在全球疫苗研发的竞赛中，佐剂是提升疫苗效力的关键“助推器”。其中，以角鲨烯为基础的油水乳剂佐剂（如MF59、AS03等）因其能有效增强体液免疫应答，已被广泛应用于多种人用疫苗中。然而，这类佐剂中一个关键的成分——α-生育酚（α-tocopherol），虽然被证实能显著提升疫苗诱导的中和抗体水平和滤泡辅助性T细胞（Tfh）数量，但其背后具体的分子机制却始终笼罩在迷雾之中。更令人困惑的是，佐剂在发挥免疫增强作用的同时，往往伴随着注射部位红肿、发热等不良反应（即反应原性）。长期以来，科学界普遍认为佐剂的效力和反应原性如同硬币的两面，难以分割。但两者是否真的由同一套机制所控制？能否在分子和细胞水平上实现“解耦”，从而设计出“高效低副”的完美佐剂？这成为了疫苗学领域一个亟待解决的核心难题。
为了揭开这个谜团，一支研究团队在《npj Vaccines》上发表了一项突破性研究。他们以含有α-生育酚的角鲨烯佐剂A-910823为主要研究对象，系统深入地探究了其发挥免疫增强作用（效力）和引发不良反应（反应原性）的分子与细胞机制。研究发现，效力与反应原性竟然由截然不同、相互独立的信号通路和细胞类型所调控，这一发现挑战了传统认知，为未来设计更安全、高效的疫苗铺平了道路。
为了开展这项研究，研究人员综合运用了多项前沿技术。他们首先对接种疫苗后的小鼠引流淋巴结和肌肉组织进行了RNA测序（RNA-seq），以全景式地分析基因表达变化。通过流式细胞术（FCM）和细胞内染色（ICS），他们精确检测了不同免疫细胞亚群中IL-1α和IL-1β的蛋白表达水平。为了追踪佐剂在体内的去向，他们合成了荧光标记的α-生育酚，并制备了具有相同理化性质和免疫原性的BODIPY标记A-910823（A-910823-BODIPY）。在机制验证层面，研究广泛使用了多种基因敲除（KO）小鼠模型，包括Myd88、Il1r1、Il1a、Il1rn以及Tlr家族成员敲除鼠，并辅以细胞类型特异性条件敲除小鼠（如Cd11ccre和LysMcre）。此外，还通过注射中和抗体在体内特异性剔除嗜酸性粒细胞、中性粒细胞或阻断IL-1β、IL-6的功能。疫苗效力通过检测血清中和抗体滴度、引流淋巴结中的Tfh细胞和生发中心B细胞（GCB）来评估。反应原性则通过客观的注射部位肿胀评分系统和植入式体温监测设备（nano-tag®）来量化局部和全身反应。部分实验还使用了健康人外周血来源的细胞进行体外验证。
研究结果
1. α-生育酚在A-910823中调控IL-1通路相关基因
研究人员对接种疫苗后的小鼠组织进行RNA-seq分析发现，A-910823能显著改变引流淋巴结和肌肉中的基因表达谱，且这种改变在很大程度上依赖于α-生育酚。通路富集分析显示，IL-1信号通路是被A-910823强烈激活的最主要通路之一。在引流淋巴结中，A-910823诱导的上调基因中有524个在缺失α-生育酚时表达降低，其中包括多个IL-1信号通路相关基因。这提示α-生育酚通过调控IL-1通路在佐剂活性中扮演关键角色。
2. IL-1α和IL-1β的诱导依赖于角鲨烯佐剂中的α-生育酚
在蛋白水平上，研究人员发现A-910823在接种后6小时能瞬时诱导引流淋巴结中免疫细胞产生IL-1α和IL-1β。IL-1α主要来源于嗜酸性粒细胞，而IL-1β则广泛来源于嗜酸性粒细胞、中性粒细胞和单核细胞等多种髓系细胞。重要的是，这种诱导作用在含有α-生育酚的A-910823和AddaS03（AS03类似物）中显著，而在不含α-生育酚的A-910823和AddaVax（MF59类似物）中则很微弱，证明了其α-生育酚依赖性。这一规律在人和小鼠的嗜酸性粒细胞中得到了一致验证。
3. A-910823直接诱导IL-1α和IL-1β
通过使用荧光标记的佐剂，研究人员发现直接摄取佐剂（BODIPY阳性）的嗜酸性粒细胞、单核细胞和树突状细胞（DC）其IL-1α或IL-1β的表达水平显著高于未摄取佐剂的同类细胞。这表明α-生育酚能够直接作用于这些细胞，诱发IL-1家族细胞因子的产生。
4. A-910823通过IL-1R1/MyD88信号通路调控疫苗效力和反应原性
利用基因敲除小鼠模型，研究证实A-910823增强体液免疫（中和抗体、Tfh细胞、GCB细胞）的能力严格依赖于髓样分化因子88（MyD88）和IL-1受体1（IL-1R1）。Il1rn（编码IL-1受体拮抗剂）敲除小鼠则表现出更强的免疫应答和更剧烈的副反应，反之，Il1r1敲除小鼠的应答和副反应均减弱。值得注意的是，在CD11c+细胞（如DC）中特异性敲除Myd88，会显著削弱疫苗效力，但不影响副反应；而在LysMcre细胞（髓系细胞）中敲除则无此效果。这表明，由CD11c+细胞介导的IL-1R1/MyD88信号轴是驱动疫苗效力的关键。
5. A-910823通过不同轴诱导局部和全身反应原性
进一步研究发现，局部反应原性（注射部位肿胀）和全身反应原性（发热）由不同的机制控制。局部肿胀主要由嗜酸性粒细胞来源的IL-1α通过IL-1R1/MyD88轴介导，因为Il1aKO小鼠或通过抗体剔除嗜酸性粒细胞后，肿胀显著减轻，但不影响效力或发热。相反，全身发热则由IL-1β通过IL-1R1/MyD88/IL-6/环氧合酶2（COX2）轴介导，因为中和IL-1β或IL-6，或使用COX2抑制剂，均可抑制发热但不影响肿胀或疫苗效力。
结论与讨论
本研究首次清晰地描绘了α-生育酚在角鲨烯佐剂中发挥作用的全景图。其核心结论是：佐剂的效力与反应原性在分子和细胞水平上是完全可分离的。具体而言：
- 1.
效力通路：依赖于IL-1β/CD11c+细胞/IL-1R1/MyD88轴，主要驱动中和抗体和Tfh细胞的产生。
- 2.
全身反应原性通路：依赖于IL-1β/IL-1R1/MyD88/IL-6/COX2轴，导致发热等全身性反应。
- 3.
局部反应原性通路：依赖于嗜酸性粒细胞来源的IL-1α/IL-1R1/MyD88轴，导致注射部位肿胀。
这一发现具有重大的科学意义和转化价值。它打破了“高效必高副”的传统思维定式，证明通过精确干预特定的细胞或分子靶点（例如，靶向嗜酸性粒细胞或IL-1α以减轻肿胀，同时保留IL-1β在DC中的信号以维持效力），有可能设计出副作用更小、但保护效果不减的下一代疫苗佐剂。研究还提示，嗜酸性粒细胞来源的IL-1α或可作为预测α-生育酚佐剂局部副反应的生物标志物。
当然，研究也存在一些局限，例如尚未阐明细胞免疫（如CD8+T细胞）的诱导机制，也未在单细胞分辨率上精确解析佐剂摄取与细胞因子产生的时空关系。未来的研究需要借助空间转录组、单细胞测序等技术，进一步描绘详细的机制图谱，并探索将这一“解耦”理念应用于其他类型佐剂的可能性。
总而言之，这项研究为疫苗佐剂学提供了全新的理论框架和实践方向。它不仅深化了我们对佐剂工作原理的理解，更指出了一个清晰的研发路径：即通过理性设计，将疫苗的“利”（效力）与“弊”（副反应）分开管理，最终推动更安全、更有效疫苗的诞生，惠及全球公共健康。
