GLA 对人类志愿者的影响

传染病疫苗有助于改善人类健康，并且仍然是现代公共卫生战略的支柱。 然而，包括艾滋病毒、疟疾和肺结核在内的严重威胁生命的感染仍然是一个全球性问题，流感等流行病继续威胁着人类的生命。 同样，目前正在研究癌症预防和治疗领域的疫苗。 阻止许多疾病有效疫苗的一个基本障碍是传统的基于蛋白质的疫苗不会引起 T 细胞介导的免疫力的关键要求。 产生改进的 T 细胞对疫苗反应的一种方法是鉴定新的蛋白质靶标候选物。 这种方法并未导致疫苗开发取得重大进展。 我们对一种新方法感兴趣，该方法将特定的免疫刺激剂或佐剂与疫苗靶点相结合，以优化和增强所需的 T 细胞免疫反应。 GLA 等新型佐剂的开发和研究将使我们能够进一步研究树突状细胞靶向疫苗，从而改进针对许多不同疾病的疫苗。

Toll 样受体 (TLR) 背景 TLR 是 1 型跨膜受体，在细胞外环中共享富含亮氨酸的重复结构域 (LRR)，在细胞内尾部共享 Toll/IL-1 受体 (TIR) 同源结构域。 TLR 对宿主防御和免疫的重要性首先在果蝇中得到重视，果蝇在基因缺失后变得易受真菌感染。 在使用众所周知对革兰氏阴性菌感染高度敏感并且对脂多糖 (LPS) 反应低下的小鼠品系后，很快就发现了哺乳动物同系物。 发现这些小鼠的 TLR4 基因发生突变，使其失去功能，这一发现巩固了 Toll 蛋白在哺乳动物中的存在和重要性。 TLR4 基因缺失的小鼠证明了 TLR 对细菌感染的重要性，并提供了明确的证据表明 TLR4 对革兰氏阴性菌感染具有特异性。 目前已在人类中发现了 10 种功能性 TLR，并且广泛的研究已经确定了许多特定 TLR 的病原体衍生激动剂。 人们普遍认为，TLR 的功能是通过识别生物体或病原体相关分子模式 (PAMP) 的保守结构。 显然，这些先天性受体对于在微生物侵害中幸存至关重要，因为它们提供了第一道防线，不依赖于产生特定的 T 细胞和 B 细胞反应，而这一过程可能需要数周时间。 尽管它们在先天免疫中具有明确的作用，但越来越多的证据表明，TLR 刺激通过树突状细胞 (DC) 的激活和成熟，对 T 细胞和 B 细胞介导的免疫力的发展具有强大影响。 这一知识导致了基于 TLR 的疫苗佐剂的开发，这些佐剂可以激活和成熟 DC。

单核细胞和树突细胞概述 树突细胞 (DC) 是先天性和适应性免疫系统的一部分，存在于宿主-微生物界面，包括肠道、肺和皮肤内的表面。 这些细胞通过表达包括 Toll 样受体 (TLR) 在内的几个模式识别受体 (PRR) 家族，不断调查其环境以寻找微生物病原体。 未成熟的 DC 在抗原摄取和加工方面特别有效，而活化的 DC 成熟并成为 T 淋巴细胞的有效抗原呈递细胞。 重要的是，未成熟的 DC 有可能通过删除抗原特异性 T 细胞来诱导免疫耐受，从而导致无免疫反应。 然而，活化的 DC 通过释放特定的细胞因子来指导免疫反应。 不同的初始刺激会影响 DC 驱动 CD4+ T 细胞沿着非常不同的功能通路分化，包括 Th1、Th2、Th17 和 Treg。 因此，DC 对于适当的先天宿主防御以及协调适应性反应至关重要。 鉴于它们在宿主防御中的关键作用，DC 是相对罕见的细胞，在稳定状态下，它们独立于其他血细胞发育。 增强和控制 DC 的功能和数量将有益于宿主防御和疫苗科学。 Steinman 实验室开创了一种新的疫苗接种方法，方法是将感兴趣的抗原专门针对 DC 群体。 靶向 DC 的疫苗已在动物模型中显示出前景，并且最近首次将靶向 DC 的 HIV 疫苗用于人类。

单核细胞是一种更丰富的细胞类型，约占人类血液白细胞的 10% 和小鼠的 4%。 单核细胞是参与宿主防御的外周血效应细胞，是高效的清除细胞。 它们充当组织巨噬细胞的前体。 在人类中，基于 CD14 和 CD16 的细胞表面表达提出了 3 个单核细胞亚群，而在小鼠中存在 2 个亚群，并以 CD115 和 Ly6C 为标记。 这些子集在先天免疫中的作用需要进一步研究。 证据表明单核细胞可以被诱导分化为 DC，但是之前缺乏这方面的明确体内证据。 Steinman 实验室最近的工作表明，体内真实的 DC 可以在急性炎症和感染时从较大的单核细胞库中快速分化和动员。 这种快速重新部署可以由革兰氏阴性菌或 LPS 诱导，并且完全依赖于 TLR4。 类似地，人单核细胞可以去诱导分化为 DC，但是对该过程的理解仅限于体外细胞培养，我们对体内人单核细胞衍生的 DC 的理解存在很大差距。 初步数据表明，在小鼠中施用 GLA，如 LPS，可以动员单核细胞池变成 Mo-DC。 尚不清楚在施用 TLR4 佐剂 GLA 后，体内人单核细胞是否会迅速扩大 DC 群体。 了解这种重新部署的机制将进一步了解如何使用佐剂快速扩展和利用 DC 的效用。 最终，我们预计佐剂特异性 DC 反应将提高 T 细胞免疫力并增强疫苗有效性。

研究隔离佐剂的基本原理 标准佐剂试验包括正在研究的佐剂与已知许可疫苗的结合，但不是孤立的。 然而，如前所述，我们希望 GLA 可能成为我们目前正在开发的 DC 靶向 HIV 疫苗的重要佐剂。 DC 代表最有效的抗原呈递细胞，并且专门针对该细胞感兴趣的抗原产生改进的免疫反应。 然而，当将抗原靶向 DC 时，有一些重要的考虑因素。遇到抗原的未成熟的未刺激的 DC 具有删除抗原特异性 T 细胞的能力，从而导致耐受性，单独的 DC 靶向抗原疫苗可能导致免疫耐受性。 相反，已经成熟的 DC 能够诱导对靶向抗原的有效效应 T 细胞反应。 DC 可以被 TLR 刺激激活，因此将 TLR 刺激的 DC 成熟与 DC 靶向抗原相结合将导致最佳的 T 细胞介导的免疫。 理论上，如果没有 DC 成熟佐剂，就永远不会给予 DC 靶向疫苗，除非首先对其进行单独研究，否则将不知道 GLA 的具体作用和作用。 要计划最终使用佐剂进行靶向 DC 的 HIV 疫苗试验，了解分离的 GLA 的暂时免疫效应也很重要。

GLA 背景信息 GLA 是一种新的完全合成的脂质 A（天然 LPS 的活性成分）分子，它结合了 6 个酰基链和一个磷酸化位点。 这种 LPS 样分子的优点是它不是从细菌来源纯化的，因此允许仅包含具有 6 个酰基链的分子的均质溶液。 这一点很重要，因为 6 条酰基链会导致 TLR4 的最大激活，而具有 5 条或 7 条酰基链的脂质 A 分子的活性要低 100 倍，而 4 条酰基链则具有免疫抑制作用。 MPL 是一种现有的 TLR4 疫苗佐剂，来源于沙门氏菌 LPS，代表 3、4、5 和 6 个酰化分子的异质混合物。 MPL 在疫苗接种期间诱导有效的体液抗体反应，但它不产生 CD4 T 细胞免疫，使其成为许多基于蛋白质的疫苗的不良佐剂。 在动物模型中，将 GLA 添加到 Fluzone 疫苗中可提高对流感的体液免疫和细胞免疫。 GLA 已在人体中与流感疫苗联合使用时进行了安全性测试，但尚未研究其单独作用。 特别是对人类细胞因子、趋化因子和基因调控的孤立影响尚不清楚，以前也没有研究过单核细胞亚群。

最佳配方和给药途径尚不清楚；因此，这项调查的一个主要组成部分将是确定一种安全且可耐受的配方和途径。 GLA 已与 Fluzone 疫苗联合用于人类，肌肉注射剂量范围为 0.5μg 至 5μg；然而，它还没有单独进行测试，只使用了水包油稳定乳液 (GLA-SE)。 Fluzone 是一种反应原性疫苗，4 名接受 Fluzone + 高剂量 GLA-SE（5μg）治疗的患者中有 3 名确实发生了剂量限制性毒性，但在 0.5-2.5μg 之间观察到良好的安全性。 稳定的乳液 (SE) 含有角鲨烯，使用量为 2%（体积：体积）。 我们将继续在我们的 GLA-SE 配方中使用这个百分比。 随后开发了第二种 GLA 配方，以避免需要乳液； GLA-AF 是水性的，理论上应该比 GLA-SE 具有更低的副作用和更低的反应原性。 我们计划单独比较 GLA 的两种配方； GLA-SE（稳定乳液）和 GLA-AF（水性制剂）。 GLA-AF 从未对人类进行过给药，因此该版本代表了首次人体试验。 出于安全原因，GLA-AF 注射必须间隔一天，并且由于无法知道谁将接受 GLA-AF，我们将间隔一天注射每个队列中的前九名受试者。 由于本研究中组数的复杂性，我们将按队列顺序招募并完成每条路线。 皮下队列将是第一组筛选、登记、随机化和注射，然后是肌肉注射。

总结 本研究将是一项 1 期、随机、安慰剂对照、双盲临床试验，以比较 GLA 制剂和人体给药途径。 不同制剂（GLA-SE 与 GLA-AF）和给药途径（SC、IM、ID）的安全性和耐受性将成为主要关注点。 我们的第二个重点是详细介绍全球免疫反应，测量系统性细胞因子、趋化因子和全球基因调控。 第三个重点将是研究 GLA 对包括单核细胞和树突状细胞在内的外周血免疫细胞的影响。 这项研究将添加关于 GLA-AF 的首次人体数据，并详细说明 GLA 对先天免疫系统的孤立影响。 该试验的结果将为使用 GLA + 抗原进行真正的佐剂试验奠定基础，并最终使用 GLA 在人类中辅助我们的 DC 靶向疫苗。