TNF-α

摘要：疫苗是控制传染病最有效的工具，这些疾病会导致显著的发病率和死亡率。大多数疫苗通过非肠道途径给药，能够引发强烈的系统性体液免疫反应，但它们诱导的T细胞介导的免疫较弱，且在诱导粘膜保护方面效果不佳。考虑到大多数病原体通过粘膜表面进入体内，一种能在宿主与病原体首次接触点引发保护的疫苗是很有前景的。然而，尽管粘膜疫苗作为在粘膜表面提供保护的良好选择具有优势，目前只有少数粘膜疫苗获得批准。在本篇综述中，我们讨论了疫苗在不同粘膜表面的给药影响；适当的佐剂如何增强保护性粘膜免疫的诱导以及其他可能影响疫苗粘膜免疫反应的因素。 1.引言 疫苗是控制传染病、导致发病率和死亡率的重要原因的最有效工具。根据世界卫生组织的数据，疫苗每年在全球范围内预防超过250万人死亡。因此，疫苗成功地根除了天花，并减少了其他几种疾病如脊髓灰质炎和麻疹的发病率。 疫苗通过在体内模拟病原体感染来发挥作用，这导致免疫系统激活以对抗病原体。疫苗给药后，疫苗中的病原体相关分子模式（PAMPs）与注射部位的先天免疫细胞中的模式识别受体（PRRs）相互作用，并触发免疫级联反应，涉及趋化因子和细胞因子的产生增加，导致注射部位的抗原呈递细胞（APCs）数量增加。APCs主要负责抗原的摄取和随后呈递给激活B细胞的T细胞，导致抗体产生。因此，为了对病原体产生强大和有效的免疫反应，强烈激活B细胞和T细胞是必要的。 消除病原体后，适应性免疫系统会对其发展免疫记忆。这种免疫记忆是长期个体保护的基础，其特点是抗体的持续存在和记忆细胞的产生，这些细胞在再次暴露于同一病原体时会迅速重新激活。因此，疫苗接种的目标是诱导记忆细胞。 大多数疫苗通过非肠道途径给药，通常包括：皮下（SC）、皮内（ID）和肌肉内（IM）。ID免疫接种比IM注射诱导更强的免疫反应，而SC和IM在临床研究中诱导相似的反应。一个可能的解释是，真皮含有更多的树突状细胞（DCs），这有助于抗原的捕获，局部炎症诱导DCs的成熟和它们迁移到引流淋巴结，导致疫苗剂量节省。尽管ID疫苗注射比其他非肠道途径更有效地诱导免疫反应，但它在给药部位引起更严重的不良反应，其次是SC和IM途径。有研究表明，在15个月至5岁儿童中，接种B型流感嗜血杆菌多糖疫苗时，SC/ID注射可能比IM注射更疼痛。尽管有其优势，但使用非肠道途径需要针头，这使得这种途径更具侵入性且成本更高，除了由于使用不当而存在感染风险外，还需要训练有素的人员进行给药。此外，非肠道疫苗可以引发强烈的系统性体液反应，但提供较弱的T细胞介导的免疫和粘膜保护。 与非肠道疫苗相关的另一个问题是，这种途径只保护疾病而不是感染。一些研究发现，接种了针对B型脑膜炎奈瑟菌的疫苗的个体对侵袭性疾病有保护作用，但在随后的12个月内，并没有迹象表明N. meningitidis的携带密度有所减少。 考虑到大多数病原体通过粘膜表面进入体内，因为这些表面直接与空气、水、食物和环境接触，针对宿主与病原体首次接触点的疫苗具有吸引力，因为它们有潜力从首次接触点保护宿主免受病原体侵害。 通过粘膜表面和ID途径给药的疫苗显示出抗原的快速和广泛生物分布，以及诱导保护性粘膜和系统性细胞和体液反应的能力。特别是，粘膜疫苗更安全，因为它们不需要针头。这一方面也导致依从性增加。因此，它们便于在流行病/大流行环境中进行大规模疫苗接种，因为它们易于给药。尽管有所有这些优势，但由于粘膜疫苗需要安全有效的粘膜佐剂来实现预期的免疫反应，此外，抗原必须根据粘膜给药途径免受降解，目前只有少数粘膜疫苗可供商业使用，如表1所示。 鉴于上述情况，在本篇综述中，我们讨论了疫苗在粘膜表面的给药影响，适当的佐剂或载体配方如何促进保护性粘膜免疫的诱导，以及其他可能影响疫苗粘膜免疫反应的因素。 2.粘膜表面的免疫防御 粘膜表面覆盖了身体的400平方米，包括胃肠道、泌尿生殖道和呼吸道。为了防御感染，粘膜表面配备了由粘膜上皮细胞提供的物理、化学和免疫机制（图1）。物理屏障由细胞间的紧密连接和浓密的粘液层组成，防止外来物质的进入和/或粘附。生化屏障由pH差异和微生物群产生的抗菌肽提供。最后，免疫防御包括先天和适应性免疫反应。 图1 粘膜表面和防御机制。上皮细胞之间的紧密连接是抵御病原体的物理屏障。微生物群和抗菌肽分别是病原体的生物和生化屏障。为了引发特异性免疫反应，微褶(M)细胞负责在腔内摄取抗原并将其呈递给树突状细胞，树突状细胞通过MHC-II将其呈递给T淋巴细胞。T细胞分泌细胞因子，调节细胞反应的模式（Th1、Th2、Th17、Treg），并促进B细胞分化为浆细胞，这些浆细胞产生分泌型IgA（SIgA），能够在粘膜中和病原体。 粘膜组织拥有一个被称为粘膜相关淋巴组织（MALT）的有组织的淋巴组织团块。MALT包括被滤泡相关上皮覆盖的淋巴滤泡，其中含有微褶（M）细胞，它们负责在腔内摄取抗原并呈递给树突状细胞（DCs）和巨噬细胞，在那里它们被处理并呈递给淋巴细胞。DCs将抗原呈递给初始T细胞，以克隆扩增并分化为T辅助（Th）细胞亚群（Th1、Th2、Th17或调节性T细胞）。每个亚群将决定细胞因子分泌的轮廓，之后，T细胞与B细胞相互作用，促进它们在多个粘膜部位的分化和抗体产生。这些B细胞将产生抗原特异性的分泌型免疫球蛋白A（SIgA），它防止病原体在粘膜表面的侵袭，以及IgG抗体。Th细胞在粘膜免疫中扮演重要角色。一些报告表明，主要由Th17细胞分泌的白介素（IL）-17是疫苗诱导的对肺炎链球菌、结核分枝杆菌和流感的保护所必需的。此外，IL-17可以通过上调粘膜上皮中的多聚Ig受体水平来增加SIgA水平，并促进B细胞不依赖T细胞分化成SIgA。 在肠道中，免疫系统级联反应发生在有组织的肠道相关淋巴组织（GALT）中，主要在Peyer氏斑中，这是IgA类别转换的主要部位。在上呼吸道中，它发生在小鼠的鼻相关淋巴组织中，由位于鼻咽管入口的硬腭上的一对有组织的淋巴聚集体组成。这种鼻组织在功能上似乎与人类的Waldeyer环扁桃体和腺样体相当。在下呼吸道中，发现了支气管相关淋巴组织。它是肺淋巴系统的一部分，通常在健康成人中不存在，但在抗原刺激下出现，包括炎症、吸烟习惯、胶原血管疾病、感染和艾滋病。 2.1.分泌型IgA：粘膜武器 如前所述，SIgA通过控制与宿主的首次接触以来的病原体定植，从而预防传染病，这是粘膜免疫的一个主要特征。IgA抗体，以其α重链为特征，存在于血清和粘膜中，有两种亚型：通常在血清中发现的IgA1，以及在粘膜中经常出现的IgA2。虽然IgA1主要由蛋白质抗原诱导，但IgA2在抗脂多糖（LPS）反应中占主导地位。 SIgA和血清IgA在位置、结构和功能上有所不同。SIgA通常呈现二聚体结构，并具有分泌成分，这为分子提供了稳定性，保护免疫球蛋白不被降解（鉴于粘膜环境的侵略性），从而帮助抗体与病原体蛋白结合。此外，SIgA是局部产生的，分泌量高，能够中和病原体。有证据表明粘膜中B细胞的快速周转以及长寿浆细胞的存在。最有可能的情况是，浆细胞会根据微生物群组成的变化而持续存在，微生物群的组成受到饮食、感染和抗生素治疗的影响，因此建立了一个动态平衡。 相反，血清IgA通常呈现单体结构，并且分泌滴度较低。有证据表明它有助于控制炎症，但关于其激活补体系统和促进病原体吞噬的能力存在矛盾的研究。SARS-CoV-2感染的粘膜性质导致了几项针对血清IgA的研究。早在2020年，就已验证人类单克隆IgA抗体能够有效地与SARS-CoV-2结合，并阻断血管紧张素转换酶2（ACE2）和受体结合域（RBD）的相互作用，表现出中和活性。因此，当转化为SIgA和IgG结构时，只有前者能够中和SARS-CoV-2。血清IgA也能够中和SARS-CoV-2，如Sterlin等人的研究，而Mazzini等人发现ELISA-IgA与微量中和试验有很好的相关性，因此，从血清样本中去除IgA显著降低了中和活性。比较表明，二聚体IgA比单体IgA表现出更强的中和能力，以及单体IgA和IgG。最近，Fox等人验证了COVID-19患者的牛奶样本在假病毒试验中具有中和作用。此外，粘膜免疫可以改善血清IgA的诱导，可能是因为B细胞在粘膜激活后归巢到脾脏边缘区。 目前的SARS-CoV-2疫苗也可以诱导IgA的产生，这一点已经对Moderna（mRNA1273）和辉瑞/BioNTech（BNT162b2）的mRNA疫苗以及牛津/阿斯利康（ChAdOx1）的病毒载体疫苗进行了验证。未来的粘膜疫苗可能会从异源初免-加强方法中受益。虽然粘膜免疫会诱导SIgA抗体，但非肠道剂量会改善系统性反应。啮齿动物的数据显示鼻内免疫增强了血清中的IgA以及血清和呼吸道粘膜中的IgA。然而，来自人类研究的证据很少。以前感染过COVID-19的疫苗接种志愿者，可能已经诱导了IgA反应，表现出比没有COVID-19病史的受试者更高的IgA滴度和更持久的IgA反应。我们可以推测，如果自然感染被视为鼻内初免，随后的非肠道疫苗将提供更好的免疫反应。另一项研究验证了mRNA疫苗在人乳中增加了IgA和IgG，尽管IgA比IgG更早减少。 有建议认为非肠道部位的淋巴引流可以作为系统性和粘膜免疫之间的交叉路径。这种观察可能让我们对通常分开的粘膜和系统免疫的观点产生疑问，并假设疫苗策略将从初免-加强方法中受益。尽管证据有限，但SIgA的贡献和血清IgA的前景作用应在疫苗研究中进行评估。 3.给药途径 粘膜疫苗能够在系统和粘膜部位诱导抗原特异性的体液和细胞介导的免疫反应。因此，粘膜免疫反应的诱导取决于疫苗的给药部位。口服免疫通常刺激胃肠道、唾液腺和乳腺的免疫反应和抗原特异性SIgA，而鼻内免疫诱导上呼吸道、下呼吸道、唾液腺和生殖器粘膜的抗体产生，舌下疫苗接种诱导胃肠道以及上下呼吸道的抗原特异性免疫反应，如图2所示。上述所有途径以及其他途径，例如阴道内和直肠途径，已在实验动物模型中应用，但只有口服和鼻内途径已在许可的人类疫苗中使用。 图2 粘膜部位的免疫接种不仅引发局部和系统性免疫反应，还在不同部位诱导粘膜反应。(a) 口服免疫刺激胃肠道、唾液腺和乳腺，考虑到母体-胎儿抗体转移，这一点尤其重要。(b) 鼻内途径在上呼吸道、下呼吸道、唾液腺和生殖器粘膜中诱导免疫。(c) 舌下疫苗接种在胃肠道以及上下呼吸道中引发反应。 尽管粘膜疫苗具有已知的潜力，但每种途径都有其含义。口服疫苗的开发代表了最大的挑战，这不仅是由肠道环境的侵略性所构成的——它降解了在其中传递的大多数抗原表位，影响疫苗的生物利用度——而且还由粘膜耐受性所构成，粘膜耐受性保护了对消化抗原的不希望的免疫反应。鼻内途径是一个有吸引力的部位，因为它所需的抗原和佐剂剂量比口服途径少，但它也面临着疫苗开发的挑战。鼻内疫苗配方需要到达呼吸道腔并穿过粘液层，其吸收就在那里发生；为此，疫苗配方需要考虑鼻腔的解剖和生理特征，如前庭区域的通透性差，以及毛发和粘液的快速周转，这些都干扰了成分的吸收。此外，鼻腔酶和局部pH可能影响疫苗的稳定性。 理想的粘膜疫苗在物理和化学屏障（pH和酶）方面是稳定的，将抗原传递到特定的免疫诱导部位，适应粘液周转，能够穿过上皮屏障，并且最终被APCs捕获，并且不诱导粘膜耐受性。使用佐剂是一种改善疫苗稳定性和吸收的策略，由于粘膜的生理和化学屏障，提供了更好的抗原传递。 4.粘膜佐剂 “佐剂”一词源于拉丁语adjuvare，意为帮助或援助。佐剂被定义为添加到疫苗配方中的功能性辅料，以增加其抗原的免疫原性。它们允许使用较低剂量的抗原和较少剂量的疫苗免疫方案。因此，佐剂通过增强其在粘膜部位的生物利用度来帮助增加配方的稳定性，其中自然防御机制，如pH、粘液层和运动可能会限制与APCs的相互作用，甚至降解抗原。这一方面影响了免疫反应的强度和持续时间。佐剂构成了一个异质化合物群，可以分为传递系统或免疫刺激分子。 4.1.免疫刺激佐剂 免疫刺激佐剂通过三种机制启动免疫激活：(1) 与非Toll样受体（非TLR）结合后的毒素介导的免疫刺激，例如宿主细胞表面存在的糖鞘脂。这一类别的最好代表是霍乱毒素（CT）和大肠杆菌产生的热敏毒素（LT）；(2) 是PRR配体的物质，例如TLR激动剂；(3) 天然免疫调节剂，如细胞因子、补体片段和信使分子。 研究最深入和最有效的粘膜佐剂是CT、LT和白喉毒素。这些毒素具有佐剂效应，被认为是粘膜佐剂的黄金标准；然而，由于它们的有害毒性效应，它们并未用于临床应用。为了避免这些毒性效应，已经创造了较少毒性的突变体，并连接到其他部分或肽以破坏毒素的活性位点，例如，重组霍乱毒素亚单位B已在Dukoral®疫苗中使用。 另一种使用的佐剂是PRRs配体。这些佐剂基于PAMPs激活，并通过TLR刺激作用。一个有前景的粘膜佐剂是单磷酸脂质A（MPL），源自大肠杆菌的LPS，其中MPL通过与TLR4相互作用刺激免疫反应。单独使用MPL不会引起系统性抗体或T细胞反应。因此，MPL已在包括脂质体和乳液的复合配方中使用，以及与Quillaja saponaria树皮的活性部分（QS-21）结合，形成AS01，它被包括在最近的疟疾疫苗RTS,S（Mosquirix）和目前正在开发的其他疫苗中，以诱导抗原特异性CD4+ T细胞反应，或与氢氧化铝结合形成AS04，由Glaxo-SmithKline在Cervarix™（人类乳头瘤病毒疫苗）和Fendrix™（乙型肝炎疫苗）中使用。 含有未甲基化CpG的合成寡脱氧核苷酸（ODNs）是另一种TLR激动剂。其基序触发表达TLR9的细胞，引发以Th1和促炎细胞因子产生为特征的先天免疫反应。CpG ODN诱导强烈的Th1反应，支持其诱导细胞毒性T淋巴细胞（CTL）和干扰素（INF）-γ分泌的能力。它促进抗原的免疫调节效应，激活APCs，并加快免疫反应。CpG促进浆细胞样DCs上MHC、CD40和CD80的表达，并增强抗原处理和呈递。此外，存在于人类肠道粘膜的B淋巴细胞表达TLR9并响应CpG刺激，导致IgA水平增加。2017年FDA批准的乙型肝炎疫苗HEPLISAV-B是第一个使用CpG ODN作为佐剂的疫苗。 人类TLR5的天然激动剂鞭毛蛋白是细菌鞭毛的关键组成部分，也是另一种粘膜佐剂。鞭毛蛋白与TLR5结合，动员核因子（NF）-κB并通过MyD88依赖途径刺激肿瘤坏死因子（TNF）-α的产生。鞭毛蛋白也可以被NOD样受体（NLR）家族的另外两个受体NLRC4和NAIP5识别；然后，它激活炎症体途径。鞭毛蛋白是先天和适应性免疫系统的有效激活剂。已经证明，促进最大抗原特异性抗体反应所需的鞭毛蛋白剂量低于刺激最大先天免疫反应所需的剂量，因为鞭毛蛋白能够诱导包括DCs、自然杀伤细胞、上皮细胞和淋巴结基质细胞在内的许多先天和非免疫细胞产生促炎细胞因子和趋化因子。 细胞因子和趋化因子已被证明在粘膜部位作为佐剂发挥作用。包括干扰素（INF）-γ、INF-α、IL-12、IL-2、IL-15、IL-18、IL-21、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子和Flt-3配体在内的重组细胞因子类似物已被报道具有佐剂活性。IL-1家族细胞因子能够诱导IgA和IgG抗体，而IL-6、IL-12和IL-15诱导CTL反应和疫苗特异性IgA抗体。然而，剂量相关的毒性和稳定性问题等限制阻碍了它们在疫苗中的应用，尽管通过将其包裹在脂质体或微/纳米颗粒中已用来克服这些问题。 4.2.传递系统 传递佐剂包括微球、纳米或微粒、聚合物、乳液、脂质体和免疫刺激复合物（ISCOM），它们被用来包裹抗原并将其传递给特定细胞。传递系统旨在改善抗原在粘膜表面的运输，同时保护它不受降解和/或在局部粘膜环境中的清除，以改善疫苗分布。 脂质体是具有两亲性质的球形脂质双层结构。由于一些优势，它们已被用作疫苗抗原的传递载体，例如防止抗原降解、组织储存效应或抗原的缓慢释放以及促进APCs对抗原的摄取，除了它们的生物相容性、生物可降解性、低毒性和两亲性质。此外，可以在脂质体表面添加：配体，用于特定细胞靶向，粘膜粘附剂和甘露糖衍生物，除了纳入TLR配体或其他PRR配体和免疫球蛋白以有效传递包裹或结合的抗原。阳离子脂质体比阴离子和中性脂质体更具免疫原性；此外，带正电荷的脂质体更好地与带负电荷的抗原结合，并影响它们在给药部位的保留，从而产生储存效应。二甲基二十八烷基铵（DDA）是一种广泛使用的阳离子脂质体，它主要由于抗原负载脂质体和单独给药的抗原之间的大小特征，在注射部位促进储存形成。阳离子佐剂配方01（CAF01）由DDA和海藻糖二油酸酯组成，这是一种合成变体，位于结核分枝杆菌细胞壁的绳索因子。这种配方已在动物模型中与不同病原体一起使用，如结核分枝杆菌、沙眼衣原体、链球菌等，以及基于重组蛋白亚单位（CTH522）的沙眼疫苗的1期临床试验，该疫苗用CAF01佐剂。CAF01被观察到是一种良好的粘膜佐剂；小鼠研究表明，它诱导Th1/Th17谱并增加IgA抗体反应。 粘膜粘附和粘液穿透成分的结合补偿了疫苗配方在粘膜液体中的稀释以及它们在粘膜更替中的损失，通过它们与粘膜上皮表面粘液层和粘液分子的相互作用，增加了剂量配方在吸收部位的抵抗时间。聚乙二醇是一种亲水成分，可以与粘液形成氢键，导致粘膜粘附，并帮助颗粒穿透粘膜，防止聚集，从而促进其穿过粘膜屏障。 另一种广泛研究的粘膜粘附剂是壳聚糖，它是一种低毒性的亲水、生物相容性和生物可降解的聚合物。壳聚糖具有一些对粘膜疫苗接种相关的属性，例如其带正电荷的分子与带负电荷的粘液相互作用以改善粘附；它增强了由于其能够短暂打开上皮紧密连接而增强的穿透性，从而改善了抗原取样及其促进INF-γ、IgG和SIgA分泌的佐剂属性。一项研究评估了一种基于壳聚糖功能化的铁氧化物纳米酶的鼻内流感疫苗，该研究发现壳聚糖增加了抗原对鼻粘膜的粘附，促进了DC的招募和跨上皮树突的形成以进行病毒摄取，并增加了小鼠的IgA-粘膜适应性免疫，提供了针对病毒的保护。 ISCOM是一种直径为30-40纳米的带负电荷颗粒，用作抗原的传递系统。ISCOM是在将抗原与胆固醇、磷脂（通常是磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱）以及从Quillaja saponaria Molina树树皮提取的皂苷Quil A混合后形成的。ISCOM的物理特性有助于抗原稳定性，减少与皂苷相关的溶血作用，并改善与DCs的相互作用，从而增强了所结合抗原的交叉呈递，产生抗体和CD4+和CD8+ T细胞反应。ISCOM上调Th1和Th2反应，并刺激强烈的体液反应（IgG1、IgG2a和IgG2b）以及细胞毒性T细胞诱导。已证明ISCOM佐剂是一种良好的粘膜佐剂，因为它诱导强烈的粘膜免疫反应，包括在鼻内接种ISCOM复合多种抗原后在鼻洗液和肺部产生大量IgA。使用与CT和金黄色葡萄球菌蛋白A（CTA1-DD）融合的ISCOM通过口服或鼻内给药诱导强烈的细胞介导和体液免疫反应，包括粘膜IgA。 5.母体-胎儿抗体转移 母体IgG抗体在怀孕期间通过胎盘被动转移到胎儿体内，这对出生后第一年系统免疫至关重要，因为此时免疫系统正在适应和成熟。推荐孕妇接种一些疫苗加强剂，例如针对流感、破伤风、百日咳和白喉的疫苗，以确保母亲和婴儿都受到保护。 然而，SIgA也通过母乳喂养传递给新生儿，并保护胃肠道——考虑到儿童经常遭受腹泻性感染，这是一个重要的问题。如本综述（给药途径部分/图2）所述，粘膜免疫可以增强乳腺中的SIgA，这将有利于通过母乳喂养传递SIgA。研究发现，从初乳样本中分离的SIgA在体外抑制了肠致病性大肠杆菌对Hep-2细胞的聚集，而从IgA中耗尽的初乳则无法做到这一点。因此，母亲的初乳和她婴儿的粪便在免疫印迹分析中识别了相同的大肠杆菌抗原，表明这些抗体在整个胃肠道中的持久性。母乳喂养的新生儿自出生后第一周起粪便中就含有SIgA，而配方奶喂养的新生儿直到第三周才含有。鉴于胃肠道感染对儿童的负担，应考虑在怀孕期间进行粘膜免疫。下一节将讨论微生物群对免疫反应调节的重要性。值得注意的是，母乳喂养可能通过传递微生物和作为益生元来塑造微生物群，这表明这些主题是多么复杂。 6.影响粘膜免疫反应的其他因素 6.1.维生素 维生素A（VA）是一种脂溶性维生素，包括视黄醇、视醛和视黄酯。VA通过食物途径从植物和水果中的前维生素A类胡萝卜素（如β-胡萝卜素）中获取。VA通过一系列酶，包括醇脱氢酶和视醛脱氢酶，代谢成其生物活性形式视黄酸（RA）。RA对激活的淋巴细胞上肠归巢分子α4β7和CCR9的诱导至关重要，并且对依赖于RA和TGF-β结合的FoxP3 Treg细胞的诱导至关重要。因此，RA被报道指导B细胞中免疫球蛋白类别转换，增加IgA的产生，这有助于宿主抵御肠道中的微生物。 维生素A缺乏症（VAD）与疾病易感性增加、疫苗反应差和死亡率增加有关。VAD导致大鼠和小鼠的肠粘膜以及雏鸡的气管上皮中IgA的产生减少。此外，VAD损害疫苗接种后的免疫反应：研究表明，在VAD小鼠中FluMist疫苗接种损害了免疫反应，而接种疫苗时口服RA或视黄棕榈酸酯增加了VAD小鼠中IgA的产生。在接种肺炎球菌疫苗（Prevnar-13）时，通过腹膜内途径给VAD小鼠口服VA补充剂（VAS），结果显示肺炎球菌（T4）特异性抗体（IgM和IgG1）得到改善。另一项研究表明，VAS和重组沙眼衣原体抗原的非肠道疫苗在小鼠中增加肠道IgA。因此，所有这些研究表明VAD损害了对疫苗的粘膜免疫反应，但VAS可以逆转这种效应，即使在非肠道免疫中也能增加IgA的产生。 补充全反式视黄酸（ATRA），VA的活性代谢物，导致恒河猴、黑猩猩和人类血液样本中DCs的α4β7整合素表达增加，这对肠道归巢运输很重要。这种治疗还改善了人类B细胞在体外培养中向浆细胞的分化和成熟。 研究表明，维生素A和D补充剂改善了儿童对流感疫苗的体液反应，这些儿童在基线时这些营养素的水平不足。在儿童和成人的混合队列中，评估了VA、抗流感抗体和炎症相关细胞因子。VA水平较高与IgA抗体和更高滴度的中和抗体相关。有趣的是，VA水平低的个体的鼻腔冲洗样本表达了更多的细胞因子和生长因子，使作者建议VA可能在控制粘膜组织中的炎症中发挥作用。 在婴儿中，一些研究表明VAS可以改善对某些疫苗（如破伤风、白喉类毒素、麻疹和乙型肝炎）的抗体反应。 尽管实验模型的证据非常充分，但关于VAS和疫苗反应的人类研究仍然很少，这使其成为一个有前景的研究领域。 6.2.微生物群 微生物群在许多身体功能中发挥关键作用，如食物消化、合成必需维生素和抵御病原体入侵。微生物群落稳态的改变导致肠道微生物失衡和肠道屏障异常。 已经表明微生物群影响疫苗的免疫反应，微生物的改变影响对注射和口服疫苗的免疫反应。无菌（GF）小鼠缺乏微生物群，显示Peyer氏斑的数量和大小减少，更少的固有层CD4+ T细胞，除了降低类别转换抗体IgA和IgG的水平；它们还缺乏发达的GALT。此外，小鼠早期生活中的抗生素驱动的失衡导致对全球通常给婴儿接种的五种不同疫苗的抗体反应受损——B群脑膜炎球菌疫苗（Bexsero）、C群脑膜炎球菌疫苗（NeisVac-C）、13价肺炎球菌结合疫苗（Prevenar）、六联疫苗（对抗乙型肝炎、白喉、破伤风、百日咳、B型流感嗜血杆菌和脊髓灰质炎病毒，INFANRIX Hexa），以及结核BCG疫苗。另一项研究还表明，抗生素治疗导致微生物组失衡，并影响健康成人对H1N1疫苗的免疫反应。 在中国婴儿中，梭菌科的富集与口服脊髓灰质炎疫苗最后一剂后抗脊髓灰质炎粘膜IgA的阴性检测有关，而放线菌的丰富与抗脊髓灰质炎粘膜IgA呈正相关，多样的肠道微生物群与口服脊髓灰质炎疫苗的粘膜免疫反应呈负相关。 加纳的一项研究报告称，口服轮状病毒疫苗（ORVV）的应答者在接种疫苗前6周大的婴儿中，Bacilli类成员（特别是Streptococcus bovis）的丰度较高，而非ORVV应答者在Bacteroidetes门中，特别是Bacteroides和Provotella种的丰度较高。 另一项研究分析了微生物群对成人接种口服伤寒沙门氏菌疫苗前1周的免疫反应的影响。研究发现，具有更多样化、复杂细菌群落的参与者具有多相细胞介导的免疫反应，这与对疫苗的更好反应相关；然而，该研究没有显示体液应答者和非应答者之间的群落多样性差异。 益生菌对先天和适应性免疫反应有影响。它们通过与肠道免疫细胞和上皮细胞的相互作用或间接通过肠道微生物组调节来介导免疫效应。一项研究表明，每天服用动物双歧杆菌（BB-12®）和副干酪乳杆菌（L. casei 431®）的志愿者，连续6周，并在接种三价灭活流感疫苗后，流感特异性IgG、IgG1、IgG3水平增加，特异性IgA水平更高。 另一项研究中，志愿者连续5周服用L. acidophilus和L. rhamnosus，结果显示接种疫苗后，脊髓灰质炎病毒中和抗体水平和脊髓灰质炎病毒特异性IgA和IgM水平增加。此外，一项比较7种不同益生菌菌株（B. lactis、L. acidophilus、L. plantarum和L. paracasei）连续3周的研究表明，在口服霍乱疫苗接种后，霍乱特异性IgG水平提高，接种B. lactis和L. acidophilus的个体诱导了高滴度的霍乱特异性IgA和IgM。 6.3.在发展中国家口服疫苗的问题 当分析现实世界证据时，口服疫苗在高收入国家的效能高于中低收入国家。值得注意的是，这些国家胃肠道感染的负担更为突出。 虽然在美国和芬兰等国家，活体口服轮状病毒疫苗的效能超过70%，但在非洲国家的效能为61%——值得一提的是，个体评估在南非为76.9%，而在马拉维为49.4%。在美国与印度相比，口服脊髓灰质炎疫苗后的血清转换率更高。在接种口服霍乱疫苗后，来自瑞典斯德哥尔摩的儿童比来自尼加拉瓜莱昂的儿童表现出更高的IgA和弧菌杀菌滴度。这样的方面引发了一个问题：是什么损害了这些疫苗的免疫原性？ 正如本综述前面所讨论的，VAD和微生物群的损害影响免疫反应。食物不安全导致微量营养素营养不良；缺乏清洁水源、适当的卫生设施和卫生教育可能会破坏微生物群的构成，增加肠道病原体的定植。这些问题在发展中国家更为常见，妨碍了口服疫苗的效能。另一个相关问题是新生儿肠道中存在高滴度的抗体，可能通过母乳喂养从不断接触肠道病原体的母亲那里转移。因此，应该研究疫苗接种时间表。有报告称，最近的脊髓灰质炎疫苗接种限制了轮状病毒疫苗的效果，可能是因为口服脊髓灰质炎疫苗可能与口服轮状病毒疫苗竞争，妨碍了强大的体液反应。 总之，一系列因素妨碍了贫困国家口服疫苗的效能。建议使用加强剂量作为克服这些障碍的方法。然而，造成这个问题的社会经济差异应该是讨论的话题，需要政府、科学家和私营部门的参与来解决——就像公共卫生的任何话题一样。 6.4.我们应该针对SARS-CoV-2开发粘膜疫苗吗？ SARS-CoV-2是一种呼吸道病原体——累积证据表明也涉及胃肠道。有效的粘膜免疫被认为是轻度和重度患者之间的差异性方面，提供对上呼吸道病原体的控制。到目前为止，证据已经指出，尽管肌肉内疫苗激发了有效的系统性免疫，但它们未能激活粘膜免疫，这将解释为什么SARS-CoV-2的传播仍然是一个问题。鼻微生物组也被认为是COVID-19临床表现的决定性方面。如前所述，粘膜疫苗易于给药并诱导局部免疫，这两个方面在考虑SARS-CoV-2的粘膜性质和在大流行情况下迫切需要大规模免疫的情况下都是有趣的。 确实，目前有多种粘膜COVID-19疫苗正在进行临床试验，主要是鼻内给药。然而，非肠道疫苗与粘膜疫苗的数量差异——分别是118种和16种，更不用说目前有20多种非肠道疫苗在使用中——留下了一个未解的问题：粘膜免疫是一种被低估的技术，还是前面讨论的障碍阻碍了这种有前途的工具的开发，以控制COVID-19？ 7.结论 粘膜疫苗可以在粘膜表面保护宿主免受病原体的初次接触，并且由于其给药方便和患者接受度高，其应用成为流行期间的一个良好选择。然而，尽管有所有这些优势，但并没有很多粘膜疫苗被批准用于人类使用，因为许多疫苗配方需要根据粘膜给药途径保护抗原免受降解。因此，在疫苗配方中应用佐剂是克服问题的一个好策略。然而，选择一个好的佐剂并不足以改善粘膜疫苗，因为微生物群和维生素可以影响粘膜免疫反应。 一些疾病对微生物群落和维生素吸收有显著影响，如肥胖、糖尿病、炎症性肠病等，这可能妨碍粘膜疫苗的效能。此外，在疫苗接种时间表中应用VA补充剂和益生菌似乎是一个调节粘膜免疫和增加某些个体对疫苗免疫反应的好策略。 因此，开发理想的粘膜疫苗不能仅仅归结为选择完美的佐剂；有必要考虑患者特定的因素，并且，这样分析可能影响疫苗粘膜免疫反应的所有方面。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

摘要：疫苗是预防传染病最重要的工具之一。随着时间的推移，针对抗原成分开发了许多不同类型的疫苗。佐剂是提高疫苗实践效果的关键元素，通过多种不同的方式发挥作用，特别是作为载体、储存库和免疫反应的刺激物。多年来，疫苗中包含的佐剂很少，铝盐是最常用的佐剂。然而，最近的研究关注了许多具有有效佐剂特性和提高安全性的新化合物。现代技术如纳米技术和分子生物学已经有力地进入了抗原和佐剂成分的生产过程，从而提高了疫苗的效果。微粒、乳液和免疫刺激物因其在疫苗生产中的巨大潜力而备受关注。尽管有关疫苗佐剂的潜在副作用的研究已经报告，如最近认识到的ASIA综合征，但疫苗的巨大价值仍然不容置疑。事实上，最近的新冠大流行凸显了疫苗的重要性，特别是在管理未来潜在大流行方面。在这个领域，对佐剂的研究可能在生产越来越有效的疫苗中发挥领导作用。 1.引言 疫苗无疑是人类历史上最显著的健康成就之一。在两个多世纪的时间里，疫苗使我们能够实现诸如天花的彻底根除、世界上许多地区脊髓灰质炎的消失，以及多个国家许多传染病的死亡率和发病率的大幅下降等非凡目标。在世界许多地区，疫苗政策是公共卫生的基石，非常重视为人群保证安全有效的疫苗。疫苗的效果不仅取决于抗原成分，还取决于经常用来以更有效方式刺激免疫系统的佐剂。佐剂被定义为添加到疫苗中以改善对抗原的免疫反应的成分。此外，佐剂还有多种好处，如减少每剂疫苗中的抗原量和接种次数，在某些情况下，它们增加了抗原成分的稳定性，延长了其半衰期，间接提高了其免疫原性。现在有多种类型的佐剂可用于疫苗制造（表1）。 佐剂可以根据不同的标准进行分类，如它们的物理化学性质、来源和作用机制。最常遵循的分类系统之一是基于它们的作用机制，将它们分为两个主要类别：递送系统（颗粒状）和免疫增强剂。还有一类佐剂是粘膜佐剂，这是一组与前述佐剂共享一些特征的化合物。在递送系统佐剂中，抗原与作为抗原载体的佐剂相关联。此外，它们能够通过激活先天免疫系统来诱导局部炎症反应，导致免疫细胞被招募到注射部位。具体来说，抗原-佐剂复合物通过作为病原体相关分子模式（PAMPs）激活模式识别受体（PRR）途径。这导致先天免疫细胞的激活，产生细胞因子和趋化因子。免疫增强剂直接激活相同的途径（图1）。 图1. 佐剂的作用机制。 添加佐剂对于老年人使用的疫苗特别有用，因为这类受试者中发生的免疫衰老生理现象，这是导致自然感染或人工刺激（疫苗接种）后免疫反应减少的原因。在这种情况下，佐剂的存在可以代表一个有效的工具，以克服疫苗使用中的这一限制。此外，佐剂对于亚单位疫苗特别有用，因为它们通常太弱，无法单独刺激强大的免疫反应。然而，并非所有疫苗都需要佐剂。例如，许可的结合脑膜炎球菌疫苗不含有佐剂，因为与蛋白质载体的结合本身能够刺激良好的免疫反应。目前许可的佐剂疫苗列于表2。 正如表中所示，EMA和FDA目前许可用于人类使用的绝大多数疫苗都包含铝盐作为佐剂。这一点很重要，因为这些佐剂是疫苗配方中最古老的，并且增加新佐剂的数量显然是必要的，以提高疫苗的安全性和有效性。由于这些原因，加强具有佐剂特性的新分子和因素的研究，增加体外和体内研究的数量是至关重要的。同时，新产品的批准可能会因监管挑战而延迟和成本高昂，这些挑战涉及佐剂的使用和研究、新细胞基质的使用，或者申请流程变更或转移。这个方面可能代表一个阻碍创新、增加成本和延迟疫苗可用性的障碍，特别是在资源匮乏的国家。 此外，COVID-19大流行凸显了拥有有效疫苗的重要性，以应对新大流行的潜在威胁。事实上，许可的针对COVID-19的RNA疫苗具有与用作编码RNA载体的脂质体组分相关的内在佐剂特性。然而，最新许可的COVID-19疫苗是基于一个经典平台，包含刺突蛋白，并以添加一种名为Matrix-M的新佐剂为佐剂，该佐剂含有皂皮树Molina提取物的A部分和C部分。 在选择疫苗佐剂时，应考虑许多方面，其中安全性无疑是第一。一个好的佐剂必须首先是安全的、耐受性好的、易于生产的；具有良好的制药特性（pH值、渗透压、内毒素水平等）和持久的货架寿命；最后，经济上可行。在不影响佐剂安全性的情况下尊重所有这些特性是困难的。因此，目前使用的疫苗中包含的疫苗佐剂非常少。 尽管疫苗取得了巨大的成就，但近几十年来对这些产品产生了很多担忧。一种反对疫苗的文化，被称为“疫苗犹豫”，已经在全球传播。这在COVID-19大流行期间得到了鼓励，一方面，它强调了疫苗接种作为对抗传染病的重要武器的重要性，但另一方面，它也凸显了一部分人口的犹豫行为。已经报告了这种态度的多种原因，但许多研究表明，对副作用的恐惧和对疫苗成分的不信任是最常报告的。特别是，佐剂是比其它成分更容易引起公众担忧的成分。实际上，当存在时，疫苗的副作用通常是轻微和短暂的，通常表现为注射部位的局部疼痛和红斑、轻微的全身不适和类似流感的症状。这些效果通常在疫苗接种后几小时或几天内消失。很少有过敏性反应或其他严重副作用的报告。 本综述的目的是检验当前使用的疫苗佐剂，并评估有关新佐剂的特性及可能的未来用途的正在进行的研究，突出科学文献中关于潜在关注点和副作用的证据。 2.递送系统 2.1.矿物盐铝盐 铝盐的佐剂特性在20世纪20年代被发现，自1926年以来这些化合物一直被用作疫苗佐剂。最初考虑将添加到生长介质中的铝盐用于诱导破伤风和白喉抗原的沉淀，以帮助它们的纯化。然而，很快就发现这些铝沉淀的抗原比可溶性的抗原具有更强的免疫原性。因此，铝盐是使用时间最长且最常包含在疫苗中的佐剂，约有三分之一的当前许可疫苗含有铝。因此，铝盐在疫苗佐剂中是安全性测试最多的。 人类通过不同来源接触铝，尤其是食物和空气。铝主要通过消化道和呼吸道被人体吸收，随后扩散，然后是三步消除过程，尽管这从未完全完成。吸入的铝少于3%，摄入的铝少于1%在生物体内扩散。然而，通过污染食物的摄取是人体中可发现的95%的铝的来源。世界卫生组织（WHO）规定，通过食物摄取的铝的最大水平应为1毫克/公斤/天（成人60至70毫克/天）。最后，铝可能包含在肠外溶液中，因此可以通过注射传播，通过血液和各种体液隔室在体内扩散。在这种情况下，为了避免铝的积累，其在肠外溶液中的水平应小于25微克/升。 一旦被生物体吸收，铝就在体内组织中扩散。大部分金属随后储存在骨骼、肝脏、肺和神经系统中。在患有慢性肾脏病的人群中，铝不能被消除并随时间积累，特别是在骨骼和神经系统中。在这类患者中，高水平的铝可以沉积在大脑中，导致脑病。铝穿透大脑在一项体内实验中得到了精确量化，该实验在大鼠中注射同位素铝-26（26Al）后进行。在生理条件下，铝对大脑的穿透力从每克脑组织的0.001%到0.005%不等，与其给药途径和化学形式无关。2010年，Goullé等人使用结合了电感耦合等离子体和质谱检测的技术，在20名未接触过金属且未接受过含铝或其他微量矿物质治疗的已故患者的人体组织中量化了铝的水平。以湿重表示的中值结果如下：肺=0.47微克/克，大脑=0.19微克/克，肝脏=0.15微克/克，心脏=0.10微克/克，肌肉=0.08微克/克，肾脏=0.06微克/克。 铝被生物体缓慢排泄，主要通过泌尿系统。一些铝永久沉积在人体中，随着接触水平和年龄的增长而增加。这种永久沉积的铝量在成人中估计为30至50毫克。 在疫苗中，铝以晶体状的氢氧化铝（AlH）或无定形的磷酸铝（AlP）的复合聚合物形式存在，形成聚集的纳米颗粒。AlH呈针状纳米颗粒（直径20纳米），而AlP在透射电子显微镜下呈网状。两种形式通常都溶于柠檬酸，但AlP比AlH更易溶。抗原通过静电相互作用和配体交换吸附在佐剂颗粒表面。铝盐/抗原结合增强了抗原呈递细胞（APCs）的抗原摄取和呈递。此外，铝盐刺激NLRP3炎症体的激活，导致IL-1β和IL-18的产生，随后局部炎症和APCs的招募。 许多疫苗使用吸附在AlH或AlP上的抗原（例如，针对破伤风和白喉、无细胞百日咳、乙型肝炎以及肺炎球菌和脑膜炎球菌疫苗），因为它们免疫原性差，随后需要增强免疫反应以引起有效的疫苗接种。在欧洲，疫苗中的铝量由欧洲药典设定为每剂最大1.25毫克铝。在美国，美国联邦法规将生物制品（包括疫苗）中的铝量设定为0.85毫克/剂。与主要以可溶性柠檬酸盐或氯化物形式存在于食物中的铝相比，用作佐剂的无机铝化合物溶解度差；这是它们佐剂作用的一部分。因此，由于在生理pH值下溶解度差，预期肌肉内或皮下注射疫苗中的铝的吸收率会非常慢。 为了评估肌肉内注射后铝的动力学，已经进行了一些体内研究。Flarend等人进行的一项实验研究基于肌肉内注射标记有26Al的AlH和AlP，铝的总剂量为0.85毫克，显示了28天内AlH的吸收率为17%，AlP的吸收率为51%。26Al的最大血清浓度（Cmax）增加为2微克/升，即正常值（30微克/升）的7%。基于这些结果，可以评估肌肉内注射铝盐疫苗佐剂后预期的铝Cmax增加，将等于0.04微克/升，即平均血液中铝水平5微克/升的0.8%。在这个实验中，还评估了大脑中的铝水平，浓度在10-8至10-7毫克/克之间，即10-5至10-4微克/克，因此<0.0001微克/克；这比人脑中平均浓度0.2微克/克低2000多倍。此外，一些研究评估了人类注射26Al-citrate后的铝排泄。一项相当旧的研究表明，在静脉注射26Al-citrate后，59%的注射剂量在一天内通过尿液排出，随后几天排泄速度较慢（第5天的平均保留率为27%），而一项较新的研究表明，在注射铝剂量8年后，保留率约为2%。 铝的毒性是由于体内液体和组织中金属水平的增加。这种增加尤其是由于消除能力的改变，特别是当肾功能受损时。接受血液透析的肾功能衰竭患者尤其有更高风险的铝水平和可能的神经毒性。肾脏移植能够解决铝过剩问题，可能还有相关的神经毒性。多年来，科学家一直在辩论铝神经毒性作为神经退行性疾病原因的可能角色，即使到目前为止，没有确切的证据显示，这个角色仍然是有争议的。 铝的神经毒性已在体外、离体和体内动物模型以及人类中进行了研究。一些体外研究在细菌上进行，显示没有致突变性。此外，使用对氧化突变原敏感的菌株，对铝的氧化作用模式产生了怀疑。其他体外研究在细胞系上进行，以评估不同形式的铝的可能遗传毒性。一些科学家致力于离体研究，使用来自多个供体的淋巴细胞，动物模型中的胚胎毒性研究，最后是各种体内研究。在所有这些研究中，最常用的技术是彗星试验和微核试验。值得注意的是，结果往往是不一致和矛盾的，可能存在方法上的缺陷。因此，到目前为止，尚不可能肯定地说，用作佐剂的铝盐（在推荐剂量下）可能具有毒性效应，尽管它们能够产生或多或少的强烈氧化应激。 2.2.乳液 这一类重要佐剂的始祖是完全和不完全弗氏佐剂。这两种佐剂都是水包油乳液，能够携带抗原并刺激先天免疫系统。完全弗氏佐剂（CFA）在其结构中包含热杀死的结核菌，这增强了对免疫反应的刺激，目前用于体内实验以在小鼠中诱导强烈的免疫激活和自身免疫（如葡萄膜炎和实验性自身免疫性脑脊髓炎）。然而，CFA能够引起强烈、持久的局部炎症，可能导致动物显著疼痛，并可能在注射部位出现溃疡。不完全弗氏佐剂（IFA）不含结核菌，20世纪50年代作为人类流感疫苗的佐剂使用；与没有佐剂的相同疫苗相比，它能诱导更强、更持久的抗体反应。IFA的佐剂活性基于其作为油性抗原沉积的特性，从注射部位持续释放抗原。这同时增加了抗原的寿命，并强烈刺激局部先天免疫系统，伴有吞噬作用、白细胞的募集和浸润以及细胞因子的产生。然而，IFA在疫苗配方中的引入及其在人类中的常规使用受到其引起的强烈副作用的阻碍。特别是，由高剂量不可生物降解的油脂以及它们的质量差引起的毒性。2005年世界卫生组织进行的一项调查显示，大约一百万人使用IFA进行免疫接种，其中4万人出现了严重的副作用，如无菌脓肿。 2.2.1.MF59 MF59是一种水包油乳液，由角鲨烯、Span 85和Tween 80在pH 6.5的10 mM柠檬酸钠缓冲液中组成，平均粒径约为165纳米。这是第一个作为佐剂批准用于人类疫苗使用的水包油乳液，于1997年在意大利获批。目前，它包含在佐剂化的三价和四价（TIV和QIV）流感疫苗Fluad（Seqirus）中，最初只用于65岁以上的人群，但后来被批准用于其他流感风险群体，如幼儿和婴儿，在H1N1大流行疫苗期间，还批准用于孕妇和幼儿。已经证明，MF59的存在增加了流感疫苗在2岁以下儿童中的有效性。MF59还在乙肝疫苗中作为佐剂进行了测试，能够触发令人印象深刻的免疫反应，比铝佐剂诱导的反应更好。关于作用机制，MF59具有与铝盐相似的效果。在注射部位的沉积活性相当小，因为研究表明其半衰期为42小时。相反，MF59具有强大的能力，能够诱导细胞和体液免疫反应，包括产生高滴度的功能性抗体。MF59的存在刺激局部先天免疫细胞分泌趋化因子，如C-C基序趋化因子配体4（CCL4）、C-C基序趋化因子配体25（CCL2）、C-C基序趋化因子配体5（CCL5）和C-X-C基序配体8（CXCL8），这些趋化因子反过来驱动白细胞的募集、抗原的摄取和迁移到淋巴结，并触发适应性免疫反应。此外，有研究报告称，MF59能够增加调节白细胞跨内皮迁移的基因簇的表达，并随后招募MHCII+CD11b+细胞到注射部位，引发强烈的免疫反应。MF59安全且耐受性良好，这一点已通过在超过35个国家接种的数百万剂次证明。 2.2.2.AS03 AS03是一种水包油佐剂乳液，由表面活性剂聚山梨醇酯80和两种可生物降解的油脂组成，即角鲨烯和DL-α-生育酚在磷酸盐缓冲液中。这种佐剂已用于流感疫苗，诱导与MF59类似的免疫反应，以及在疟疾疫苗中。欧洲委员会于2009年授权AS03佐剂疫苗Pandemrix上市，而AS03佐剂的流感A（H5N1）单价疫苗于2013年获得美国食品药品监督管理局（FDA）的批准。然而，α-生育酚的抗氧化和免疫刺激性特性似乎比MF59增强了免疫刺激。事实上，在6至35个月大的儿童中使用AS03佐剂流感疫苗，即使在接种后6个月，也显示出强烈的免疫反应。为了阐明DL-α-生育酚在AS03中的贡献，进行了一些研究，比较了AS03和缺乏DL-α-生育酚的相似乳液的效果。通过测量抗原摄取、免疫细胞募集和分泌的细胞因子水平，得出结论，缺乏DL-α-生育酚导致了较低的免疫反应和较低的抗体滴度。此外，已经显示AS03能够通过激活NF-κB来刺激免疫系统，这在肌肉和淋巴结中诱导细胞因子和趋化因子的分泌，并促进先天免疫细胞的迁移。此外，AS03可以刺激CD4+ T细胞特异性免疫反应，这可以决定持久的中和抗体产生和更高水平的记忆B细胞。AS03的成分进一步补充了两种强大的免疫刺激剂，QS-21（从皂皮树中提取的皂苷）和3-O-去酰基-40-单磷脂A（MPL），以增强其免疫原性，产生了AS02。 2.3.微粒 2.3.1.类病毒颗粒 类病毒颗粒（VLPs）是二十面体或杆状纳米颗粒（直径20-200纳米），由自组装的衣壳蛋白组成；长期以来，它们已被研究并用于疫苗开发。它们是非传染性颗粒，因为它们不包含任何遗传物质。它们是一类新疫苗（称为纳米疫苗）中最重要的代表之一，在疫苗开发中变得越来越重要。VLPs是智能纳米颗粒，因为它们由外部病毒壳层和重复表位组成，这些表位被免疫系统立即识别为非自身，产生强烈的免疫反应。这一特性与自然病毒共享，但并不伴有引起感染的有害能力。除了这些重复的结构基序外，VLPs在大小上与病毒相似（通常在20-800纳米之间），并经历了快速有效的处理，导致快速且持久的免疫反应的产生，即使在没有佐剂的情况下也是如此。VLPs可以根据有无包膜被分类为非包膜VLPs和包膜VLPs（eVLPs）。非包膜VLPs可以进一步分为单个或多个衣壳蛋白VLPs，以及单层、双层和三层VLPs。由乳头瘤病毒L1和L2蛋白形成的多衣壳非包膜VLPs是一个经典的例子，它们能够自组装形成微粒。eVLPs在组装和出芽过程中从宿主细胞获得其脂质膜。它们也分为单层、双层和多层。它们可以通过使用各种细胞系统的不同病毒类型通过不同的技术制造，其中包括大肠杆菌、酵母（酿酒酵母和毕赤酵母）、杆状病毒、哺乳动物细胞、植物细胞和无细胞系统。在细胞系统中制造VLPs采用一种称为“先组装后纯化”的多步骤方法，第一步利用衣壳蛋白在表达细胞载体内直接发生的自发组装能力。下一步包括新形成颗粒的纯化。有时，为了获得纯化的颗粒，在细胞组装后，需要解聚新颗粒，因此需要第二次重新组装它们。另一种制造方法使用无细胞体外组装处理系统，包括传统细胞方法的逆转。特别是，使用体外系统作为平台，在表达和纯化衣壳蛋白后诱导其自发组装，无需解聚新形成的VLPs。 目前，两种重要的佐剂疫苗使用纳米颗粒平台来诱导免疫：乙型肝炎和人乳头瘤病毒（HPV）疫苗。目前使用的乙型肝炎疫苗是一种含有乙型肝炎表面抗原（HBsAg）的重组DNA疫苗，以VLPs的形式存在，用于预防乙型肝炎感染，并通过使用酿酒酵母作为表达载体的重组DNA技术生产。每剂含有10微克/0.5毫升的VLPs（儿童剂量）或20微克/毫升（成人剂量），两者都吸附在氢氧化铝水合物上。该疫苗接种给婴儿、儿童和15岁以下的青少年，或在有高风险感染乙型肝炎的群体中，也显示出在乙型肝炎携带者母亲所生的新生儿中有出色的免疫原性（95-99%的有效性）。乙型肝炎疫苗似乎至少能提供10年的免疫力。 HPV疫苗也是基于VLP平台的疫苗。HPV病毒是非包膜的，包含双链DNA（dsDNA）。衣壳具有二十面体对称性，由主要和次要结构蛋白组成，即L1和L2蛋白。目前的九价HPV疫苗可预防九种不同的病毒基因型，这些基因型负责90%的宫颈癌和80-95%的生殖器癌症，建议从9岁开始对男性和女性都进行接种。九价HPV疫苗包含九种不同基因型的HPV（6, 11, 16, 18, 31, 45, 53, 58）的L1蛋白形成的VLPs，并通过重组DNA技术合成。VLPs的优势在于它们是不含病毒基因组的蛋白结构，是非传染性和非致癌性的。目前用于表达L1蛋白的载体是酿酒酵母。VLPs与佐剂（AlP）的结合使用允许出色的免疫反应，因此除了能够保护新生儿免受HPV 6和11的感染外，还能提供90%的宫颈癌保护。 2.3.2.病毒体 病毒体是一种与天然病毒结构非常相似的疫苗平台。在结构上，它们是由重组流感病毒包膜形成的VLPs，包含血凝素（HA）、神经氨酸酶（NA）和磷脂（磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱），缺乏病毒遗传物质。1975年首次提出使用病毒体制造流感疫苗。自那以后，关于这种疫苗有效性的科学证据已经出现，同时有两种疫苗用于预防甲型肝炎（Epaxal）和流感（Inflexal）。Inflexal V是一种适合所有年龄组的佐剂流感疫苗，在健康和免疫功能低下的儿童、成人和老年人中都具有良好的疗效。它能够诱导B细胞反应并产生特异性抗体。病毒体保留了病毒HA的受体结合能力和膜融合活性，但由于缺乏病毒RNA，它们在结合后无法在细胞中诱导感染。此外，这种结合能力使它们的免疫原性比亚单位和分裂病毒流感疫苗更高。病毒体作为一个完美的递送系统，能够将抗原转移到抗原呈递细胞（APCs）的细胞质中，并诱导细胞毒性T淋巴细胞（CTL）反应。然而，由于它们的佐剂特性较弱，病毒体在激活APCs和促进交叉呈递方面效率不高。这种固有限制可以通过添加更强的佐剂来消除。例如，最近开发了一种新型基于病毒体的流感疫苗，该疫苗补充了Toll样受体4（TLR4）配体单磷酸脂A（MPLA）和金属离子螯合脂质DOGS-NTA-Ni吸附到膜中。体外实验表明，吸附了MPLA的病毒体能够比没有添加佐剂的病毒体更强地激活APCs。此外，用这些MPLA佐剂病毒体对小鼠进行体内免疫接种，结果诱导了特异性CTLs。 流感病毒体的制造包括使用洗涤剂八(乙二醇)-n-十二烷基单醚（C12E8）溶解病毒包膜，随后进行超速离心和去除病毒核衣壳。然后，使用疏水珠从上清液中去除洗涤剂，随后病毒膜脂质和包膜糖蛋白重新组装形成大约100-200纳米的颗粒。已经证明，这个过程能够生产出与野生型病毒融合特性非常相似的流感病毒体。流感病毒体通过受体介导的内吞作用进入细胞，然后与内体膜融合。不同的大分子可以封装在病毒体腔内，由于膜融合活性，能够到达目标细胞的细胞质。例如，已经证明，封装在病毒体中的DTA（白喉毒素的A亚单位）可以成功地运输到目标细胞的细胞质中，导致蛋白质合成的完全抑制。甚至质粒DNA也可以封装在由阳离子脂质形成的病毒体中。这种病毒体DNA可以用来有效地转染目标细胞。 病毒体递送系统和佐剂的显著优势在于它们能够通过疏水脂质相互作用将抗原吸附到它们的表面和腔室上。此外，与VLPs相比，病毒体在疫苗生产中更受青睐，因为后者由于其基于蛋白的结构而具有更有限的运动。此外，将抗原吸附到病毒体流动的磷脂双层表面刺激与宿主细胞受体的相互作用。FDA已经批准病毒体作为人类使用的纳米载体，因为它们具有非常高的耐受性和安全性。与亚单位疫苗相比，病毒体能够诱导强大的体液和细胞免疫，与自然感染和其他强效佐剂非常相似。 迄今为止，除了上述两种基于病毒体的流感和甲型肝炎疫苗外，还有几种基于病毒体的疫苗正在研究中，包括针对HIV、HPV、RSV和疟疾的疫苗。HIV病毒体疫苗在临床第一阶段显示出可接受的结果，可能很快就会上市。尽管疫苗可以通过肌肉内或皮下途径给药，但粘膜途径可能会引发更强的免疫反应，因为HIV传播的主要途径是通过粘膜组织。因此，强烈的粘膜抗体产生是抵御HIV感染的重要防御机制。一种基于HIV的病毒体疫苗是通过吸附一些HIV-1毒力抗原（如gp41和p1肽）并包括佐剂3M-052（一种增加病毒体膜刚性的热稳定佐剂）从流感病毒中制备的。在另一项研究中，一种热稳定的HIV-1病毒体疫苗由带有HA、NA、卵磷脂、脑磷脂和其他磷脂的流感病毒体组成，另外还包括3M-052、Toll样受体（TLR7/8）和糖分子海藻糖。 关于HPV，一些研究关注了基于病毒体的疫苗的效力，这些疫苗包含通过受体介导的内吞作用与宿主细胞膜融合的E6和E7蛋白。研究表明，重组HPV16 E7流感病毒体诱导了强烈的CTL反应，并防止了HPV16+转化癌症的发展。此外，用E7-病毒体免疫接种诱导了针对E7的IgG抗体反应。 3.免疫增强剂 3.1.TLR1/2激动剂 在TLR1/2激动剂中，L-pampo是一种强大的佐剂系统，由Pam3Csk4（Pam3）和多聚肌苷酸：多聚胞苷酸（polyI:C）组成，分别是强大的TLR1/2和TLR3激动剂。在Lee等人的研究中，L-pampo诱导了比氢氧化铝更强的针对HBV的抗体产生，并且还涉及细胞介导的免疫反应，如增加多功能CD4+ T细胞。此外，L-pampo也被研究作为针对SARS-CoV-2的强效佐剂。具体来说，SARS-CoV-2抗原（如受体结合域（RBD）和S1抗原或与L-pampo结合的RBD-Fc）刺激了比广泛使用的佐剂更强的针对SARS-CoV-2的体液和细胞免疫反应。 此外，细菌脂蛋白是TLR2识别的最强效的配体。已经表明，源自细菌脂蛋白的合成脂肽是B细胞和巨噬细胞的强激活剂，可以用作疫苗佐剂。来自发酵支原体的2 kDa巨噬细胞激活脂肽-2 (MALP-2) 通过TLR2-和MyD88依赖的信号传导途径激活免疫细胞。除了MALP-2，Pam2CSK4和Pam3CSK4是公认的TLR2激动剂，它们已被评估为针对利什曼病、疟疾和流感等传染病的治疗剂。 TLR3激动剂 在TLRs发现之前，合成的双链RNA polyriboisosinic:polyribocytidylic acid [poly(I:C)] 被发现具有很强的诱导IFN产生的能力。TLR3，一个检测病毒双链RNA的内质体受体，识别poly(I:C)，因为它在结构上模仿病毒RNA，从而诱导I型IFN和III型IFN的产生，并引发Th1细胞因子反应。由TLR3-poly(I:C)相互作用产生的I型IFN对于传统的树突状细胞(cDCs)有效地激活CD8 T细胞反应尤为重要。此外，poly(I:C)产生的I型IFN刺激T细胞的克隆扩增，增加效应T细胞的比例和抗原特异性B细胞的数量。基于所有这些原因，poly(I:C)已被广泛研究作为潜在的佐剂。然而，poly(I:C)对人类具有毒性。因此，科学家们的关注集中在poly(I:C)的衍生物上，如poly(ICLC)和poly(IC12U)，以及其他合成TLR3激动剂，如ARNAX、IPH 3102和RGC100。poly(ICLC)是聚-L-赖氨酸羧甲基纤维素，与poly(I:C)类似，能够刺激IFN的产生。然而，它对血清核酸酶表现出更高的抵抗力，同时具有更高的免疫刺激性。poly(ICLC)的一个有趣方面是其能够诱导先天免疫途径中其他几个遗传序列的表达，包括炎症体和补体系统，类似于活病毒疫苗。迄今为止，一些研究已将poly(ICLC)作为针对疟疾、HIV和癌症的疫苗候选物。已经表明，与其他TLR激动剂如LPS和CpG相比，poly(ICLC)能够引发更强的Th1免疫反应，这在疫苗接种中是一个积极方面。poly(IC12U)旨在通过尿嘧啶和鸟苷残基之间的不匹配来降低poly(I:C)的毒性。然而，尽管这种变化降低了毒性，但它产生的I型IFN比poly(I:C)少。与poly(I:C)和poly(ICLC)不同，已经表明poly(IC12U)能够结合TLR3但不结合MDA5。与poly(ICLC)类似，一些研究已将poly(IC12U)作为针对HIV、流感和癌症的疫苗中的佐剂。具有佐剂潜力的新型TLR3激动剂ARNAX是一种特异于TLR3的配体，特别生产出来以降低比poly(I:C)更低的毒性。poly(I:C)的毒性与其激活MAVS途径(激活RIG-I和/或MDA5)的能力有关。因此，Matsumoto等人开发了一种配体，包括GpC磷酸硫代寡脱氧核苷酸和双链RNA，该配体被TLR3识别并内化为内质体。该配体能够在不被MDA5检测的情况下激活TLR3，这是由于RNA链的相对较短长度。在小鼠模型中，该佐剂未能显著增加血清炎症细胞因子水平，但有利于DCs对抗原的交叉呈递，并引发Th1型反应。ARNAX研究的两个最重要领域是癌症免疫治疗和流感疫苗接种。 3.2.TLR4激动剂 作为疫苗佐剂研究的TLR4激动剂是AS01、AS02和AS04，它们都含有MPLA，即内质体TLR4的配体。具体来说，AS01已被用于开发针对疟疾、HIV和结核病的疫苗。AS01是一种结合佐剂系统，由MPLA和QS-21两种不同的免疫刺激性分子组成，它们被封装在脂质体结构中。QS-21是从皂皮树Molina的树皮中提取的天然三萜皂苷。这两种化合物使用脂质体作为载体，通过胆固醇依赖性内吞作用到达细胞。在细胞内，QS-21导致溶酶体不稳定，并促进蛋白激酶SYK的激活。MPLA连接内质体TLR4，诱导TRIF依赖性信号传导途径。单独使用QS-21具有重要且不利的溶血效应，诱导细胞死亡。然而，QS-21的溶血活性和随后的细胞死亡通过封装在脂质体中被消除。AS01激活caspase-1，从而促进NLRP3炎症体激活和APCs释放IL-1β以及IL-18。IL-18的释放导致IFN-γ的快速产生，特别是通过淋巴结中的自然杀伤细胞，从而促进DCs的成熟和Th1型免疫反应的诱导。 3.3.TLR5激动剂 TLR5是识别细菌鞭毛蛋白的受体，由多种免疫细胞表达。与配体的联系导致炎症途径的激活和许多炎症介质的释放，如TNF-α、IL-1β、IL-6和一氧化氮。此外，鞭毛蛋白能够引发Th1和Th2反应，与其他只能主要诱导Th1反应的TLR配体不同。此外，鞭毛蛋白通过激活NLRC4炎症体诱导IL-1β的产生和释放。鞭毛蛋白能够在TLR5或NLRC4非依赖模型中发挥佐剂活性，但效率低于野生型。事实上，当小鼠模型中两个受体都不出现时，佐剂能力大大降低，这表明至少需要一个受体来驱动免疫反应；两者的存在提供了最佳的免疫结果。已经表明，鞭毛蛋白在免疫功能低下的人中保持其佐剂能力，例如在HIV+患者中。Cui等人回顾了所有使用鞭毛蛋白作为佐剂的研究。最简单的方法是将其与抗原一起给药；这种简单的方法成功地诱导了对抗呼吸和胃肠道感染至关重要的粘膜免疫反应。已经进行了许多研究，特别是关于鞭毛蛋白作为流感疫苗佐剂的作用。在这些研究中，使用了与不同流感抗原结合的鼠伤寒沙门氏菌鞭毛蛋白，其中包括灭活PR8流感病毒(IPR8)、HA(H5N1)和禽流感病毒(AIV) H5N1，对于每一种抗原，都获得了强大的免疫反应（特别是粘膜IgA产生）。鞭毛蛋白还可以成功地修改以获得嵌合鞭毛蛋白或与活性减弱细菌如结核分枝杆菌、霍乱弧菌、化脓性链球菌、单核细胞增生李斯特菌和肠产毒性大肠杆菌(ETEC)中的抗原鞭毛蛋白复合物。此外，重组鞭毛蛋白-抗原融合蛋白的生产已在动物模型中作为佐剂疫苗用于传染病和癌症。迄今为止，至少有三种使用鞭毛蛋白作为佐剂的疫苗处于临床试验阶段：两种针对流感病毒，一种针对鼠疫杆菌。 3.4.TLR7/8激动剂 一些研究表明，TLR7/8激动剂能够强烈诱导Th1免疫反应。配体与TLR7/8结合产生高水平的I型IFN、IL-12、TNF-α和IL-1β。此外，TLR7/8和TLR9激动剂是唯一能够激活并促进cDCs和浆细胞样树突状细胞(pDCs)克隆扩增的激动剂分子，同时动员CD14+CD16+炎症单核细胞和CD14dimCD16+巡逻单核细胞。最重要的代表性TLR7/8激动剂是一些名为伊马替莫德(R837)和雷西莫德(R848)的合成小分子，它们属于咪唑喹啉类。伊马替莫德目前已获批准并许可用于治疗生殖器疣、表浅基底细胞癌和角化病，而雷西莫德已研究其抗病毒和抗癌治疗用途。 然而，这些小分子已被证明具有一些固有的局限性。特别是，它们可以从给药部位扩散开来，远离抗原，从而降低效果并引起全身副作用。因此，已经表明将这些分子直接结合到铝佐剂上能够提高疫苗的效力。一些先前的研究将咪唑喹啉类直接结合到HIV-1 Gag蛋白或整个灭活的流感病毒上，增加了Th1反应和抗原特异性T细胞的数量。此外，与合成聚合物支架、脂质-聚合物两亲物、聚乙二醇(PEG)、纳米凝胶、明矾和各种其他合成聚合物的结合显著增加了咪唑喹啉的传递，并改善了树突状细胞的成熟和抗原特异性T细胞。此外，先前使用咪唑喹啉与一种或多种其他TLR激动剂（如MPLA（TLR4）和MPLA + CpG ODN（TLR4和TLR9））混合的研究显示，这种组合增加了先天免疫反应，显著产生抗原特异性中和抗体并改善Th1反应。所有这些创新方面都突出了TLR7/8激动剂作为佐剂候选物的极好潜力。 3.5.TLR9激动剂 TLR9自然识别由未甲基化的胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)二核苷酸代表的细菌DNA基序，通过MyD88依赖途径驱动先天免疫系统的激活。这些分子基序已被用作具有特定修饰的合成佐剂，以防止被核酸酶降解。CpG-ODNs在自然杀伤细胞、B细胞和浆细胞样树突状细胞(pDCs)中引起强烈的化学因子、细胞因子和抗体产生，推动强烈的Th1型免疫反应。迄今为止，已经开发了属于三个类别（A-C）的三种不同类型的CpG-ODN配体，但只有属于类别B的分子已在临床试验中用作佐剂。CpG-B ODN定位于内质体并引起pDCs的成熟。此外，CpG-B ODN可以直接与B细胞相互作用以增强抗体产生。在小鼠模型中已经表明，作为佐剂的CpG-B ODN引起了相当持久的抗体产生，比铝佐剂或无佐剂疫苗更好。最近许可的CpG 1018，一种具有高化学稳定性和佐剂能力的寡核苷酸，能够引发Th1型免疫反应，用作乙肝疫苗Hepli-Sav-B中的佐剂。在Hepli-Sav-B中，CpG 1018提高了疫苗效力，只需要两剂的接种计划，相比之下传统乙肝疫苗需要三剂才能获得最佳保护。迄今为止，CpG 1018正在研究开发多种疫苗，包括针对黑色素瘤和COVID-19的疫苗。另一种CpG ODN，CpG 7909，也在临床评估中，并在HBV和疟疾疫苗接种中显示出令人鼓舞的结果。还开发了其他下一代TLR9激动剂。一个有效的代表是MGN1703，一种包含CG基序的小DNA分子，但其结构与CpG ODN不同。MGN1703由一段反向互补的DNA组成，中间是双链的，两侧是两个单链环，包括三个未甲基化的CG基序，形成一个哑铃形结构，与线性分子的CpG ODN形成对比。MGN1703已作为疫苗中的佐剂进行了测试，发现它能够激活先天和适应性免疫反应，副作用轻微或暂时。 4.佐剂的潜在副作用：ASIA综合征 尽管疫苗的安全性极佳，但近年来，人们对其可能的负面效应产生了新的关注，并在众所周知的上述副作用之外，描述了一种新的疾病实体。该实体是由佐剂引起的自身免疫/炎症综合征(ASIA)，首先由Shoenfeld等人提出。这种综合征包括一些免疫介导的疾病，很可能在遗传易感个体接触佐剂后发生。这种综合征的特征主要是产生自身抗体，并且一旦移除触发因素就会改善。在这种综合征的发作初期，一些外部因素，如感染性病原体或佐剂（例如尘埃、硅胶、铝盐等），作用于由特定HLA抗原介导的易发遗传背景，与自身免疫疾病(ADI)的发展相关。特别是，HLA-DRB1和PTPN22基因的同时存在已被证明是这些患者中最常见的自身免疫背景。根据最近的科学证据，一些病理状况，如结节病、Sjögren综合征(SS)、未分化结缔组织病(UCTD)、硅胶植入物不兼容综合征(SIIS)和免疫相关不良事件(irAEs)是ASIA综合征背景下的典型例子。除了疫苗中常见的佐剂外，许多其他物质如硅胶、石蜡、透明质酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯也显示出佐剂特性。 根据Watad等人的说法，有两种类型的标准可以帮助诊断ASIA，分为主要和次要标准。主要标准包括在临床表现之前接触各种外源性刺激（感染、接触佐剂）以及出现典型的临床表现，如肌痛、肌炎、关节痛、关节炎、慢性疲劳、睡眠障碍、脱髓鞘、记忆丧失、发热和口干。次要标准包括自身抗体或针对佐剂的抗体的出现、特定HLA模式的存在（例如，HLA DRB1、HLA DQB1）以及自身免疫疾病的发展，即多发性硬化症或系统性硬化症。 一些先前的研究报告称，含有铝盐的疫苗有能力引发ASIA的发作。一个例子是由四价HPV疫苗（含铝盐）代表的，据报道在接种后几周内增加了易感个体自身免疫的风险，或乙肝疫苗。然而，Linneberg的一项重要研究关于铝盐的潜在副作用表明，接受皮下过敏免疫疗法的人多次接种含有氢氧化铝作为佐剂的过敏原，然后接受的铝量比三剂疫苗中包含的量高出约100倍，死亡率较低，并且比接受常规过敏疗法的对照组发展出更少的自身免疫疾病。科学家们的努力转向研究生物标志物以诊断ASIA或预测其易感性（除了前面已经提到的）。例如，ACE 1和IL-2受体在患有这种综合征的个体中增加了50%，维生素D的缺乏增加了ASIA的发病率（由于缺乏免疫调节效应）。强调易感性在ASIA的发作中似乎非常相关是很重要的，Watad等人通过分析500例ASIA综合征的病例很好地突出了这一点。这项研究表明，更高比例的女性个体、吸烟者以及那些以前有自身免疫疾病或家庭成员受影响的人患有ASIA。多基因自身免疫疾病在这些疾病中最常见，UCTD和Sjögren综合征的患病率最高，分别为38.8%和16.8%。在54.4%的自身抗体检测阳性的患者中，有48.2%是ANA阳性。考虑到自身免疫/炎症状态的发展背后有环境和遗传因素，这是显而易见的。暴露于疫苗接种和症状发作之间的中位时间为一周（2天至5年）；48.2%的人口在至少接触一次疫苗后出现临床症状。然而，除了这些科学证据外，一些研究显示接种佐剂疫苗和ASIA综合征之间没有关系。在这些研究中，已经表明疫苗接种和自身免疫之间的关联可能是由于混杂因素的存在和随机事件的结果，而不是真正的因果关系。疫苗接种或接触外来物质与潜在的自身免疫/炎症和免疫介导事件之间的可能联系不应该是降低疫苗接种覆盖率的“假神话”。 疫苗不良事件确实非常罕见。由于缺乏信息和强有力的数据，ASIA是一个恰当的总括术语，用来汇集与疫苗、硅胶或其他外来物质暴露作为共同根源的事件和表面上无关的反应。重要的是要强调，即使未来的研究显示佐剂和自身免疫之间存在真正的相关性，这也不会减少疫苗免疫实践所发挥的巨大且无可置疑的保护作用，它们提供了许多临床益处；事实上，疫苗已经有助于根除和控制许多可传播疾病，改善了人类生活质量。 5.结论 疫苗接种一直是并将继续是人类对抗传染病最有力的武器之一。多亏了这些有效且安全的预防工具，人类已经能够从世界许多地区根除人类历史上最可怕的敌人。最近COVID-19大流行很好地突出了疫苗接种的重要性，疫苗研究必须取得进一步进展，为未来的大流行做准备。疫苗的效果基于佐剂的基本属性和贡献。关于疫苗接种的未来，必须更加关注这些分子，以生产越来越安全有效的疫苗。这一领域的研究正在进行中，并且有几种产品正在研究中，以实现这一目标，造福人类。 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入 生物制品微信群！ 请注明：姓名+研究方向！ 版 权 声 明 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导读： 放射治疗（RT）在乳腺癌的治疗中发挥着重要作用。放疗可以通过激活肿瘤微环境，发挥抗肿瘤免疫效应，其与免疫检查点抑制剂（ICIs）的联合可能达到协同增效的作用。这项研究基于三阴性乳腺癌（TNBC）的多组学队列和公共数据库的单细胞队列，探讨了趋化因子受体CXCR6在放疗和免疫治疗响应中的作用，以及其在肿瘤微环境中对CD8+ T细胞功能的调控。 2024年8月，复旦大学附属肿瘤医院郭小毛/俞晓立/邵志敏/孟晋教授团队在期刊《International Journal of Surgery》上发表题为“CXCR6 expression correlates with radiotherapy response and immune context in triple-negative breast cancer” 的研究论文。这项研究发现，高表达趋化因子受体CXCR6的TNBC患者对辅助放疗和免疫治疗的响应更好、预后更佳。从微环境的角度，CXCR6可促进免疫活化的微环境的产生并调节CD8+ T细胞的分化。因此， CXCR6可能是提升TNBC患者辅助放疗与免疫治疗疗效的新靶点。 https://journals-lww-com.libproxy1.nus.edu.sg/international-journal-of-surgery/fulltext/2024/08000/cxcr6_expression_correlates_with_radiotherapy.19.aspx 背景介绍 01 TNBC在所有乳腺癌亚型中预后相对较差，治疗仍具有挑战性。放射治疗（RT）在乳腺癌治疗中起着关键作用，放疗与ICIs联合使用可改变TME，诱导抗肿瘤免疫反应。近年来，ICIs在TNBC患者中取得了令人欣喜的进展，但总体响应率仍较低。潜在原因可能是，乳腺癌通常被认为是一种“冷”肿瘤，具有低突变负担、较少的免疫细胞浸润以及免疫抑制性的肿瘤微环境（TME）的特征。因此，调节TME对于优化乳腺癌中ICIs的响应至关重要。趋化因子受体CXCR6主要表达于记忆T细胞和活化的Th1和Tc1效应T细胞亚群上，CXCR6对由CD8+ 细胞毒性T细胞（CTLs）介导的肿瘤控制至关重要。然而，CXCR6在TNBC中的临床价值尚不明确。 在这项研究中，研究者发现CXCR6可以提示更好的预后和更佳的辅助放疗疗效。同时，CXCR6的富集参与了T细胞活化、激活TME，与免疫治疗的疗效密切相关。这些结果表明CXCR6可能是TNBC患者放疗和免疫治疗的一个潜在靶点。 CXCR6高表达与更好的预后和放疗疗效相关 02 为探究CXCR6的预后价值，研究者通过FUSCC RNA-Seq队列发现CXCR6高表达组具有更好的预后，并通过多因素COX分析确定其为独立预后因素。随后，研究者在FUSCC IHC队列中从蛋白水平验证了这一结论，并利用METABRIC队列作为外部验证进一步支持了结果。 为探索CXCR6与放疗疗效的关系，研究者将FUSCC RNA-Seq队列分为接受放疗和未接受放疗两组进行亚组分析。结果显示，CXCR6高表达患者在接受放疗后的无复发生存期显著延长，且CXCR6表达与放射敏感性指数呈负相关。此外，CXCR6与“热”肿瘤表型特征显著正相关，提示其可能是放疗和免疫治疗的潜在靶点。 CXCR6参与CD8+ T细胞功能调控与微环境活化 03 通过CIBERSORT分析瘤内免疫浸润情况，研究者发现CXCR6高表达组的瘤内CD8+ T细胞浸润显著增加，且CXCR6表达与CD8+ T细胞杀伤功能相关基因呈显著正相关。拟时序分析发现随着效应T细胞的发育，CXCR6的表达明显增加。在I-SPY2队列中，CXCR6高表达与更好的新辅助免疫治疗疗效相关。CXCR6表达与T细胞耗竭相关基因也呈显著正相关，拟时序分析显示，随着T细胞耗竭加剧，CXCR6表达显著增加。通过RNA-Seq分析CXCR6敲除（KO）与野生型（WT）小鼠的T细胞，发现CXCR6-WT组的T细胞在炎性反应和TNF-α通路上显著富集，在动物层面验证了上述结果。 研究结论 04 这项研究明确了CXCR6在TNBC中的积极预后价值及其在TME重塑中的潜在功能。通过多中心多组学队列的分析，探讨了CXCR6作为放疗和免疫治疗新靶点的可行性，有助于后续治疗中筛选出对放疗和免疫治疗敏感的TNBC患者。 参考资料： https://journals-lww-com.libproxy1.nus.edu.sg/international-journal-of-surgery/fulltext/2024/08000/cxcr6_expression_correlates_with_radiotherapy.19.aspx 【关于投稿】 转化医学网（360zhyx.com）是转化医学核心门户，旨在推动基础研究、临床诊疗和产业的发展，核心内容涵盖组学、检验、免疫、肿瘤、心血管、糖尿病等。如您有最新的研究内容发表，欢迎联系我们进行免费报道（公众号菜单栏-在线客服联系），我们的理念：内容创造价值，转化铸就未来！ 转化医学网（360zhyx.com）发布的文章旨在介绍前沿医学研究进展，不能作为治疗方案使用；如需获得健康指导，请至正规医院就诊。 热门推荐活动 点击免费报名 🕓 上海｜11月15日-16日 ▶ 2024第一届中国类器官转化医学大会 点击对应文字 查看详情