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综述：Alcaligenes脂质A：一种独特的TLR4激动剂黏膜佐剂，可诱导分泌型IgA和Th17细胞反应COVID-19大流行凸显了传染病控制的重要性。在此背景下，人们正在加紧开发新型疫苗模式，以生产有效且安全的疫苗，为未来由新出现和重新出现的传染病引发的大流行做好准备。为了最大化这些新模式的性能，根据每个平台的特点定制的佐剂是不可或缺的。特别是，在使用最少量抗原的情况下引发适当的免疫反应的能力，对于开发能够通过诱导黏膜组织（病原体进入的主要部位）的免疫反应来提供保护的黏膜疫苗而言，是疫苗效力和安全性的关键决定因素。因此，开发更优的佐剂是实际应用黏膜疫苗的关键因素。在本文中，我们重点介绍了旨在开发黏膜疫苗的佐剂，并介绍了我们将Alcaligenes衍生的脂质A应用于黏膜疫苗平台的努力。 引言传统上，疫苗开发依赖于减毒活疫苗、灭活疫苗和基于重组蛋白的亚单位疫苗。然而，在COVID-19大流行期间，包括RNA疫苗和腺病毒载体疫苗在内的多种疫苗模式被迅速开发并批准用于对抗SARS-CoV-2，这凸显了新型疫苗平台日益广泛的实际应用。尽管如此，由于单独使用抗原通常无法引发足够的免疫反应，因此开发能够增强疫苗效力的佐剂对于充分发挥每种模式的潜力至关重要。基于重组蛋白的亚单位疫苗已经在许多病原体研究中证明了其有效性，也被用作COVID-19疫苗。虽然它们具有高安全性的优势，但同时使用佐剂来增强免疫原性是必不可少的。 佐剂增强疫苗效力的主要机制是通过模式识别受体（包括Toll样受体（TLRs）和C型凝集素受体（CLRs）激活先天免疫。已经确定了多种病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）作为这些受体的配体，研究表明，将这些配体用作佐剂可以通过激活先天免疫来增强疫苗效力。即使是在临床中作为佐剂使用多年的明矾，也是通过体内诱导细胞死亡来发挥其佐剂作用，从而导致宿主来源的DNA作为DAMP释放，进而通过TLR9激活先天免疫[1]。类似地，CpG寡脱氧核苷酸及相关合成核酸配体设计用于靶向TLR9，通过TLR9信号传导激活先天免疫，并已被用于传染病和癌症的疫苗佐剂，目前正在进行临床试验[2, 3]。此外，一种仅存在于古菌中的脂质——葡萄糖基二烷基甘油，通过作用于Mincle受体（一种识别糖脂的CLR）来发挥其作为PAMP的作用，从而激活树突状细胞，并增强T细胞产生的炎症细胞因子（如干扰素γ和白细胞介素-17（IL-17）[4]。因此，由于佐剂可以根据配体的性质及其微生物来源诱导不同的免疫反应，选择针对目标病原体的最佳佐剂被认为是最大化疫苗效力的关键决定因素。 基于脂质A的分子已被广泛研究作为TLR4激动剂疫苗佐剂。其中，单磷酸脂质A（MPLA）是最成熟的代表之一，由于其较低的毒性和保留的免疫刺激活性，已被纳入AS01和AS04等许可的佐剂系统中[5]。此外，还开发了合成脂质A类似物，如葡萄糖吡喃糖脂质佐剂和第二代脂质佐剂，以进一步优化安全性、可制造性和免疫原性[5, 6]。总的来说，这些发现强调了脂质A衍生的TLR4激动剂作为疫苗佐剂的多功能性和转化潜力[5, 7]。 作为一种不同的方法，我们专注于开发针对肠道环境的佐剂。具体来说，通过研究构成肠道生态系统的因素，包括共生细菌、饮食因素以及由宿主和微生物群产生的代谢酶，以及使用动物模型和培养细胞进行免疫学分析，我们阐明了肠道环境因素激活和调节宿主免疫的机制。基于这些发现，我们促进了利用这些因素的疫苗佐剂的发展[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18]。在这里，我们回顾了使用Alcaligenes衍生的脂质A开发黏膜疫苗的努力，这一方法源于我们对被鉴定为组织驻留共生细菌的Alcaligenes物种的研究。 小节片段鉴定和功能表征一种与肠道相关的、定植于淋巴组织的共生细菌Alcaligenes faecalis作为肠道中免疫反应诱导部位的Peyer斑块，其特征是包括产生IgA的细胞在内的免疫细胞的激活。这一过程的一个潜在机制是通过TLRs对来自肠道微生物群的细菌成分作出反应来激活先天免疫细胞。例如，口服Lactobacillus pentosus（一种乳酸菌）可以通过TLR2增强树突状细胞产生的IL-6脂多糖作为Alcaligenes faecalis独特免疫学特性的关键决定因素及其作为疫苗佐剂的潜力在平行研究中，我们证明了至少一部分A. faecalis可以在树突状细胞内存活。这种细胞内持久性与脂多糖（LPS）的活性有关，LPS是细菌的主要成分之一。我们发现Alcaligenes的LPS具有较弱的TLR4激动活性。与来自Escherichia coli的促炎性LPS相比，Alcaligenes的LPS诱导的炎症细胞因子（如IL-6）水平较低，并且诱导的一氧化氮（NO）生成也较弱 Alcaligenes faecalis衍生的脂质A作为疫苗佐剂的潜力如上所述，当Alcaligenes的LPS用作皮下或鼻内疫苗的佐剂时，它表现出适当的免疫刺激活性，且没有过度的不良反应。这一活性的一个关键因素是其脂质A部分的独特结构和功能。与来自E. coli的脂质A相比，A. faecalis的脂质A在酰基链长度以及附着在酰基链上的功能基团的类型和位置上有所不同（图1）[26]。 使用Alcaligenes faecalis衍生的脂质A开发下一代黏膜疫苗：舌下接种基于Alcaligenes脂质A作为黏膜佐剂的优点，我们进一步探索了通过舌下给药来增强其实际应用。舌下接种避免了鼻内给药时可能出现的与中枢神经系统暴露相关的不良反应，并防止了抗原被胃酸和消化酶降解，而口服给药则可能发生这种情况。此外，它能够在多个黏膜部位诱导免疫反应 结论性评论在COVID-19大流行的背景下，能够预防病原体感染的黏膜疫苗的重要性日益被视为传染病准备工作的基石。随着各种疫苗模式继续转化为临床实践，对新型佐剂的需求预计将进一步增长。推进佐剂的发展将需要跨学科的合作，不仅在免疫学和微生物学领域，还需要在有机化学等领域进行合作。 |
