过敏原特异性免疫治疗中的新型佐剂

前言

过敏反应是发达国家日益严重的健康和经济问题。I型过敏是最常见的过敏形式，是由针对我们环境中无害抗原（过敏原）的过度免疫反应引起的。在免疫学上，这些免疫反应的特征是诱导过敏原特异性Th2细胞和IgE抗体，从而引发IgE依赖性肥大细胞脱颗粒，并伴有相关的过敏症状。

目前，过敏原特异性免疫治疗（AIT）是唯一有可能重建对相应过敏原的临床耐受性的疾病改善治疗方法。然而，传统的AIT有一些缺点，包括治疗时间长、诱发过敏副作用的风险，以及过敏原本身具有相当低的免疫原性。为了改善AIT，佐剂可以成为一种强大的工具，不仅可以提高共同应用的过敏原的免疫原性，还可以诱导所需的免疫激活，例如促进过敏原特异性Th1或调节反应。

目前，已批准用于人类AIT的佐剂包括氢氧化铝、磷酸钙、微晶酪氨酸和MPLA，但它们的在AIT的应用依然有许多缺点。近年来研究的一些新型佐剂：如水包油乳液、病毒样颗粒、葡聚糖和CpG ODN等显示出不同的特性，例如延长注射部位的过敏原释放，诱导过敏原特异性IgG的产生，同时降低IgE水平，以及促进不同免疫细胞的分化和激活。未来，更好地了解这些佐剂在临床中作用的免疫机制可能有助于我们改善AIT。

已批准用于AIT的佐剂

氢氧化铝

铝佐剂是目前人类疫苗预防传染病应用最广泛的佐剂，如白喉、破伤风、百日咳、乙型肝炎、炭疽和流感。铝佐剂通过静电相互作用吸附蛋白质，从而减少过敏原扩散（降低过敏反应的机会），延长免疫细胞在注射部位接触这些抗原的时间。因此，铝佐剂已被纳入大多数皮下过敏免疫治疗（SCIT）产品中，以增加免疫反应。

然而，铝佐剂的使用并非没有缺点。铝佐剂经常在注射部位引起急性和慢性炎症，生物降解性低，导致其在反复使用时积聚，并可能具有毒性作用；因此，明矾作为I型过敏治疗佐剂的应用仍在不断地研究中。

磷酸钙

磷酸钙是人体的天然成分，与氢氧化铝相比具有更好的生物降解性和生物相容性，可防止其在反复使用时在体内积聚。磷酸钙的主要优点是它不会在加强疫苗接种和免疫治疗中诱导IgE的产生。虽然磷酸钙的佐剂活性低于铝佐剂，但它仍可能引起局部不良反应，尽管持续时间较短。皮下注射后，磷酸钙会引起活动性炎症，涉及中性粒细胞和巨噬细胞的浸润。

微晶酪氨酸

MCT是非必需氨基酸L-酪氨酸的结晶形式，用作AIT的佐剂。尽管MCT的使用频率低于铝佐剂，但MCT已被证明对人体既安全又有效。它是一种可生物降解的长效佐剂，半衰期短至48小时，用于季节性鼻炎的超短疗程AIT。储库效应导致相应过敏原的缓慢释放，从而延长其在注射部位对免疫系统的暴露时间。

在AIT中，MCT佐剂天然过敏原或改良过敏原（类过敏原）经常与TLR4激动剂MPLA联合使用，例如在过敏原治疗药物Pollinex®Quattro中用于治疗季节性过敏性鼻结膜炎。由于MCT增强T细胞介导的反应，目前正在研究其在不同传染病疫苗中的应用。

单磷酰脂质A

MPLA是一种基于碳水化合物的佐剂，可激活TLR4。它是通过一系列有机提取从明尼苏达沙门氏菌R595的脂多糖（LPS）中去除磷酸和脂肪酸基团，然后进行温和的酸碱处理而开发得到的。MPLA可以诱导Th1偏向的免疫反应，促进IgG1和IgG4主导的体液免疫反应，而不会增加IgE的产生，也没有直接激活小鼠或人类肥大细胞的能力，这使MPLA成为改善AIT的有吸引力的佐剂。

用于AIT的新型佐剂

脂质体

脂质体是可生物降解的纳米粒子，被认为是将免疫细胞活化与有效封装相结合的佐剂，可将水溶性抗原传递给靶细胞。尽管脂质体具有潜在的免疫刺激能力，但它也可能引起严重的副作用，如对单核吞噬细胞系统的细胞毒性，减少这些细胞分泌免疫效应分子，诱导补体激活相关的假性过敏，以及静脉注射后对肝脏和脾脏的器官损伤。

使用脂质体的一个缺点是它们缺乏固有的免疫激活能力，这可以通过将脂质体与额外的佐剂结合来克服。最近的一项研究还将TLR9激动剂CpG-ODN与OVA一起封装在脂质体中，以评估其治疗过敏的潜力。结果表明，包封在脂质体中的OVA可以显著减少体内OVA诱导的哮喘小鼠模型中的皮肤过敏反应。此外，在小鼠模型中，包封OVA和CpG-ODN的脂质体，而不是单独包封OVA再加CpG-ODN的混合物，逆转了OVA诱导的过敏性肺部炎症。因此，脂质体有潜力作为包裹过敏原和其他佐剂的载体，以改善过敏治疗。

水包油乳液

从机制上讲，O/W乳液具有在注射部位逐渐释放结合抗原的优点，这降低了过敏反应的机会，同时刺激了产生抗原特异性抗体的浆细胞的激活，并产生了混合的Th1/Th2反应。目前，关于使用O/W作为佐剂来改善AIT的研究有限。

病毒样颗粒和病毒成分

病毒样颗粒（VLP）是多聚体，具有天然病毒的形态，但不含病毒基因组物质，因此无法在体内复制。因此，与减毒活疫苗或灭活疫苗相比，基于VLP的疫苗显示出更好的安全性。VLP也被研究用于过敏治疗，VLP可以单独使用，也可以包装免疫刺激性CpG或过敏原，或在其表面展示细胞因子、免疫调节蛋白或过敏原，以及混合使用以改善AIT。研究表明，VLP有可能改善体内过敏动物模型的过敏反应，包括减少肥大细胞活化、抑制Th2-同时促进Th1反应，以及上调中和抗体的产生。

在变态反应学领域，对源自噬菌体Qβ的VLP（QβG10）进行的临床研究数量最多。这些形成尺寸约为30nm的颗粒，用于包封约60个免疫刺激A型CpG ODN分子。在一项开放标签的I期试验中，20名HDM过敏患者接受了为期10周的QβG10（称为CYT003）和铝佐剂吸附HDM提取物的混合物治疗。研究显示，与治疗前相比，QβG10、铝佐剂和过敏原的组合使自我报告的症状减少了10倍，同时增加了HDM特异性IgG1、IgG2和IgG4抗体的产生。

除了VLP，具有免疫激活能力的病毒成分也可以作为过敏治疗的佐剂。例如，与不同过敏原融合的乙型肝炎病毒（HBV）衍生的PreS T细胞表位在II期临床试验中进行了测试。BM32是一种候选疫苗，将PreS与来自几种主要帝汶草花粉过敏原的低致敏肽融合在一起。临床研究中，BM32显示出良好的安全性，在两年的治疗期间没有报告过敏反应和T细胞介导的副作用，同时降低了IgE反应性和过敏原特异性Th2细胞因子的分泌。

碳水化合物佐剂

碳水化合物是自然界中最常见的生物分子类型，它们在调节先天性和适应性免疫反应方面发挥着重要作用。甘露聚糖是一种β-（1,4）-甘露糖多糖，存在于植物和真菌细胞的细胞壁中。甘露聚糖可以通过与例如由APC表达的甘露聚糖和C型凝集素受体（DC-SIGN）结合来调节对Th1和Th2反应的免疫反应，这导致补体途径、NLRP3炎性小体的激活，以及APC中吞噬作用和细胞因子分泌的增加。

在一项II期研究中，包括196名患有HDM变应性鼻炎伴或不伴哮喘的患者，患者和健康对照组接受了HDM提取物的治疗，该提取物由50%Der p和50%Der f类过敏原与非氧化甘露聚糖的偶联物组成，通过舌下或皮下给药。研究显示，过敏原偶联物使鼻激发试验改善的患者比例增加了50%，并将综合症状药物评分降低了45%至70%。

Toll样受体激动剂

TLRs是一种模式识别受体，在对入侵病原体的先天免疫反应中起着至关重要的作用。CpG-ODN是一种合成的DNA分子，具有含有未甲基化CpG-ODN基序的硫代磷酸根骨架。CpG-ODN对TLR9的激活增强了对抗原的特异性体液和细胞免疫反应。CpG-ODN是一种强效佐剂，可诱导1型辅助性T（Th1）反应，并促进细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的产生和IFN-γ的分泌。此外，CpG-ODN可以促进抗原的免疫刺激作用，激活抗原呈递细胞，加速免疫反应。

使用CpG-ODN进行过敏原特异性免疫治疗的优势包括：（I）CpG-ODN可以通过TLR9激活DC和巨噬细胞，特别是促进pDCs，以增加过敏原的摄取并产生IL-10、TGF-β和吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO）。这反过来又推动Treg反应的分化和激活，同时诱导DC衍生的IFN、IL-6、IL-12和IL-18的分泌，促进产生IFN-γ的Th1细胞的分化和同种型向IgG2a的转变。（II） 由于B细胞表达高水平的TLR9，CpG-ODN也可以直接激活B细胞。一项使用豚草花粉致敏小鼠的体内研究表明，将CpG-ODN与豚草花粉结合可以诱导更高的IL-10产生Breg，这有助于抑制过敏原诱导的炎症反应。

作为治疗豚草过敏的一种方法，CpG1018与主要的豚草过敏原Amb a 1化学偶联，产生平均偶联率为1至4的Amb a 1:CpG偶联物，称为TOLAMBA。2006年，一项II期试验在25名豚草过敏患者中测试了TOLAMBA。研究显示，与安慰剂相比，TOLAMBA在两个豚草季节都将鼻炎评分降低了三分之二，并且在第一个豚草季节，Amb a 1特异性IgE水平也较低。

为了跟进这些结果，对738名豚草过敏患者进行了TOLAMBA的IIb期研究。研究显示，在第一个豚草季节，所有组别的治疗都耐受良好，没有出现与TOLAMBA相关的严重不良事件。然而，尽管与安慰剂相比，TOLAMBA显示出豚草过敏个体症状减轻的趋势，但没有达到统计学意义。目前，TOLAMBA的临床开发已停止。

小结

佐剂有可能通过提高分离的过敏原的免疫原性来改善AIT，同时减少注射次数和需要使用的过敏原剂量。此外，佐剂可以通过吸附过敏原来降低过敏反应的可能性，并调节过敏原特异性免疫反应，使其主要针对耐受性或Th1偏向免疫反应。

目前批准用于人类的佐剂（氢氧化铝、磷酸钙、MCT和MPLA）显示出改善AIT的优势，例如延长免疫细胞在注射部位与过敏原的接触时间，并诱导过敏原特异性IgG的产生。然而，其中一些也显示出一些缺点，例如，使用氢氧化铝会引起不必要的Th2反应和IgE的产生。

因此，近年来，几种不同的新型佐剂显示改善AIT的潜力：通过（I）诱导更高水平的过敏原特异性IgG，同时减少IgE的产生；（II）促进不同调节性免疫细胞的分化和激活，如Tregs、耐受性DC、巨噬细胞和Bregs。然而，到目前为止，还没有新型佐剂AIT产品的上市授权。随着目前正在进行的许多临床研究进一步测试这些新型佐剂，我们可能能够在不久的将来更好地评估其中一些佐剂的潜力。

参考文献：

1.Novel adjuvants in allergen-specific immunotherapy: where do we stand? Front Immunol.2024 Feb 23:15:1348305