4细胞因子佐剂课件.ppt

1、细胞因子佐剂细胞因子佐剂一、佐剂（一、佐剂（adjuvant）概念）概念v传统概念：当一种物质先于抗原或与抗原传统概念：当一种物质先于抗原或与抗原混合或同时注射于动物体内，能非特异性混合或同时注射于动物体内，能非特异性的改变或增强机体对该抗原的特异性免疫的改变或增强机体对该抗原的特异性免疫应答，发挥其辅佐作用者应答，发挥其辅佐作用者v最新概念：凡是可以增强抗原特异性免疫最新概念：凡是可以增强抗原特异性免疫应答的物质应答的物质二、佐剂的作用及其特点二、佐剂的作用及其特点作用：作用：v改变正常免疫机能，吸引大量巨噬细胞以吞噬改变正常免疫机能，吸引大量巨噬细胞以吞噬抗原抗原v改变抗原的构型，使抗原物

2、质降解并加强其免改变抗原的构型，使抗原物质降解并加强其免疫原性疫原性v延长抗原在组织内的贮存时间，使抗原缓慢降延长抗原在组织内的贮存时间，使抗原缓慢降解和缓释，并发挥免疫系统的细胞间协同作用解和缓释，并发挥免疫系统的细胞间协同作用作用特点：作用特点：v能明显增强多糖或多肽等抗原性微弱的物能明显增强多糖或多肽等抗原性微弱的物质诱导机体产生特异性免疫应答质诱导机体产生特异性免疫应答v用最少量的抗原和最少的接种次数刺激机用最少量的抗原和最少的接种次数刺激机体产生足够的免疫应答和高滴度的抗体，体产生足够的免疫应答和高滴度的抗体，在血流或黏膜表面能维持较长时间，发挥在血流或黏膜表面能维持较长时间，发挥持

3、久的效果持久的效果三、佐剂的作用机理三、佐剂的作用机理v抗原递呈抗原递呈(antigen presentation)：抗原递呈：抗原递呈给给T细胞的方法细胞的方法v抗原寻的抗原寻的(antigen targeting)：抗原传递给：抗原传递给免疫系统中适当效应细胞的效率免疫系统中适当效应细胞的效率 吸引巨噬细胞到达组织部位、活化吞噬细吸引巨噬细胞到达组织部位、活化吞噬细胞、促进抗原与细胞受体的结合胞、促进抗原与细胞受体的结合v免疫调节免疫调节(immune modulation)：指任何可：指任何可以修饰的免疫效应细胞对抗原或表位进行以修饰的免疫效应细胞对抗原或表位进行加工的机制加工的机制 可

4、以改变特异性免疫应答的本质或强度可以改变特异性免疫应答的本质或强度四、细胞因子四、细胞因子(cytokine)的概念的概念v细胞因子细胞因子(cell factor)又叫细胞素又叫细胞素(cytokine，CK)，是活体宿主细胞分泌的通过扩散、细胞间接触或是活体宿主细胞分泌的通过扩散、细胞间接触或血液循环到达宿主其他细胞，在体液中以极低浓血液循环到达宿主其他细胞，在体液中以极低浓度度(pmolL)发挥作用的一类非免疫球蛋白、局部发挥作用的一类非免疫球蛋白、局部天然蛋白或糖蛋白，也是一类由机体活化的免疫天然蛋白或糖蛋白，也是一类由机体活化的免疫细胞和某些非免疫细胞产生、分泌，能调节细胞细胞和某些

5、非免疫细胞产生、分泌，能调节细胞生长、分化，与造血、炎症反应、免疫应答反应生长、分化，与造血、炎症反应、免疫应答反应和创伤愈合等密切相关的高活性多功能小分子蛋和创伤愈合等密切相关的高活性多功能小分子蛋白的统称白的统称 细胞因子的生理功能细胞因子的生理功能v可以刺激或抑制免疫功能，在免疫应答中促进细可以刺激或抑制免疫功能，在免疫应答中促进细胞发育分化、调节细胞生理功能和细胞间信息传胞发育分化、调节细胞生理功能和细胞间信息传递，在免疫系统中起着非常重要的调控作用递，在免疫系统中起着非常重要的调控作用v促进造血前体细胞增殖、分化和生成成熟血细胞、促进造血前体细胞增殖、分化和生成成熟血细胞、调节血细胞

6、功能调节血细胞功能v在机体免疫应答与炎症反应的各个阶段，均有细在机体免疫应答与炎症反应的各个阶段，均有细胞因子产生和作用胞因子产生和作用v促进创伤愈合与再生等，具有重要调节作用促进创伤愈合与再生等，具有重要调节作用 细胞因子的作用特点细胞因子的作用特点v多样性多样性（Pleiotropism）：一种细胞因子作用的靶）：一种细胞因子作用的靶细胞多种多样，具有多种调节作用细胞多种多样，具有多种调节作用v 交叉性交叉性（Redundancy）：不同细胞因子可作用）：不同细胞因子可作用于同一靶细胞，具有相同生物学活性于同一靶细胞，具有相同生物学活性v 协同性协同性（Synergy）：不同细胞因子具有相

7、互促）：不同细胞因子具有相互促进彼此生物学活性的特性进彼此生物学活性的特性v 对抗性对抗性（Antagonism）：不同细胞因子的生物学）：不同细胞因子的生物学活性相互拮抗活性相互拮抗v将细胞因子基因克隆到细菌的质粒中，在真核细胞将细胞因子基因克隆到细菌的质粒中，在真核细胞中表达。将此质粒与疫苗混合在一起给动物注射，中表达。将此质粒与疫苗混合在一起给动物注射，能表达与免疫相关的细胞因子，起到佐剂的作用，能表达与免疫相关的细胞因子，起到佐剂的作用，有可能在注射局部产生比较有利的产生细胞免疫反有可能在注射局部产生比较有利的产生细胞免疫反应的微环境，来达到增强免疫反应的目的。这在应的微环境，来达到增

8、强免疫反应的目的。这在DNA疫苗的研究中已经获得普遍使用。疫苗的研究中已经获得普遍使用。v用于疫苗佐剂，有用细胞因子本身的，也有与其他用于疫苗佐剂，有用细胞因子本身的，也有与其他佐剂联合使用的佐剂联合使用的 细胞因子作为佐剂的应用细胞因子作为佐剂的应用五、几种重要的细胞因子佐剂五、几种重要的细胞因子佐剂vIFN-：由致敏：由致敏T细胞在活的或灭活的病毒等细胞在活的或灭活的病毒等干扰素诱生剂和某些细胞因子作用下产生的干扰素诱生剂和某些细胞因子作用下产生的高活性多功能的糖蛋白高活性多功能的糖蛋白v IFN-直接或间接地影响着免疫细胞、自然直接或间接地影响着免疫细胞、自然杀伤细胞杀伤细胞(NK)、细

9、胞毒、细胞毒T淋巴细胞淋巴细胞(CTL)、巨、巨噬细胞、噬细胞、B和和T淋巴细胞的状态和功能淋巴细胞的状态和功能（一）干扰素（一）干扰素vIFN-与抗原在同一位置同时使用，佐剂效果与抗原在同一位置同时使用，佐剂效果最好最好 vIFN-的佐剂作用主要是诱导的佐剂作用主要是诱导MHC-II的表达的表达vIFN-对淋巴细胞趋化具有重要作用对淋巴细胞趋化具有重要作用v能否成为有效的佐剂，要看它是否能够以功能否成为有效的佐剂，要看它是否能够以功能型二聚体形式表达，使用方式是否恰当能型二聚体形式表达，使用方式是否恰当v应用：猪白细胞干扰素应用：猪白细胞干扰素vIL-1：淋巴细胞活化因子，由刺激物诱导巨：淋

10、巴细胞活化因子，由刺激物诱导巨噬细胞、单核细胞和其他多种组织细胞活化噬细胞、单核细胞和其他多种组织细胞活化后分泌产生的一类激素样多肽后分泌产生的一类激素样多肽v作用于多种免疫活性细胞，并扩大其功能，作用于多种免疫活性细胞，并扩大其功能，在抗感染免疫、免疫肿瘤细胞生长及维持机在抗感染免疫、免疫肿瘤细胞生长及维持机体内环境的平衡中起着重要作用。体内环境的平衡中起着重要作用。（二）炎症细胞因子（二）炎症细胞因子vIL-1的佐剂活性与使用时间和剂量密切相关，表现的佐剂活性与使用时间和剂量密切相关，表现为时间和剂量依赖性，一般认为在免疫后注射为时间和剂量依赖性，一般认为在免疫后注射IL-1，能获得较好的

11、活性能获得较好的活性vIL-1具有促进具有促进T辅助细胞活性，但并非直接作用于辅助细胞活性，但并非直接作用于B淋巴细胞上淋巴细胞上v疫苗和细胞因子注射部位严重影响着免疫应答反疫苗和细胞因子注射部位严重影响着免疫应答反应的类型应的类型 v毒副作用最强的剂量，也是疫苗效果最好的剂量毒副作用最强的剂量，也是疫苗效果最好的剂量(抗强毒能力抗强毒能力)vIL-1的作用可能与炎症反应或急性应答反应引起的的作用可能与炎症反应或急性应答反应引起的非特异性免疫应答有关非特异性免疫应答有关 vIL-1对某些病毒感染没有治疗效果。在这种情况下，对某些病毒感染没有治疗效果。在这种情况下，使用低剂量使用低剂量IL-1只

12、能引起短暂的临床症状缓解，而只能引起短暂的临床症状缓解，而对强毒攻击则无济于事对强毒攻击则无济于事v由于天然的由于天然的IL-1具有抗原作用，而具有抗原作用，而IL-1的的163171氨基酸多肽片段无抗原性且保留了佐剂作用，此氨基酸多肽片段无抗原性且保留了佐剂作用，此多肽已用于乙肝表面抗原的佐剂多肽已用于乙肝表面抗原的佐剂 vIL-6称为称为B细胞刺激因子，后来又被称为细胞刺激因子，后来又被称为T细细胞生长促进因子，对细胞毒胞生长促进因子，对细胞毒T淋巴细胞的形淋巴细胞的形成具有重要作用。在体内能够诱导急性反应成具有重要作用。在体内能够诱导急性反应vTNF-具有潜在的佐剂活性具有潜在的佐剂活性

13、,其合成肽与其合成肽与IL-l合成肽共用时，消除了合成肽共用时，消除了TNF的致死效应，却的致死效应，却保留了它增强免疫或杀伤肿瘤的作用保留了它增强免疫或杀伤肿瘤的作用 炎症细胞因子降低毒性的方法炎症细胞因子降低毒性的方法v利用标准的生物化学和分子技术，有可能利用标准的生物化学和分子技术，有可能去除原炎症性细胞因子的有害作用去除原炎症性细胞因子的有害作用 v在活载体或其它佐剂系统中使用这些细胞在活载体或其它佐剂系统中使用这些细胞因子时，其毒性明显减弱，而单独使用其因子时，其毒性明显减弱，而单独使用其中某一个都可能引起轻度的炎症反应中某一个都可能引起轻度的炎症反应vIL-2：T细细胞在抗原或胞在

14、抗原或促有丝分裂促有丝分裂原刺激下所原刺激下所分泌的一种分泌的一种淋巴因子。淋巴因子。是人和兽药是人和兽药研究最多的研究最多的细胞因子细胞因子（三）淋巴细胞刺激因子（三）淋巴细胞刺激因子vIL-2所表现出来的活性，与抗原自身的反所表现出来的活性，与抗原自身的反应有着某种关联应有着某种关联 v适当剂量的适当剂量的IL-2具有相似水平的佐剂效应具有相似水平的佐剂效应v使用使用IL-2佐剂不需要与抗原注射部位一致佐剂不需要与抗原注射部位一致vIL-2影响免疫反应的两种途径：影响免疫反应的两种途径：对于某抗原应答能力差的动物，对于某抗原应答能力差的动物，IL-2可使可使其克服遗传性免疫缺陷或对蛋白质抗

15、原产其克服遗传性免疫缺陷或对蛋白质抗原产生低水平应答生低水平应答 对于那些能够发生免疫应答的动物，对于那些能够发生免疫应答的动物，IL-2能够增强应答反应，同时也能降低杂种动能够增强应答反应，同时也能降低杂种动物的应答不稳定性物的应答不稳定性v用于克服遗传性免疫缺陷的用于克服遗传性免疫缺陷的IL-2剂量较高剂量较高v免疫方式对细胞因子的活性具有极为重要的免疫方式对细胞因子的活性具有极为重要的作用作用vIL-2只有在一段较长的时间内释放，才能表现只有在一段较长的时间内释放，才能表现出良好的免疫效果，出良好的免疫效果，佐剂活性只有在每个时佐剂活性只有在每个时间段，注射到一定剂量才会表现出来间段，注

16、射到一定剂量才会表现出来IL-2使用中的注意事项：使用中的注意事项：v分阶段重复使用分阶段重复使用IL-2才更加有效。而持续才更加有效。而持续释放的释放的IL-2，只能起到相当于一次注射，只能起到相当于一次注射IL-2的免疫效果的免疫效果 应用：应用：IL-2和干扰素和干扰素-曾成功地用于给血液曾成功地用于给血液透析透析(haemodialysis)病人接种抗乙型肝炎病人接种抗乙型肝炎疫苗疫苗 IL-4：B细胞刺激因子（细胞刺激因子（BSF-1)，由，由Th细胞经抗原或丝裂细胞经抗原或丝裂原刺激后产生的重要的淋巴因子。原刺激后产生的重要的淋巴因子。可增强或抑制免疫球可增强或抑制免疫球蛋白的合成

17、，可能成为强有力的佐剂。蛋白的合成，可能成为强有力的佐剂。v能够激活能够激活T细胞、细胞、B细胞、细胞、NK细胞和细胞和它的受体它的受体IL-4Rv还能够增强或抑制免疫球蛋白的合成还能够增强或抑制免疫球蛋白的合成 v可用作抗癌和抗炎症反应药物可用作抗癌和抗炎症反应药物（四）（四）IL-12：B细胞产生的细胞细胞产生的细胞因子。因子。诱导产生诱导产生的的Th1应答反应应答反应尤为重要，可望尤为重要，可望用于主要诱导细用于主要诱导细胞免疫应答的疫胞免疫应答的疫苗佐剂。苗佐剂。vIL-12是是Thl分化和增殖、分化和增殖、IFN-的产生以及与的产生以及与Thl型相关的免疫球蛋白的产生所必不可少的型相

18、关的免疫球蛋白的产生所必不可少的 vIL-12对灭活细菌、肿瘤和寄生虫抗原通过对灭活细菌、肿瘤和寄生虫抗原通过Thl型型应答反应具有有效的佐剂活性，应答反应具有有效的佐剂活性，Th2型应答反应型应答反应则可能毫无效果，甚至有害则可能毫无效果，甚至有害 vIL-12甚至可能对某些肠内病源病具有治疗作用甚至可能对某些肠内病源病具有治疗作用vIL-12具有诱导平衡的具有诱导平衡的ThlTh2应答反应能力应答反应能力v对破伤风类毒素的佐剂作用。对破伤风类毒素的佐剂作用。v对曼氏血吸虫对曼氏血吸虫(Schsitosoma mansoni)疫疫苗的佐剂效应苗的佐剂效应 v 对李斯特菌的佐剂作用对李斯特菌的

19、佐剂作用v重组重组DNA的弓形体原虫的弓形体原虫(Toxoplasmosis gondii)表面抗原的佐剂作用表面抗原的佐剂作用v重组重组DNA克氏银虫的副纤毛棒状蛋白与克氏银虫的副纤毛棒状蛋白与IL-l2，铝佐剂共同使用对小鼠产生了，铝佐剂共同使用对小鼠产生了100保护保护免疫效果免疫效果v艾滋病毒艾滋病毒HIV-1的的gp20蛋白单独皮下注射蛋白单独皮下注射小鼠不产生抗体反应；以氢氧化铝作佐剂，小鼠不产生抗体反应；以氢氧化铝作佐剂，产生低滴度的抗体；产生低滴度的抗体；gp20和和IL-12与铝佐剂与铝佐剂同时使用能产生很好的同时使用能产生很好的Thl型免疫反应型免疫反应 细胞因子佐剂活性与

20、剂量的关系细胞因子佐剂活性与剂量的关系v细胞因子有一个合适的佐剂活性剂量。这细胞因子有一个合适的佐剂活性剂量。这种剂量变化只影响特异的免疫反应，而不种剂量变化只影响特异的免疫反应，而不影响非特异免疫反应影响非特异免疫反应 v低剂量时，没有作用；随着剂量的提高，低剂量时，没有作用；随着剂量的提高，佐剂活性开始出现，并逐渐以对数曲线形佐剂活性开始出现，并逐渐以对数曲线形式提高，使用剂量超出一定范围，则产生式提高，使用剂量超出一定范围，则产生副作用和毒性副作用和毒性五、细胞因子的毒副作用五、细胞因子的毒副作用 v在细胞因子分泌过程中，存在着许多中间物质，在细胞因子分泌过程中，存在着许多中间物质，多余

21、的中间物质，可能对反应中存在的其它效应多余的中间物质，可能对反应中存在的其它效应细胞起促进作用，当细胞因子过量合成时，这些细胞起促进作用，当细胞因子过量合成时，这些中间物质会破坏辅助细胞和效应细胞间的平衡中间物质会破坏辅助细胞和效应细胞间的平衡 v低剂量的细胞因子，对自然产生的细胞因子的作低剂量的细胞因子，对自然产生的细胞因子的作用和因抗原识别和细胞增殖而引起的免疫反应均用和因抗原识别和细胞增殖而引起的免疫反应均有促进作用，高剂量细胞因子则将激活过多的效有促进作用，高剂量细胞因子则将激活过多的效应因子，造成多余的中间物质泄漏。应因子，造成多余的中间物质泄漏。六、细胞因子的给药方式六、细胞因子的

22、给药方式 v肠道或非肠道免疫肠道或非肠道免疫(包括活病毒、细菌载体和基因疫包括活病毒、细菌载体和基因疫苗苗)，均能产生活性细胞因子，均能产生活性细胞因子 v持续不间断地释放细胞因子并不能获得最好的效果，持续不间断地释放细胞因子并不能获得最好的效果，而间断释放的形式可能是达到预期生物学效应的唯而间断释放的形式可能是达到预期生物学效应的唯一途径一途径 v在确定释放形式之前必须做一部分探索实验。这些在确定释放形式之前必须做一部分探索实验。这些实验必须考虑剂量、给药时间、局部反应、系统变实验必须考虑剂量、给药时间、局部反应、系统变化和毒副作用，从而确定细胞因子有效的使用条件化和毒副作用，从而确定细胞因

23、子有效的使用条件 v引起应答反应的类型主要与所选择的引起应答反应的类型主要与所选择的细胞因子有关，而与载体构建、给药细胞因子有关，而与载体构建、给药部位或细胞因子剂量关系甚微部位或细胞因子剂量关系甚微 v基因疫苗是细胞因子应用的另一个途基因疫苗是细胞因子应用的另一个途径，以这种方式产生的细胞因子能有径，以这种方式产生的细胞因子能有效增强免疫反应而无任何毒副作用效增强免疫反应而无任何毒副作用 七、平衡应答七、平衡应答 v联合使用细胞因子，可能是诱导协同佐剂联合使用细胞因子，可能是诱导协同佐剂作用的一个有效途径作用的一个有效途径 v协同使用细胞因子不一定产生好的佐剂效协同使用细胞因子不一定产生好的佐剂效果，也可能反而加剧毒副作用果，也可能反而加剧毒副作用v同时使用两种或更多的炎症细胞因子能够同时使用两种或更多的炎症细胞因子能够导致内毒素中毒综合症的发生导致内毒素中毒综合症的发生。结结 语语v必须慎重使用细胞因子，过量使用破坏应必须慎重使用细胞因子，过量使用破坏应答平衡并导致非特异细胞活化的细胞因子，答平衡并导致非特异细胞活化的细胞因子，结果之一就是导致自身免疫病的发生结果之一就是导致自身免疫病的发生v目前，由于众多未知的免疫反应的影响，目前，由于众多未知的免疫反应的影响，我们尚无法准确预知多数细胞因子的应用我们尚无法准确预知多数细胞因子的应用结果结果