铝佐剂
铝佐剂(Aluminum Adjuvant,简称 Alum)是人类疫苗史上使用时间最长、应用最广泛、安全性记录最完整的疫苗佐剂。它主要由铝的无机盐(如氢氧化铝、磷酸铝)以纳米晶体或凝胶形式构成。铝佐剂能有效吸附抗原,极大地增强体液免疫(抗体产生),诱导强烈的 Th2细胞 偏向性应答。然而,其诱导细胞免疫(特别是 CD8+ T细胞)的能力较弱,因此在应对胞内感染病原体和癌症疫苗方面存在局限性。现代研究表明,其作用机制涉及激活 NLRP3炎症小体。
机制解密:从储存库到炎症小体
长期以来,人们认为铝佐剂仅起到了“储存库”作用(Depot Effect),即在注射部位滞留抗原并缓慢释放。然而,现代免疫学研究颠覆了这一认知,证实其机制更为复杂的主动激活过程。
免疫偏向:Th2 的王者,Th1 的短板
铝佐剂是典型的 Th2 型佐剂,这一特性决定了它的适用范围和局限性。
| 免疫维度 | 铝佐剂效应 | 临床意义 |
|---|---|---|
| 体液免疫 | 极强。高滴度中和抗体。 | 非常适合中和细菌外毒素(如破伤风、白喉)和游离病毒(如乙肝、HPV)。 |
| 细胞免疫 (CTL) | 微弱。几乎不诱导 CD8+ T 细胞。 | 不适合治疗性癌症疫苗或清除胞内慢性感染(如结核杆菌)。 |
| 抗体亚型 | 偏向 IgG1, IgE。 | 在极少数情况下可能与过敏风险相关(因 IgE 诱导)。 |
进化:组合佐剂系统
为了克服铝佐剂无法诱导细胞免疫的缺陷,现代疫苗研发策略常采用“铝佐剂 + 分子激动剂”的组合方式(Alum-based combination systems),以实现优势互补。
- AS04 (GSK): 铝佐剂 + MPL (TLR4激动剂)。用于 HPV疫苗 (Cervarix) 和乙肝疫苗。MPL 的加入补充了 Th1细胞 应答。
- Alum + CpG: 铝佐剂 + CpG (TLR9激动剂)。在临床试验中显示出比单用铝佐剂更强的免疫原性。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Glenny AT, et al. (1926). The antigenic value of toxoid precipitated by potassium alum. The Journal of Pathology and Bacteriology.
[点评]:铝佐剂的开山之作,奠定了其作为疫苗佐剂近百年的统治地位。
[2] Eisenbarth SC, et al. (2008). Crucial role for the Nalp3 inflammasome in the immunostimulatory properties of aluminium adjuvants. Nature.
[点评]:Richard Flavell 团队的里程碑研究,首次揭示了铝佐剂通过激活 NLRP3 炎症小体发挥作用的分子机制。
[3] Marrack P, McKee AS, Munks MW. (2009). Towards an understanding of the adjuvant action of aluminium. Nature Reviews Immunology.
[点评]:全面回顾了铝佐剂的机制争议,从“储存库”效应到直接细胞激活,是理解铝佐剂现代免疫学机制的必读综述。