虽然佐剂已被用于大多数灭活疫苗的制备中，但其本身的发展却非常缓慢。到目前为止，仍少有佐剂被批准用于人类。自上世纪20年代铝盐（明矾）开始用于制备破伤风和白喉类毒素后，我们不得不等到90年代才看到第一批含有“新”佐剂（即水包油MF59作为老年人流感疫苗的一部分）的疫苗被批准上市。进入21世纪后，又相继有佐剂疫苗被批准上市：预防禽流感病毒（含AS03）、乙型肝炎病毒（HBV）和人乳头瘤病毒（HPV）（均含有AS04）是带状疱疹病毒（含AS01）和HBV（含CpG）的疫苗连续获批（表1）。 

表1 本综述中讨论的佐剂的成分。

^a有关参考文献，请参阅文本

^b3-O-脱酰基-4′-单磷酰脂质A

c 皂树（Quillaja saponaria Molina），组分21

新佐剂疫苗的这种相对缓慢的开发周期是由几个因素导致的。对佐剂的需求主要原子使用更纯组分（例如纯化的重组抗原）的更安全的疫苗。与减毒活性或灭活的全细胞疫苗这些拥有由各种免疫刺激成分（如细胞壁的细菌成分、遗传物质）介导的内在佐剂活性的疫苗相比，这些更安全的疫苗表现出较低的免疫原性。为了证明佐剂在普通抗原上的附加价值，需要产生更多的证据来验证佐剂的使用，从而增加了疫苗研制的时间。特别是，人们开发了佐剂疫苗以达到一个用更经典的方法或以铝佐剂为基础的疫苗无法达到的免疫反应的水平和质量，例如疟疾或HIV疫苗的开发。由于绝大多数现有疫苗都针对健康受试者，因此对其安全性的评估至关重要。这意味着对于含有新佐剂（即除铝盐之外的佐剂）的疫苗，有必要在佐剂化疫苗获得监管机构批准之前，建立一个足够大的涵盖不同年龄个体的安全性数据库。这需要进行大规模的有适当样本量的临床III期研究，并且需要数年的时间。

尽管在20世纪90年代发现了Toll样受体（TLR），并且在后来相继发现更多的先天免疫系统的模式识别受体，但对于那些不通过这些受体起作用的佐剂，如铝盐和乳剂，仍存有一些认知差距。更早地了解佐剂的作用机制可能有助于加速佐剂的发展，因为发现安全的生物标志物和疾病保护的相关性将有助于评估开发中的佐剂疫苗的效力和安全性。新技术，如系统疫苗学，被更早的应用于用新型佐剂配制而成的疫苗的检测中，希望能加速它们的开发，并最终将其引入临床实践。

在本综述中，我们将讨论当前临床实践中使用的佐剂的作用机制和免疫生物学作用。该专题研究中的其他综述将涵盖其他仍处于不同开发阶段的疫苗佐剂。

尽管铝盐在疫苗中已被普遍使用，但我们今天所知道的大部分信息都来自于观察，而不是专门针对人类的机理研究。

人们普遍认为，在小鼠中，铝盐是Th2型免疫反应的有效诱导剂。目前尚不清楚这种Th2偏向是否也存在于人类身上。总的来说，当对人类进行评估时，铝盐并不是T细胞应答的有效诱导剂。这可能是由于与TLR刺激相比，它对先天免疫系统缺乏有效刺激。在动物身上，铝盐被证明可以刺激产生一定程度的炎症，尽管这在很大程度上取决于注射部位和铝盐类型。现在很清楚的是，铝佐剂的佐剂活性不能简单地用“储库效应”来解释，正如使用放射性标记抗原接种后切除接种位点皮肤的研究结果所示。

铝盐引起先天性刺激的信号仍然是一个争论的问题。它们的佐剂活性不是通过TLR-依赖性信号发生的，因为当给予铝佐剂抗原给MYD88和TIF敲除小鼠时，对T细胞依赖性抗原的抗体应答保持不变。铝佐剂的确切分子靶点一直难以确定，直到有不同的研究小组报道称，在小鼠中该靶点可能是Nod样受体蛋白3（NLRP3）。的确，NLRP3-或Caspase 1-缺陷小鼠对铝佐剂抗原（例如Dt/TT、OVA或HSA）的抗体反应受损。然而，其他人无法再现这种效应。最近有人假设，铝晶体的吞噬作用可以在激活NLRP3的基础上，通过吞噬溶酶体的溶胀和破裂，随后释放组织蛋白酶B到的细胞质中，参与Caspase 1的激活和IL-1β的释放。虽然这些假设很吸引人，但需要在人类身上验证。对健康人类志愿者首先用canakinumab（一种针对IL-1β的人单克隆抗体mAb）进行治疗，然后用氢氧化铝佐剂-脑膜炎球菌结合疫苗进行免疫，观察到的对疫苗的抗体反应与在没有接受过mAb治疗的对照组中没有差异。这一结果不支持“对IL-1β的直接作用”的假设。我们仍需要进一步的研究来揭示铝盐佐剂活性的实际分子机制。另外，仍有待发现的内在应激信号可能是在小鼠中观察到的效应的原因。

小鼠中的基因表达分析显示，促炎途径（包括IL-1β）也常见于其他佐剂，如MF59和CpG [19]。在该研究中，312个上调基因中只有24个对铝佐剂具有特异性。此外，与MF59和CpG相比，一些细胞因子和趋化因子（包括IL-1β）的局部表达被延迟，正如MHC I类和II类的表达一样。最后，与其他佐剂相比，铝盐未能在外周血中诱导可检出的细胞因子。虽然能够促进抗原呈递细胞（APC）的抗原摄取，但铝盐不能直接激活树突状细胞（DC），这表明APC激活可能是由间接体内局部炎症而非铝佐剂本身触发的。这可以解释为什么铝盐不是细胞免疫的强诱导剂。

最近对恒河猴的研究证实并扩展了在小鼠中的大部分观察结果。用铝佐剂的HIV Env疫苗免疫非人灵长类动物（NHP）会诱导中性粒细胞、单核细胞和DC向肌肉的浸润，这与其他佐剂引起的浸润相当；然而，这种浸润在引流淋巴结（LN）中不太明显，与所描述的铝佐剂的生物分布一致。此外，铝佐剂还诱导肌肉中DC和单核细胞上共刺激分子的上调或下调，以及抗原阳性（Env⁺）骨髓细胞和浆细胞样树突状细胞向引流淋巴结的迁移。然而，与其他佐剂相比，这些效应与铝佐剂Env可以诱导T滤泡辅助性（Tfh） CD4⁺细胞（CD3⁺ CD4⁺ CXCR5^high，PD-1^high），以及在引流淋巴结中形成生发中心（GC）的能力不符（见下文）。

在另一项使用不同佐剂配制的HIV Env抗原免疫非人灵长类动物的研究中，铝佐剂在诱导高且持续水平的抗Env抗体方面的表现不如其他佐剂，并且ELISPOT显示，它无法诱导Ag特异性IFN-γ或产生IL-4的细胞。应该注意的是，在非人灵长类动物中观察到的佐剂之间的这种差异在使用小鼠进行的类似实验中并不明显。与在小鼠中报道的结果一致，一些炎症和髓系相关基因模块被上调，而未检测到血清细胞因子的增加。值得注意的是，不同的佐剂诱导的抗体在质量上有所不同，并可能具有不同的效应功能。例如，接种铝佐剂Env疫苗后产生的抗体在体外可诱导NK细胞最大程度的产生IFN-γ。

我们尚不知如何将这些在动物模型中观察到的结果转化到人类身上。HBV疫苗由吸附在氢氧化铝上的乙型肝炎表面抗原（HBsAg）组成。与其他佐剂相比，该疫苗在对HBsAg不敏感的年轻人中引发了非常微弱的先天反应（通过血细胞因子或选定的基因表达进行评估），这与较低的HBsAg抗体和T细胞反应有关。其他铝佐剂疫苗也有类似的发现（GDG，个人通讯）。血液中不存在显著的先天反应并不一定意味着铝盐不会在注射部位引发炎症信号，它至少表明，对动物数据的解释应该谨慎。另一方面，与动物相比，非佐剂的一些其他因素可能也会导致在人类中差异。例如，一项针对人类的研究表明，HBV疫苗接种可上调不同年龄段受试者的不同基因模块：在年轻受试者中是参与B细胞信号传导的转录模块、TCR信号传导和抗病毒反应；而在年长的受试者中则是参与炎症反应的转录模块、细胞迁移及II型干扰素。这项研究表明，我们所观察到的对同一种疫苗的不同反应更大程度上受接种对象的年龄的影响，而不是受佐剂本身的影响。

铝盐已被用作开发新型佐剂的平台，主要由吸附在铝佐剂上的各种TLR激动剂组成。其中一种被称为佐剂系统AS04的，已作为获批的HPV和HBV疫苗的一部分被应用于临床实践中。

具体地说，AS04是由3-O-脱酰基-4′-单磷酰脂质A（MPL）与铝盐配制而成，前者是从明尼苏达沙门氏菌中提取的脱毒的脂多糖（LPS）。在小鼠中的研究表明，当吸附在铝盐上时，MPL通过TLR4保留其完整的免疫刺激活性。AS04使TLR4活化，进而导致在注射部位的肌肉和引流淋巴结中细胞因子的快速（在3-6小时内）产生和细胞募集。在注射后第一天内观察到活化的负载抗原的单核细胞和树突状细胞的增加，这些进而转化为抗原特异性T和B细胞的活化，以及强且持久的抗体和细胞应答的诱导。铝盐似乎不与MPL起协同增强的作用，但MPL和AS04的对比显示，铝盐的存在延长了MPL在注射部位诱导的细胞因子反应。因此，AS04的免疫刺激作用主要是由于先天细胞上的TLR4，因为在人体中不表达TLR4的淋巴细胞不直接对AS04起反应。

与短暂性和局部炎症反应一致，AS04必须与抗原共同接种或在抗原接种后1天内在相同的注射部位施用。最近使用与不同佐剂配制的HBV疫苗的研究证实，存在于HBV疫苗中的AS04能够触发人类的先天免疫，但其水平低于其他更有效的佐剂。与用铝盐佐剂化的HBV疫苗相比，在接种含有AS04的HBV疫苗后，血清中的C-反应蛋白（CRP）和IL-6有少许提高。尽管如此，HBsAg特异性T细胞和抗体的水平高于用铝盐佐剂化的HBV疫苗诱导的水平。

与用铝盐佐剂的相同疫苗相比，用AS04佐剂的HBV和HPV疫苗均诱导高水平的抗体，证明了TLR4激动剂MPL在人体中的附加值。这种较高的免疫原性转化为HPV 16/18疫苗对癌前宫颈病变发展的高而持久的效力。现有数据显示，该疫苗的效力在初次免疫的9年后仍接近甚至达到100％。一些数据表明，该疫苗甚至对一些非疫苗型别的HPV也有保护效力。这可能是由于交叉中和抗体的产生，或通过可能由AS04触发的其他细胞介导的机制。这种广泛的免疫原性和效力和用水包油佐剂配制的流感疫苗的情况类似（见下文）。我们需要进一步的研究，以了解AS04佐剂HPV疫苗这一有益作用背后的确切机制。

长期以来，乳剂一直被用作疫苗佐剂，但我们不得不等到上个世纪的最后几年才将其批准用于人类。之所以发生这种情况，是因为第一代佐剂疫苗中使用的矿物油无法被代谢，另外，尽管它们是抗体反应的强效增效剂，但却引起了不被吸收的无菌脓肿。使用可完全代谢的油开发的水包油乳剂（如MF59）以及基于乳剂的佐剂系统（如AS03）解决了这一问题，并首先开发了改进的季节性灭活流感疫苗，然后开发了针对禽流感的疫苗（H5N1和后来的其他菌株）及最终对抗大流行性流感的疫苗（2009年的H1N1）。这些疫苗现已在欧洲和美国获得批准（例如适用于老年人及儿童（仅限加拿大）的MF59佐剂季节性灭活疫苗；在欧洲获批的MF59-和AS03-佐剂大流行疫苗；在美国获批的用于储备的MF59-和AS03-佐剂的H5N1禽流感疫苗）。它们还与其他各种不同抗原一起，被广泛用于各类人群中，例如成人、老人、儿童、甚至新生儿、孕妇等。总之，已被全世界数百万人使用的乳剂佐剂疫苗的益处和安全性现已得到很好的证实。

水包油乳剂（MF59、AS03、AF03，见表1）的常见成分是角鲨烯，它是一种人体经胆固醇合成途径合成的可完全代谢的脂类。除了明确定义的乳剂稳定剂之外，这些佐剂之一（AS03）还含有免疫刺激剂α-生育酚（维生素E），因此它被称为佐剂系统。

与铝盐相比，水包油乳剂是更强的佐剂，并且具有不同的作用机理。但二者有两个共同点：（i）它们的作用方式并非通过TLR结合；（ii）它们的开发，如同铝佐剂一样，是基于经验及一种相当古老的用于制备化合物的技术的，而对它们的免疫刺激特性的机制缺乏坚实的了解。因此，和铝盐类似，与乳剂的佐剂活性相关的分子机制也尚不明确。

就像在许多案例中一样，我们对乳剂作用机制的有限了解都是来自于对小鼠的研究，而直到最近，才有来自于对非人灵长类动物和人类的研究。在小鼠中，MF59可在不诱导储库效应的情况下促进注射部位细胞的局部活化及DC的抗原摄取，从而导致单核CD11b和F4/80⁺细胞的募集。免疫后2天，发现乳剂存在于引流淋巴结的被膜下淋巴窦中的CD80⁺ CD86⁺ MHC II+类，CD11c⁺，CD11b⁺细胞中。就炎症反应的程度而言，MF59在上调与先天免疫反应相关的基因（如IL-1b、caspase-1、Ccr2及其配体（Ccl2、Ccl7和Ccl8））方面比CpG和铝盐更有效。最近的数据显示，MF59而非如氢氧化铝或磷酸钙等的其他佐剂，可诱导细胞外ATP从肌肉释放，这可能作为一个内源性危险信号。总的来说这表明，感知乳剂中的脂滴会触发内源性应激信号的释放，从而导致先天免疫途径的激活。此外，与其他佐剂相比，MF59促进CD11b⁺细胞快速流入肌肉。MHC II⁺细胞也在4天内在肌肉中募集，表明CD11b⁺细胞分化为表达高水平的MHC II类的功能性炎性树突状细胞。总之，虽然不能在体外直接激活树突状细胞，但MF59可以产生以多种细胞因子表达为特征的局部免疫刺激环境，从而通过与TLR非依赖性机制间接激活树突状细胞。类似的效果在AS03中也有报道。因此，单核细胞衍生的细胞而非真正的树突状细胞似乎在乳剂的作用模式中起了重要作用。除了在注射部位募集和激活细胞外，乳剂还有利于抗原呈递细胞摄取抗原并将其转运至引流淋巴结。AS03中免疫刺激剂α-生育酚的存在与单核细胞对抗原的摄取增加，CCL2、CCL3、IL-6、CSF3和CXCL1的表达增加，以及更高的抗体应答相关。

与其瞬时和局部效应一致，乳剂需要与抗原共同定位，并且仅在1-2天的有限时间段内对抗原特异性反应产生影响，正如AS03那样。这与生物分布研究的结果一致：AS03的成分被迅速地从注射部位清除。重要的是，在乳剂中形成脂滴是佐剂效应所必需的，因为单独的角鲨烯对共同施用的抗原的免疫原性没有影响。最后，乳剂在增强抗体反应上优于铝盐的优势也可能与其可以促进有效Tfh反应的能力有关。实际上，MF59促进了有效的可控制生发中心（GC）B细胞反应程度的Tfh反应，该反应在3周龄小鼠中已经可以完全发挥作用。

最近，在用MF59配制的重组HIV Env蛋白进行肌内免疫的非人灵长类动物中进行的研究中，证实了许多上述发现。佐剂在注射部位诱导免疫细胞的快速浸润，中性粒细胞、单核细胞和树突状细胞摄取Env，并且仅在引流注射部位的淋巴结中有这些细胞的增多。从引流淋巴结中分离的单核细胞、树突状细胞和一定程度的中性粒细胞在体外刺激T细胞方面是有效的。此外，与在小鼠中观察到的一样，MF59促进T细胞的活化，进而转化为增多的Tfh细胞分化和生发中心（GC）的形成。

在人类中，与无佐剂（无论是禽流感疫苗还是大流行流感）疫苗相比，MF59或AS03佐剂流感疫苗一直表现出更高的免疫原性。此外，两者都提高了因流感和流感相关疾病住院治疗的效果，MF59和AS03也对提高幼儿季节性或大流行性流感和CMV阴性母亲中的巨细胞病毒（CMV）的疗效有所贡献。

这些有益作用在人类身上的确切机制仍未被充分了解。然而，正如动物模型所证明的那样，乳剂驱动早期炎症的能力也在人类身上得到了证明。在接种佐剂或非佐剂流感疫苗的儿童的转录水平上，研究了MF59对先天免疫的影响。MF59的存在在第1天诱导了I型干扰素表达的快速提高，这与加强后抗体应答的增强呈正相关。在接受无佐剂流感疫苗的儿童中，这种反应较弱且延迟（至第7天）。这些数据支持这样的观点，即先天免疫系统水平的这些早期事件是随后通过产生Tfh细胞和树突状细胞诱导适应性抗原特异性免疫的先决条件。这将转化为能够产生高亲和力抗原特异性抗体的B细胞的激活，并分化成长寿记忆B细胞（MBC）。因此，在接种MF59佐剂的流感疫苗后7天，人类也显示出抗原特异性Tfh的产生；Tfh细胞的增加也与抗体对疫苗的反应增强有关。

在用AS03佐剂化的A/H1N1大流行性流感疫苗接种后7天使用浆细胞的高通量B细胞受体测序，可以区分最近从初始B细胞激活的细胞和由记忆回忆激活的细胞的序列。这表明佐剂的双重作用：通过增加初始B细胞的活化以及扩大已存在的BMC池。事实上，现有数据支持这样的观点，即用MF59佐剂化的季节性、大流行性流感或禽流感疫苗免疫接种后，抗原特异性IgG BMC的含量要高得多，并且它可以在初次接种后的6-8年内在加强后迅速增多。有趣的是，在初次接种时接受含有MF59或含有AS02（含有MPL和QS-21的水包油乳剂）的H5N1疫苗的成人中，增强后的扩增更为强烈。此外，MF59与季节性流感疫苗的共同存在显着增强了可交叉中和漂移的A/H3N2流感病毒株以及漂移的A/H5N1流感病毒的抗体的产生，这些抗体的亲和力同时显着增加。与使用大流行A/H1N1疫苗免疫的成人相比，这在婴儿和青少年中更为明显，在注射了辅以MF59的A/H5N1疫苗也更加明显。这些研究中的一个独特发现是，与仅含H5N1的以及铝佐剂H5N1疫苗相比，油包水佐剂诱导了主要针对含有结合位点的HA的球状头部的HA1区域的IgG抗体。接种前抗体和由单独抗原或铝佐剂疫苗诱导的抗体则主要针对HA的茎区（HA2）。AS03佐剂的禽流感疫苗也给出了类似的结果。对来自接种MF59佐剂的H1N1大流行性流感疫苗的受试者的单克隆抗体的研究表明，这些抗体识别出野生型病毒；对于非佐剂疫苗而言，其诱导的抗体主要针对适应鸡胚的病毒株。这表明水包油佐剂疫苗比无佐剂疫苗更有效，符合儿童III期效力试验和老年人有效性研究的数据。

所有佐剂疫苗的共同点是，当使用乳剂时，在疫苗接种后观察到短期的局部和全身症状（通常称为反应原性）的增加。反应原性的机制尚未获得详细的研究，并且目前还没有确定的包括佐剂疫苗在内的疫苗反应原性的生物标志物。在对用AS03佐剂A/H1N1大流行性流感疫苗接种的英国成人一项研究的报告显示，在那些产生中/高强度不良反应的个体中，一小部分基因表达水平较高，但尚不清楚这些基因是否与临床症状直接相关。有趣的是，产生中/高不良反应的相同受试者在接种疫苗前后过表达了许多B细胞基因，这一特征CD27^–CD38^highCD24^high过渡性B细胞的接种前过表达相关。在接种其他水包油佐剂（GDG，未发表）后很早就出现了B细胞特征。因此，需要确定这些特征是对于一种特定佐剂还是对于一个系列的佐剂具有特异性，或者可以代表一种对反应原性倾向的共同特征，这种倾向在具有特定的疫苗接种前表型的个体或具有定义的、仍未确定的遗传特征的个体中更为明显。

AS01是个独特的佐剂，因为它含有两个已知具有佐剂特性的独立的免疫刺激分子，即MPL和皂苷QS-21。QS-21是从皂树（Quillaja saponaria Molina）的树皮提取物中纯化的三萜糖苷（组分21），其在动物研究中已知可以增强抗体应答和促进特异性T细胞应答。MPL和QS-21在胆固醇存在下一起配制在脂质体中，以消除QS-21的溶血活性。虽然MPL的作用方式已经明确定义，但直到最近人们才提出了一些关于QS-21佐剂原性的分子机理。在肌肉注射后，QS-21靶向引流注射部位的淋巴结中的包膜下巨噬细胞，并激活caspase-1。尽管在体外，capsase-1的活化是NLRP3依赖性的，但NRLP3在体内似乎不参与佐剂活性。当配制在脂质体中时，QS-21通过胆固醇依赖性内吞作用发出信号，随后是溶酶体去稳定化和Syk激酶活化，这与其他佐剂（例如铝佐剂）类似。总的来说，AS01组分对先天途径和细胞的特异性激活是至关重要的，因为已经观察到单独缺失TLR4、caspase-1或包膜下巨噬细胞会影响AS01在小鼠模型中的佐剂效应。

AS01最初是为了促进细胞除了抗体之外的持续反应而开发的，目的是为了开发针对病原体的疫苗，而细胞免疫被认为在这种保护中起关键作用 [9]。AS01现在已经在几种候选疫苗中进行了评估，并显示出，无论使用何种抗原、年龄或特定的免疫条件，AS01都能持续增加抗体和T细胞的反应。重要的是，这种增强的免疫原性转化为临床疗效，使恶性疟原虫疟疾疫苗和带状疱疹疫苗的开发成为可能。

与其他佐剂的情况一样，关于AS01的作用机制的大部分知识都来自于对动物的研究——小鼠和非人灵长类动物——在这些研究中，佐剂是用不同的抗原配制而成的（例如亚单位带状疱疹疫苗中含有的VZV抗原gE、卵清蛋白、HBsAg等）。最近，一些临床研究使用该佐剂（全剂量的免疫刺激剂，称为AS01_B，或半剂量，称为AS01_E）与HBsAg一起给药并与其他佐剂（铝佐剂、AS04、AS03、CpG）进行比较，另外，还有对使用RTS,S接种疫苗后用恶性疟原虫攻毒志愿者的研究，这些研究都给出了一些额外的信息。

其实，来自小鼠的数据显示，AS01诱导类似的先天免疫系统的局部活化，如先前对乳剂或基于TLR配体的佐剂所述的那样。然而，AS01可以更快地引流到淋巴结并且更有效地激活更广泛的APC库，包括常驻和单核细胞衍生的树突细胞。此外，与铝佐剂或乳剂相比，AS01在个体细胞水平上不增加抗原摄取本身，但它增加携带抗原的细胞的数量。

至于其他佐剂，AS01必须在同一地点或1-2天的时间窗口内释放，才能观察到增强的抗体和T细胞反应。使AS01与本综述中描述的其他佐剂不同的是MPL和QS-21之间观察到的协同效应，这是通过组合两种不同的免疫刺激剂获得的基本优势。一个引人注目的特征是，AS01能够诱导无法由任何一种成分单独引发的新途径。这些出现的途径其中之一是IFN-γ相关的。在体内阻断IFN-γ消除了MPL和QS-21的协同作用，其特征在于对共同施用的抗原（即表达IL-2、IFN-γ和TNF-α）特异的多功能CD4⁺ T细胞的增加，而并非依赖于所使用的抗原。用AS01佐剂疫苗免疫后几小时，由IL-12和IL-18和巨噬细胞介导的MPL和QS-21的协同作用引发了引流淋巴结中的细胞快速产生IFN-γ（主要是NK细胞）。NK细胞早期产生IFN-γ对于树突状细胞的最佳活化和通过AS01佐剂化疫苗诱导Th1型功能性免疫是必需的。虽然是在小鼠中发现了该机制，但在注射AS01的猕猴的淋巴结中也观察到了类似的IFN-γ产生。在接种RTS,S疟疾疫苗的人中，在第1天血清IFN-γ的增加，以及产生细胞因子的抗原特异性CD4⁺ T细胞频率的增加也很明显。

在上述的使用HBsAg的比较临床研究中，使用AS01中配制的HBsAg，最显著的是全剂量AS01_B，是最有效的先天反应诱导剂，主要在两剂后检测到。早在免疫后24小时就观察到CRP、有限数量的细胞因子（IL-6、IFN-γ和IP-10）以及单核细胞的短暂增加，在1-3天内消退至基线。在第二剂疫苗后，主要观察到细胞因子和与这些细胞因子相关的选定基因的表达增加，特别是IFN-γ和IP-10以及相应的IFN可诱导基因（例如STAT1、IRF1、MX1和CXCL10）。有趣的是，AS01和AS03之间的这种先天特征是相似的。然而，AS01佐剂是促进HBsAg特异性抗体和CD4⁺ T细胞的最有效的佐剂，并且还与更高的反应原性症状报告相关。实际上，先天特征的强度一方面与抗原特异性反应的水平相关，另一方面与反应原性症状的水平相关。值得注意的是，AS03的一项区别在于：与使用AS03佐剂的HBsAg疫苗相比，使用AS01_B或AS01_E佐剂的HBsAg疫苗接种后1天，更多受试者的STAT1基因有轻微上调，这表明使用AS01时，在没有抗原特异性反应的情况下，在第一次接种时INF-γ反应就已存在（志愿者在本研究中对HBV不敏感）。令人惊讶的是，尽管佐剂之间诱导的抗原特异性CD4⁺ T细胞的总频率存在显着差异，但多功能CD4⁺ T细胞（即IL-2、IFN-γ和TNF-α阳性）的比例在各种佐剂间没有差异。这在某种程度上与直觉相反，因为固有信号的强度，尤其是Th1-极化的性质，将被期望导致更高的多功能性。

系统生物学方法也应用于研究中，其中RTS,S-接种的人类志愿者受到疟疾寄生虫的攻击，以试图鉴定与疫苗赋予的保护相关的潜在标志物。接种疫苗前的环子孢子蛋白（CSP）特异性抗体滴度与疟疾保护有关。此外，保护作用与B细胞和浆细胞的分子特征有关。有趣的是，血液中NK细胞的特征与保护作用呈负相关。这些数据似乎与小鼠和非人灵长类动物中观察到的结果——NK细胞早期产生IFN-γ，以及人类早期IFN-γ产生作为预防疟疾发作的潜在预测因子这一事实相矛盾。然而，血液中NK细胞数量的减少——这可能是在疫苗接种的部位募集的——可以解释人类攻毒模型中观察到的逆相关性。在一项类似的研究中，IFN-γ信号通路的表达等代表了预测疫苗赋予的抗恶性疟原虫疟疾保护的最佳模型。

我们仍需从机理上理解AS01在预防老年人带状疱疹和疱疹后神经痛的疫苗提供的高疗效中（甚至在年龄> 80岁的人中也有观察到）究竟起什么作用 [75-77]。很明显，该疫苗以某种方式克服了衰退或受损的免疫系统的这一局限性，并且AS01很有可能在这一过程中发挥了重要作用。尽管恢复对VZV的细胞免疫保护水平是所提出的机制之一，但可能还涉及到其他机制。了解这种保护机制需要在适当的临床研究中通过应用系统疫苗学的方法和整合有关年龄相关的免疫反应性衰退的知识来完成。然而，应该注意与年龄不同的因素（例如环境因素、合并症、虚弱、药理学治疗、免疫史）对感染及接种疫苗的免疫反应产生减弱作用的可能性。

过去二十年来，在开发新型疫苗佐剂方面取得了巨大进展，这些佐剂已经进入临床实践，并且在预防传染病方面有非常好的表现，例如在现实生活中的流感及由于HPV而导致和宫颈癌，以及最近在临床环境中的疟疾和带状疱疹。此外，新方法的应用，统称为系统疫苗学，已开始揭示成人、儿童和老年人中增强保护性免疫反应的潜在机制。这些知识对于预测与佐剂疫苗相关的任何潜在安全问题，以及可能更好地预测疗效特别重要。在这方面，免疫应答性与安全性和有效性的相关性变得至关重要。

需要考虑的一个重点是，大多数关于佐剂（包括铝佐剂）的机理研究，都是在小鼠身上进行的。小鼠模型的选择是合理的，因为容易接触到其淋巴器官并且可以精细地解剖免疫应答的各个方面。然而，到目前为止获得的大多数结果需要在人类中得到证实和验证。现有的在人类中获得的数据强调了这样一个事实，即如果动物（小鼠和非人灵长类动物）与人类之间存在共性，那么也有一些不应忽视的特性。例如，用水包油（例如MF59）佐剂化疫苗免疫小鼠可诱导强Th2型抗体和细胞应答，这在任何年龄段的人类中均未观察到。而在人类中，Th0-Th1特征倾向于占优势。另外，由这些佐剂诱导的基因转录物在小鼠和非人灵长类动物中也可能不同。因此，虽然模型对解决具体问题很有用，但这些问题应该在人类中得到验证。另外，同样重要的是要找到研究人类免疫反应的方法，使得我们不仅可以针对血液进行研究（如迄今为止通常所做的那样），而且在最合适的时间点在例如骨髓和引流淋巴结等的淋巴器官中也可展开研究。这些问题已开始得到解决。更重要的是，更好地了解初始免疫部位（注射部位）和保护作用的预期部位的免疫效应物，对于确保对血液中免疫应答参数的评估可以真实反映免疫反应至关重要。

基于上面讨论的内容，令人惊讶的是，尽管临床使用中不同佐剂的组成明显不同（铝佐剂、添加不同成分的水包油脂质佐剂等），在接种疫苗后的最初几个小时内表现出共同的炎症特征。这些差异更具定量性，并且更多地与触发的事件的动力学相关联。例如，用AS03佐剂的禽H5N1裂解疫苗免疫的受试者在接种后第1天显示与IFN信号传导相关的基因转录物（STAT1、IRF1、GP1），单核细胞、中性粒细胞、树突状细胞、NK细胞和血清细胞因子IL-6和IP-10的频率增加，与接种AS01佐剂的HBs Ag后的发现没有太大差别。此外，Burny等人的研究中以及另一项调查MF59佐剂的季节性三价疫苗的研究显示，在接种后一天观察到相似的保持在生理范围内的血清CRP的峰值，其后水平在疫苗接种2-3天后达到峰值（GDG，未发表）。随着进一步的研究的进行，先天反应中更微妙的差异可能会变得明显，这可能解释了由不同佐剂的疫苗引发的免疫反应的数量和质量的差异。这些差异也可能取决于疫苗抗原，因此这种佐剂比较的结论可能不一定适用于所有抗原。

佐剂的另一种常见行为是它们增加引流淋巴结中抗原负载细胞数量的能力。然而，我们所知的佐剂对APC的影响仅仅来自于在小鼠中进行的研究，以及最近在非人灵长类动物中的研究。在人类系统中的的信息很少（如果有的话）。这显然是一个值得详细研究的领域，当获得淋巴结材料的方法更广泛地可用并适用于临床研究时，这一领域将得到更好的理解。特别是，了解单核细胞衍生的树突状细胞与真正的树突状细胞在佐剂介导的人类细胞刺激中的相对作用是很重要的。

淋巴结的获得也将有助于验证与Tfh和生发中心形成相关的假说，特别是对于乳剂来说，对Tfh的作用已经得到证明。我们知道水包油佐剂MF59能够在小鼠的淋巴结中诱导Tfh和生发中心的形成，然而这种效应在人类中仍然是未知的，尽管一些基于外周血中Tfh频率的初步研究表明情况确实如此。佐剂，尤其是那些基于TLR激动剂的佐剂，之间存在明确的差异，这些差异是基于相关受体在某些细胞群体上的存在或缺失的。例如，AS04不能直接作用于B细胞，因为这些细胞缺乏TLR4，这表明它们对B细胞反应的免疫增强必须通过激活T细胞来介导。而水包油佐剂的情况可能不同，因为已知MF59可以激活初始和MBC，并能够显着扩大对禽流感H5N1或大流行H1N1流感病毒特异性的预先存在的MBC库。

迄今为止，在用佐剂疫苗接种疫苗后定义的参数或相关性大多数都是与群体相关的，很少从个体的角度出发。例如，保护的相关关系适用于个人，因为它们可以确定一个特定的人能否够被针对某种特定的疾病得到保护。这适用于成熟的疫苗，例如针对破伤风、白喉、HBV、Hib等的疫苗。不可否认的是，目前还有很多其他的佐剂疫苗的保护力和反应性的相关标记物尚无法在个体水平上定义。实际上，在迄今为止使用基因谱分析或其他系统生物学方法进行的大多数研究中，重要的变异性一直在个体间水平上显示出来。这种可变性使我们得很难直接将这些信息转化为新型佐剂疫苗有效性和/或安全性的预测因子。这些方面对于更好地理解机理非常重要，在开发新的佐剂和佐剂疫苗时必须加以考虑。

参考文献：

Del Giudice G, Rappuoli R, Didierlaurent AM.Correlates of adjuvanticity: A review on adjuvants in licensed vaccines.Semin Immunol. 2018 May 22. pii: S1044-5323(18)30051-4.

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