單針疫苗：控制釋放技術(shù)模擬反復(fù)免疫

1、單針疫苗：控制釋放技術(shù)模擬反復(fù)免疫            摘要 消除疾病最有效的方法是使用疫苗，但常需要反復(fù)免疫。單針疫苗能自動提供反復(fù)接種。一種方法是研制能在注射后16月脈沖式釋放疫苗抗原的注射用控釋微球。釋放時(shí)間取決于聚合物降解速率，降解速率則由聚合物成分和分子量所決定。這種控釋技術(shù)可在一次免疫后提供完全疾病防御作用。 理想的疫苗技術(shù)包含單次免疫后能提供完全、長期保護(hù)作用的疫苗。這種疫苗技術(shù)的其他特性還包括：（1）高溫下的穩(wěn)定性，以減少或無需冷藏；（2）低生產(chǎn)成本以便廣泛

2、使用；（3）此項(xiàng)技術(shù)對大多數(shù)現(xiàn)有疫苗的普遍適用性。 目前推薦兒童在數(shù)年內(nèi)進(jìn)行多種疾病的免疫接種。多數(shù)疫苗需反復(fù)接種以確保完全的保護(hù)作用。不幸的是，發(fā)展中國家、城市暫住人口和農(nóng)村地區(qū)的兒童往往不能獲得所需的加強(qiáng)免疫。不能完成全程免疫的主要原因是貧窮或難以獲得醫(yī)療保健、對加強(qiáng)免疫的重要性宣傳不足以及在文化和社會上對疫苗的誤解。美國及其他國家正通過疫苗接種活動來解決這些問題，但單針疫苗（SAV）可能是最好的解決辦法。 近20年來，一些學(xué)者已經(jīng)研究了開發(fā)SAV的可能性。主要方法包括使用編碼病原體全部或部分基因組的病毒載體、攜帶病原體組分基因的DNA載體和能在選定時(shí)間釋放抗原的控釋疫苗。甲型肝炎疫苗是一

3、種能提供長期保護(hù)作用的病毒疫苗，最近已獲準(zhǔn)用于人體；該疫苗采用滅活的完整甲型肝炎病毒顆粒誘生保護(hù)作用。目前這種方法在病毒疫苗中還不常見。其他方法則集中于重新設(shè)計(jì)表達(dá)疾病抗原的病毒載體（如腺病毒），但這些方法還不能產(chǎn)生SAV。由于DNA載體能誘生抗特定抗原的體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答，因而用DNA載體進(jìn)行免疫接種已倍受重視，但DNA載體作為SAV潛力不足，在大多數(shù)情況下需以抗原或DNA進(jìn)行加強(qiáng)免疫才能獲完全保護(hù)。 控釋疫苗技術(shù)是達(dá)到SAV最有希望的方法。已用幾種方法進(jìn)行疫苗抗原的控制釋放，脂質(zhì)體、單層囊、乳劑和聚合物均已進(jìn)行了單針免疫載體的試驗(yàn)。由于脂質(zhì)體、脂囊、乳劑在體內(nèi)不穩(wěn)定，這些系統(tǒng)僅能產(chǎn)生對抗原

4、的一次接觸，通常需要加強(qiáng)免疫才能獲得對疾病的防御作用。聚合物系統(tǒng)對疫苗的遞送已研究了20多年，證明有希望用作SAV。本文就這種疫苗技術(shù)作為未來反復(fù)免疫的替代方法作一綜述。 控釋亞單位抗原疫苗 因?yàn)榉巧锝到獾木酆衔锖椭踩胛镄枨秩胄允中g(shù)過程，所以理想的聚合物系統(tǒng)應(yīng)是可注射的生物降解聚合物?，F(xiàn)有幾種可用于控釋疫苗的候選聚合物。合成的可生物降解聚合物因其各種組成的可重復(fù)性和可利用性而更適于商用。最常用的是聚乳酸乙醇酸（PLGA），現(xiàn)主要用作可吸收的縫合材料、骨板和商售兒童用微球制劑。已有人用PLGA研制SAV。 為把疫苗抗原包裹于聚合物基質(zhì)中，必須將抗原與聚合物混合。但是PLGA不溶于水，混合時(shí)需高

5、溫或有機(jī)溶劑。制備時(shí)將勻質(zhì)PLGA-控原-有機(jī)溶劑溶液或硅油中的乳化劑混合，此步去除了有機(jī)溶劑使得抗原包裹于PLGA微球中，隨后干燥以去除殘余有機(jī)溶劑（硅油則用庚烷去除）。使用前微球以干粉形式儲存于小瓶中。 在干燥微球再水化時(shí)，微球表面及附近的抗原就可擴(kuò)散到微球周圍的介質(zhì)或組織中。隨后抗原繼續(xù)擴(kuò)散出微球（持續(xù)釋放）或因缺乏抗原擴(kuò)散孔或通道而進(jìn)入滯留期（脈沖釋放）。一段時(shí)間后，水催化PLGA的酯水解。形成大量抗原擴(kuò)散孔并進(jìn)入第二次擴(kuò)散期，可與第一次擴(kuò)散期分開（三階段釋放）或重疊（持續(xù)釋放）。 已利用PLGA微球持續(xù)釋放抗原研制出幾種疫苗制劑。在動物試驗(yàn)中，這些疫苗在單針免疫后誘導(dǎo)的抗體水平與傳統(tǒng)

6、疫苗多次免疫相同。然而疫苗抗原的持續(xù)釋放沒有模擬現(xiàn)有疫苗所用的方式。另外，雖然在動物中1型人類免疫缺陷癥病毒疫苗抗原糖蛋120（gp120）脈沖式釋放能誘生與反復(fù)免疫相同的免疫應(yīng)答，但持續(xù)釋放的效果低于反復(fù)大量免疫。因此獲得與反復(fù)免疫相仿的免疫應(yīng)答所需的釋放方式似取決于所用的抗原。 模擬反復(fù)免疫 如果可能，SAV技術(shù)應(yīng)能重復(fù)對現(xiàn)有疫苗免疫方案的免疫應(yīng)答。一種方法是采用脈沖式釋放疫苗抗原的控釋PLGA微球，每次抗原的脈沖釋放可代替一次加強(qiáng)免疫。這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于PLGA微球的抗原緩解。 PLGA微球第一和第二次釋放之間的延滯時(shí)間主要取決于PLG A的特性和制備方法。為獲得抗原釋放上的時(shí)間差，P

7、LGA中的抗原容量必須很?。ㄐ∮?ml抗原/g pLGA），這樣在聚合物大量降解前有大的聚合物屏障阻止抗原擴(kuò)散。聚合物的降解速率取決于其組成和分子量。隨著分子量（固有粘度）的增加或乳酸含量增加50%（摩爾）以上，兩次釋放的時(shí)間間隔也增加。如在固有粘度相似的情況下（0.17和0.21dl/g），將乳酸含量從50%增加到75%，則第二次釋放的時(shí)間間隔加倍。在聚合物組成相同的情況下，當(dāng)固有粘度從0.17增加到0.62dl/g時(shí)，第二次釋放時(shí)間從50天延遲到80天。這些結(jié)果表明有可能在初次免疫后16個月獲得抗原脈沖釋放。 對這種微球制劑的抗體應(yīng)答表明，假設(shè)在接觸抗原后714天內(nèi)抗體應(yīng)答較高，體內(nèi)外抗原

8、脈沖釋放的時(shí)間大致相同。另外，動物接種gp120 pLGA微球后產(chǎn)生的病毒中和抗體應(yīng)答等于或大于反復(fù)免疫的動物。這些制劑不產(chǎn)生類似于加強(qiáng)免疫的非連續(xù)性抗原脈沖釋放，而是提供數(shù)周時(shí)間抗原脈沖釋放。以gp120為例，一次免疫后誘生的中和抗體應(yīng)答持續(xù)1年。在瘧疾傳播阻斷抗原（TBV25H）疫苗中也見到類似結(jié)果，用常規(guī)明礬佐劑疫苗三次免疫后仍不能誘生完全保護(hù)；而用TBV25H pLGA微球一次免疫，在抗原脈沖釋放約40天后就可誘導(dǎo)完全保護(hù)。所以有可能用脈沖式釋放抗原的PLGA微球一次免疫獲得長期免疫力。 為了達(dá)到多次脈沖釋放抗原從而完全省去加強(qiáng)免疫，可將微球制成在需要的時(shí)間釋放抗原。例如，乙型肝炎SAV由包裹于分別在免疫后1和6個月釋放抗原的兩種不同微球制品的乙型肝炎抗原組成。這些制品以干粉形式混合后裝入瓶中。使用時(shí)將瓶中組分重溶并與現(xiàn)有疫苗（用于初次免疫）混合由醫(yī)務(wù)人員注射。這樣6個月后不需要額外免疫就可誘導(dǎo)完全的保護(hù)作用。 這種方法或其他SAV的危險(xiǎn)性是在注射后即刻或抗原釋放后可能