1、第一章 緒論王軍陽 副教授免疫學與病原生物學系第1頁，共46頁。一、免疫（immunity）的概念傳統概念 即免除勞役/瘟疫的意思現代概念 免疫是指機體識別和排除抗原性異物的特異性生理反應，其作用是維持機體的生理平衡和穩定，其結果通常對機體是有利的，但在一定條件下也可以有害。免疫學概述第2頁，共46頁。二、免疫的功能免疫防御 ：免疫缺陷/超敏反應免疫監視 ： 腫瘤/病毒持續感染免疫穩定 ：自身免疫耐受和免疫 調節兩種機制。神經-內分泌-免疫。 自身免疫病 第3頁，共46頁。三、免疫應答的類型及作用 按照獲得的方式和作用特點，分為固有免疫（innate immunity）和適應性免疫（adapt

2、ive immunity）兩類。 （一）固有免疫 固有免疫是人類在種系進化和個體發育過程中逐漸形成的防御功能，是機體抵御病原體侵襲的第一道防線。在個體出生時即具備，又稱非特異性免疫（non-specific immunity）。第4頁，共46頁。構成成分 屏障結構（皮膚粘膜屏障、血胎屏障、血腦屏障）；固有免疫細胞 ；固有免疫分子特點：生來就有 能遺傳給后代 具有種的差異 作用無特異性 是特異性免疫的基礎第5頁，共46頁。（二）適應性免疫 適應性免疫是個體出生后，在生活過程中接觸病原微生物等特定抗原后產生的免疫，僅針對該特定抗原發生反應。又稱特異性免疫（specific immunity）。 執

3、行特異性免疫的是抗原特異性淋巴細胞，即T淋巴細胞和B淋巴細胞。第6頁，共46頁。特點： 出生后形成，需抗原刺激 特異性 耐受性 記憶性 建立在非特異性免疫的基礎上，又 促進非特異性免疫 可被動轉移第7頁，共46頁。四、免疫系統 免疫系統包括免疫器官和組織、免疫細胞和免疫分子。一、免疫器官:中樞免疫器官: 骨髓(Bone Marrow) 胸腺(Thymus)外周免疫器官： 脾臟（ spleen ） 淋巴結（ lymphnodes ） 黏膜伴隨淋巴組織（mucosal-associated lymphoid tissue , MALT）第8頁，共46頁。Thymus(T cells)Bursa o

4、f Fabricius(B cells) 法氏囊(Bursa of Fabricius)第9頁，共46頁。第二章 抗體和免疫球蛋白Antibody & Immunoglobulin, Ig 第10頁，共46頁。一、基本概念 抗體（antibody, Ab）B細胞接受抗原刺激后演變為漿細胞，由漿細胞合成分泌的，并能與相應的抗原發生特異性結合的球蛋白。 * 免疫球蛋白（Ig） 具有抗體活性或化學結構與抗體相似的 球蛋白。 抗體都是免疫球蛋白，但免疫球蛋白不一定都是抗體。第11頁，共46頁。*第12頁，共46頁。 二、免疫球蛋白的結構（一）Ig的基本結構（以單體為例）* 1. 二條相同的L鏈和二條相

5、同的H鏈借二硫鍵 連接呈“Y”字形。 L鏈約214氨基酸/條，: 2:1。 H鏈約450550氨基酸/條，根據重鏈抗原性的差異可將其分為5類： IgM IgG IgA IgD IgE第13頁，共46頁。2. 有氨基端（N端）和羧基端（C端）3.有可變區（V區）和恒定區（C區） L鏈的VL (1/2)V區： H鏈的VH (1/4或1/5 ) L鏈的CLC區： H鏈的CH（CH1 CH2 CH3 ） IgM和IgE有4個結構域CH1-4 第14頁，共46頁。NH3+coo-*第15頁，共46頁。4. 高變區（HVR） 位于可變區中（VL和VH）氨基酸組成和排列順序更易變化的區段，各有3個。又稱為互

6、補決定區（CDR）。構成抗原結合部位。 * 5. 鉸鏈區（hinge region） 位于CH1CH2之間，包括H鏈間二硫鍵，富含脯氨酸，易發生伸展及轉動第16頁，共46頁。*第17頁，共46頁。（二）J鏈和分泌片 J鏈 （Joining chain ）富含半胱氨酸，由漿細胞合成，借二硫鍵連接到鏈或 鏈。 分泌片（SP/SC）由粘膜上皮細胞合成和分泌，結合到IgA二聚體上?？沟鞍姿饷?，保護SIgA的鉸鏈區。同時介導SIgA的轉運。第18頁，共46頁。（三）單體、雙體、五聚體第19頁，共46頁。（四）功能區及其功能 * L鏈 VL CL H鏈 VHCH1CH2CH3(CH4) VL和VH 抗原

7、結合部位 CL和CH1 具有部分同種異型的遺傳標記 CH2 補體結合位點（IgG），通過胎盤 CH3 結合細胞（IgG），活化補體（IgM） CH4 結合細胞（IgM） 鉸鏈區 可自由轉動和伸展第20頁，共46頁。*第21頁，共46頁。（五）酶解片段1. 木瓜蛋白酶（papain）水解IgG裂解部位：IgG H鏈鏈間二硫鍵近N端 木瓜蛋白酶IgG2FabFc 2. 胃蛋白酶（pepsin）水解IgG裂解部位：IgG H鏈鏈間二硫鍵近C端 胃蛋白酶IgGF(ab)2 pFc 3. 意義用于研究Ig的結構和功能指導臨床應用，避免過敏反應第22頁，共46頁。第23頁，共46頁。三、抗體血清型（一）同

8、種型(isotype) 是指同一種屬內所有個體的Ig共有的抗原特異性標記。主要位于CH和CL上。 1. Ig的類和亞類 根據重鏈恒定區抗原性的差異，可將Ig分為五大類。再根據鉸鏈區氨基酸組成和二硫鍵的數目分為若干亞類。 IgM(鏈) CH IgG(鏈) IgG1 IgG2 IgG3 IgG4Ig 五類 IgA(鏈) IgA1 IgA2 IgD(鏈) IgE(鏈)第24頁，共46頁。2. Ig的型和亞型 根據輕鏈恒定區（CL）抗原性差異分為兩型：型型（:2:1）(二) 同種異型 (allotype) 同一種屬不同個體間的Ig抗原性的不同?？勺鳛橐环N遺傳標記。分布在C區。(三)獨特型 （idiot

9、ype） 獨特型是指存在于Ig分子V區上的抗原特異性。由高變區的氨基酸組成、排列和構型（獨特型抗原決定簇）所決定的。 抗獨特型抗體 第25頁，共46頁。 四、抗體的生物學功能（一）與抗原特異性結合 中和毒素作用 中和病毒作用（二）激活補體 IgG13和IgM活化補體經典途徑 凝集的IgA、IgG4激活旁路途徑第26頁，共46頁。（三）結合細胞（結合Fc受體）IgG Fc段與吞噬細胞Fc受體結合，介導 調理吞噬作用（opsonization）2. IgG Fc段與NK細胞Fc受體結合，介導 ADCC效應（antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity）

10、IgE Fc段與肥大細胞、嗜堿性粒細胞表面 Fc受體結合，介導I型超敏反應第27頁，共46頁。第28頁，共46頁。第29頁，共46頁。（四）通過胎盤和粘膜1. IgG是唯一可通過胎盤的抗體，是胎兒 和新生兒抗感染的主要抗體。 IgG（母體）胎盤FcRn胎兒 2. SIgA呼吸道、消化道黏膜第30頁，共46頁。第31頁，共46頁。五、各類免疫球蛋白的生物學特性與功能 （一）IgG 單體，有4個亞類，在血清中含量最高，約占血清總Ig的75%，出生后3個月開始合成，分布于血液及組織液中，半衰期為23天。是再次應答的主要Ig。 第32頁，共46頁。1. 具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用，起主力 免疫作用。

11、2. 激活補體 IgG13激活經典途徑 溶菌殺菌 IgG4 激活旁路途徑3. 通過胎盤4. 結合細胞，介導調理作用和ADCC效應5. 某些自身抗體IgG可引起II、III型超敏反應 第33頁，共46頁。（二）IgM 五聚體，90kD，分子量最大，巨球蛋白，約占血清總Ig的510%，胚胎晚期合成，半衰期短，約5天 。是初次應答的主要Ig 。1. 早期抗菌、抗病毒、抗毒素抗體，起先鋒 免疫作用。2. 活化補體 比IgG強大。第34頁，共46頁。3. 不能通過胎盤，若臍血中檢出IgM，提示 宮內有感染。4. 天然血型抗體屬于IgM。5. 在B細胞表面起抗原受體作用（mIgM）6. 某些自身抗體IgM

12、，可引起型、型超 敏反應第35頁，共46頁。（三）IgA 血清型IgA：單體，出生后4-6個月開始合成，占血清總Ig的10%，半衰期約56天，可介導調理作用和ADCC效應。 分泌型IgA（SIgA）： 二聚體，分布于初乳、唾液、淚液、胃腸液、氣管分泌液等外分泌液中，在免疫防護中起局部免疫作用。第36頁，共46頁。阻止病原微生物吸附于粘膜和易感染細 胞，在粘膜局部發揮抗菌、抗病毒、抗毒素作用。2. 通過母乳轉移給嬰兒，執行自然被動免疫 3. 抗腸道寄生蟲感染第37頁，共46頁。（四）IgD 為單體，血清含量少（1%）。在B細胞表面起抗原識別受體作用（mIgD），是B細胞分化成熟的標志。（五）Ig

13、E IgE為單體，血清含量極少，主要由黏膜下漿細胞分泌。為親細胞抗體，無鉸鏈區，有CH4區，介導I型超敏反應第38頁，共46頁。六、 單克隆抗體(McAb)Monoclonal Antibody 第39頁，共46頁。*克隆(clone)是指由一個祖先細胞經分化、增埴所產生的遺傳性狀完全相同的細胞系或細胞群。*多克隆抗體(pAb):由多個B細胞克隆產生的針對多種不同抗原表位的免疫球蛋白。*單克隆抗體(McAb)：由單一B細胞克隆針對某一特定抗原表位所產生的，只能與該抗原表位結合的均一特異性Ab?？贵w形成細胞骨髓瘤細胞雜交瘤細胞 McAb1.基本概念與原理第40頁，共46頁。*雜交瘤細胞(hybr

14、idoma) ：2個或2個以上不同特性細胞（其中一個是瘤細胞）融合組成的異型核細胞。具有兩種親本細胞的基因和特性。該項技術稱為雜交瘤技術。* 1975年，kohler 和milstein應用小鼠骨髓瘤細胞和綿羊紅細胞致敏的小鼠脾細胞融合,得到的一融合雜交細胞既能穩定持續生長,又能分泌抗SRBC抗體,將這種雜交細胞系統稱為雜交瘤。1.基本概念與原理第41頁，共46頁。第42頁，共46頁。 抗原無須純化(2) 來源于同一細胞克隆,所分泌的抗體分子在 結構上高度均一,甚至在氨基酸序列及空間 構型上均相同. 由于抗體識別抗原分子上單一抗原決定簇, 且所有抗體分子均相同，由此單克隆抗體具 有高度特異性.

15、 產生該抗體的為一無性繁殖細胞系,且可長期 傳代并保存，為此可持續穩定生產同一性 質的抗體2.主要特點第43頁，共46頁。七、基因工程抗體1、人源化抗體2、人鼠嵌合抗體3、雙特異性抗體4、小分子抗體第44頁，共46頁。人源化抗體：將人的輕、重鏈基因通過脂質體導入或原生質體融合入小鼠胚胎干細胞,獲得含目的抗體的輕鏈和重鏈的小鼠后,與內源性輕、重鏈雙缺失的小鼠雜交,可篩選到能產生目的抗體的小鼠。人鼠嵌合抗體：應用DNA 重組技術將小鼠抗體基因上的可變區與人抗體基因的恒定區重組,再將重組后的基因導入骨髓瘤細胞中表達,使可變區人源化。這種抗體相對于其它人源化抗體的優點在于技術路線簡單,易于操作;抗體完整性好,在體內的潴留時間長;鼠源抗體的親和力和特異性都得到了保留,在臨床上具有良好的應用前景。第45頁，共46頁。雙特異抗體(Bispecific antibody)