简介：黏膜疫苗接种是预防感染的直接策略，在进入人体之前，病原体开始通过宿主的粘膜感染。与其他接种方法相比，粘膜接种是首选，原因有很多。首先，对于疫苗接种，接受者和社区提供安全和免费的疫苗，特别是在发展中国家。冷链免费配送，可以降低疫苗的运输和储存成本。粘膜免疫的操控性有助于消除对接种人群的依赖，这就是接种的灵活性。此外，粘膜免疫增强了对推荐疫苗接种计划的建议的依从性，并减少了疫苗接种的副作用，尤其是对儿童。黏膜疫苗最明显的优点是快速递送至黏膜部位，有效诱导黏膜免疫反应，尤其是黏膜 IgA 的分泌。粘膜 IgA 监测或中和粘膜病原体并激活输入补体的途径。此外，粘膜疫苗还诱导全身免疫反应，包括血清抗体产生和远处细胞反应。

由于黏膜表面有大量免疫器官，理论上任何黏膜部分都可以作为疫苗接种的手段。从逻辑和实际考虑，粘膜疫苗部位集中在口腔和鼻腔区域。虽然口服疫苗在对抗脊髓灰质炎、霍乱和伤寒方面取得了成功，但鼻腔给药是在多个粘膜部位引发有效和广泛的粘膜免疫反应的最有效方法。此外，众多免疫原会诱发口服耐药，口服易被胃酸消化，抑制口服疫苗的使用。小面积的鼻黏膜需要少量抗原，鼻腔环境无酸性环境，因此保持抗原稳定性。

活疫苗或减毒活疫苗可有效控制传染病。然而，活疫苗或减毒疫苗的安全性一直存在争议，阻碍了其临床应用进程。接种疫苗的病原体可以返回野生型或在宿主的剧毒生物中复制。因此，纯化的保护性抗原是越来越受到关注的新一代黏膜疫苗。可溶性抗原的直接粘膜免疫导致相对较低的免疫原性。因此，安全有效的黏膜佐剂常与抗原结合，以提高非活疫苗抗原的免疫原性。此外，佐剂被定义为不同于先前递送系统的免疫增强剂。一种源自

致病菌的佐剂或衍生物，广泛用于黏膜疫苗的佐剂系统。尽管一些佐剂具有潜在且广泛的免疫反应，但应仔细评估非人类产品的毒性威胁和副作用。比如鼻毒素佐剂流感灭活疫苗上市后就停产了。使用这种佐剂会导致面神经麻痹。显然，由于先天性物质的低毒性，先天性分子作为佐剂比其他成分更有益。预防感染的先天佐剂的性质和粘膜疫苗的开发将在下一节详细讨论。

细胞因子：细胞因子是分散的，归类为信号蛋白，从多种细胞中释放出来。

细胞因子网络激活和调节先天免疫和适应性免疫的发展，平衡体液和细胞介导的免疫反应。因此，它们在宿主防御和免疫相关疾病的调节中很重要。可以通过简单地增加这些信号分子（例如蛋白质和 DNA 片段）来启动免疫反应。强调潜在的疫苗佐剂。已经对免疫系统的几种细胞因子进行了充分的研究和讨论，以提高疫苗的有效性。

I 型干扰素：I 型干扰素 (IFN) 始终被认为是一种抗病毒药物，可启动免疫反应的发展。一些临床报道表明，人干扰素α黏膜感染是直接预防癌症引起的肝炎病毒、自身免疫性疾病、呼吸道滤泡病毒、痂病毒、乳头瘤病毒、HIV、流感病毒感染。执行。在粘膜施用 1 型干扰素后，基因编码的趋化因子、细胞因子和蛋白酶的表达显着上调。它与抗原加工和淋巴细胞活化、迁移、凋亡和蛋白水解密切相关。

IFNα/β 处理增加了小鼠鼻粘液层中 APC 对抗原的摄取。低剂量的 IFN-α 粘膜给药可有效激活外周循环中自然杀伤细胞、B 和 T 细胞亚群的增殖。 I 型干扰素在信号转导中与几种经过充分研究的佐剂一起发挥作用，包括 Th1 细胞和 CTL 极化类型。另一方面，I型干扰素作为黏膜免疫抑制剂的应用，在遇到自身免疫或炎症性疾病时，可有效诱导抑制性T细胞，导致细胞毒性T细胞及相关细胞因子产物减少。小鼠 IFN-γ 的口腔粘膜给药显着降低了小鼠某些过敏原 IgE 和无毒嗜酸性粒细胞的产生。

IFN-α/β和流感病毒子系统疫苗的鼻内免疫可以激发有效的体液免疫反应，防止小鼠流感病毒感染和体重减轻。用 I 型干扰素和 A 型流感病毒免疫的小鼠会产生高水平的血清和粘膜抗体，以有效消除肺部的病毒。然而，人类研究表明，在血清血凝抑制小鼠和中和抗体反应小鼠中，I 型干扰素 IFN 显着增加。小鼠干扰素 IFN-β 和流感灭活疫苗的鼻腔给药显着降低了流感病毒的致死剂量，这是对小鼠死亡的挑战。小鼠 I 型干扰素与致死剂量的心脏病毒、水疱性口炎病毒或水痘-带状疱疹病毒的口服给药可显着提高小鼠的存活率。

痘病毒和干扰素ε的鼻内免疫增加了肺特异性CD8+CD107a+干扰素-γ+的表达。它增强淋巴细胞肺泡过滤，减少炎症，改善小鼠肺淋巴结的功能性/细胞毒性 CD8 + CD4 + T 细胞亚群 (CD3hiCCR7hiCD62Llo) 的功能，并增强快速肺清除。

I型干扰素的免疫刺激作用高度依赖于粘膜给药的时间和剂量。例如，给予免疫干扰素会抑制免疫球蛋白的产生和 B 细胞转化。此外，高剂量的I型干扰素具有免疫抑制作用。同时，I型干扰素在自身免疫性疾病和炎症的情况下被认为是一种免疫抑制剂。一些报告表明，使用 I 型干扰素不利于消除有害病原体。这表明需要进一步研究 I 型干扰素作为免疫调节剂或免疫抑制剂的神秘作用。然而，它并不限于I型干扰素的转运位置、调节机制、最佳剂量和持续时间，以及疾病和环境条件。

IFN-γ FN-γ 主要由 T 和K 细胞产生，并对抗原或有丝分裂原有反应。 T 细胞的激活和适应性免疫的建立起重要作用。致死剂量的小鼠干扰素-γ 和流感灭活疫苗对小鼠的生存构成了挑战。进一步分析表明，IFNγ综合组在感染早期IgA和IgG抗体滴度升高。同组的 HI 抗体滴度显着低于单独接种疫苗的晚期感染小鼠。口服致死剂量的心脏病毒和干扰素 IFNγ 可以显着提高小鼠的存活率。全身和粘膜抗原特异性 IgG1 和 IgA 抗体通过同时鼻内注射聚乳酸微胶囊 Versina 抗原和 IFN-γ 增强。然而，这种配方在预防小鼠模型中的全身细菌感染方面是有害的。通过饮用水向成年 HAM/ICR 小鼠提供低剂量小鼠 IFN-γγ。下面是一天后的鼠伤寒沙门氏菌挑战。与对照小鼠相比，干扰素 IFNγ 的应用显着延长了小鼠的存活时间。沙门氏菌侵入肠上皮细胞，使沙门氏菌生长繁殖。报告中观察到副作用。与 I 型干扰素一样，IFN-γ 粘膜治疗的剂量和免疫程序 γ 需要优化。

GM-CSF：粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF) 可改善抗原呈递细胞 (APC) 的募集和活化。人 GM-CSF 的鼻腔给药会增加兔血清 GM-CSF 水平并增加总白细胞计数。将 GM-CSF 鼻内给药至表达呼吸道合胞病毒SV 的重组小鼠后，肺抗原呈递细胞 (APC) 和细胞因子（包括 IFN-γ 和 IL-12p40）的水平显着增加。此外，GM-CSF 编码 Th2 到 Th1 类型的病毒-病毒特异性迁移。鼻内注射由小鼠质粒表达的 HIV DNA 疫苗和 GM-CSF 可诱导高水平的全身和粘膜抗原特异性抗体，并增强小鼠的迟发性超敏反应。小鼠 GM-CSF 和 β-淀粉样卵小鼠中腺病毒载体介导的鼻内免疫白色优势抗原特异性 IgG1 和 IgG2b 反应表明 GM-CSF 使 Th2 免疫反应极化。小鼠 GM-CSF 重组水泡性口炎病毒的表达在病毒感染和发病机制方面高度灭活。进一步的分析表明，遗传性 GM-CSF 可增强巨噬细胞募集、CD8 T 细胞记忆和小鼠免疫回忆反应。小鼠口服表达GM-CSF的重组狂犬病毒，与

亲本病毒相比，增加外周DCS和免疫B细胞数量，提高适应性免疫反应水平，增强病毒抵抗力，可以做到。 GM-CSF 的鼻内给药表达了灭活的 HSV，可诱导针对病毒的保护性免疫反应并降低小鼠使用的致死剂量。向小鼠鼻腔给药表达 GM-CSF 的 BCG 疫苗可显着增加肺 DC 的数量和免疫调节细胞因子 IL-12 的分泌。相应地，抗原特异性 CD4 + T 细胞在纵隔淋巴结和肺中增加。更重要的是，与仅用 BCG 免疫的小鼠相比，BCG：GM-CSF 可以显着降低结核分枝杆菌感染的剂量。基于上述证据，GM-CSF 的共同给药促进了 APC 向抗原的募集，从而启动了免疫反应。

肿瘤坏死因子（TNF）家族：肿瘤坏死因子（TNF）/肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族对于维持免疫系统的稳态非常重要。它对炎症和宿主防御有很好的保护作用。肿瘤坏死因子-α 与抗原一起鼻内使用，以诱导小鼠产生抗原特异性 IgG 和粘膜 IgA 抗体。通过细胞因子分析，TNF-α 的粘膜应用可能引发 Th2 型免疫反应。小鼠实验表明，TNF-α的辅助作用是有效且安全的，TNF-α免疫球蛋白至少部分与上皮通透性增加有关。 HIV 突变体和 TNF-α 免疫佐剂用作粘膜疫苗以诱导抗原特异性 IgG。当通过小鼠的鼻腔给药时，它会引起局部或远处粘膜 IgA 抗体反应。 TNF 家族的其他成员也在小鼠中进行了粘膜佐剂的测试。经鼻给予 TL1A 或 APRIL 抗原可诱导强抗原特异性粘膜和体液免疫。有趣的是，肿瘤坏死因子和 CTB 诱导的免疫反应在大小上相当，表明这些佐剂候选物有望取代毒素佐剂。

IL-1：不同类型细胞分泌的IL-1发挥多种宿主免疫系统作用，包括上调和下调许多其他参与趋化因子、黏附和细胞分化的细胞因子，它是一种炎性细胞因子。还有基因迁移。可溶性抗原与人 IL-1α 或 IL-1β 小鼠的鼻腔免疫相结合，产生体液和细胞介导的免疫。它对应于抗原与CT佐剂之间的反应。抗原与 IL-1α 或 IL-1β 的组合显着增加抗原特异性血清 IgG、阴道 IgG、IgA、全身迟发性超敏反应和淋巴细胞增殖反应。 IL-1 小鼠 α 的鼻腔给药诱导有效的全身和粘膜免疫反应，这取决于基质细胞中 IL-1R1 的表达。此外，IL-1α 诱导的适应性免疫依赖于 CD11c + 细胞。在小鼠鼻腔免疫后，IL-1α 在诱导 HIV 特异性血清 IgG 方面显示出显着的佐剂活性。此外，在小鼠中用 IL-1α 和 HIV 抗原进行鼻腔免疫后，可诱导显着的 CTL 反应和抗原特异性 IFN-γ 分泌细胞。此外，在灵长类动物模型中，鼻腔给药人 IL-1α 已被证明是安全和可接受的。由于链球菌蛋白抗原和人 IL-1、扁桃体使用比单独使用抗原更高水平的粘膜 IgA 和血清 IgG 抗体。对链球菌的迟发性超敏反应通过耳朵肿胀和 IFN-γ 水平升高得到证实，并且仅在 IL-1 免疫的兔子中发现。流感病毒血凝素 (HA) 和小鼠 IL-1α/β 的鼻腔给药导致 Th1 和 Th2 细胞因子以及全身 IgG 和粘膜 IgA 抗体的增加。此外，小鼠 IL-1α/β 和 HA 共同给药以防止流感病毒的致命感染。在小鼠体内注射致死剂量的肺炎链球菌后，鼻腔给药人 IL-1β 佐剂与明矾佐剂的皮下免疫作用一样有效，提供可比的抗体水平和保护。皮下免疫 与 ISA-51（油中水乳化佐剂）和鼻腔 CTX 佐剂一样，IL-1β 是一种有效的鼻腔疫苗佐剂，可诱导机体产生针对全身性破伤风痉挛的保护性免疫。虽然 IL-1 佐剂活性非常有效，但 IL-1 的多效性很容易引发不良免疫反应，而且 IL-1 粘膜佐剂需要明确的优化程序......

IL-2：IL-2 主要由 T 细胞在遇到抗原后产生，并在免疫反应过程中帮助 T 细胞生长、增殖和分化。当活的乳酸乳球菌用作鼻腔递送载体时，小鼠 IL-2 中的细菌表达增强了抗原（破伤风毒素 C 片段）的特异性免疫反应。此外，DNA 疫苗和质粒表达 IL-2 并诱导 Th1 免疫反应。编码 IL-2 的鼻内递送质粒将 TT 或 CT 诱导的 Th1 型反应传递到 Th2 型免疫反应。口服表达质粒的免疫球蛋白 IL-2/Ig 后，抗原特异性 IFN-γ、IL-2 和 IL-4 的产生增强。此外，IL-2/Ig基因法可引起高CTL活性和高水平的黏膜/血清抗体。鸡流鼻涕免疫后，灭活禽流感病毒与IL-2结合，可增强局部免疫反应。

IL-4和IL-5：在正反馈回路中，细胞因子IL-4诱导T细胞从幼稚的Th0细胞分化为Th2细胞，从而产生额外的IL-4、此外，IL-4 还参与 B 和 T 细胞的增殖以及 B 细胞分化为浆细胞的激活。小鼠免疫原性 HIV 抗原和小鼠 IL-4 滴鼻剂可诱导高水平的全身和粘膜抗原特异性抗体。此外，IL-4 表达质粒主要诱导血清 IgG1 亚型，但显着抑制延迟超敏反应和 CTL 反应。聚 L-乳酸微胶囊 V 耶尔森氏菌抗原和 IL-4 鼻内免疫诱导的全身和粘膜抗原特异性 IgG 和 IgA。然而，这种结合疫苗可以降低细菌注射后小鼠的存活率。

IL-5 是由 Th2 细胞产生的。肥大细胞刺激 B 细胞增殖，增加免疫球蛋白分泌，并介导嗜酸性粒细胞活化。用小鼠 IL-5 表达的腺病毒对小鼠进行鼻内接种会增加肺灌洗液中病毒特异性 IgA 抗体的滴度。

IL-6：IL-6 是一种调节 T 和 B 细胞的多效细胞因子。通过小鼠腺病毒鼻内接种 IL-6 可增加小鼠肺灌洗液中的病毒特异性 IgA/G 滴度。在表达腺病毒免疫小鼠的肺淋巴细胞 IL-6 中，经常出现病毒特异性抗体分泌细胞。组织学分析表明，在 pIL-6 接种部位积累了大量的单核细胞。

IL-12 由树突细胞、巨噬细胞和人类 B 淋巴母细胞自然产生。它通常诱导 Th1 反应并刺激K、T 和 B 细胞产生 IFN-γ 和 TNF-α。在通过鼻腔用 IL-12 免疫的小鼠中，IFN-γ 和 IL-10 的 mRNA 转录继续增加。使用 HIV 基因抗原和质粒在小鼠鼻子中表达 IL-12 可诱导 Th1 和 Th2 反应。此外，用 IL-12 和 HIV 抗原免疫小鼠后，高水平的 HIV 特异性 CTL 和迟发性超敏反应得到增强。 IL-12经鼻给药后，血清卵清蛋白特异性抗体IgG2a、IgG2b和IgG3水平显着升高，但血清IgG1受到抑制。通过 TT 和 CT 结合 IL-12 对小鼠进行鼻内免疫，增加了 TT 特异性 CD4 + T 细胞的 IFN-γ 分泌，并减少了 Th2 位点因子的分泌。这意味着 CT 诱导的免疫反应转变为 Th1 型。

IL-15 IL-15 主要由单核巨噬细胞分泌，诱导先天性和适应性免疫，如自然杀伤细胞和 T 细胞的增殖。

IL-18 IL-18 诱导 Th1 细胞、NK 细胞、CTL 细胞活化、IFN-γ 产生，并调节炎症细胞因子如 IL-2 和 IL-12 的合成。它减少了小鼠 IL-18 和 HIV 抗原鼻腔免疫后诱导的显着 CTL 反应和抗原特异性 IFN-γ 分泌细胞。

FLT3LFMS 相关的酪氨酸激酶-3 配体 (Flt3L) 可刺激 T 细胞、B 细胞、NK 细胞和 DC 等各种血细胞祖细胞的增殖和分化。 OVA 特异性粘膜和血浆免疫反应由 OVA 的鼻腔给药引起。与单独的 OVA 相比，质粒编码的小鼠 Flt3L 倾向于表现出 Th2 型免疫反应。