引言
在人体的免疫防御体系中，专门的抗原呈递细胞（Antigen-Presenting Cells，APC）如树突状细胞（Dendritic Cells，DCs）、巨噬细胞（Macrophages，M?s）和 B 细胞，有着独特的本领，它们能够摄取、处理外源性抗原，并将其呈递给 T 细胞。就拿树突状细胞来说，当它 “侦察” 到具有免疫原性的蛋白质，或是与激活分子相关联的蛋白质时，自身的形态和功能就会发生变化，随后朝着淋巴结 “进军”。在淋巴结这个 “战场” 上，树突状细胞借助 MHC-I 和 MHC-II 分子，把来自蛋白质的肽段展示给抗原特异性的 CD8+和 CD4+T 细胞，从而启动免疫反应。
不同类型的树突状细胞分工明确。常规 1 型树突状细胞（cDC1s）通常从上皮内 “基地” 转移到引流纵隔淋巴结，它主要负责将抗原交叉呈递给 CD8+T 细胞；而常规 2 型树突状细胞（cDC2s）则辅助激活 CD4+T 细胞；浆细胞样树突状细胞（pDCs）的专长是合成 I 型干扰素，在抗病毒免疫中发挥着关键作用。
巨噬细胞也不简单，它们在肺部的极化过程受到多种环境因素的影响。当细菌入侵引发感染，或者身体处于炎症状态时，巨噬细胞倾向于向 M1 表型极化，大量分泌促炎细胞因子，积极对抗病原体；但在慢性感染或者炎症反应过于强烈时，巨噬细胞又会转变为 M2 表型，促进组织修复，降低炎症反应，维持免疫平衡。
除了这些专业的 APC，非专业的 APC 如内皮细胞（Endothelial Cells，ECs）和上皮细胞，也具备抗原呈递能力，它们在免疫反应中的作用逐渐受到关注。
在鼻腔给药方面，药物主要作用于呼吸道黏膜以及鼻相关淋巴组织（NALT）。鼻腔黏膜的免疫机制分为诱导部位和效应部位。诱导部位主要由位于呼吸区的黏膜淋巴滤泡构成，也就是 NALT；效应部位则负责激活 B 细胞和 T 细胞的免疫反应。NALT 周围有上皮细胞和少量微褶细胞，微褶细胞就像勤劳的 “搬运工”，能非特异性和特异性地摄取抗原，并将其传递给 APC。激活后的免疫细胞会随着血液循环 “奔赴战场”，参与黏膜免疫和全身免疫反应，产生免疫球蛋白 A（IgA）和免疫球蛋白 G（IgG）。
黏膜疫苗，像鼻内疫苗和肠道疫苗，不仅能抑制感染、预防炎症性疾病进展，还能预防肿瘤发生。随着安全有效的黏膜佐剂的发现、创新抗原的探索以及作用机制的研究，黏膜疫苗的发展前景愈发广阔。佐剂是疫苗的重要组成部分，合适的佐剂能在先天免疫和适应性免疫层面，促进针对目标病原体的有效免疫反应。
呼吸道免疫有着独特的优势，它能诱导全身和黏膜免疫反应，预防呼吸道感染。不过，上呼吸道由于直接与外界相通，容易受到各种微生物和过敏原的侵袭，所以上呼吸道特异性防御机制至关重要。鼻内疫苗可以激活上、下呼吸道黏膜组织中的免疫细胞，产生双重刺激，而且无需打针，有利于开发新型鼻内疫苗，提高患者的依从性。这篇综述旨在揭示针对肺部疾病中专业和非专业 APC 的新型黏膜免疫疗法，深入了解 APC 在肺部疾病中的免疫作用，为治疗肺部疾病开辟新方向。
肺部疾病治疗：与 APC 相互作用的新型黏膜疫苗
在漫长的研究历程中，科学家们不断探索 APC 在各种疾病中的独特作用。接下来，让我们一同深入了解针对肺部疾病，从无害病原体引发的疾病到有害病原体感染以及肿瘤相关的黏膜免疫治疗。
过敏性疾病
哮喘是一种常见的复杂疾病，很多时候在儿童时期就开始出现。上皮细胞作为人体抵御外界刺激的天然屏障，有着重要的作用。临床上常用的糖皮质激素治疗哮喘，就是通过诱导原钙调蛋白 - 1，来改善上皮细胞的功能，增强上皮紧密连接的完整性，从而强化这道屏障，抵御像过敏原这样的无害刺激。
内皮细胞作为非专业 APC 的一员，拥有许多类似巨噬细胞的固有免疫功能，比如抗原呈递，以及调节促炎和抗炎反应等。在哮喘的发生发展过程中，内皮细胞起着重要作用，它能调节单核细胞向巨噬细胞和树突状细胞的分化。当遇到过敏原时，肺部内皮细胞会迅速启动免疫反应，与树突状细胞协同作用，诱导和增强适应性 Th2 免疫反应，促使 2 型（T2）细胞因子的产生。糖皮质激素不仅能加固上皮屏障，对 T2 炎症也非常敏感，因此吸入性糖皮质激素成为过敏性哮喘治疗的基石。
不过，有一种与 Th2 相关的细胞因子 —— 胸腺基质淋巴细胞生成素（TSLP），它对糖皮质激素治疗有抵抗作用。比如，鼻内预防性疫苗抗原 P1（HIV - 1 gp41 包膜糖蛋白的保守区域）在与鼻上皮细胞相互作用时，会诱导 TSLP 的产生，进而影响体液和细胞的抗原特异性反应。所以，对于哮喘患者，在使用 P1 作为 HIV 或结核病黏膜疫苗的佐剂时，必须格外谨慎。
对于糖皮质激素抵抗的非过敏性哮喘，也有了新的治疗方法。神经酰胺纳米脂质体可以通过使 AKT 通路失活来限制细胞生长，从而治疗这类哮喘，AKT 通路受一种强大的上皮生长因子控制。还有一种含有集落刺激因子 1 受体抑制剂的纳米探针，它能靶向作用于上皮细胞，消除过敏原反应性 IgE 的产生，不仅可以预防新的哮喘发作，还能逆转已经存在的过敏性肺部炎症。
另外，采用水凝胶递送系统制备的疫苗，可以减轻嗜酸性粒细胞炎症和气道重塑，对上皮细胞也有保护作用。OM - 85 通过气道给药，能够靶向多种固有免疫和适应性免疫途径，抑制过敏性哮喘，包括真菌感染中依赖链球菌的气道上皮 / IL - 33/ILC2 轴、肺部过敏原诱导的 T2 反应以及树突状细胞，而且它的给药剂量比目前的口服治疗剂量更低。
肺部感染
近年来，一项研究利用小鼠肺炎病毒（PVM，相当于人类的肺炎球菌呼吸道合胞病毒，RSV）建立了一种新型的 RSV 共感染小鼠模型。在这个模型中，PVM 感染会增加鼻咽部肺炎球菌的密度，加速肺炎球菌传播的早期阶段；而肺炎球菌感染的小鼠，其呼吸道中的 PVM 载量却会降低，这表明不同病原体之间存在着相互作用。
同时，研究发现，全灭活流感疫苗、肺炎球菌疫苗，以及与源自链球菌表面因子的重组肽结合的活流感疫苗，通过鼻腔联合给药时，能增强针对肺炎球菌的特异性反应。病原体和疫苗之间的这种相互作用，深刻影响着 APC 的免疫作用，也为开发针对这两种病原体的更好疫苗策略提供了思路。
病毒感染
在婴儿时期感染呼吸道合胞病毒（RSV），与儿童时期患哮喘的风险密切相关。大多数急性呼吸道病毒感染，比如流感，能引发持久的免疫反应，但 RSV 感染产生的保护性免疫相对较短，而且它可以在不发生抗原改变的情况下反复感染宿主。
树突状细胞在对抗 RSV 感染的免疫反应中起着关键作用。它首先穿越内皮细胞屏障，进入外周组织，通过趋化因子摄取抗原，然后穿越淋巴内皮细胞，进入引流淋巴结的 T 细胞区域。其中，cDC2s 会被警报素吸引并激活，警报素由病原体相关分子模式（PAMP）刺激的气道上皮细胞分泌，cDC2s 主要通过 MHC II 呈递病毒抗原，激活辅助性 T 细胞。将针对树突状细胞的治疗与疫苗接种相结合，可能会产生相加或协同效应，最终以最小的副作用治疗 RSV 感染。
TLR5 配体鞭毛蛋白在激活新生儿肺部 APC 方面效果显著，它能使 cDC1 和 cDC2 亚群的成熟标志物表达大幅提升，这一特性让它有望成为婴儿早期黏膜疫苗的强效佐剂，用于预防包括呼吸道合胞病毒和流感病毒等多种感染。有趣的是，通过非黏膜（肌肉注射）接种能诱导 IFN1 的佐剂，可以促进肺泡内皮细胞和上皮细胞释放 CXCL9、CXCL10 和 CXCL11，这些物质会招募表达 CXCR3 的 pDCs 到肺部，成功增强鼻内致敏疫苗中抗原特异性 IgA 的产生。
在流感病毒感染中，肺部 CD8+记忆 T 细胞发挥着核心作用。有研究给小鼠皮下注射与完全弗氏佐剂结合的卵清蛋白抗原，然后通过鼻内给予卵清蛋白加强免疫，发现肺泡巨噬细胞（AM）能促进肺部抗原特异性 CD8+T 细胞的快速扩增，而 cDC1 缺乏则对其影响不大。但在感染小鼠模型中观察到，鼻内吸入 IFN - λ 能引导 cDC1 的迁移和功能，产生由特异性 CD8+T 细胞组成的最佳抗病毒反应，这可能是因为刺激 CD8+T 细胞扩增的途径不同。
鼻内递送 SIIN - Q11 纳米纤维可以通过 cDC1 和 cDC2 的相互作用，在肺部原位诱导产生长期存在的记忆 CD8+T 细胞，而且这一过程先于纵隔淋巴结（mLNs）的引流。鼻内免疫能诱导强大的全身和黏膜免疫反应，产生的分泌型 IgA 和 IgG 可以在病毒进入的部位预防流感感染。分泌型 IgA 由上皮下浆细胞产生，通过聚合免疫球蛋白受体转运到气道上皮细胞的顶端表面，阻止空气中微生物的黏附。
壳聚糖功能化的氧化铁纳米酶佐剂全灭活流感病毒，能够催化树突状细胞成熟，增强抗原呈递，提高 IgA 黏膜适应性免疫。核黄素作为一种安全且廉价的食品添加剂，作为全灭活流感病毒的佐剂，可以诱导树突状细胞的表型和功能成熟，提高 IgA 和 IgG 水平。与鼻内接种活减毒流感疫苗相比，佐剂化的流感病毒重组神经氨酸酶蛋白作为鼻内初次和加强免疫更加安全。
IgG 作为血液和细胞外液中的主要抗体类别，其单体可以与流感病毒血凝素抗原在三聚体结构域结合，而 CpG 佐剂用于鼻内免疫时，能与受体结合，介导 IgG 抗体穿过上皮细胞，保护机体免受致命的流感病毒攻击。其中，CpG 寡核苷酸在实验室中应用广泛，被认为是强大的黏膜免疫调节剂。最近研究发现，氧化石墨烯纳米颗粒的效果与 CpG 相当，为佐剂的应用提供了新方向。由于分泌型 IgA 比 IgG 的反应更广泛，所以它是氧化石墨烯纳米颗粒预防各种流感病毒感染的重要组成部分。另外，IgG 在流感病毒研究中也展现出了潜力，唾液酸化的 IgG 可以促进核 REST 的表达，抑制 NF - κB 信号传导，引发抗炎反应，有助于减轻肺部炎症，缓解流感重症。
传统的明矾佐剂对肺泡具有细胞毒性，会导致肺泡上皮细胞坏死凋亡，促使 IL - 33 产生，诱导 Th2 免疫反应，增加肺部抗原呈递细胞中 MHC II 类分子的表达，从而增强抗原特异性 IgA 抗体的产生。但明矾本身会造成肺损伤，而且缺乏抗体依赖的增强效应，这给常规明矾佐剂的使用带来了新挑战。
在针对严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（SARS - CoV - 2）的研究中，以明矾为佐剂的百日咳定植因子 A 与针对 SARS - CoV - 2 刺突蛋白的疫苗结合，能引发全身和黏膜 Th1/Th17 极化的免疫反应，减少呼吸道损伤。将常规的微米级明矾佐剂改为纳米级，降低了抗体依赖增强的风险，能更有效地预防 SARS - CoV - 2 感染。
可吸入的冠状病毒模拟颗粒通过刺突蛋白编码，在体内免疫时能快速结合并被肺泡巨噬细胞内化，提高黏膜 IgA 水平。以 C5aR 配体 Co1 肽为佐剂、刺突蛋白为抗原的黏膜疫苗，能靶向单核细胞来源的溶酶体树突状细胞，提高疫苗接种效率。开发 SARS - CoV - 2 疫苗的主要靶点不仅是刺突蛋白，还有其受体结合域，它能诱导强效的中和抗体，并且包含对病毒进入靶细胞至关重要的主要 T 细胞表位。修饰后的多孔二氧化硅颗粒佐剂和受体结合域疫苗，能增强鼻和气道上皮细胞对 SARS - CoV - 2 抗原的摄取，引发更强的免疫反应。
此外，用特异性表达在 cDC1 上的 Clec9A 受体结合域抗体构建体靶向树突状细胞，能诱导更高的特异性抗体滴度，延长疫苗在体内的作用时间，为抵御快速演变的 SARS - CoV - 2 变异株提供强大而持久的全身和黏膜保护免疫。优化合成的志贺毒素 B 亚基作为靶向树突状细胞的蛋白抗原递送载体，也在对抗新的高恶性变异株方面展现出了优势。将甲酰肽受体样 1 抑制蛋白与刺突蛋白融合，并搭配脂化的甲酰肽受体样 1 抑制蛋白作为佐剂，能促进树突状细胞捕获各种 SARS - CoV - 2 变异株。创新的先天免疫刺激剂的鼻用配方，如 HeberNasvac，能在病毒进入部位和全身部位（单核细胞和淋巴细胞中的 HLA II 类分子）刺激先天免疫标志物，激活树突状细胞，适合高危人群，尤其是老年人和有合并症且高风险接触新变异株的人群进行预防。
COVID - 19 可能会导致树突状细胞病变，减少树突状细胞的数量，影响其功能。一种新开发的由 G5 - BGG 和表达抗原的质粒 DNA 组成的鼻内复合物，能在鼻黏膜中诱导抗原表达和树突状细胞成熟，有望成为鼻内疫苗的有效载体基因。嗜碱性粒细胞也能作为 APC，在对抗 COVID - 19 中发挥保护作用，但其潜在机制和治疗方法仍有待探索。
口服表达刺突、膜和包膜蛋白潜在抗原决定簇的重组乳酸杆菌菌株后，血清 IgG 和粪便 IgA 水平显著升高，乳酸杆菌载体还能影响巨噬细胞极化，与树突状细胞相互作用，更好地展示抗原表位。肺部表达 CD11b+和 CD103+的树突状细胞，能促进 T 细胞中 a4b7 和 CCR9 的表达，帮助 T 细胞归巢到胃肠道，这一机制在肠道慢性炎症疾病的发生发展中起着重要作用，关于肺部相关树突状细胞与肠道免疫之间相互作用的研究也在不断深入。另外，老年小鼠的树突状细胞与年轻小鼠相比，耐受性降低，而给老年小鼠肠道中引入植物乳杆菌能成功恢复树突状细胞的耐受性，所以开发益生菌肠道配方有助于改善老年人对流感疫苗接种和感染的免疫反应。
细菌感染
呼吸道感染，尤其是下呼吸道感染，是导致死亡和残疾的主要原因之一，肺炎链球菌是下呼吸道感染的主要病原体。令人担忧的是，肺炎链球菌的抗生素耐药性问题日益严重。虽然目前的指南表明，大多数社区获得性肺炎患者仍可以通过使用了几十年的抗生素方案成功治疗，但耐药菌株的出现和现有疫苗效果的下降，使得治疗变得复杂，这也凸显了继续研究新治疗方法的必要性。
重组 ABC 蛋白 SP0148 及其抗血清能剂量依赖性地抑制肺炎链球菌黏附到人肺上皮细胞，并对致死剂量的肺炎链球菌感染产生保护性免疫反应。一种新型的脂质化佐剂 —— 壳聚糖衍生物 OTMC，能促使树突状细胞释放细胞因子，产生 IgG，增强疫苗的免疫反应。肺炎链球菌表面蛋白 A 存在于所有肺炎链球菌菌株的表面，酶聚合的咖啡酸可以作为一种血清型独立的通用鼻肺炎球菌疫苗配方，以肺炎链球菌表面蛋白 A 构建的疫苗能引发针对肺炎球菌感染的特异性抗体反应，不过其具体机制还不太清楚。
研究发现，用包含肺炎链球菌表面蛋白 A 和 IgG 的融合蛋白靶向 Fc 受体，能使肺泡巨噬细胞极化为 AM1 表型，增加肺部常规树突状细胞亚群数量，同时增强 Th1 细胞因子以及特异性 IgG 和 IgA 水平。脂多糖生物活性成分 —— 产碱杆菌产生的脂质 A，作为针对肺炎链球菌表面蛋白 A 的鼻疫苗佐剂，能刺激树突状细胞，促进黏膜免疫增强细胞因子 IL - 6 和 BAFF 的产生，在淋巴结中形成生发中心，最终产生高水平的特异性 IgA 和 IgG 反应。肺部 CD103+和 CD24+的树突状细胞能有效诱导高水平的 IgA 产生，并引导 B 细胞归巢到肠道。
壳聚糖纳米胶囊与肺炎链球菌表面蛋白 A 的化学结合，能促进树突状细胞成熟和抗原呈递，进而激活外周血单核细胞，促进淋巴细胞分化。聚山梨酯转运蛋白佐剂通过 PPAR - γ 途径诱导树突状细胞和辅助性 T 细胞反应，产生长期的记忆反应。
大多数致病分离株表达肺炎链球菌溶血素（PLY），PLY 对病原体的毒力和宿主间传播至关重要。在实验小鼠下呼吸道感染模型中发现，PLY 与肺泡巨噬细胞上表达的 MRC - 1 之间存在免疫抑制相互作用，这种机制使得病原体能够穿透表达 MRC - 1 的 M2 型巨噬细胞和树突状细胞内的 MRC - 1 包裹的内体。A146Ply 是肺炎链球菌的一种突变，其中 PLY 失活，鼻内给药能显著减轻细菌诱导的肺组织和巨噬细胞铁死亡，增强巨噬细胞的吞噬作用。CDC 是 PLY 的重要毒力因子，研究人员设计了一种能与该<
