第4章 免疫球蛋白

第4章免疫球蛋白

第四章免疫球蛋白抗体(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，主要存在于血清等体液中，通过与相应抗原特异性地

结合，发挥体液免疫功能。

早在十九世纪后期，vonBehring及其同事Kitasato就发现

白喉或破伤风毒素免疫动物后可产生具有中和毒素作用的物质，称

之为抗毒素(antitoxin),随后引入抗体一词来泛指抗毒素类物质。

1937年Tiselius和Kabat用电泳方法将血清蛋白分为白蛋

白以及1、2、和球蛋白等组分，并发现抗体活性主要存在于

区，故相当长一段时间内，抗体又被称为球蛋白(丙种球蛋白)

(图4-1)o

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

白统一命名为免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)0

免疫球蛋白可分为分泌型(secretedIg,sig)和膜型

(membraneIg,mlg)o

前者主要存在于血液及组织液中，具有抗体的各种功能；后

者构成B细胞膜上的抗原受体。

第一节免疫球蛋白的结构一、免疫球蛋白的基本结构X

射线晶体衍射结构分析发现，免疫球蛋白由四肽链分子组成，各肽

链间有数量不等的链间二硫键。

在结构上Ig可分为三个大小大致相同的片段，其中两个大小

完全一致的片段位于分子的上方，通过一易弯曲的区域与主干连接,

形成一Y字型结构（图4-2）,组成Ig单体，是免疫球蛋白分子

的基本单位。

（一）重链和轻链任何一类天然免疫球蛋白分子均

含有四条多肽链，其中，分子量较大的称为重链（heavychain,H）,

而分子量较小的为轻链（lightchain,L）。

同一天然Ig分子中的两条H链和两条L链的氨基酸组成完

全相同。

1.重链分子量约为50〜75kD,由450^550个氨基酸残基

组成。

各类免疫球蛋白重链恒定区的氨基酸组成和排列顺序不尽相

同，因而其抗原性也不同。

据此，可将免疫球蛋白分图4-1血清蛋白电泳扫描示意图

图42免疫球蛋白基本结构示意图为五类（class）或五个同

种型（isotype）,即IgM.IgD、IgG、IgA和IgE,其相应的

重链分别为链、链、链、链和链。

不同类的免疫球蛋白具有不同的特征，如链内二硫键的数目和

位置、连接寡糖的数量、结构域的数目以及较链区的长度等均不完

全相同。

即使是同一类Ig其较链区氨基酸组成和重链二硫键的数目、

位置也不同，据此又可将同一类Ig分为不同的亚类（subclass）。

如人IgG可分为IgGrigG4；IgA可分为IgAl和IgA2c

TgM.IgD和IgE尚未发现有亚类。

2.轻链分子量约为25kD,由214个氨基酸残基构

成。

轻链有两种，分别为（kappa）链和（lambda）链，据此可将1g

分为两型（type）,即型和型。

一个天然Ig分子上两条轻链的型别总是相同的，但同一个体

内可存在分别带有或链的抗体分子。

五类Ig中每类Ig都可以有链或链，两型轻链的功能无

差异。

不同种属生物体内两型轻链的比例不同，正常人血清免疫球蛋

白：约为2:1,而在小鼠则为20:lo

:比例的异常可能反映免疫系统的异常，例如人类免疫球蛋白

链过多，提示可能有产生链的B细胞肿瘤。

根据链恒定区个别氨基酸的差异，又可分为1、2、3和4

四个亚型（subtype）o

（二）可变区和恒定区通过分析不同免疫球蛋白重链和轻链

的氨基酸序列，发现重链和轻链靠近N端的约110个氨基酸的序

列变化很大，其他部分氨基酸序列则相对恒定。

免疫球蛋白轻链和重链中靠近N端氨基酸序列变化较大的区域

称为可变区（variableregion,V）,分别占重链和轻链的1/4和

1/2；而靠近C端氨基酸序列相对稳定的区域，称为恒定区

(constantregion,C区),分别占重链和轻链的3/4和1/2(图

42)o

1.可变区重链和轻链的V区分别称为VH和VLo

VII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,11VR)或互补决

定区(complementaritydeterminingregion,CDR),分另I」用

HVRl(CDRl).HVR2(CDR2)和HVR3(CDR3)表示，一般CDR3变化程

度更高。

VH的3个高变区分别位于29~31、49~58和95^102位氨基

酸，VL的3个高变区分别位于28〜35、49~56和9厂98位氨基

酸。

VII和VL的3个CDR共同组成Ig的抗原结合部位

(antigen-bindingsite),决定着抗体的特异性，负责识别及结

合抗原，从而发挥免疫效应。

V区中CDR之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)。

VH或VL各有四个骨架区，分别用FR1、FR2、FR3和FR4表

zj\O

2.恒定区重链和轻链的C区分别称为CH和CLo

不同型(或)Ig其CL的长度基本一致，但不同类lgC11

的长度不一，IgG、IgA和IgD重链C区有CHKCH2和CH3三

个结构域，IgM和IgE重链C区有CHkCH2、CH3和CH4四

个结构域。

同一种属的个体，所产生针对不同抗原的同一类别1g,尽管

其V区各异，但其C区氨基酸组成和排列顺序比较图43免疫

球蛋白V区和C区结构示意图恒定，其免疫原性是相同。

例如：

针对不同抗原的人IgG抗体，它们的V区不同，所以只能

与相应的抗原发生特异性结合，但C区是相同的，均含链，因

此抗人IgG抗体（第二抗体）均能与之结合。

再如，针对同一抗原表位的人IgG和IgM抗体，它们的V

区是相同的，所以均能与该抗原特异性结合，但C区是不同的，分

别为和链。

（三）钱链区钱链区（hingeregion）位于CH1与CH2

之间，含有丰富的脯氨酸，因此易伸展弯曲，能改变两个结合抗原

的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。

较链区易被木瓜蛋白酶、胃蛋白醐等水解，产生不同的水解

片段（见水解片段部分）。

五类1g或亚类的钱链区不尽相同，例如TgGKIgG2、IgG4

和IgA的较链区较短，而IgG3和TgD的较链区较长。

IgM和IgE无钱链区。

（四）结构域1g分子的两条重链和两条轻链都可折叠

为数个球形结构域（domain）,每个结构域一般具有其相应的功能。

轻链有VL和CL两个结构域；IgG、IgA和IgD重链有VH、

CHI、CH2和CH3四个结构域；IgM和IgE重链有VH、CHI、CH2、

CH3和CH4五个结构域。

这些结构域的功能虽不同，但其结构相似。

每个结构域约由110个氨基酸组成，其氨基酸的序列具有相

似性或同源性，二级结构是由几股多肽链折叠形成的两个反向平行

的片层(anti-parallelsheet),两个片层中心的两个半

胱氨酸残基由一个链内二硫键垂直连接，可稳定结构域，形成一个

桶状(barrel)结构(图44)。

这种折叠方式称为免疫球蛋白折叠(immunoglobulin

fold)o

具有这类独特折叠结构的分子不仅有1g,其他许多膜型和分

泌型分子也含有该类结构，因此，这类分子被统称为免疫球蛋白超

家族(immunoglobulinsuperfamily,lgSF)o

二、免疫球蛋白的其他成分Ig轻链和重链除上述基

本结构外，某些类别的Ig还含有其他辅助成分，如J链和分泌

片。

(一)J链J链(joiningchain)是一富含半胱氨酸的多

肽链(图4-5),由浆细胞合成，主要功能是将单体Ig分子连接

为二聚体或多聚体。

2个IgA单体由J链连接形成二聚体，5个IgM单体由二

硫键相互连接，并通过二硫键与J链连接形成五聚体。

IgG、IgD和IgE常为单体，无J链。

图44免疫球蛋白的二级结构图45免疫球蛋白的

J链和分泌片(二)分泌片分泌片(secretorypiece,SP)

又称为分泌成分(secretorycomponent,SC),是分泌型IgA分子

上的一个辅助成分，为一种含糖的肽链，由黏膜上皮细胞合成和分

泌，并结合十IgA二聚体上，使其成为分泌型IgA(SIgA),并

一起被分泌到黏膜表面。

分泌片具有保护分泌型IgA的较链区免受蛋白水解酶降解的作

用，并介导IgA二聚体从黏膜下通过黏膜等细胞转运到黏膜表面。

三、免疫球蛋白的水解片段在一定条件下，免疫球蛋白分

子肽链的某些部分易被蛋白酶水解为各种片段(图4-6)o

木瓜蛋白酶(papain)和胃蛋白酶(pepsin)是最常用的两种

Ig蛋白水解酶，并可籍此研究Ig的结构和功能，分离和纯化特

定的Ig多肽片段。

(一)木瓜蛋白酶水解片段木瓜蛋白酶水解IgG的部位是

在钱链区二硫键连接的二条重链的近N端，可将Ig裂解为2个

完全相同的Fab段和1个Fc段(图46)。

Fab段即抗原结合片段(fragmentofantigenbinding,Fao),

相当于抗体分子的两个臂，由一条完整的轻链和重链的VH和CH1

结构域组成。

一个Fab片段为单价，可与抗原结合但不发生凝集反应或沉

淀反应。

Fc段即可结晶片段(fragmentcrystallizable,Fc),相当

于IgG的CH2和CH3结构域。

Fc无抗原结合活性，是Ig与效应分子或细胞相互作用的部

位。

(二)胃蛋白酶水解片段胃蛋白酶作用于皎链区二硫键

所连接的两条重链的近C端，水解1g后可获得1个F(ab)2片

段和一些小片段pFc(图46)o

F(ab)2是由2个Fab及较链区组成，由于Ig分子的两个

臂仍由二硫键连接，因此F(ab)2片段为双价，可同时结合两个抗

原表位，故与抗原结合可发生凝集反应和沉淀反应。

由于F(ab)2片段保留了结合相应抗原的生物学活性，又避免

了Fc段抗原性可能引起的副作用，因而被广泛用作生物制品。

如白喉抗毒素、破伤风抗毒素经胃蛋白酶水解后精制提纯的制

品，因去掉Fc段而减少发生超敏反应。

胃蛋白酶水解Ig后所产生的pFc最终被降解，无生物学作用。

第二节免疫球蛋白的异质性尽管所有的免疫球蛋白分子在

结构上均由V区和C区组成，但不同抗原甚至同一抗原刺激B细

胞产生的免疫球蛋白，在其特异性以及类型等诸方面均不尽相同，

呈现出明显的异质性(heterogonecity)。

免疫球蛋白的异质性可表现为：

不同抗原表位刺激机体所产生的图46免疫球蛋白的水解

片段示意图不同类型的免疫球蛋白分子，其识别抗原的特异性不

同，其重链类别和轻链型别也有差异；不同抗原表位诱导的同一类

型的免疫球蛋白（如IgG）,其识别抗原的特异性不同。

导致免疫球蛋白异质性的因素包括内源性因素和外源性因素。

一、免疫球蛋白的类型（一）类（class）在同一种属

的所有个体内，Ig重链C区所含抗原表位不同，据此可将重链分

为、、、、链五种，与此对应的Ig分为五类，即IgG、

IgA、IgM、IgD和IgEo

（二）亚类（subclass）同一类免疫球蛋白其重链的抗原

性及二硫键数目和位置不同，据此可将Ig又可分为亚类。

人IgG有IgGl~IgG4四个亚类；IgA有IgAl和IgA2两个

亚类；IgM有TgMl和IgM2两个亚类；IgD和IgE尚未发现亚

类。

（三）型（type）在同一种属所有个体内，根据Ig轻链

C区所含抗原表位的不同，可将Ig轻链分为两种：

和，与此对应的免疫球蛋白分为型和型。

（四）亚型（subtype）同一型免疫球蛋白中，根据其轻

链C区N端氨基酸排列的差异，又可分为亚型。

例如：

链190氨基酸为亮氨酸时，称0ZG）；为精氨酸时，称

0Z（）。

二、外源因素所致的异质性一一免疫球蛋白的多样性自然

界存在的外源性抗原数目繁多，包括蛋白质、多糖、脂类等。

每一种抗原分子的结构又十分复杂，含有多种不同的抗原表

位。

含多种不同抗原表位的抗原刺激机体免疫系统，导致免疫细胞

的活化，产生多种不同特异性的抗体。

理论上，每一种抗原表位可诱导产生一种特异性抗体。

因此，这些抗原可刺激机体产生的抗体的总数是巨大的，包

含针对各种抗原表位的许多不同抗原特异性的抗体，以及针对同一

抗原表位的不同类型的抗体。

多样性抗原的存在是导致免疫球蛋白异质性（即特异性）的

外源因素，是免疫球蛋白异质性的物质基础。

抗体的这种异质性，反映出机体对抗原精细结构的识别和应答。

三、内源因素所致的异质性一一免疫球蛋白的血清型免疫

球蛋白既可与相应的抗原发生特异性的结合，其本身又可激发机体

产生特异性免疫应答。

其结构和功能基础是在免疫球蛋白分子中包含有多种不同的抗

原表位，呈现出不同的免疫原性。

Ig分子上有三类不同的抗原表位，分别为同种型、同种异型

和独特型抗原表位（图4-7）。

图4-7免疫球蛋白的血清型示意图（一）同种型

（isotype）不同种属来源的抗体分子对异种动物来说具有免疫原

性，可刺激机体产生抗该异种抗体的免疫应答。

这种存在于同种抗体分子中的抗原表位即为同种型，是同一种

属所有个体Ig分子共有的抗原特异性标志，为种属型标志，存在

于Ig的C区。

(二)同种异型(allotype)同一种属但不同个体来源的

抗体分子也具有免疫原性，也可刺激机体产生特异性免疫应答。

这种存在于同种但不同个体中的免疫原性，称为同种异型，是

同一种属不同个体间1g分子所具有的不同抗原特异性标志，为个

体型标志，存在于Ig的C区或V区。

(三)独特型(idiotype,Id)即使是同一种属、同

一个体来源的抗体分子，其免疫原性亦不尽相同，称为独特型，是

每个免疫球蛋白分子所特有的抗原特异性标志，其表位又称为独特

位(idiotope)o

抗体分子每一Fab段约有5〜6个独特位，它们存在于V区

(图4-8)o

独特型在异种、同种异体甚至同一个体内均可刺激产生相应抗

体,即抗独特型抗体(anti-idiotypeantibody,Aid或Ab2)o

第三节免疫球蛋白的功能免疫球蛋白的功能与其结构密

切相关。

同一免疫球蛋白的V区和C区的氨基酸组成和顺序的不同，

决定了它们的功能上的差异；许多不同的免疫球蛋白在V区和C

区结构变化的规律性，又使得免疫球蛋白的V区和C区在功能上

有各自的共性。

V区和C区的作用，构成了免疫球蛋白的生物学功能(图

4-9)o

一、IgV区的功能识别并特异性结合抗原是免疫球蛋

白分子的主要功能，执行该功能的结构是免疫球蛋白V区，其中

CDR在识别和结合特异性抗原中起决定性作用。

免疫球蛋白分子有单体、二聚体和五聚体，因此结合抗原表

位的数目也不相同。

Ig结合抗原表位的个数称为抗原结合价。

单体Ig可结合2个抗原表位，为双价；分泌型IgA为4

价；五聚体IgM理论上为10价，但由于立体构型的空间位阻，一

般只能结合5个抗原表位，故为5价。

免疫球蛋白的V区与抗原结合后，在体内可结合病原微

生物及其产物，具有中和毒素、阻断病原入侵、清除病原微生物等

免疫防御功能。

B细胞膜表面的IgM和IgD等Ig构成B细胞的抗原识别受

体，能特异性识%抗原分子。

在体外可发生各种抗原抗体结合反应，有利图4-9免疫球蛋

白的主要生物学功能图4-8免疫球蛋白的独特型示意图于抗

原或抗体的检测和功能的判断。

二、IgC区的功能（一）激活补体IgGl.IgG2和IgG3

以及IgM与相应抗原结合后，可因构型改变而使其CI12和CI13结

构域内的补体结合点暴露，从而通过经典途径激活补体系统，产生

多种效应功能，其中IgM.IgGl和IgG3激活补体系统的能力较强,

IgG2较弱。

IgA、IgE和IgG4本身难于激活补体，但形成聚合物后可通

过旁路途径激活补体系统。

通常，TgD不能激活补体。

（二）结合Fc段受体IgG>IgA和IgE抗体，可通

过其Fc段与表面具有相应受体的细胞结合，产生不同的生物学作

用。

1.调理作用（opsonization）指抗体如IgG（特别是IgGl

和IgG3）的Fc段与中性粒细胞、巨噬细胞上的IgGFc受体结

合，从而增强吞噬细胞的吞噬作用（图4-9A）o

例如，细菌特异性的IgG抗体可以其Fab段与相应的细菌抗

原结合后，以其Fc段与巨噬细胞或中性粒细胞表面相应IgGFc

受体结合，通过IgG的Fab段和Fc段的桥联作用，促进吞噬细

胞对细菌的吞噬。

2.抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用

（antibody-dependentcellmediatedcytotoxicity,ADCC）指

具有杀伤活性的细胞如NK细胞通过其表面表达的Fc受体（FcR）

识别包被于靶抗原（如细菌或肿瘤细胞）上抗体的Fc段，直接杀

伤靶细胞（图4-9B）o

NK细胞是介导ADCC的主要细胞（详见第十四章）。

抗体与靶细胞上的抗原结合是特异性的，而表达FcR的细胞其

杀伤作用是非特异性的。

3.介导I型超敏反应IgE为亲细胞抗体，可通过其Fc

段与肥大细胞和嗜碱性粒细胞表面的高亲和力IgEFc受体（FcRI）

结合，并使其致敏。

若相同变应原再次进入机体与致敏靶细胞表面特异性TgE结

合，即可促使这些细胞合成和释放生物活性物质，引起I型超敏

反应（详见第十七章）。

（三）穿过胎盘和黏膜在人类，IgG是惟一能通过胎盘

的免疫球蛋白。

胎盘母体一侧的滋养层细胞表达一种IgG输送蛋白，称为新生

Fc段受体（neonatalFcR,FcRn）。

IgG可选择性与FcRn结合，从而转移到滋养层细胞内，并

主动进入胎儿血循环中。

IgG穿过胎盘的作用是一种重要的自然被动免疫机制，对于新

生儿抗感染具有重要意义。

另外，分泌型IgA可通过呼吸道和消化道的黏膜（图4-10）,

是黏膜局部免疫的最主要因素。

此外，免疫球蛋白还对免疫应答有调节作用（详见第十六

章）。

图4-10分泌型IgA（STgA）经肠道上皮细胞分泌至粘膜表

面第四节各类免疫球蛋白的特性与功能一、IgGIgG于出生

后3个月开始合成，3〜5岁接近成人水平。

是血清和胞外液中含量最高的Ig,约占血清总Ig的759r80%

（表4-l）o

人IgG有4个亚类，分别为IgGl、IgG2、IgG3、IgG4o

TgG半寿期约20~23天，是再次免疫应答产生的主要抗体，其

亲和力高，在体内分布广泛，具有重要的免疫效应，是机体抗感染

的主力军。

IgGl、IgG3>lgG4可穿过胎盘屏障，在新生儿抗感染免疫

中起重要作用。

IgGKIgG2和IgG3的CH2能通过经典途径活化补体，并可

与巨噬细胞、NK细胞表面Fc受体结合，发挥调理作用、ADCC作

用等。

人IgGl>IgG2和IgG4可通过其Fc段与葡萄球菌蛋白A

(SPA)结合，藉此可纯化抗体，并用于免疫诊断。

某些自身抗体如抗甲状腺球蛋白抗体、抗核抗体，以及引起

II、III型超敏反应的抗体也属于IgGo

表4-1人免疫球蛋白的主要理化性质和生物学功能性

质IgMIgDIgGIgAIgE分子量(kD)950184150160190重

链亚类数2无342无4c区结构域数433辅

助成分J无9%无3%J,SP无13%糖基化修饰率10967%主要存

在形式五聚休单休单休单休/二聚休单休开始合成时间胚胎

后期7任何时间0.4生后3个月33生后4~6个月65较晚

0.016合成率(mg/kg/d)占血清Ig量比例5^10%0.3%75%~85%

10%"15%0.02%血清含量(mg/ml)0.7~L70.039.5~12.51.5~2.6

0.0003半衰期(天)1032362.5结合抗原价5222,4+2

溶细菌作用+?+?胎盘转运+结合嗜碱粒细胞

+结合吞噬细胞++结合肥大细胞+

结合SPA+介导ADCC+经典途径补体

激活++旁路途径补体激活+lgG4+IgAH其他

作用初次应答早期防御B细胞标志二次应答抗感染黏膜免疫

I型超敏反应抗寄生虫二、IgMIgM占血清免疫球蛋白总量的

5%~10%,血清浓度约lmg/mlo

单体IgM以膜结合型(mlgM)表达于B细胞表面，构成B

细胞抗原受体(BCR)o

分泌型IgM为五聚体，是分子量最大的Ig,沉降系数为

19S,称为巨球蛋白(macroglobulin),一般不能通过血管壁，主

要存在于血液中。

五聚体IgM含10个Fab段，具有很强的抗原结合能力；含

5个Fc段，比IgG更易激活补体。

天然的血型抗体为IgM,血型不符的输血，可致严重溶血反

应。

TgM是个体发育过程中最早合成和分泌的抗体，在胚胎发育晚

期的胎儿即能产生IgM,故脐带血IgM升高提示胎儿有宫内感染(如

风疹病毒或巨细胞病毒等感染)。

IgM也是初次体液免疫应答中最早出现的抗体，是机体抗感染

的先头部队；血清中检出IgM,提示新近发生感染，可用于感染的

早期诊断。

膜表面IgM是B细胞抗原受体的主要成分。

只表达mlgM是未成熟B细胞的标志。

三、IgATgA有血清型和分泌型两型。

血清型为单体，主要存在于血清中，仅占血清免疫球蛋白总

量的10%〜15%。

分泌型IgA（secretoryIgA,SIgA）为二聚体，由J链连

接，含由上皮细胞合成的SP,经上皮细胞分泌至外分泌液中。

SIgA合成和分泌的部位在肠道、呼吸道、乳腺、唾液腺和

泪腺，因此主要存在于胃肠道和支气管分泌液、初乳、唾液和泪

液中。

SIgA是外分泌液中的主要抗体类别，参与黏膜局部免疫，通

过与相应病原微生物（细菌、病毒等）结合，阻止病原体黏附到细

胞表面，从而在局部抗感染中发挥重要作用。

SIgA在黏膜表面也有中和毒素的作用。

新生儿易患呼吸道、胃肠道感染可能与IgA合成不足有关。

婴儿可从母亲初乳中获得SIgA,为一重要的自然被动免疫。

四、IgD正常人血清IgD浓度很低（约30g/ml）,仅

占血清免疫球蛋白总量的0.2%。

IgD可在个体发育的任何时间产生。

五类Ig中，IgD的较链区较长，易被蛋白酶水解，故其半

寿期很短（仅3天）。

IgD分为两型：

血清IgD的生物学功能尚不清楚；膜结合型IgD(mlgD)构成

BCR,是B细胞分化发育成熟的标志，未成熟B细胞仅表达mlgM,

成熟B细胞可同时表达mlgM和mTgD,称为初始B细胞(naiveB

cell)；活化的B细胞或记忆B细胞其表面的mlgD逐渐消失。

五、IgEIgE是正常人血清中含量最少的1g,血清浓度极

低,约为510-5mg/mlo

主要由黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌。

IgE分子量为160kD,IgE的重要特征为亲细胞抗体，其CH2

和CH3结构域可与肥大细胞、嗜碱性粒细胞上的高亲和力FcRI结

合，当结合再次进入机体的抗原后可引起I型超敏反应。

此外，IgE可能与机体抗寄生虫免疫有关。

第五节人工制备抗体抗体的上述生物学特性使得其在疾

病的诊断、免疫防治及其基础研究中发挥作重要作用，人们对抗体

的需求也随之增大。

人工制备抗体是大量获得抗体的有效途径。

以特异性抗原免疫动物，制备相应的抗血清，是早年人工制

备抗体的主要方法。

1975年，Khler和Milstein建立的单克隆抗体(monoclonal

antibody,mAb)技术，使得规模化制备高特异性、均一，性抗体

成为可能。

但鼠源性mAb人体反复使用后出现的人抗鼠抗体(HAMA),很

大程度上限制了mAb的临床应用。

近年，随着分子生物学的发展，人们已有可通过抗体工程技

术制备人一鼠嵌合抗体、人源化抗体或人抗体。

一、多克隆抗体天然抗原分子中常含多种不同抗原特异性的

抗原表位，以该抗原物质刺激机体免疫系统，体内多个B细胞克

隆被激活，产生的抗体中实然上含有针对多种不同抗原表位的免疫

球蛋白，是为多克隆抗体（polyclonalantibody,pAb）。

获得多克隆抗体的途径主要有动物免疫血清、恢复期病人血清

或免疫接种人群。

多克隆抗体的优势是：

作用全面，具有中和抗原、免疫调理、介导补体依赖的细胞

毒作用（CDC）、ADCC等重要作用，来源广泛，制备容易；其缺点

是：

特异性不高、易发生交叉反应，也不易大量制备，从而应用

受限。

二、单克隆抗体解决多克隆

抗体特异性不高的理想方法是制备单一表位特异性的抗体。

如能获得分泌仅针对单一表位抗体的细胞克隆，使其在体外扩

增并分泌抗体，就有可能获得单一表位特异性的抗体。

然而，浆细胞在体外的寿命较短，也难以培养。

为克服此缺点，Khler和Milstein将可产生特异性抗体但短

寿的B细胞与无抗原特异性但长寿的恶性骨髓瘤细胞融合，建立了

可产生单克隆抗体的B淋巴细胞杂交瘤细胞和单克隆抗体技术（图

4-ll)o

通过该技术融合形成的杂交细胞系即杂交瘤(hybridoma),既

有骨髓瘤细胞大量扩增和永生的特性，又具有免疫B细胞合成和分

泌特异性抗体的能力。

每个杂交瘤细胞由一个B细胞融合而成，而每个B细胞克隆

仅识别一种抗原表位，故经筛选和克隆化的杂交瘤细胞仅能合成及

分泌抗单一抗原表位的特异性抗体，是为单克隆抗体。

其优点是结构均一、纯度高、特异性强、效价高、少或无

血清交叉反应、制备成本低。

三、基因工程抗体既保持单克隆抗体均一性、特异性强

的优点，又能克服其为鼠源性的弊端，是拓展mAb图471单克

隆抗体制备示意图人体内使用的重要思路。

DNA重组技术发展，使得有可能通过基因工程技术制备基因工

程抗体(geneticengineeringantibody),如人-鼠嵌合抗体

(chimericantibody)>人源化抗体(hamanizodantibody)>双

特异性抗体(bispecificantibody)^小分子抗体及人抗体等。

基因工程抗体制备的基本思路是将部分或全部人源抗体的编码

基因。

或克隆到真核或原核表达系统中，体外表达人一鼠嵌合抗体或

人源化抗体。

或转基因至自身抗体编码基因剔除又敲入人Ig基因的小鼠体

内，通过抗原免疫，小鼠脾脏中B细胞可产生特异性人抗体，将

免疫小鼠B细胞与人骨髓瘤细胞融合，即可获得分泌特异性完全人

抗体的杂交瘤，通过规模化培养获得大量特异性人抗体，已成功应

用于临床上治疗肿瘤及自身免疫性疾病。

小结抗体(Ab),亦称免疫球蛋白(1g),是介导体液免

疫的重要效应分子，由B细胞接受抗原刺激后增殖分化为浆细胞所

产生。

Ig由两条重链和两条轻链经链间二硫键连接形成一Y字型结

构。

重链有、、、和五种，其组成的Ig分别为IgM、IgD、

IgG、IgA和IgE等五类；轻链有两种，分别为链和链，据

此可将Ig分为两型，即型和型。

Ig可分可变区、恒定区和皎链区。

可变区为靠近N