苗,,可以上調(diào)I型IFN調(diào)節(jié)基因,,I型和II型IFN以及炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)水平,還可以增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)PRRSV的免疫防御,。 人參皂苷Rb1對(duì)禽流感油乳劑滅活苗有較強(qiáng)的免疫增強(qiáng)作用,;人參皂苷Rb1與奶牛乳房炎金黃色葡萄球菌疫苗或豬細(xì)小病毒(PPV)滅活苗混合免疫豚鼠,能明顯提高豚鼠血清抗體水平,。 2.5 成方制劑類中藥佐劑 獸醫(yī)領(lǐng)域深入挖掘獸用中藥的主要和輔助免疫作用,,通過嚴(yán)格的臨床試驗(yàn),研發(fā)了幾十種用于提高動(dòng)物疫苗免疫效果或免疫應(yīng)答的新獸用中藥制劑,,如2011-2021年,,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)了一批用于雞新城疫、法氏囊病,、禽流感,、口蹄疫、豬瘟,、藍(lán)耳病等動(dòng)物病毒性傳染病的疫苗免疫增強(qiáng)劑,。 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部批準(zhǔn)用于提高動(dòng)物疫苗免疫效果或免疫應(yīng)答的新獸用中藥制劑見表1。 其中,,有12種獸用中藥制劑用于“配合疫苗使用,、提高免疫效果”,17種獸用中藥制劑用于“提高疫苗免疫應(yīng)答”,。此類“免疫增強(qiáng)劑”通過合理應(yīng)用,,可以發(fā)揮佐劑作用。 3.1 中獸醫(yī)理論免疫機(jī)制研究 早在一千多年前,,我國(guó)古代的醫(yī)藥學(xué)家們就已經(jīng)開始了對(duì)免疫學(xué)的探索,。“免疫”一詞,,最早見于中國(guó)明代醫(yī)書《免疫類方》,,指的是“免除疫癘”,也就是防治傳染病,。 中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,,正氣是決定因素,正氣具有祛除邪氣,、調(diào)節(jié)整體的陰陽平衡以保護(hù)機(jī)體的作用,。這一認(rèn)識(shí)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中免疫的概念基本相同,即識(shí)別異己,,排斥異己,,保存自己。病毒性疫病是動(dòng)物感受外邪導(dǎo)致的,病毒一般屬于“熱毒”,,感受熱毒的主要癥狀為發(fā)熱,,并且熱度較高,而且具有發(fā)病急,、發(fā)展快等特點(diǎn),中醫(yī)把這類熱病統(tǒng)稱為溫病,。病毒引起的雞法氏囊炎,、禽流感、豬瘟,、豬藍(lán)耳病等疫病屬于瘟疫范疇,,具體辨治時(shí)以衛(wèi)氣營(yíng)血辨證為主,輔以六經(jīng)辨證,;以熱邪為主要病因,,冬春多以風(fēng)熱、夏季多以濕熱,、秋季多以燥熱為主,;以邪熱熾盛為主要病機(jī);治療原則始終圍繞邪熱,,透邪出表,,清泄內(nèi)熱,應(yīng)用具有“祛邪”作用的中藥將侵入體內(nèi)的“熱毒”驅(qū)除出去,。 隨著分子生物學(xué)和免疫學(xué)的發(fā)展,,運(yùn)用現(xiàn)代免疫學(xué)的理論和技術(shù),研究中藥增強(qiáng)畜禽等動(dòng)物機(jī)體的免疫功能已取得了很大成就,,這對(duì)于闡明有關(guān)中獸醫(yī)理論的物質(zhì)基礎(chǔ)具有十分重要的意義,。 3.2 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)免疫機(jī)制研究 佐劑主要包括免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞誘導(dǎo),、抗原遞呈,、抗原靶向和儲(chǔ)存等幾種作用方式。佐劑增強(qiáng)免疫應(yīng)答的機(jī)制是通過改變抗原的物理形狀,,增強(qiáng)抗原表面面積,,延長(zhǎng)抗原在機(jī)體內(nèi)保留時(shí)間;刺激單核吞噬細(xì)胞對(duì)抗原的遞呈能力,;刺激淋巴細(xì)胞分化,,增加擴(kuò)大免疫應(yīng)答能力。 有理論認(rèn)為鋁佐劑使可溶性抗原微?;?,激發(fā)樹突狀細(xì)胞的吞噬作用,也有人認(rèn)為佐劑將抗原鎖定在呈遞細(xì)胞上,加強(qiáng)抗原呈遞…… 總之,,佐劑可能通過不同途徑增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng),。 3.2.1 多糖免疫作用機(jī)制 多糖可促進(jìn)免疫調(diào)節(jié),具有多靶點(diǎn),、多功能和多因子效應(yīng),,因此可廣泛用作獸用疫苗免疫佐劑。多糖作為疫苗佐劑可提高免疫動(dòng)物脾臟,、胸腺和法氏囊等免疫器官指數(shù),,增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬活性及抗原遞呈能力,增強(qiáng)NK細(xì)胞殺傷能力,,促進(jìn)樹突細(xì)胞的成熟和分化,,增強(qiáng)機(jī)體對(duì)抗原的攝取能力,影響T細(xì)胞亞群的種類和數(shù)量,,改變Th1,、Th2型免疫應(yīng)答反應(yīng)的類型,促進(jìn)B淋巴細(xì)胞增殖,,刺激細(xì)胞因子及抗體的產(chǎn)生等,。而多糖作為配體通過與Toll樣受體(Toll-likereceptor,TLR),、甘露糖受體(mannosereceptor,,MR)、C型凝集素受體(C-typelectinsreceptor,,CLR),、清道夫受體(scavengerreceptor,SR)等受體分子結(jié)合,,激活下游信號(hào)通路,,進(jìn)而發(fā)揮上述免疫活性。 黃芪多糖,、當(dāng)歸多糖,、淫羊藿多糖等均能不同程度地促進(jìn)細(xì)胞增殖和抵抗病毒感染。黃芪多糖較氫氧化鋁和白油吐溫能夠激發(fā)較多的白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù),,進(jìn)而提高機(jī)體免疫力,。香菇多糖具有T細(xì)胞特異免疫佐劑的特性。香菇多糖能夠增強(qiáng)胸腺細(xì)胞對(duì)細(xì)胞因子的敏感性,,從而增強(qiáng)了這些細(xì)胞向殺傷性T細(xì)胞的分化,。豬苓多糖單獨(dú)給藥能顯著提高小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬率和吞噬指數(shù),增強(qiáng)記憶性T細(xì)胞的活性,,與乙肝疫苗合用可進(jìn)一步提高吞噬率,;豬苓多糖可使垂直傳播鴨乙型肝炎病毒(DHBV)的麻鴨血清DHBV陰轉(zhuǎn)并改善肝臟病變,。枸杞多糖可明顯增加小鼠外周T淋巴細(xì)胞百分?jǐn)?shù),對(duì)T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)有明顯的選擇促進(jìn)作用,,對(duì)胸腺T淋巴細(xì)胞的增殖效應(yīng)最強(qiáng),,對(duì)脾T淋巴細(xì)胞亦有促進(jìn)作用。從浮萍(LemnaminorL.)的愈傷組織中提取的果膠多糖具有口服免疫佐劑特性,,能增加遲發(fā)型過敏反應(yīng)和血清中溶菌酶抗體IgG反應(yīng),,增加小腸組織中丙二醛濃度和骨髓過氧化物酶活性。 3.2.2 皂苷免疫作用機(jī)制 皂苷作為疫苗佐劑,,在進(jìn)入機(jī)體后會(huì)誘導(dǎo)各種免疫相關(guān)細(xì)胞的分化成熟,,比如中性粒細(xì)胞的富集,誘導(dǎo)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,,以及巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞(DC)的分化成熟。皂苷能有效增強(qiáng)疫苗的免疫原性是基于皂苷在注射部位具有“倉(cāng)庫(kù)效應(yīng)”,,緩慢釋放,,持久起效,而且還會(huì)上調(diào)相關(guān)免疫基因mRNA的表達(dá),,促進(jìn)細(xì)胞因子和趨化因子的分泌,。 QuilA佐劑作用機(jī)理包括:與細(xì)胞膜上的膽固醇形成復(fù)合物;誘導(dǎo)產(chǎn)生特異性MHCI抗原 制性細(xì)胞毒性T細(xì)胞,;誘導(dǎo)產(chǎn)生多種細(xì)胞因子,,如白細(xì)胞介素IL-10、γ干擾素,;提高動(dòng)物機(jī)體對(duì)抗原的特異性抗體的水平,,刺激產(chǎn)生IgG1、IgG2b和IgG2a抗體亞類,。 人參皂苷Rg3可誘導(dǎo)DC分化和成熟,,并通過促進(jìn)DC分泌IL-12來促進(jìn)T/NK細(xì)胞的增殖和活化,從而達(dá)到增強(qiáng)機(jī)體免疫功能的作用,。人參總皂苷通過提高馬立克氏病病毒(Marek'sdiseasevirus,,MDV)的L-meq基因含量抑制meq基因的相關(guān)轉(zhuǎn)錄,從而誘導(dǎo)馬立克氏病腫瘤細(xì)胞系—MSB-1細(xì)胞的凋亡,。 3.2.3 其他中藥及組份與免疫機(jī)制 很多類中藥均有提高免疫功能的作用,,以補(bǔ)益類中藥為主,涉及補(bǔ)氣,、補(bǔ)血,、補(bǔ)陰、補(bǔ)陽類藥物,。黃芪可使巨噬細(xì)胞形態(tài)呈多樣性,,其表面積增加,,吞噬功能增強(qiáng),還可提高巨噬細(xì)胞內(nèi)糖原和黏多糖物質(zhì),,有利于加強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬活力,,加強(qiáng)對(duì)抗原處理和加強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)作用。人參可提高巨噬細(xì)胞的吞噬活性,,誘導(dǎo)干擾素生成,,刺激細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞活性。有研究發(fā)現(xiàn)人參總提取物與Al(OH)3膠合用有協(xié)同作用,,與滅活豬細(xì)小病毒(PPV)免疫豚鼠,,抗體滴度明顯提高。 應(yīng)用蜂膠或配合抗原引入機(jī)體,,既能引起特異性免疫應(yīng)答,,又能啟動(dòng)非特異性防御機(jī)制,能刺激免疫系統(tǒng)增加抗體產(chǎn)量,,增強(qiáng)補(bǔ)體活性和吞噬細(xì)胞的能力,。蜂膠可以顯著提高CD4+T細(xì)胞、CD8+T細(xì)胞數(shù)量和血清中IL-4含量,。淫羊藿-蜂膠佐劑不僅對(duì)特異性免疫起作用,,還具有增加小鼠和雛雞的NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞活性及血漿cAMP,、cGMP含量等非特異免疫功能,。 殼聚糖中游離的氨基和羥基可通過氫鍵和靜電吸引作用吸附于機(jī)體黏膜上。通過作用于Toll樣受體誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞的活化,,提高共刺激膜蛋白CD80和CD86的表達(dá),,從而激活免疫系統(tǒng)。 黃芪多糖,、淫羊藿多糖,、蜂膠黃酮、人參皂苷組成復(fù)方與新城疫疫苗混合后免疫雛雞,,能顯著促進(jìn)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化,,提高血清抗體效價(jià),部分時(shí)間點(diǎn)顯著強(qiáng)于油佐劑,。 中藥也可通過激活網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng),、誘生多種細(xì)胞因子來增強(qiáng)動(dòng)物免疫功能。大量的研究證實(shí),,中藥及中藥復(fù)方制劑可以通過細(xì)胞免疫,、體液免疫提高機(jī)體的抗病力和抵抗力,增強(qiáng)畜禽等動(dòng)物機(jī)體的免疫功能,。 中藥產(chǎn)地不同,,采收時(shí)間不同,,藥物的特性及有效組份、有效成分存在一定的差異性和復(fù)雜性,,如多糖多為粗品,,無法確定活性多糖結(jié)構(gòu),生產(chǎn)工藝研究需要解決的問題較多,。 我國(guó)獸醫(yī)領(lǐng)域已成功將蜂膠佐劑,、多糖與糖苷佐劑、殼聚糖佐劑,、皂苷佐劑應(yīng)用于各類動(dòng)物疫苗,,也有將殼聚糖微球與白油佐劑混合作為禽流感疫苗佐劑的成功嘗試。開展了中藥佐劑生產(chǎn)工藝,、獨(dú)立包裝配合疫苗使用等研究和探索,。與疫苗一體化生產(chǎn)、用于注射給藥的中藥佐劑,,有效解決了殼聚糖不易溶于水,、大部分多糖溶解性低的問題。同時(shí),,某些成分如皂苷類還存在一定的溶血性、細(xì)胞毒性和神經(jīng)毒性,,需要提升減毒增效工藝生產(chǎn)水平,,針對(duì)溶血問題,采用脂質(zhì)體包被等技術(shù),,如將巴西藜蘆皂苷(QB-80)包裹在脂質(zhì)中制成納米佐劑(IMXQB-80),,消除溶血作用并保留佐劑效果。針對(duì)殼聚糖黏膜免疫在機(jī)體中存在各種阻礙,,如口服易在胃中被消化,,滴鼻在鼻腔內(nèi)作用時(shí)間短等問題,可以將殼聚糖等制成小于1μm的納米顆粒(NPs),,發(fā)揮NPs抗原高效遞呈作用,。如將新城疫病毒F基因DNA疫苗封裝到殼聚糖納米粒中,促進(jìn)黏膜免疫傳遞系統(tǒng)的持續(xù)釋放,,提高免疫效率,。各類中藥佐劑生產(chǎn)工藝比較見表2。 基金項(xiàng)目:”十四五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2020YFD1801105) 作者簡(jiǎn)介:顧進(jìn)華,研究員,,從事獸藥質(zhì)量管理與研究,。 通訊作者:張存帥,E-mail:zcs738@sohu.com 作者單位:中國(guó)獸醫(yī)藥品監(jiān)察所,,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中獸醫(yī)生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
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參考文獻(xiàn):略
來源:節(jié)選自中國(guó)獸藥雜志2023年6月第57卷第6期
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