2010秋季 中医药抗体 （2）ppt课件

抗 体 抗 原 抗原结合部位 抗原 第4章 抗体与免疫球蛋白 (antibody,Ab 膜型作为抗原受体存在于B细胞膜上, 即BCR. 一. 免疫球蛋白的基本结构 （一）重链与轻链 (heavy chain IgA1, IgA2, 2. 轻链 轻链的型:分为 与 两型, 每个免疫球蛋白分子上的 轻链.型别都是相同的. 轻链的亚型: 型又可分为 1、2、3 和 4 等四个亚 型. 、 、 、 ， IgG、 IgA、IgM、IgD、IgE (三) 铰链区： 位于CH1与CH2之间, 易伸展弯曲. （二）其他成分 J 链与分泌片 J链 lIgA由二硫键连接形成二聚体； l单体IgM通过二硫键与J链连接 形成五聚体 分泌片 是分泌型IgA分子上的一个 辅助成分，由粘膜上皮细胞合成 和分泌，介导IgA二聚体从粘膜 下通过粘膜等细胞到粘膜表面的 转运. （三） 免疫球蛋白的水解片段 （一）木瓜蛋白酶水解片段 2个相同的 Fab段 即抗 原结合片段 1个Fc段，即可结晶片段 .Ig同种型的抗原性主要存在于 Fc段. （二）胃蛋白酶水解片段 一个F(ab)2片段，为 双价，与抗原结合可发生凝集反 应和沉淀反应. Fc段被裂解为若干小分子 片段，被称为pFc，失去生物 学活性. 仅F(ab)2 ，可降低免疫原性 诺贝尔奖得主的获奖工作 1972年，美国学者 Edelman 与 英国学者Porter 因阐明抗体的化学结构获医学生理性诺贝尔奖 第2节 抗体的异质性(非均一性） (一) 类 （class） : IgG、IgA、IgM、IgD、IgE。 （二） 亚类 (subclass): IgG14, IgA12, IgM12 （三） 型 （type） : 和 型 （四） 亚型（subtype） （一）免疫球蛋白的分类 （二）外源因素所致的抗体异质性 (heterogeneity) 抗体的多样性 （一） 同种型 isotype： 同一种属内所有个体都具有的Ig抗原 特异性，存在于C区。 类（CH）, 亚类（CH） 型（CL）,; 亚型 （二）同种异型 allotype：同一种属内不同个体间Ig所具备的 不同抗原异性。如Gm1-30,Am1-2,Km1-3 （三）独特型 idiotype：不同抗体产生细胞克隆所分泌Ig的抗 原特异性，存在于V区。 （三） 免疫球蛋白的抗原性血清型(serotype) 抗体的抗原性是由在Ig分子上不同区域的结构差别而决定的. 抗体的抗原性 血清型 第3节 免疫球蛋白的生物学特性 * 游离Ig的V区：结合细菌、病 毒、寄生虫、某些药物等抗原 * B细胞表面的Ig（BCR）：是 特异性识别抗原的受体 * 抗体的结合价：每个抗体分 子可结合抗原表位的数目。 1. V区功能 特异性识别、结合抗原 (一) 免疫球蛋白的主要功能 溶菌酶抗原 轻链 重链 R .J.Poliak from Science 1986 233:747-53 （1） 激活补体：IgG13 及IgM抗体与抗原结合后可激活补体 （2）细胞亲嗜性： IgG和IgE抗体以Fc段与相应细胞的Fc受体结 合。 IgE的Fc段介导型超敏反应 （3）调理作用： 抗体、补体促进吞噬细胞吞噬细菌等颗粒性抗 原的作用. 4.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 ADCC:表达Fc受体的细胞通 过识别抗体的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞. 5. IgG可通过胎盘； * 人与某些哺乳动物的IgGFc段能非特异地与葡萄球菌A蛋白（ staphylococcus proteinA，SPA）结合， 2. Ig 分子C区的功能 NK细胞介导的ADCC(antibody dependent cell-mediated cytotoxicity) 概念: 许多细胞膜表面和机体某些蛋白质分子在DNA水平和 氨基酸序列与免疫球蛋白的V区或C区有较高的同源性. 结构特点: 均有1-7个Ig样功能区，分为V,C1,C2组 功能特点: 以识别为特点 实例: 抗原识别受体及信号传导分子, MHC及其相关分子, 免疫 球蛋白受体,细胞因子受体, 白细胞分化抗原 免疫球蛋白超家族(Immunoglobulin Superfamily，IGSF) 血清含量最高，半衰期最长； 功能最多：结合抗原、激活补体、调理吞噬并介导 ADCC、通过胎盘、结合SPA. 为再次免疫应答的主要抗体. 抗感染的主要抗体( 抗 菌、抗病毒, 抗毒素抗体),并介导II、III型超敏反应 (二) 各类免疫球蛋白的特性 IgG IgM 分子量最大， 为90万,是血管内抗感染的主要抗体. 其激活 补体的能力比IgG强数十倍. 在个体发育过程和体液免疫应答中 均是最早合成和分泌的抗体. *脐带血IgM增高提示胎儿 有宫内感染; * 感染过程中血清IgM水平升高， 说明有近期感染. 天然的血型抗体和类风湿因子亦属IgM. 膜表面IgM是B细胞抗原受体(B cell receptor，BCR)的主 要成分. IgA 血清型IgA: 以单体形式存在,作用不详. 分泌型IgA(sIgA): 由J链连接的二聚体和分泌片组成. * 合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和泪腺， 主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪液中. * 是参与粘膜局部免疫的主要抗体. * 婴儿可从母亲初乳中获得分泌型IgA，是一种重要的自然被 动免疫. B细胞表面的mIgD 可作为B细胞分化发 育成熟的标志； 未成熟B细胞仅表达 mIgM，成熟B细胞 可同时表达mIgM和mIgD IgD 血清浓度很低（0.2）， 半寿期很短（仅3天）. 血清IgD的功能不清. IgE 血清浓度极低，约为310-5 mg/ml. 为亲细胞抗体，与肥大细 胞、嗜碱性粒细胞上的高亲 和力FcRI结合，引起I型超 敏反应 第4节 人工制备抗体 (一)多克隆抗体的制备 (二)单克隆抗体及其制备 (三) 基因工程抗体 免疫球蛋白分子上的星球大战 应用含多个不同抗原 表位的抗原物质刺激机体 所产生的抗体。 是针对多种不同抗原 表位的不同抗体的混合物 ，即为多克隆抗体。 (一) 多克隆抗体 Polyclonal antibody 体内作用: 多克隆抗体是机体发挥特异性体液免疫效应的重 要分子，在中和抗原、免疫调理、介导CDC、ADCC中起重 要作用。 体外应用: 诊断、治疗及应急预防. 来 源: 主要源于动物免疫血清、恢复期病人血清或免疫接 种人群。 主要缺点: 其特异性较差，易出现交叉反应，不易大量制备， 故其应用受到限制。 多克隆抗体的特点 特点: 纯度高、特异性强、效价高、少或无血清交叉反应,并 易于大量制备. 基本原理: 用免疫脾细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合后，产生杂交瘤 (hybridoma).杂交瘤细胞既具有骨髓瘤细胞能大量无限增殖 的特性，又具有免疫B细胞合成和分泌抗体的能力； 应用: 诊断、治疗（受限于异源性）、科研。 (二)单克隆抗体 Monoclonal antibody (Mab) 由一个B细胞克隆产生的,可识别一种抗原表位 的同源抗体。 单克隆抗体制备示意图 1984年诺贝尔获奖者：德 国学者 Kohler与英国学者 Milstei 获奖工作：杂交瘤技术 制备单克隆抗体 以DNA重组技术手段生产的抗体为基因工程抗体 基因工程抗体包括人-鼠嵌合抗体（chimeric antibody） 、改型抗体（reshaped antibody）、双特异性抗体（ bispecific antibody）、小分子抗体等。 基因工程抗体有望于解决： 1 抗体的人源化 2 小分子抗体 3 抗体功能的多样性 (三) 基因工程抗体 Genetic engineering antibody 1. 诊断：用已知抗原查未知抗体，或反之； 2. 体液免疫功能检测。 2. 治疗：抗毒素、抗病毒、抗炎、抗肿瘤等； 3. 预防：应急预防； 4. 科研、科技开发 (提取,纯化,鉴定,分析) 5. 作为药物研发的指标与参数 抗体的应用 抗体市场 治疗性抗体 300亿美元 2008 诊断抗体 80亿美元 2008 研究用抗体 20亿美元 2008 Patient No. J205 Mr. Li Diagnosis： adenocarcinoma in bottom left lung Before 131I-chTNT therapy ： tumor in bottom left lung tumor6040 mm After 131I-chTNT therapy： tumor in top left lung mostly disappeared Iodine 131I Chimeric Tumor Necrosis Therapy Monoclonal Antibody Injection 上海美恩生物制药药公司 图1. 对放疗无反应的复发黑色素瘤 （抗体治疗前）。病灶内注射全人 抗体（抗GM2等神经节糖苷成份） 图2. 同一患者完全缓解2年后 2020世纪有关抗体的世纪有关抗体的1010项诺贝尔奖项诺贝尔奖 年份 1901 190219 08 190319 13 190419 19 190519 30 190619 60 190719 72 190819 77 190919 84 191019 87 成 就 抗血清疗法（医疗实践） 抗体形成学说（理论） 过敏反应（实验研究） 补体结合现象和免疫（实验研究） A B O血型（医疗实践） 免疫耐受的实验和理论（理论） Ig的结构（实验研究） 放射免疫测定（方法学） 单克隆抗体和免疫网络学说（方法学和理论） Ig基因结构（实验研究） Ig的结构 Ig分子是由两条H链和两条L链通过二硫键连接而成; VH和VL是抗原结合部位；CH区可结合补体， 结合 不同细胞表面的Fc受体. 水解片断Fab可结合抗原， Fc段可结合细胞. Ig可分为分泌型和膜型.分泌型具有抗体的各种功能，膜 型是B细胞的抗原受体,即BCR. 抗体的功能: 结合抗原、激活补体、调理吞噬和介导 ADCC、通过胎盘、结合SPA;. 不同类别的