動物疫苗中滅活劑與佐劑的種類及其作用

衛龍興　王福泉

摘要介紹了動物疫苗中的滅活劑和佐劑的種類及其作用,以期為滅活劑和佐劑的推廣應用提供參考。

關鍵詞動物疫苗;滅活劑;佐劑;種類;作用

中圖分類號R967文獻標識碼B文章編號 1007-5739(2009)19-0321-01

動物疫苗種類包括弱毒苗和滅活疫苗,在滅活疫苗生產過程中,必然涉及滅活劑和佐劑,二者的安全性和效力也決定了疫苗的質量和推廣應用效果。

1疫苗滅活劑

滅活是指破壞病原體的生物學特性,但盡可能避免影響其免疫原性或破壞血清中補體活性的過程。常用的滅活劑有甲醛、β-丙內酯(BPL)或其他有效滅活劑。

1.1甲醛

甲醛是一種有強烈刺激性的致癌物質,其既可作用于病毒含氨基的核苷酸堿基(如A,G,U),又可作用于病毒殼蛋白。作用于病毒殼蛋白時,易使蛋白質發生交聯或病毒顆粒聚集,不能再作用于殼蛋白內的核酸。這樣,病原體蛋白的抗原性會遭到嚴重破壞,并可能有病原體存活。用甲醛滅活時間長,一般需要在37～39℃處理24h以上或更長時間,使用濃度一般為0.1%。其滅活的效果易受溫度、pH值、濃度、是否存在有機物、病原體的種類和含氮量等因素影響,殘留的游離甲醛若隨疫苗注入機體后,會產生制激性反應。

1.2β-丙內酯

β-丙內酯(Beta-Propiolactone,BPL)在國外已廣泛用于各種疫苗的滅活,是一種雜環類化合物,沸點155℃,常溫下是無色粘稠狀液體,對病毒具有很強的滅活作用。能作用于病原體DNA或RNA,改變病毒核酸結構達到滅活目的,而不直接作用于蛋白,不破壞病原體的免疫原性。大劑量β-丙內酯(BPL)雖是一種致癌物,但極易水解,在37℃水浴水解2h后消失,其水解為無毒性的人體脂肪代謝產物β-羥基丙酸。另外,由于其能在疫苗液體中完全水解,不必考慮在成品疫苗中的殘留,接種反應也輕微。同時,β-丙內酯滅活病原時間短,從而顯著地縮短了疫苗生產周期,提高了經濟效益。但與甲醛相比,價格明顯昂貴,不適用于發展中國家或經濟落后國家。

2免疫佐劑

免疫佐劑是指與抗原同時或預先應用、能增強機體針對抗原的免疫應答能力、或改變免疫反應類型的物質。佐劑按有無免疫原性可分為2種:一種本身具有免疫原性,如百日咳桿菌、抗酸桿菌(結核分枝桿菌)以及革蘭陰性桿菌等;另一種本身無免疫原性,如氫氧化鋁、磷酸鈣、礦物油乳劑、表面活性劑等。目前常用的佐劑主要包括礦物質佐劑、油類佐劑和微生物佐劑等。

2.1鋁鹽佐劑

鋁鹽佐劑是傳統佐劑中的一類,包括氫氧化鋁膠和磷酸鋁等。鋁鹽佐劑使用方便,成本低廉,安全無毒,是至今唯一被FDA批準用于人用疫苗的佐劑,一直廣泛用于人用和獸用疫苗的制備。鋁鹽佐劑主要誘導體液免疫應答,抗體以IgG1類為主,刺激產生Th 2型反應,可刺激機體迅速產生持久的高抗體水平,比較安全,對于胞外繁殖的細菌及寄生蟲抗原是良好的疫苗佐劑。但也存在缺點,皮下注射時常有腫脹或結塊等炎癥反應,抗原免疫原性弱時,不足以提高其免疫原性,激發細胞免疫應答能力差,不能誘導足夠的抗病毒免疫應答,特別是保護性免疫機制要求T 細胞活性介導的免疫參加時,應使用其他佐劑。鋁鹽佐劑制作簡單,如氫氧化鋁佐劑配制時,取5%硫酸鋁溶液250mL,在強烈攪拌下加入5%氫氧化鈉溶液100mL,用生理鹽水離心洗滌沉淀2次,再懸入生理鹽水中使總量達250mL。免疫接種時,取適量氫氧化鋁佐劑加等體積抗原即可免疫。

2.2 油類佐劑

主要有弗氏佐劑和可降解的油類佐劑。弗氏佐劑(freunds adjuvant,FA)是免疫學上廣泛應用的油類佐劑,并應用于很多獸醫疫苗研發過程中,根據是否添加分枝桿菌分為弗氏完全佐劑(FCA)和弗氏不完全佐劑(FIA)2種,不完全弗氏佐劑是液體石蠟與羊毛脂混合而成,組分比為1～5∶1,可根據需要而定,通常為2∶1;不完全佐劑中加卡介苗(最終濃度為2～20mg/mL)或死的結核分枝桿菌,即為完全弗氏佐劑。弗氏佐劑的佐劑效能很高,廣泛應用于科學研究工作中,但可引起機體發熱、注射部位的膿腫、肉芽增生、長時間的組織損傷等劇烈副作用,限制了它們在臨床上的應用。

2.3微生物佐劑與其他佐劑

微生物佐劑主要有脂多糖、分枝桿菌等。分枝桿菌在獸醫中廣泛地應用于疫苗,如牛分枝桿菌卡介苗是早期應用成功的一種。蜂膠是一種天然的免疫增強劑和刺激劑,具有增進機體免疫功能和促進組織再生的作用。據報道,應用蜂膠配合抗原能增強免疫功能以及補體和吞噬細胞活力,增加白細胞的產生和抗體產量,并使特異性凝集素的產生大大增加。山東濱州獸醫研究所開發了系列蜂膠作為佐劑的禽類疫苗,應用效果良好。

2.4新型佐劑

理想的佐劑應當是以最小的免疫刺激可引起適當的免疫促進作用,且無不良反應。但目前使用的傳統佐劑或多或少存在著一定的缺陷,因此,開發研究安全、高效、無毒副作用的新型佐劑應當是以后佐劑研究的重點。新型疫苗佐劑的組成形式多樣,來源也不同,主要包括油/水乳劑型、顆粒型、微生物衍生物型佐劑等。油/水乳劑型佐劑以MF59、AS02、Montani-de ISA-51和ISA-720為代表,是一類油包水或水包油型乳化劑。顆粒型佐劑是將抗原輸送系統與疫苗抗原復配或融合后形成顆粒狀物質,主要包括病毒顆粒、聚乙交酯微粒、免疫刺激復合體及脂質等。微生物衍生物型佐劑可分為來自微生物的核酸類和非核酸類佐劑,包括CpG 寡脫氧核苷酸、單磷脂A、不耐熱腸毒素(LT)及其突變體等。當然,新型疫苗佐劑的安全性能和臨床使用效果有待以后進一步的研究和評估。

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