摘要:疫苗是人类对抗传染病的 “终极武器”,但很多人不知道,疫苗的强大防护力背后,离不开佐剂这个关键帮手。作为疫苗的 “免疫助推器”,佐剂能让免疫系统更快、更强、更久地记住病原体,大幅提升疫苗效果。本文从佐剂的百年发展史出发,用通俗的语言拆解不同类型佐剂的工作原理,揭秘它们如何助力流感、新冠、HPV 等疫苗发挥作用,同时聊聊未来佐剂的创新方向,让你看懂这个疫苗里的 “隐形功臣”。

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一、疫苗为啥需要 “助手”?佐剂的诞生与使命

小时候打疫苗,总好奇为啥一针就能预防疾病?其实疫苗的核心是抗原—— 相当于病原体的 “身份证”,让免疫系统认识敌人。但很多抗原本身 “战斗力不足”,比如流感、HPV 疫苗的抗原,单纯注射后免疫系统反应微弱,抗体水平很快下降,没法形成长期保护。

这时候就需要佐剂登场了。简单说,佐剂是疫苗的 “强化剂”,它不直接对抗病原体,却能通过多种方式激活免疫系统,让免疫细胞 “火力全开”:比如延长抗原在体内的停留时间、激活免疫细胞、促进抗体产生,还能让免疫系统形成 “记忆”,下次遇到真正的病原体时快速反击。

佐剂的发现要追溯到 1926 年,科学家发现铝盐能显著增强白喉、破伤风疫苗的免疫效果,这是人类首个用于临床的佐剂,开启了佐剂研究的百年历程(图 1)。此后, Freund 佐剂、MF59、AS 系列佐剂、CpG oligonucleotides 等相继问世,打破了铝盐 “一统天下” 的局面,让疫苗的防护范围和效果大幅提升。

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二、佐剂家族大揭秘:不同 “分工”,同样高效

根据工作原理,佐剂主要分为递送系统免疫刺激剂两大类,就像军队里的 “运输兵”和“信号兵”,分工协作激活免疫防线。

表1 佐剂分类

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(一)递送系统:给抗原找个 “安全快递”

递送系统的核心任务是 “保护抗原、精准投递”,让抗原能顺利到达免疫细胞身边,同时缓慢释放,持续刺激免疫系统。

1. 铝佐剂:百年老将,稳扎稳打

作为最经典的佐剂,铝佐剂(氢氧化铝、磷酸铝等)至今仍广泛用于乙肝、白喉、破伤风等疫苗。它的工作方式很 “实在”:通过吸附抗原形成微小颗粒,一方面避免抗原被快速分解,另一方面能被免疫细胞(如树突状细胞)吞噬,激活炎症反应和 T 细胞、B 细胞,促进抗体产生(图 2)。

不过铝佐剂也有短板,比如难以激活细胞免疫,还可能引起注射部位红肿等轻微不良反应。现在科学家正在研发纳米铝佐剂,试图提升它的免疫效果,解决现有局限。

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2.乳剂佐剂:缓慢释放,持续刺激

乳剂佐剂是 “油包水” 或 “水包油” 的混合体系,代表选手有 MF59 和 AS03,常被用于流感疫苗。它们就像一个 “抗原仓库”,注射后能在体内缓慢释放抗原,让免疫系统持续受到刺激;同时还能激活局部炎症反应,招募更多免疫细胞参与战斗(图 3)。

比如 MF59 佐剂的流感疫苗,能同时激活体液免疫和细胞免疫,抗体水平更高、持续时间更长,尤其适合老年人等免疫功能较弱的人群。AS03 佐剂则在 2009 年 H1N1 流感大流行中发挥了重要作用,显著提升了疫苗的保护效果。

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3. 颗粒佐剂:模拟病毒,精准打击

这类佐剂包括病毒样颗粒(VLPs)和病毒体(virosomes),它们的特点是 “长得像病毒,却没有病毒的毒性”。病毒样颗粒由病毒的外壳蛋白组装而成,能精准识别免疫细胞,激活 B 细胞和 T 细胞,诱导强烈的抗体反应和细胞免疫,HPV 疫苗就常用这种佐剂。

病毒体则更 “逼真”,不仅有病毒的外壳结构,还能通过疏水作用吸附抗原,增强抗原的稳定性和免疫原性,目前已被批准用于人类疫苗,安全性和耐受性都经过了严格验证。

(二)免疫刺激剂:给免疫系统 “发信号”

免疫刺激剂就像 “信号兵”,直接激活免疫细胞表面的受体,触发先天免疫反应,让免疫系统从 “休眠状态” 快速切换到 “战斗模式”。其中最具代表性的是TLR 激动剂,它们能识别病原体的特征分子,启动免疫应答。

比如 CpG oligonucleotides(TLR9 激动剂),能直接激活 B 细胞和树突状细胞,促进 Th1 型免疫反应和记忆 T 细胞生成,被用于乙肝疫苗(Heplisav-B);单磷酰脂质 A(MPL,TLR4 激动剂)毒性低,能增强 Th1 免疫反应,是 AS04 佐剂的核心成分,广泛用于 HPV 疫苗(Cervarix)和乙肝疫苗(Fendrix)。

还有 TLR7/8 激动剂(如咪喹莫特),能诱导强烈的 Th1 型免疫反应,已被用于新冠疫苗(COVAXIN),显著提升了疫苗的体液免疫和细胞免疫效果。这些免疫刺激剂的出现,让疫苗能更精准地激活免疫系统,针对不同病原体定制防护方案。

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三、组合佐剂:1+1>2 的免疫魔法

单一佐剂的效果有限,于是科学家想到了 “组合拳”—— 将不同类型的佐剂搭配使用,发挥协同作用,让免疫效果翻倍。比如葛兰素史克研发的 AS 系列佐剂,就是组合佐剂的成功典范。

AS01 佐剂由 MPL(免疫刺激剂)和 QS-21(皂苷类成分)组成,包裹在脂质体中,能同时激活 TLR4 信号通路和炎症反应,诱导强烈的抗体反应和细胞免疫,被用于带状疱疹疫苗(Shingrix)和疟疾疫苗(Mosquirix),其中带状疱疹疫苗的保护效力高达 97.2%。

AS04 佐剂则是铝盐和 MPL 的组合,铝盐能延长 MPL 在注射部位的作用时间,MPL 则激活 TLR4,增强 Th1 型免疫反应,让 HPV 疫苗和乙肝疫苗的抗体水平更高、持续时间更长。这些组合佐剂的成功,证明了通过合理搭配不同佐剂的优势,能突破单一佐剂的局限,实现更高效的免疫防护。

四、未来佐剂:更安全、更精准、更高效

随着疫苗技术的发展,佐剂的研发也在不断升级。未来的佐剂将朝着三个方向发展:

一是更安全:减少不良反应,比如优化铝佐剂的配方,降低刺激性;研发生物可降解的递送系统,避免长期残留。

二是更精准:针对不同人群(如老年人、免疫缺陷者)和病原体(如呼吸道病毒、肠道病原体)定制佐剂,比如口服疫苗佐剂需要能抵抗胃肠道的酸碱环境,靶向肠道免疫细胞;老年人疫苗佐剂则需要增强免疫细胞的反应性,弥补年龄相关的免疫衰退。

三是更高效:通过多佐剂组合、纳米技术修饰等方式,在降低抗原剂量的同时,提升免疫效果,比如纳米颗粒佐剂能精准靶向淋巴节点,提高抗原递送效率;多 TLR 激动剂组合能同时激活多个免疫信号通路,增强免疫记忆。

此外,佐剂还将在新型疫苗(如肿瘤疫苗、广谱流感疫苗)中发挥重要作用,帮助突破现有疫苗的局限,为人类健康提供更全面的保护。

五、结语:佐剂的进化,就是疫苗的进化

从 1926 年铝盐佐剂的首次应用,到如今的核酸佐剂、组合佐剂,佐剂的百年进化史,也是人类对抗传染病的进步史。这些 “隐形功臣” 虽然不直接对抗病原体,却通过激活、强化免疫系统,让疫苗的防护力更上一层楼。

未来,随着对免疫机制的深入理解和技术的不断创新,佐剂将变得更安全、更精准、更高效,助力人类研发出更多对抗新兴传染病、肿瘤等疾病的疫苗。下次接种疫苗时,不妨想想这个背后的 “免疫助推器”,正是它们的默默付出,才让我们的免疫系统拥有了对抗疾病的强大力量。

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