DNA疫苗免疫佐剂的研究进展.docVIP

DNA疫苗免疫佐剂的研究进展 摘要: DNA疫苗是一种很有希望的免疫方法，经多途径接种质粒DNA能引起有效的免疫应答，重复给予不会产生抗载体免疫。然而，质粒DNA疫苗在小型实验动物中诱导的免疫应答远强于在人类和其他非人灵长类动物中。已设计多种佐剂通过直接刺激免疫系统或增强DNA表达来提高疫苗的免疫原性，这些佐剂包括细胞因子、免疫协同刺激分子、补体分子、脂质体、核酸、聚合物佐剂等。此文对DNA疫苗佐剂的研究进展作一综述。 关键词:疫苗；DNA；佐剂；免疫；细胞因子；聚合物 20世纪90年代以来，DNA疫苗的快速发展给疫苗研究带来了新的变革，已逐步显示出巨大的应用潜力。然而，DNA疫苗也存在着明显的不足，即DNA疫苗刺激机体产生免疫应答的能力往往比常规疫苗接种引起的免疫反应弱，这就给DNA疫苗的研究提出了新的挑战。因此，新型疫苗佐剂已成为当今倍受关注的研究热点。免疫佐剂是指与抗原同时或预先应用，能促进、延长或增强对疫苗抗原特异性免疫应答的物质。DNA疫苗又称基因疫苗或核酸疫苗，是将编码某种抗原蛋白的基因置于真核表达元件的控制之下，构成重组DNA质粒，当将重组DNA质粒直接导入受者体内后，宿主细胞通过自身转录翻译系统合成抗原蛋白，进而刺激机体产生特异性体液和细胞免疫应答。DNA疫苗常见的接种途径为肌肉注射，在小动物模型中质粒DNA经静脉、腹腔、舌下、阴道和鼻内接种均能诱导抗原特异性免疫应答；口服能耐受降解的质粒DNA也可引起免疫应答；DNA疫苗经淋巴组织内接种显示安全，且诱导的免疫应答明显强于肌肉注射。基因枪可增强质粒DNA导人皮肤，已应用于AIDS、麻疹等多种疫苗接种系统。与肌肉注射相比，基因枪接种诱导的免疫应答有所提高。DNA疫苗在小型实验动物中可诱导有效的细胞免疫应答，但在人体临床试验中效却不明显[1]。DNA疫苗的免疫原性受到接种途径的限制，因吸收差、表达效率低和降解快，质粒DNA只能诱导有限的体液和细胞免疫反应[2]。佐剂可促进质粒DNA的免疫刺激功能或募集免疫细胞到注射位点，增强质粒DNA的传输，提高DNA表达量级和持续时间，从而保护DNA免受DNA酶降解，促进细胞对DNA的摄取，并使DNA缓慢释放以便于APC持续捕获。 1、细胞因子 细胞因子是一类可溶性的小分子多肽或蛋白质，通过与细胞膜表面受体相互作用发挥其生理活性。细胞因子在体内能激活和调节免疫细胞，通过不同的作用环节调节或增强DNA疫苗的免疫效应而发挥佐剂作用。目前已发现多种细胞因子具有佐剂效应，在DNA疫苗领域研究最为活跃的是IFN-γ、IL-2、IL-12、IL-18和GM-CSF。 1.1 IFN-γ IFN-γ主要由J 细胞和自然杀伤细胞（NK细胞）产生。IFN-γ能增强细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和T细胞杀伤靶细胞的能力，诱导细胞表达白细胞介素2（IL-2）受体，促进Th0向Th1分化，抑制Th2类细胞因子的产生，从而促进T细胞增殖，进一步增强细胞免疫应答［3-5］。Kumar等6]将IFN-γ应用到预防呼吸道合胞病毒（RSV）感染的研究中，发现IFN-γ可使支气管肺泡渗出液中淋巴细胞和中性粒细胞数量明显减少，上皮细胞损伤明显下降，血管和细支气管周围的单核细胞浸润显著减轻。 1.2 IL-2 IL-2可作用于多种免疫细胞，包括T、B淋巴细胞、巨噬细胞和NK细胞等，对免疫应答具有广泛的上调作用。1994年Chow等将IL-2应用于HBVDNA疫苗的研究中，分别构建了表达HBV中蛋白(S2-S)、IL-2、S2-2与IL-2融合蛋白的质粒：pS2-S、pIL-2、pS2-S-IL-2。结果显示，给小鼠肌注1μg的pS2-S／pIL-2或pS2-S-IL-2得到的抗体滴度和CD4+T细胞增殖均相当于单独注射100μg的pS2-S。体外检测脾细胞分泌的各种细胞因子量，发现IL-2大幅度增强了IFN-γ、IL-2的分泌，只轻微加强IL-4的分泌，说明IL-2主要增强了机体的Thl型免疫应答。同时还发现IL-2有助于打破免疫耐受，因为当给B10．M耐受型小鼠注射等量上述各质粒及HBV重组蛋白抗原pS2-S／pIL-2和pS2-S-IL-2组的抗体滴度比pS2-S组高得多，而重组蛋白抗原组则几乎检测不到抗体[7]。 1.3 IL-12 IL-12具有多种生物活性，是最强的NK细胞激活因子，可促进CD4+Th0细胞分化为Thl细胞，可协调亚适剂量IL-2诱导LAK(activated killer cells)细胞活性。作为重要的免疫调节分子，IL-12在分子佐剂领域研究得最多，是迄今所知诱导Thl型免疫应答的最主要的细胞因子，已用于对多种病原体如细菌、寄生虫、真菌和病毒感染所致疾病及肿瘤的DNA疫苗的研究。 1.4 IL-18 IL-18是新近发现的鼠和人的细胞因子，