初明講師北京大學醫(yī)學部免疫學系教研室病理樓307室Tel：82801747E-mail：famous@作用目標

反應過強反應不足防御病原微生物，超敏反應免疫缺陷，異原成分

變態(tài)反應感染自穩(wěn)衰老和病變

自身免疫病-細胞監(jiān)視腫瘤細胞

-癌癥免疫系統(tǒng)CalJack

Rose免疫系統(tǒng)的“主角”Cal

Jack

Antigen免疫系統(tǒng)中的“女主角”Love抗原(antigen,Ag)，通常是指能與T細胞抗原受體（TCR）和B細胞抗原受體（BCR）特異性結合，誘導T/B淋巴細胞活化產生正免疫應答，即誘導

抗體和/或效應T細胞產生，并能與之特異性結合，產生免疫效應或反應的物質。某些特定條件下，抗原也可誘導機體產生負免疫應答，即對抗原產生特異性免疫無應答狀態(tài)，又稱免疫耐受?？乖乖母拍羁乖幕咎匦园肟乖乖瓫Q定基及分類共同抗原及交叉反應抗原的理化特性抗原的種類特殊抗原佐劑抗原免疫系統(tǒng)中的“男主角”CalAntibodyAntigen抗體。1890年，von

Behring在德國Koch實驗室從白喉毒素免疫的動物體內發(fā)現了第一種抗體：白喉抗毒素，從而挽救了成千上萬的白喉患兒,死亡率從60%降到26%1901年獲第一屆諾貝爾獎抗體的發(fā)現與抗體研究有關的諾貝爾獎1901von

Bering抗體發(fā)現1908Ehrlich抗體生成1972Edelman

&

Poter抗體結構1977Yalow抗體測定1984Koler,Milstein

&Jerne抗體制備1987Tonegawa抗體基因?抗體（antibody，Ab）：B細胞接受抗原刺激后，增殖分化為漿細胞所產生的一類能與相應抗原特異性結合、發(fā)揮多種免疫功能的糖蛋白。?抗體主要存在于血清等體液中，是介導體液免疫的重要效應分子?？贵w的基本概念免疫球蛋白的發(fā)現血清蛋白：白蛋白；球蛋白（α1、α2、β、γ）大部分抗體在γ區(qū)帶，所以抗體又稱為γ球蛋白（丙種球蛋白）免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig)：具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白。有分泌型和膜型兩種類型。免疫球蛋白的基本概念Ab=Ig,Ig≠Ab；Ab是功能描述，Ig是化學結構描述；免疫球蛋白的基本結構(一)由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈通過二硫鍵連接而成的四肽鏈分子。重鏈與輕鏈重鏈（heavy

chain,H鏈）50-75KD，約450-550氨基酸輕鏈（light

chain,L鏈）25KD，約214個氨基酸(一)免疫球蛋白的基本結構類（class）：根據H鏈結構和抗原性的不同分為五大類γ

μ

αIgG

IgMδ

εIgA

IgD

IgE

亞類：IgG1-G4；IgA1-A2；IgM1-M2（鉸鏈區(qū)aa組成和二硫鍵位置、數目）型（type）：根據L鏈結構和抗原性的不同分為兩個型：κ型和λ型不同種屬的動物k與l鏈的比例不同： 人：2：1；小鼠：20：1亞型：λ型有亞型（恒定區(qū)個別aa差異）（一）免疫球蛋白的類型（二）結構域(domain)免疫球蛋白的基本結構(三)CLCL免疫球蛋白的基本結構(四)*超變區(qū)（hypervariable

region,

HVR）：在VL和VH中，某些局部區(qū)域的氨基酸組成更高變化程度，稱為HVR。輕、重鏈各有3個HVR。*互補決定區(qū)（complementarity-determiningregion,CDR）：互補決定區(qū)乃抗體與抗原（表位）特異性結合的位置，此為CDR。骨架區(qū)（framework

region,

FR）：V區(qū)中非

HVR部位的氨基酸組成和排列相對保守，此為FR。VH和VL各有4個FR。（四）超變區(qū)和骨架區(qū)高變區(qū)=互補決定區(qū)免疫球蛋白的基本結構(五)鉸鏈區(qū)鉸鏈區(qū)位于CH1和CH2之間，含豐富的脯氨酸：易伸展彎曲，有利于IgV區(qū)與抗原互補性結合；有利于暴露補體結合位點；對蛋白酶敏感。(五)鉸鏈區(qū)（1）免疫球蛋白的伸展性木瓜蛋白酶胃蛋白酶（2）免疫球蛋白的水解片段Fab片段和Fc段Fab

(fragment

antigen

binding):

抗原結合片段。由一條完整的輕鏈和部分重鏈（VH和CH1）組成。Fc (fragmentcrystallizable):可結晶片段。由兩條重鏈的CH2和CH3功能區(qū)組成。木瓜蛋白酶水解IgG得到兩個相同的Fab段和一個Fc段。胃蛋白酶裂解IgG得到一個具有雙價活性的F(ab’)2段和若干小分子多肽碎片pFc’。1、J鏈（joining

chain)是一條多肽鏈，由漿細胞分泌，富含半胱氨酸?？蛇B接

Ig單體形成二聚體、五聚體等。分泌型IgA為二聚體；IgM為五聚體，各單體間由二硫鍵相連，并通過二硫鍵與J鏈相連。（六）免疫球蛋白的其他成分是分泌型IgA分子上一個輔助分子，由黏膜上皮細胞合成和分泌，結合于二聚體后，被分泌到黏膜表面。作用：保護鉸鏈區(qū)免受酶解；介導分泌型IgA轉運到黏膜表面。2、分泌片（secretory

piece,SC)免疫球蛋白的血清型將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內進行免疫，能誘導機體發(fā)生免疫應答，產生相應的抗體，這些抗體可用血清學方法進行檢測，因此稱為Ig的血清型。免疫球蛋白的抗原表位：同種型；同種異型；獨特型。免疫球蛋白的血清型1、同種型（isotype）:指同一種屬所有個體的Ig分子共有的抗原特異性標志。類（class）：IgG、IgA、IgM、IgD和IgE亞類（subclass）：人IgG:IgG1-IgG4IgA:IgA1,IgA2IgM:IgM1,

IgM2型（type）：l型和k型亞型（subtype）：輕鏈C區(qū)N端氨基酸排列的差異免疫球蛋白的同種型2、同種異型(allotype)是同一種屬不同個體間Ig分子所具有的不同抗原特異性標志，為個體型標志；主要存在于重鏈和輕鏈的C區(qū)中，如IgG：GM1，GM2，GM3，GM4...IgA:AM1,

AM2k鏈：KM1，KM2，KM3免疫球蛋白的同種異型3、獨特型（idiotype，Id）

Ig的V區(qū)所具有的抗原特異性,是每個Ig分子所特有的抗原特異性標志。其表位又稱獨特位。免疫球蛋白的獨特型抗獨特型抗體針對T細胞、B細胞表面受體和IgV區(qū)上的獨特型決定簇所產生的抗體，稱為抗獨特性也稱為Ab2。位于V區(qū)的支架區(qū)(α型，Ab2

α)抗原結合部位(β型,Ab2

β)，也稱抗原內影像。Ab1fi

Ab2

fi

Ab3

fi

Ab4

fi

……如此反復，構成網絡任何淋巴細胞的抗原受體上都存在著獨特型，它們可以被機體內另一些淋巴細胞識別而刺激產生抗獨特型抗體和致敏淋巴細胞。1、獨特型-抗獨特型相互識別，相互調節(jié)，在免疫系統(tǒng)內部構成網絡，發(fā)揮重要的調節(jié)作用。2、抗原進入機體前，體內已存在Ab2、Ab3，但其數量未達到能引起連鎖反應的閾值，故獨特型網絡保持相互平衡；

3、當機體接受抗原刺激后，針對該抗原的特異性淋巴細胞克隆增殖，產生大量的抗體(Ab1)和具有獨特型抗原受體的淋巴細胞克隆，二者都作為抗原誘導AId的產生。獨特型的免疫調節(jié)網絡免疫球蛋白的多樣性側鏈學說1897年，Paul

Ehrlich在Emil

Fischer“鎖和鑰匙”學說啟發(fā)下，提出“側鏈學說”，認為細胞原生質中存在著大量的受體，對任意一種生物毒素，都存在至少一種受體可以與之結合，并刺激細胞產生大量相同的受體，自細胞脫落至血液中，特異性中和毒素。？人工毒素？ErhlichJerneBurnet側鏈學說模板學說1930年，Breinl和Haurowitz提出“直接模板學說”，認為抗原直接決定了抗體特異性結構。在分子遺傳學影響下，

Pauling等人又進一步提出“間接模板學說”，認為抗原是通過干擾細胞核DNA而間接影響抗體分子的構型。？免疫增強，免疫記憶……?ErhlichJerneBurnet模板學說克隆選擇學說（Clone

selection

theory）機體預先存在能夠針對不同抗原的細胞克隆，抗原進入后選擇特異反應的細胞克隆，刺激增殖分化，產生抗體。人類基因組中有效基因的總數約3萬-5萬；B細胞克隆總數在1012以上?？寺∵x擇學說ErhlichJerneBurnet免疫球蛋白的基因重排抗體多樣性（diversity）是指不同抗體的V區(qū)結構多種多樣，能針對任何不同的抗原特異結合。利根川進（Tonegawa）,發(fā)現抗體基因重排的日本科學家,1987年獲諾貝爾獎免疫球蛋白胚系基因及其定位Heavy人類有三個Ig基因庫，即H（14）、κ（2）、λ（22）。編碼一條Ig多肽鏈的基因是由各個分隔開的DNA片段經剪接重排而形成。kappalambda胚系V區(qū)基因由多個V片段、多個D和多個J片段組成。重（H）鏈V區(qū)基因由VH,DH,JH基因群組成。輕（L）鏈V區(qū)基因由V,J基因群組成。V區(qū)基因的多樣性1、編碼Ig基因的多樣性（1.5×106）重鏈的基因重排輕鏈的基因重排V區(qū)基因多樣性的機制重鏈的基因重排輕鏈的基因重排2、IgV區(qū)基因重排中,出現VDJ連接處的不準確連接和核苷酸插入的現象,進一步增加抗體的多樣性。3、體細胞突變：B細胞V區(qū)基因突變進一步增加V區(qū)多樣性。體細胞突變可增加抗體親和力。三種機理共同作用，使機體中抗體的種類超過1012V區(qū)基因多樣性的機制免疫球蛋白類別轉換（classswitch）是指一個B細胞克隆在分化過程中V-D-J功能性基因片段保持不變，而發(fā)生C基因重排的過程。類別轉換與B細胞內轉換重組酶（switch

recombinase）的作用有關。除Cδ基因外，其余各基因片段上游都有一個轉換序列，簡稱S序列或S區(qū)，分別命名為Sμ,

Sγ,Sα,Sε。免疫球蛋白的類別轉換類別轉換的機制免疫球蛋白的功能中和作用調理吞噬作用激活補體系統(tǒng)抗體依賴細胞介導的細胞毒作用穿過胎盤屏障和粘膜IgG是唯一能通過胎盤的抗體；與母體滋養(yǎng)層上的FcRn結合分泌型IgA參與粘膜局部免疫各類Ig的特性和功能單體；出生后3月合成；含量最高(70-75%)；可通過胎盤；激活補體經典途徑；參與抗感染免疫；親細胞性，調理作用；Fc段可與葡萄球菌蛋白A結合；可引起免疫復合物型超敏反應；IgG分子量最大；分泌型為五聚體形式，含CH4；個體發(fā)育中最早合成和分泌的抗體；抗原刺激最先產生的抗體；激活補體作用最強（IgG的500倍）；膜型為單體，表達于未成熟B細胞IgM單體和二聚體形式，存在于血清、粘膜、初乳，唾液、汗液、呼吸道、消化道等，主要參與粘膜抗感染免疫，起中和作用。IgAIgA在腸道的免疫保護效應單體形式，鉸鏈區(qū)較長，易水解，血清型含量極少，膜型是主要表達形式，為B細胞成熟的標志，參與B淋巴細胞的發(fā)育和功能調節(jié)。IgD單體形式，含CH4（Ce4），體內含量最低。參與抗寄生蟲免疫，發(fā)揮ADCC效應；參與速發(fā)型超敏反應。IgE抗體的制備抗體技術的發(fā)展經歷了三個階段：第一代：多克隆抗血清（1890年）多克隆抗體:由多克隆細胞產生的多種抗體的混合物第二代：細胞工程抗體（1975年）單克隆抗體:由一個B細胞克隆產生的、只作用于單一抗原表位的高度特異性抗體，稱為單克隆抗體第三代：基因工程抗體（1994年）抗體制備的發(fā)展利用抗原免疫動物后從血清中獲得的抗體，含有針對不同抗原決定簇的多種類型抗體。Ag多克隆抗體K?hler和Milstein1975年建立的技術，通過雜交瘤技術獲得的針對單一抗原決定簇的高特異性抗體。K?hler(1946-1995)Milstein(1927-2002)單克隆抗體單克隆抗體：由B淋巴細胞雜交瘤產生的、針對抗原分子表面一個決定簇的純抗體。單克隆抗體的主要優(yōu)點高純度、高特異性、高產量單克隆抗體的主要應用

免疫檢測、診斷、治療等單克隆抗體的特點¤是通過PCR技術獲得抗體基因或抗體基因片段，與適當載體重組后引入不同表達系統(tǒng)所產生的抗體¤

通過基因重組改良抗體性能¤

通過噬菌體抗體庫技術研制新的抗體¤

優(yōu)點：¤

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