免疫球蛋白医药免疫学

免疫球蛋白医药免疫学第1页/共59页1890年VonBehring、北里柴三郎（抗毒素）

母细胞化分泌白喉外毒素机体B淋巴细胞浆细胞抗毒素

特异性结合（抗体Antibody，Ab）1901年共同获得诺贝尔生理和医学奖第2页/共59页1938年Tiselius电泳证明抗体活性在γ球蛋白部分

40年代抗体＝丙种球蛋白第3页/共59页一、抗体的概念抗体(antibody，Ab)是介导体液免疫的重要效应分子，是B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所产生的糖蛋白。二、免疫球蛋白的概念及分类1968年和1972年世界卫生组织和国际免疫学会联合会的专门委员会先后决定，将具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称为免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）。概述（掌握）第4页/共59页免疫球蛋白的分类：（1）分泌型(secretedIg,SIg)：主要存在于血液及组织液中，发挥各种免疫功能（2）膜型(membraneIg,mIg)：构成B细胞表面的抗原受体

BCell第5页/共59页第一节免疫球蛋白的结构（掌握）第6页/共59页免疫球蛋白分子的基本结构是一”Y”字型的四肽链结构，由两条完全相同的重链(heavychain,H)和两条完全相同的轻链(lightchain,L)以二硫键连接而成。一、免疫球蛋白的基本结构第7页/共59页（一）重链和轻链重链可分为、

、、和链，据此可将免疫球蛋白分为5类（class），即IgM、IgD、IgG、IgA和IgE。免疫球蛋白轻链含约210个氨基酸残基，分子量约25kD。轻链分为和链两种，据此可将Ig分为和两型(type)。第8页/共59页第9页/共59页（二）可变区和恒定区免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列变化较大的区域称为可变区（variableregion,V）免疫球蛋白轻链和重链中氨基酸序列较保守的区域称为恒定区（constantregion,C）第10页/共59页重链和轻链V区（分别称为VH和VL）各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为高变区（hypervariableregion,HVR）或互补决定区（complementaritydeterminingregion,CDR），分别为CDR1、CDR2和CDR3。CDR以外区域的氨基酸组成和排列顺序相对不易变化，称为骨架区（frameworkregion,FR）。第11页/共59页第12页/共59页第13页/共59页绞链区位于CH1与CH2之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。绞链区能改变两个Y形臂之间的距离，有利于两臂同时结合两个不同的抗原表位。IgD、IgG、IgA有绞链区，IgM和IgE则无。（三）绞链区第14页/共59页（四）结构域（domain)第15页/共59页功能区VH+VL一个抗原结合位点CH1～3和CL同种异型的遗传标记(IgG)CH2C1q的结合位点(IgG)CH3结合FcR(MC,M,B,NK)Ig分子每条多肽链折叠形成几个球形的结构域，具有不同的生物学功能，称为Ig功能区。轻链包括VL和CL两个结构域，重链含有1个VH和3-4个CH结构域。第16页/共59页第17页/共59页

二、免疫球蛋白的其他成分（一）J链J链是一富含半胱氨酸的多肽链，由浆细胞合成，主要功能是将单体Ig分子连接为多聚体。IgA二聚体和IgM五聚体均含J链；IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。第18页/共59页第19页/共59页

（二）分泌片（SP）由黏膜上皮细胞合成和分泌，以非共价形式结合到二聚体上，并一起被分泌到黏膜表面。1.使IgA分泌到黏膜表面，发挥黏膜免疫作用；

2.保护SIgA绞链区，使其免遭蛋白水解酶降解。

第20页/共59页J链和分泌片第21页/共59页木瓜蛋白酶作用于IgG分子重链间二硫键的N端侧，将其裂解为Fab段和Fc段。胃蛋白酶则切在该二硫键之C端侧，产生F(ab’)2和pFc段。（fragmentantigenbinding，Fab）

（fragmentcrystaline，Fc)

三、免疫球蛋白的水解片段第22页/共59页第二节免疫球蛋白的异质性二、外源因素所致抗体异质性―免疫球蛋白的多样性第23页/共59页三、内源因素所致抗体异质性―免疫球蛋白的血清型免疫球蛋白的血清型示意图第24页/共59页（一）同种型：同种型（isotype）是指同一种属所有个体的Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志。同种型抗原决定基存在于IgC区，表现在全部Ig的类、亚类、型、亚型分子上。第25页/共59页IgM(kappa)IgG1(kappa)HumanIgHumanIgantiserum(Anti-HumanIgantibody)IgM(kappa)IgG1(kappa)Rabbit同一个种属，同类免疫球蛋白分子具有相同的免疫原性第26页/共59页（二）同种异型（allotype)：同一个种属，不同个体同类免疫球蛋白分子CH或CL一个或几个氨基酸不同而表现出具有不相同的免疫原性。Allotype同种异型IgG1Person3IgG1Person2IgG1Person1第27页/共59页（三）独特型（idiotype，Id）：是指每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志，其决定基又称为独特位(idiotope)。第28页/共59页Idiotype独特型IgG1Person1anti-AIgG1Person1anti-BIgG1Person1anti-C第29页/共59页免疫球蛋白的独特型示意图第30页/共59页第三节免疫球蛋白的功能

一、免疫球蛋白V区的功能：免疫球蛋白V区的功能主要是特异性识别、结合抗原。第31页/共59页二、IgC区的功能（一）

激活补体

IgG1-3和IgM与相应抗原结合后，可因构型改变而使其CH2/CH3功能区内的补体结合点暴露，从而激活补体经典途径。IgG4、IgA和IgE的凝聚物可激活补体旁路途径。（二）

结合Fc受体1.调理作用

IgG与细菌等颗粒性抗原结合后，可通过其Fc段与巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFc受体结合，促进吞噬细胞对细菌等颗粒抗原的吞噬，此即抗体的调理吞噬作用。图：调理作用第32页/共59页2.抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（antibodydependentcell-mediatedcytotoxicity，ADCC）

IgG与肿瘤或病毒感染的靶细胞结合后，可通过其Fc段与NK细胞、巨噬细胞和中性粒细胞表面相应IgGFc受体结合，增强NK细胞和触发吞噬细胞对靶细胞的杀伤作用，此即ADCC效应。3.介导I型超敏反应

IgE引起I型超敏反应（三）

通过黏膜和胎盘图：ADCC作用幻灯片30

图：介导I型超敏反应幻灯片30第33页/共59页免疫球蛋白的主要功能35第34页/共59页图：调理作用

幻灯片30第35页/共59页图：ADCC作用

幻灯片30第36页/共59页BACK图：介导I型超敏反应

幻灯片30第37页/共59页第四节各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgG于出生后3个月开始合成IgG多为单体，半衰期约为23天，占血清免疫球蛋白总量的75%～80%IgG1、IgG2和IgG3的CH2能通过经典途径激活补体第38页/共59页二、IgM为五聚体，是分子量最大的Ig，称巨球蛋白。IgM激活补体能力比IgG强天然血型抗体是IgMIgM是个体发育过程最早能产生的抗体，胚胎晚期已能合成，新生儿脐带血中若IgM水平升高，表示该儿曾有宫内感染第39页/共59页第40页/共59页三、IgA分为血清型和分泌型两种：血清型IgA主要由肠系膜淋巴组织中的浆细胞产生。分泌型IgA（SIgA）是由呼吸道、消化道、泌尿生殖道等处的固有层中浆细胞产生。主要作用部位在黏膜。主要存在于初乳、唾液、泪液，以及呼吸道消化道和泌尿生殖道黏膜表面的分泌液中。第41页/共59页四、IgDIgD是B细胞的重要表面标志B细胞的分化过程中首先出现SmIgM，后来出现SmIgD，他的出现标志着B细胞成熟了。第42页/共59页五、IgE又称亲细胞抗体CH2和CH3功能区可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力Fcε受体结合，引起I型超敏反应第43页/共59页一、多克隆抗体在含多种抗原表位的抗原物质刺激下，体内多个B细胞克隆被激活并产生针对多种不同抗原表位的抗体，其混合物即为多克隆抗体。多克隆抗体

多个抗原决定基——机体——多种抗体的混合物

二、单克隆抗体（monoclonalantibody）只针对某一特定的抗原决定簇，纯度高的抗体。第五节人工制备抗体第44页/共59页

多克隆抗体产生示意图

带有多个表位的抗原针对不同表位的特异性B细胞第45页/共59页图：单克隆抗体的制备第46页/共59页图：杂交瘤技术及

单克隆抗体的制备第47页/共59页单克隆抗体应用单克隆抗体应用：

1、作为诊断用试剂：广泛应用传染病、肿瘤、淋巴鉴定分群等。

2、疾病的防治：抑制器官移植排斥治疗自身免疫疾病生物导弹等。第48页/共59页（一）人-鼠嵌合抗体（二）改型抗体或称CDR移植抗体（三）双特异性抗体（四）Fab抗体（五）FV抗体（六）单链抗体（ScFV）（七）单域抗体

(singledomainantibody)

（八）最小识别单位

(minimalrecognitionunits,MRU)三、基因工程抗体第49页/共59页本章小结１、掌握抗体和免疫球蛋白的概念

２、掌握Ig的基本结构、功能区及酶解片段

３、掌握免疫球蛋白的功能以及五类Ig的特点

４、熟悉单克隆抗体的概念及应用

５、了解单克隆抗体的制备过程第50页/共59页第一节免疫球蛋白的结构（掌握）第51页/共59页功能区VH+VL一个抗原结合位点CH1～3和CL同种异型的遗传标记(IgG)CH2C1q的结合位点(IgG)CH3结合FcR(MC,M,B,NK)Ig分子每条多肽链折叠形成几个球形的结构域，具有不同的生物学功能，称为Ig功能区。轻链包括VL和CL两个结构域，重链含有1个VH和3-4个CH结构域。第52页/共59页第二节免疫球蛋白的异质性二、外源因素所致抗体异质性―免疫球蛋白的多样性第53页/共59页免疫