免疫學基本概念

1、免疫學基本概念免疫學(immunoIogy)研究機體免疫系統(tǒng)結構和功能、免疫相關疾病發(fā)生機制、免疫學診斷和防治措施的獨立學科。基礎免疫學免疫生物學分子免疫學免疫遺傳學免疫病理學臨床免疫學血液免疫學腫瘤免疫學移植免疫學生殖免疫學免疫的概念(Conceptofimmunity)傳統(tǒng)概念：免疫指抵御傳染病的能力現(xiàn)代概念：是指機體識別并排除“非己”物質所產(chǎn)生的生物學效應，是一種生理性防御功能。其作用是維持機體內(nèi)環(huán)境的平衡和穩(wěn)定，正常情況下對機體是有利的，但在一定條件下也可以有害。免疫功能基本功能免疫防御inununedefense免疫穩(wěn)定inununehomeostasis免疫監(jiān)視Inununesur

2、veillance功能正?？垢腥厩宄龘p傷細胞衰老細胞清除突變細胞病毒感染的細胞功能異常超敏反應（過高）嚴重感染（過低）自身免疫病（過高）腫瘤（過低）病毒持續(xù)性感染（過低）免疫系統(tǒng)的組成免疫器官免疫細胞免疫分子中樞外周膜型分子分泌型分子胸腺脾臟干細胞系TCR免疫球蛋白骨髓淋巴結淋巴細胞BCR補體分子單核吞噬細胞細胞因子法氏囊（禽類）粘膜相關淋巴組織皮膚相關其他APC（樹突狀細胞、內(nèi)皮細胞等）CD分子粘附分子淋巴組織其他免疫細胞MHC（粒細胞、肥大細胞、血小板、其他紅細胞等）免疫應答的種類固有免疫（天然免疫/非特異性免疫）InnateImmunity(natural/nonspecific)適應性

3、免疫（獲得性免疫/特異性免疫）AdaptiveImmunity（acquired/specific）固有免疫(InnateImmunity)。概念:生物在長期種系進化過程中逐漸形成的防御功能。經(jīng)遺傳而獲得，并非針對特定抗原，屬天然免疫。（第一道防線）。特點：與生具有;非特異性；無記憶性；作用迅速。0包括：物理屏障：皮膚粘膜屏障、血腦屏障、血胎屏障化學屏障：溶菌酶、抗菌肽-補體.細胞因子、APR等細胞屏障：粒細胞.DC.NK等適應性免疫(AdaptiveImmunity)。概念:個體發(fā)育過程中接觸特定抗原后產(chǎn)生,僅針對該0特定抗原而發(fā)生反應.o特點：特異性;耐受性;記憶性0效應細胞：T細胞（介導

4、細胞免疫應答）oE細胞（介導體液免疫應答）0分為三階段：識別階段、O活化增殖階段0效應階段固有免疫和適應性免疫之間的關系有免疫是適應性免疫應答啟動的前提協(xié)助適應性免疫應答產(chǎn)物發(fā)揮效應抗體是固有免疫系統(tǒng)的訐艮睛”AntibodyComplementlysisoftargetcellM（|）NK：ADCC適應性免疫細胞與固有免疫細胞之間的協(xié)同作用TcellIFN-y，IL-18IL-1,IL-12MgNK有免疫與適應性免疫的時旬互社抗原是機體免疫應答的啟動因素抗原(Ag):是一類能刺激機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生特異性免疫應答;并能與相應的免疫應答產(chǎn)物(抗體和/或效應淋巴細胞)在體內(nèi)或體外特異性結合的物質。兩

5、種特性：免疫原性(Immunogenicity)抗原性/反應原性(Antigenicity)半抗原(Hapten):只具有反應原性而無免疫原性的抗原物質如：激素、某些藥物等HaptensarevaluableresearchanddiagnoStictoolsCarrierHaptencarrierearner-specificantibodieshaptennoresponsecarrier-specificandhapten-specificantibodiesFigureHaptensaresubstancesthatareantigenicbutnotimmunogenicHapten

6、-carrierconjugateImmunizerabbitInjectionwith:Hapten(DNP)Proteincarrier(BSA)Haptencarrierconjugate(DNP-BSA)DNP：dinitrophenyl(二硝基氟苯)AntibodiestoconjugateofhaptenandcarrierAntibodiesformed:NoneAnti-BSAAnti-DNP(major)Anti-BSA(minor)Anti-DNP/BSA(minor)TABLE3-6ReactivityofantiserawithvarioushaptensTABLE3-

7、6ReactivityofantiserawithvarioushaptensREACTIVITYWITHAntiserumagainstAminobenzene(aniline)o-Aminobenzoicacidm-Aminobenzoicacid(XX)Hp-Aminobenzoicacid0+0000+0TOC o 1-5 h zAminobenzene+o-Aminobenzoicacid0m-Aminobenzoicacid0p-Aminobenzoicacid0KEY:0-noreaaivity;十=strongreactivitySOURCE:BasedonK.Landstei

8、ner.1962.TheSpecificityofSerologicReactions,DoverPress.ModifiedbyJ.Klein,1982.Immunology:TheScienceofSelfNonelfDiscrimination,JohnWiley.Overallconfigurationofahaptenplaysamajorroleindeterminingwhetheritcanreactwithagivenantibody.抗原的特異性克隆選擇學說I=I抗原表位決定抗原的特異性抗原表位(Epitope/Antigenicdeterminant)抗原分子中決定抗原特

9、異性的特1殊化學基團，其性質、數(shù)目、位置和空間構象決定著抗原的特異性。3表位類型ElE2E3fepitope-antigenantibody圖3-1抗原分子中的線性和構象表位抗原表位是存在于抗原分子中決定抗原特異性的特殊化學基團。在蛋白質抗原中,由于其結構的相對復雜性，常含有多種不同的抗原表位。山連續(xù)性線性排列的氨基酸殘基組成的短肽所構成的抗原表位為線性抗原表位（如圖中E1利E3）；有些氨基酸雖然在序列上不連續(xù)性排列，但在空間上形成特定的構象,稱為構象性表位（如圖中E2）。1LingrEpitope降解ConformetionalEpitopeT細胞表位和E細胞表位(Tandcellepito

10、pes)T細胞表位：被TCR識別的抗原表位。存在于抗原分子的任何部位，為線性表位，需經(jīng)抗原遞呈細胞(APC)加工處理，與MHC結合，被TCR識別的肽段。細胞表位被ECR識別的抗原表位。存在于抗原分子表面或轉折處，具有構象依賴性無需與MHC結合，可直接被BCR識別。56-62(145)146-151113-11915-21(22)AntibodiesbindtoepitopesdisplayedonthesurfaceofantigensT細胞表位與B細胞表位的特性比較T細胞表位B細胞表位識別受體MHC分子表位成分TCR需要，具有MHC限制性蛋白質降解后的多肽BCR不需要，無MHC限制性各種天然

11、抗原分子表位大小8-12baa(CD8+T)13-17baa(CD4+T)表位類型線瞬位表位位置多在抗原分子內(nèi)部515個3屯57個單糖或核昔酸構象表位或線性表位多在抗原分子表面五、抗原的種類及醫(yī)學上的重要抗原免疫原、半抗原、耐受原、變應原蛋白質，多糖，核酸、脂類抗原等根據(jù)誘生抗體時是否敵h細胞參與分類根據(jù)Ag與機體的親緣關系分類beevenomantvenomInsectAllergen（變應原）XAgwhichcaninducehypersensitivityInhalantallergenpollendustmitesmoldsporesanimalhairanddanderDrugspe

12、nicillinsulfonamideslocalanestheticssalicylatesFoodsnutsseafoodmilkpeas,beansThemostcommonallergensinour“artificial”world.PollensSugipollensarethedominantoutdoorantigeninJapan.In“biodepTivecTindoorspace,mitesbecomethedominantantigen.TypeAStreptococcus/AVInfectionCrossReactionof異嗜性抗原(heterophilantige

13、n)存在于人、動物、植物及微生物等不同物種間的共同抗原。如：鏈球菌與人腎小球基底膜及心肌內(nèi)膜大腸埃希菌08跆人類E血型物質。醫(yī)學意義:是引起免疫病理損傷的物質基礎O借助異嗜性抗原輔助臨床診斷(-)胸腺依賴性抗原(TD-Ag)6ABcellistriggeredwhenitencountersitmatchingantigen指在刺激機體B細胞產(chǎn)生抗體時需Th細胞輔助的抗原。Bloodcells,Serumproteins,BacteriaandmostproteinsFeatures:requireThcellsinducecellularimmunityandhumoralimmunitya

14、ntibodyclasses:IgM,IgGJgAapparentmemoryTheBcellengulfstheantigenanddigestsItthenttdisplaysantigenfragmentsboundtoitsuniqueMHCmoleculesThiscombinationofantgnandMHCattractsthhelpofamature,matchingTcell.CytokinessecretedbytheTcellhelptheBcolltomuttiplyandmatureintoantibodyproducingpiatmacell*.AReleased

15、intotheblood,antibodieslockontomatchingantigensTheantigen-entibodycomplexesarethenclearedbythecomplementcascadeorbytheliverandspleen.VLPSReceptIIVLPSReceptII(二)胸腺非依賴性抗原(TI-Ag)指可直接激活B細胞，產(chǎn)生抗體，無需Th細胞輔助的抗原?？乖瓗в兄貜统霈F(xiàn)的同一抗原決定簇。LPSpolymericbacterialflagellin、PolysaccharidesFeatures:(1)notrequireThcellsinduce

16、onlyhumoralimmunity,notcellularimmunityantibodyclass:IgMnoapparentmemoryTI-lAgLPSTI-2AgAAAAAAAAAAAArepeatepitopes根據(jù)Ag與機體的親緣關系分類異種抗原(xenoantigen)同種異型抗原(alloantigen)自身抗原(autoantigen)異嗜性抗原(heterophilantigen)免疫球蛋白/抗體AntibodyKabatandTiselius-1938AlbuminMigrationdistance：ueqosq6030hlid1111Ihhii.N11|iJilt!

17、il“.i|jj|iLILiihIi020406080100120Residuepositionnumber.IiLl.lIllllilill.Ill.liilJlilli.i11.1.mIJIi.I.iiLIIiI255075100ResiduepositionnumberVariabilityinCDRsVhVhVLCh1%sCls-s-較鏈區(qū)sCHOsCDR1CDR2CDR3SS、*SCDR1CDR2CDR3VL1234RRRRFFFF圖4-3免疫球蛋白V區(qū)和C區(qū)結構示意圖免疫球蛋白重鏈和輕鏈折疊形成的環(huán)形功能區(qū)為結構域,CDR為互補決定區(qū)，F(xiàn)R為骨架區(qū)。高變區(qū)在Ig分子表面形成三個環(huán)狀

18、結構與抗原結合抗體的互補決定區(qū)與抗原表位結合示意圖ImmunologyModelsofthevariabledomainsofsixantibodieswiththeirantigen-bindingregionsshowninpurpleIg的分類根據(jù)H鏈C區(qū)結構和抗原性的不同將Ig分為5類：y(Gamma)|i(Mu)a(Alpha)8(Delta)e(Epsilon)IgGIgMIgAIgDIgE亞類：aheavychains:a1lgA1a2lgA2yheavychains:丫1lgG1y2lgG2y3lgG3y4lgG4Ig的分型根據(jù)儡結構和抗原性將儡分為2種：KorAhumans:

19、60%oflightchainsarekand40%areA;mice:95%arekand5%are入.亞型：Achain3subtypesinmiceand4inhuman圖4-2免疫球飯白杲木結構示意圖圖4-2免疫球飯白杲木結構示意圖3.餃鏈區(qū)(hinge)NH3CiiCh鏈間一硫鍵恒定區(qū)NH3+賦予1屎性，使Ig兩臂可伸展彎鐵鏈區(qū)Ch2Ch2曲，利于與抗原結合（flexibility重鏈_enablingthe2armstomoveCh3Ch3relativelyfreelyayIgD和IgE。亞類(subclass):根據(jù)重鏈的二硫鍵數(shù)目和位置不同，又可分為亞類,人IgG有IgGlI

20、gG4四個亞類;IgA#2個亞類型(type)：根據(jù)輕鏈C區(qū)抗原性的不同，可將Ig輕鏈分為兩種:九和K型。DifferentBiologicalActivitieslgG4lgG1,3,and4crossplacentacomplementactivationlgG3lgG1,lgG2inefficent,lgG4noneFcReceptorBindinglgG1andlgG3lgG4lgG2(三)Ig的抗原性(Serumtypes)同種型(isotype)詞一種屬內(nèi)所有個體某一型別Ig所共有的抗原特異性標記位于CH和CL上。同種異型(allotype):同一種屬不同個體間的Ig抗原性的不同.

21、可作為個體遺傳標記.位于Ig的恒定區(qū)。獨特型(idiotype):是指存在于Ig分子V區(qū)上的抗原特異性.Figure4-24Immunobiology,6/e.(GarlandScience2005)(a)Isotypicdeterminants(b)Allotypicdeterminants“Ko丫1ooMouselgG1(strainB)Allelicvariationwithinaspeciesthatleadstominor,butdetectabledifferencesinconstantregionsbetweenstrains.(c)IdiotypicdeterminantsI

22、diotopesIdiotopesAntigenicdifferencesdefinedbyvariableregions(VHandVL).Cangenerateanti-idiotypeAbsantibodytonoi-bindingsiteidiotspeantibodytoj：combiningsite九Htepten,d,otPabndinginhibited抗獨特型抗體和獨特型網(wǎng)絡抗原刺激機體產(chǎn)生特異性抗體Abl,抗體分子本身具有獨特型，稱為獨特型抗體。Abl在體內(nèi)的數(shù)量大時，可作為抗原誘發(fā)抗獨特型抗體Ab2的產(chǎn)生Ab2可分為Ab2a,Ab2|k其中Ab2a是抗AblV區(qū)骨架部分；

23、Ab2是抗AblV區(qū)CDR部分，又稱抗原內(nèi)影像(internalimage)。(4)獨特型網(wǎng)絡：抗原AblAb2-Ab3-Ab2pservetoup-regulatespecificantibodyresponse八24ANTI-IDIOTYPEVACCINESAb3/AblIdiotype.Ab2aservetodown-regulatespecificantibodyresponseAbtA削弱AblAb2aAblAbla五、抗體的生物學功能Ig特異性結合抗原結合Fc受體FcRADCC調(diào)理作用與抗原特異性結合抗體的Fab段與抗原表位特異性結合，表現(xiàn)出多種生物學效應。生理效應：中和毒素，中和

24、病毒作用。病理效應：自身免疫性疾病。在B細胞表面起受體作用(mlg)Figure9- Immunobiology,7ed.(GarlandScience2008)Figure9- Immunobiology,7ed.(GarlandScience2008)Neutralization:抗體中和夕卜毒素ToxinbindstocellularreceptorsEndocytosisoftoxin:receptorcomplexesDissociationoftoxintoreleaseactivechain,whichpoisonscellAntibodyprotectscellbyblocki

25、ngbindingoftoxinFNeutralization:抗體中和病毒VirusbindstoreceptorsoncellsurfaceReceptor-mediatedendocytosisofvirusAcidificationofendosomeafterendocytosistriggersfusionofviruswithcellandentryofviralDNA汽1Antibodyblocksbindingtovirusreceptorandcanalsoblockfusionevent抗體阻止細菌吸附Colonizationofcellsurfacebybacteria

26、viabacterialadhesionsAntibodiesagainstadhesionsblockcolonizationanduptake激活補體oAbs與Ag結合，能夠激活補體Abs與細胞結合(FcR)M(|)，NKcells,mastcells,basophils表面均表達FcRIgG+M(p一調(diào)理作用(Opsonization)IgG+NK一介導，ADCCIgE+mastcell介導I型超敏反應(hypersensitivity)抗體的調(diào)理作用：指抗體與抗原結合后可增強吞噬=1細胞的吞噬作用巨噬細胞抗體與細菌表面的相應抗原表位特異性結合被調(diào)理的細菌結合到M的FcRJt,并被M吞噬

27、形成吞噬體吞噬溶酶體形成,殺傷細菌抗體介導的調(diào)理作用ImmunologyADCC（抗體依賴細胞介導的細胞毒作用）指抗體與靶細胞表面的抗原表位結合后，可通過其Fc段與NK細胞表面的Fc受體結合，誘導NK細胞對靶細胞的殺傷?？贵wIgGFc；/Rm（CD16）活化的NK細胞靶細胞靶細胞靶細胞IgG與靶細胞表面相應抗原決定基特異性結合活化的NK細胞釋放穿靶細胞凋亡孔素、顆粒酶等細胞毒物質殺傷靶細胞NK細胞借助其FcyRHl與結合于靶細胞上的IgGFc段結合介導I型超敏反應IgGplacentafetus,SlgAmilkbabyIgA(major)IgMJMucosalsurfaceoftheresp

28、iratory,gastrointestinalandurogenitaltracts.各類Igs的生物學特性與功能CharacteristicsandFunctionsofIgs（一）IgG的特性及功能1血清中含量最高2是再次應答的主要抗體。具有抗菌、抗病毒、抗毒素作用,起主力免疫作用。激活補體通過胎蠱結合細胞，介導調(diào)理作用和ADCC效應6某些自身抗體IgG可引起II.III型超敏反應(二)IgM的特性與功能：五聚體，巨球蛋白，是初次應答的主要噸。2早期抗菌.抗病毒、抗毒素抗體，起先鋒免疫作用;活化補體比IgG強大；不能通過胎盤，若臍血中檢出IgM，提示宮內(nèi)有感染;5.天然血型抗體屬于IgM

29、;6在B細胞表面起抗原受體作用(mlgM);7.某些自身抗體igM，可引起IIin型超敏反應IgA的特性與功能III血清型IgA:單體，出生后46個月合成，占血清總Ig的10%,半衰期約56天，可介導調(diào)理作用和ADCC效應。分泌型IgA(SIgA):二聚體，分布于初乳、唾液、淚液、腸液、氣管分泌液等外分泌液中，參與粘膜局部免疫。(a)StructureofsecretoryIgAcomponent血清濃度很低(0.03mg/ml)9在B細胞表面起抗原識別受體作用(mlgD)。是B細胞分化發(fā)育成熟的標志。IgE為單體，正常血清濃度極低，為親細胞抗體，無餃鏈區(qū),有CH4區(qū)，介導I型超敏反應。TAB

30、LE4-2Propertiesandbiologicalactivities*ofclassesandsubclassesofhumanserumimmunoglobulinsTABLE4-2Propertiesandbiologicalactivities*ofclassesandsubclassesofhumanserumimmunoglobulinsJlgMisthefirstisotypeproducedbytheneonateandduringaprimaryimmuneresponse.JlgMisthefirstisotypeproducedbytheneonateandduri

31、ngaprimaryimmuneresponse.Property/ActivitylgC1lgG2lgC3lgC4lgA1lgA2IgM*IgDMolecularweight1150,000150,000150,000150,000150.000-600,000150,000-600.000900,000190.000150,000Heavy-chaincomponent71丁27374ala248Normalserumlevel(mg/ml)9310.53.00030.03Invivoserumhalflife(days)23238236652.53Activatescl

32、assicalcomplementpathv/ay+/-+Crossesplacenta+/-+PresentonmembraneofmatureBcells+BindstoFcreceptorsofphagocytes+/-+Mucosaltransport+Inducesmast-cell+degranulationActivitylevelsindicatedasfbllov/s:+=high;+-moderate;+/-=minimal;-=none：?=questionable.IgC,IgE,andIgDalwaysexistasmonomers;IgAcanexistasamon

33、omer,dimer,trimer,ortetramer.MembraneboundIgMisamonomer,butsecretedIgMinserumisapentamer.ig結構HeavychainLightchain|i，Yzocz8,oreKorX446COO-COO-VariableandConstantRegionsVariable:VH,VLDisulfideConstant:CH1,CH2,CH3,CH4bondsFcDomainFoldingofIgLightChain(b)卩-strandarrangement廠YlCOOH/COOHvvComplementarityD

34、eterminingRegions(CDRs)Fab抗體的異質性一、抗體的多樣性/抗原特異性Thetotalpopulationofantibodyspecificitiesthatanindividualcanproduce(repertoire)hasbeenestimatedtobeatleast101012!二、抗體的類型Class、subclass、type、subtype人體產(chǎn)生的抗體的多樣性遠遠多于人類自身攜帶的基因總數(shù)Howcanthisbedone?ig的基因重排理論In1978,wasgivenbyS.TonegawaSeparategenesencodetheVandCr

35、egionsofIgandthatthegenesarerearrangedinthecourseofB-celldifferentiationIn1987,TonegawawasawardedtheNobelprizeTABLE5-1ChromosomallocationsofimmunoglobulingenesinhumanandmouseCHROMOSOMEGeneHumanMouseX.Lightchain2216kLightchain26Heavychain1412Table5-1KubyIMMUNOLOGY,SixthEditicn2007W.H.FreeiMnandCompan

36、yig的基因結構ig基因以基因簇的形式存在H堆基因D(25)Vh(40)CY1Ca1C/2cy4CcCa2KftJ如入IKKKKKKKKK=Q-JkCk9y,a-a人Ig基因片段基因片段lg基因VDJCIGH95(50)239(6)11(9)IGK90(60)051IGL60(30)077(4)LightchainHeavychainLightchainHeavychainFigure4-2Immunobiology7ed.(GarlandScience2008)Figure4-2Immunobiology7ed.(GarlandScience2008)/l|vyc:訪)=:Ig基因重排：指B

37、細胞在發(fā)育過程中對Ig基因隊（D）、J基因片段的重排1.DJhReErrbiwmEntVHDUHC,5乜回吐一OAsectioncoMaininganumberofDregionsand3numberofJregionsloopsoutVHExcisionoftheloop5TResult:AppositionofaDandJregion2.一一DRea廠廠sngEmEntVH_Cv1Cv2b斜2$C-歹Excisionoftheloop(4jThesectionbe-twe-entheapposedDre-gionandaVregionloopsout5C|AC&亍TZ何Illi一Resul

38、t:AppositionoftheVandDandJregionshheavychitinfthriivychainhheavychitinfthriivychainicrmlincHchainDNALVh1LV腫DnlDjl)HI3CT2iiGc1)；IjiI.V#|lLVlt2il.VHUHiD|JnCwC6$40-IdUZHH-WHMZHHZHCy3C)G2I12aCeCaHD二匸FO-yRrrrangeilIIhainDNAV-DIpiningLVH1LVtl20LVD,lJ(1CQ中l(wèi)y;lnthecaseoftheheavychain.lnnaive,matureBcells,th

39、eprimarymRNAtranscriptcontainsVDJandBOTHCRandCs.ThisprimarytranscriptcanbedifferentiallyprocessedtogiverisetomRNAencodingeitherIgMorIgD.ThisexplainswhynaiveBcellsexpressbothIgMandIgD.ThevariableregionofbothareencodedbythesameVDJsotheyhavethesameantigenspecificity.Figure4-18Immunobiology,7ed.(CGarlan

40、dScience2008Figure4-18Immunobiology,7ed.(CGarlandScience2008成熟的B細胞同時表達mlgM和mlgD,此過程通過mRNA不同的剪切方式獲得。ExpressionofIgDExpressionofIgMVDJSpA1C8pA2dnaRNAiamZHZHBHli7*WlWWI/AAAmRNA1l|AAAVDJCgpAIC8pA2dna：*=MMB=4=MMMB#：II|一一一AAAmRNAMBHH-AAAIg重排后基因轉錄為primarytranscriptRNA,其剪切決定B細胞表達mlgM或slgMTransmembraneIgMSec

41、retedIgMProtein|R二df:Transcription33Cu4$CpA$MCpAmTranslation,protemprocessingCterminusfortransmembraneIgMPrimarytranscriptRNACleavageatsecondpoly(A)additionsite(pAm)andsplicingRearrangedDNATranscriptionPrimarytranscriptRNACleavageatfirstpoly(A)additionsite(pA)andsplicingmRNATranslation,proteinproces

42、singProteinLVOJCglCi2CP3C4$CpAMCpAm4.1VpftIran*i4l9y,/CB)ur4-!part2afiinmunobiohy.laOiKMdlnMc200l基因重排是抗體分子多樣性產(chǎn)生的分子基礎iig基因V、D、J基因片段隨機組合2在VD、DJ、及VJ的連接過程中，常發(fā)生接頭處核昔酸丟失或插入的現(xiàn)象，增加VDJ的多樣性。3.體細胞的突變TABLE5-2CombinatorialantibodydiversityinhumansandmiceTABLE5-2CombinatorialantibodydiversityinhumansandmiceTable5

43、-2KubyIMMUNOLOGY,SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyTable5-2KubyIMMUNOLOGY,SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyMultiplegerm-linesegmentsHeavyhainLIGHTCHAINSKXESTIMATEDNUMBEROFSEGMENTSINHUMANS*V484134D2300J655CombinatorialV-D-JandVooIsolatespleencellsPlasmacellsMyelomacellsAb-1Ab-2Ab-3Ab-4SelectHy

44、bridomasAb-3克隆(Clone)：是指由一個祖先細胞經(jīng)分化、增埴所產(chǎn)生的遺傳性狀完全相同的細胞系或細胞群。多克隆抗體(polyclonalantibodypAg):由多個B細胞克隆產(chǎn)生的針對多種不同抗原表位的抗體。單克隆抗體(MonoclonalantibodyMeAb)：由單一B細胞克隆針對某一特定抗原表位所產(chǎn)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+骨髓瘤細胞一雜交瘤細胞一McAb特點：高度均一、高度特異性、可持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)ImmunologyImmunology用抗原免疫小鼠骨髓瘤細胞的培養(yǎng)選擇培養(yǎng)（HAT培養(yǎng)基）AAAAA未融合的細胞死亡9雜交瘤細胞存活SZ免疫

45、脾細胞骨巔細胞117陽性克隆的儲選及克隆化O克隆擴增及大量制備McAb在PEG作用下融合成雜交瘤細胞單克隆抗體的制備基因工程抗體定義：是通過DNA重組和蛋白質工程技術，在基因水平Mlg分子進行切割、拼接或修飾，重新組裝成新型的抗體分子又稱重組抗體基因工程抗體技術的方向:將鼠源抗體人源化對抗體的功能加以改進，使其可用于臨床治療基因工程抗體的種類人-鼠嵌合抗體、改型抗體、人源抗體、小分子抗體等O小鼠抗體小鼠嵌合抗體人改型抗體Fmb片段Fv片段單克隆抗體的臨床應用DiagnosticApplicationsTherapeuticApplications-Transplantrejection抗CD3

46、、IL-2R單抗-Cardiovasculardisease-Cancer-InfectiousDiseases-Inflammatorydisease抗RSV（呼吸道合胞病毒）抗體-Autoimmunedisease：抗CD2、LFA-1抗體ClinicalApplications-Purificationofdrugs,Imagingthetarget三Re（勸心Acchvnnh臨心rt診斷抗體32種。我國SFDA已批準上市的有種抗體藥物DateofFDAAntibodvVApprovalType截止2009年，美國FDA批準生產(chǎn)用于臨床治療的單克隆抗體有CompanyNameNameof

47、ProductIndicationsOrthoBiotechOrthoclone-OKTOrganTransplantRejection1986MJ&J/EliLillyReoProAcuteCardiacConditions1994CBiogenldec/GenentechRocheRituxanNon-HodgkuisLymphoma1997CBiogenldecZevalinNon-HodgkuisLymphoma2002MPDLIZenapaxAcuteTransplantRejection1997HMedhnmune/AbbottSynagisViralRespiratoryDise

48、ase1998HGenenteclvRocheHerceptinBreastCancer1998HAvastinColorectalCancer2004HJ&JRemicadeCroluis.RheumatoidArthritis1998CNovartisSimulectAcuteTransplantRejection1998CWyethMylotargAcuteMyleoidLeukemia2000HScheringILEXOncologyCampathClironicLymphocytic2001HAbbott/CATHumirakSeurffiiioidArtliritis2002PDN

49、ovartis/GenentechTanoxXolairAsthma2003HGenentechXomaRaptivaPsoriasis2003HCorixa-GlaxoSmithKlineBexxarNon-HodgkuisLymphoma2003MBMS/ImCloneSystemsErbituxColorectalCancer2004C抗體藥物的主要作用機制靶向載體作用：利用抗體靶向性強，特異性好的優(yōu)點，將抗體標記毒素、放射性核素或者化學藥物，進入體內(nèi)后特異性殺傷靶細胞。免疫應答作用：直接用抗體本身具有的ADCC、CDC效應殺傷靶細胞靶點封閉作用：用抗體作為拮抗劑，封閉靶抗原（受體）的功

50、能表位,阻斷其效應。IL-2R和EGFR抗體?？贵w的中和作用：用抗體與靶抗原（配體）的結合，阻斷功能效應的發(fā)揮。TNFp抗體信號轉導作用：阻斷信號傳遞，從而影響靶細胞的生存。HER-2抗體免疫調(diào)節(jié)作用：利用針對免疫細胞的抗體，起到免疫調(diào)節(jié)的作用。CD3抗體臨床用抗體藥物Anti-moleculeonthesurfaceofcellsantibodyAnti-CD20antibodies：Rituximab,Zevalin,Bexxar治療惡性B細胞淋巴瘤Anti-CD3antibodies:Othoclone(OKT3)用于臨床急性心、肝、腎及骨髓移植排斥反應的治療Anti-Her-2anti

51、bodies:Her-2/neu治療乳腺癌Anti-cytokinesmonoclonalantibodyMonoclonalantibodiescoupledwithtoxicagent.(抗體導向藥物)TheComplementSystem（補體系統(tǒng)）n概述(Introduction)0補體系統(tǒng)(Complementsystem):0由30多種蛋白質組成廣泛存在于血清、組織液。和細胞膜表面被激活后具有調(diào)理吞噬、溶解細胞、介導炎癥調(diào)節(jié)免疫應答和清除免疫復合物等生物學功能。0三條激活途徑(ActivationPathway):_系列絲氨酸蛋白酶的級聯(lián)酶解反應.補體系統(tǒng)的組成(Component

52、ofcomplementsystem)1.補體固有成分:經(jīng)典激活途徑(Classicpathway)組分:Cl.C4.C2.C3旁路激活途徑(Alternativepathway)組分:FactorB/D/P(Bf.DLPf)C3MEL途徑(Lectinpathway)組分:MEL、MEL相關絲氨酸蛋白酶(MASP).C3共同末端反應(Commonterminalreaction)組分:C5C6.C7、C8、C9補體調(diào)節(jié)蛋白:血漿可溶性調(diào)節(jié)蛋白:H因子.I因子、C1INH、C4bp、S蛋白膜結合調(diào)節(jié)蛋白:衰變加速因子(DAF)膜輔助蛋白(MCP)、CD59等3補體受體:CR15,C3a/C4a

53、/C5areceptor補體的理化性質physicochemicalpropertyAresynthesizedbyliverhepatocytes,bloodmonocytes,tissuemacrophageandepithelialcellsofthegastrointestinalandgenitourinary.Complementcomponentsareglycoproteins,concentrationofcomplementisrelativelystableBelongtoglobulinprotein,constitute5%oftheserumglobulinfrac

54、tionMostofcomplementcomponentscirculateintheseruminfunctionalinactiveformsasproenzymesComplementisnotstable,Theactivityisinactivatedbyheatingserumat56Cfor30minutes.二、補體的激活途徑(ComplementActivation)Classicalpathway經(jīng)典途徑Alternativepathway替代途徑MBLpathway甘露聚糖結合凝集素途徑經(jīng)典途徑激活物：Antigen-antibodycomplex，IgM,lgG1/2

55、/3參與成分:C1C9過程:Recognizephase（識別階段）Activatephase（活化階段）Membraneattackphase（膜攻擊階段）Cl分子結構模式圖ActivationofcomplementbyIgGandIgMantibodiesComplementactivationASolubleIgM(inaccessibleFc)afNoBAntigen-boundIgMYesantigenwComplementactivationCSolubleIgG(Fcportionsnotadjacent)NoDAntigen-boundIgGYesFigure7-5part

56、#KubyIMMUNOLOGY；SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyFigure7-5part KubyIMMUNOLOGY；SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyC1qbindsantigen-boundantibody.Clractivatesauto-catalyticallyandactivatesthesecondClr;bothactivateClSeClqrm/ClqAntibodyCiscleavesC4andC2.CleavingC4exposesthebindingsiteforC2.C4bindst

57、hesurfacenearClandC2bindsC4,formingC3convertase.o_oxpC4b2aC3convertaseFigure7-5part KubyIMMUNOLOGY；SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyFigure7-5part KubyIMMUNOLOGY；SixthEdition2007W.H.FreemanandCompanyC4b2aC4b2a3bC5convertaseeC3bcomponentofC5convertasebindsC5fpermittingC4b2atocleaveC5.u/仝._-IaxrC5C

58、5convertaseC3a補體激活經(jīng)典途徑nvnunoogv旁路涂徑(Alternativepathway)1、激活物:細菌、內(nèi)毒素、酵母多糖、葡聚糖等2、參與成分:C3、B因子、D因子、P因子-IL正常狀態(tài)C3滅活C3bI因子BaC3bBb/D因子P因子H因子滅活YB因子C3bBC3正反饋環(huán)激活狀態(tài)補體激活的旁路途徑示意圖Immunology激活順序：細菌侈糖成分）提供反應表面一C3b.BfDf參與一C3轉化酶和C5轉化酶;C3b放大效應（正反饋）:C3C3bBbPc3b1E因子esaC3bB塑丟C3bBbMBL結構MBLaynainCRD一亠_mdlq-CPO加DoMannose-bin

59、dinglectin(MBL)pathway1激活物:病原微生物表面的糖成分2、參與成分：MASP2、MASP1、C4、C2、C3,C59。rcicnMBL結構示意圖Mannose-bindinglectinpathwayMBL+病原體甘露糖殘基C4aC2a:（C5轉化酶）MBL甘露聚糖結合凝集素MASPMBL相關的絲氨酸蛋白酶C3C3aIC4b2b3b|補體激活的MBL途徑nvnunojjv補體活化共同的末端效應Thethreecomplementpathwayconvergeatthemenbrane-attackcomplexMembraneattackcomplexC兩嶺舟成C5b67

60、昨農(nóng)孔MLAUMI槓裕鈍梅郭外管經(jīng)典途徑抗原抗體復合物（IgG或IgM）MBL途徑MBL+病原體甘稱糖殘基旁路途徑C4+C2半|c|k（C最化醸絲氨蚩白寵（C5轉化S8）C3IC3bMASPC3C3bB因子D因子如化酶）1C3bBb3b（C5$化隣）C5bC6C7C8C9|C5b9|（攻轅復合物）激活的C1補體三條激活途徑全過程示意圖nvnunojjv三條途徑的不同點傳統(tǒng)途徑旁路途徑MBL途徑激活物Ag-Ab脂多糖，酵母MBL與病原體多糖等的復合物參與成分C1Y9C3,C&-C9,C4,C2,C3,B-D因手CFC9首先激活ciC3C4反應順序ciC42P3C35C9C4.23CbC9CC9C