第十六章免疫学预防与治疗

1、第十六章 免疫学预防与治疗,掌握人工自动免疫（概念、特点、主要生物制剂的种类及应用意义，活疫苗及死疫苗的优、缺点），掌握人工被动免疫（概念、特点、主要生物制剂的种类及应用意义），及二者的区别。了解免疫增强药物及免疫增强疗法，了解免疫抑制剂及免疫抑制疗法，了解生物应答调节剂（概念、种类及生物学功能）。,获得性免疫的方式 Different modes of acquiring immunity 那些方式应用于那些情况 Which mode is used or applicable in what situation 不同方式免疫接种的优缺点 Advantages and disadvantag

2、es of different modes of immunization 免疫接种的风险和益处 Risk and benefits of vaccination,Edward Jenner,Louis Pasteur,Jenner 和 Pasteur , 著名的免疫学家，公认为免疫接种和主动免疫的先驱。,PAST SUCCESSES,Edward Jenner 在进行免疫接种,Emial von Behring and Hidesaburo Kitasato were the first to show that immunity elicited in one animal can be

3、transferred to another by injecting it with serum from the first.,von Behring,Passive Immunity,脊髓灰质炎 Polio,狂犬病Rabies,风疹 Rubella,Hepatitis A,Hepatitis B,流感Influenza,白喉 diphtheria,天花Smallpox virus,轮状病毒 Rotavirus,Pertussis 百日咳,免疫接种的里程碑 Milestones in immunization,3000BC,2000BC,1500BC,1700AC,1780AC,1885A

4、C,*埃及 鼻吸 粉状天花痂 （sniffing powdered small pox crust ）,*中国 鼻吸 天花痂 （ Sniffing of small pox crust ）,*天花接种传入土耳其,*天花接种传入英国，后传入美国,*Edward Jenner 发现天花疫苗,*Pasteur 发现狂犬病减毒疫苗（ rabies attenuated vaccine）,Variolation：天花接种或牛痘接种,Comparison of maximum and current morbidity for vaccine-preventable diseases,Disease,Ma

5、ximum cases,Year,1992,Percentage change,白喉 Diphtheria 麻疹 Measles 腮腺炎 Mumps 百日咳 pertussis 脊髓灰质炎 Polio (paralytic) 风疹 Rubella CRS 破伤风 Tetanus 乙型流感 Heamophilus influenzae type B 乙型肝炎 Hepatitis B,206,939 694,134 152,209 265,269 21,269 57,686 20,000 1,560 20,000 26,611,1921 1941 1968 1934 1952 1969 1964,

6、 65 1923 1984 1985,4 2,237 2,572 4,083 4 160 11 45 1,412 16,126,99.99 99.75 98.31 98.46 99.98 99.72 99.95 97.12 92.94 39.40,0 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000000,白喉 Diphtheria 1921,风疹 Rubella 1969,脊髓灰质炎 Polio (paralytic) 1952,百日咳 pertussis 1934,腮腺炎 Mumps 1968,麻疹 Measles 1941,报道的病例数 Number of report

7、ed cases,0 例,美国报道的几种病在高峰年 和1996年 的病例数相比,天花病毒 Smallpox virus,The mummified head of Ramses V (died 1157 BCE) with rash that is probably the result of smallpox,PAST SUCCESSES,SMALLPOX (Variola),The last known person in the world to have smallpox of any kind. Variola minor in 23-year-old Ali Maow Maalin

8、, Merka, Somalia,The last case of natural smallpox in U.K. occurred in the 1930s; the last in U.S.A. was in the 1940s. The last natural case in the world was in Somalia and occurred in October 1977.,Boy with smallpox,患天花的小儿 （Infant with smallpox）,1979年WHO宣布在全球范围内消灭了天花病毒。,一种天花血清型 没有动物感染源和病毒储存的场所 亚临床症

9、状极少 终生免疫 明显症状出现前没有传染性 疫苗效果显著 政府承担主要的义务,天花免疫预防成功的原因 Reasons for success of smallpox vaccination,In western countries polio is no longer a problem but it is still a major problem in less developed countries though some have had very major successes e.g. Cuba, Nicaragua . The wild type (non-vaccine) st

10、rain of polio has recently been declared to be wiped out from the Western Hemisphere.,Polio Virus,POLIO,Polio Statistics,Polio Statistics,Child with polio sequelae WHO,Victims of polio WHO,患脊髓灰质炎的儿童 （Child with polio sequelae WHO）,WHO 宣称将在2003年在全球消灭脊髓灰质炎,1. Diphtheria 白喉 2. Pertussis 百日咳 3 .Tetanus

11、破伤风 4. mohilus 流感 5. Poliovirus 脊髓灰质炎 6. Mumps 流行性腮腺炎 7. Measles 麻疹 8. Rubella 风疹,Pre and post vaccine incidence of common infectious diseases,Post,Pre,102,1,2,3,4,5,6,7,8,104,106,0,Number of cases,Mycobacterium tuberculosis.,HIV,Four Plasmodium species are responsible for human malaria, P. falcipar

12、um, P.vivax, P. ovale and P. malariae,免疫Immunity,天然 Innate,获得性Acquired,被动 Passive,主动Active,人工Artificial,天然Natural,人工Passive,天然Natural,自然感染 （隐性、显性）,抗毒素 免疫球蛋白,疫苗 类毒素,来自母亲的抗体 （IgG，sIgA）,区别,天然被动免疫:,母亲通过胎盘将IgG、通过初乳将IgA传给婴儿。 Immunity is transferred from mother to fetus through placental transfer of IgG or

13、 colostral transfer of IgA.,人工被动免疫,将一个免疫了的供体（immune donor）的血清或免疫球蛋白（ gamma-globulins ）转入到一个未免疫的个体.,?,人工注射人的球蛋白（gamma-globulins）或免疫动物的球蛋白。,马血清抗毒素的两重性：,2、异种抗原，可刺激机体产生抗马血清抗体，或超敏反应（I，III）。,1、特异性抗体-中和毒素,免疫缺陷 （Deficiency） ： 抗体产生障碍 易感人群 疾病已经存在,需应用被动免疫：,Disease Agent,Black widow spider bite 黑寡妇蜘蛛咬伤 Botulism

14、 波特淋菌中毒 Diphtheria 白喉 Hepatitis A and B 甲肝和乙肝 Measles 麻疹 Rabies 狂犬病 Snake bite 蛇咬伤 Tetanus 破伤风,马抗蛇毒血清 Horse antivenin 马抗蛇毒血清 horse antivenin 马抗毒素血清 Horse antivenin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 马抗蛇毒血清 Hor

15、se antivenin 人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 或 马抗毒素,Common agents used for passive immunization,此類蜘蛛每次注毒約0.020.03，其毒液在水中無色，搖動後會形成一層膜。Latrotoxin主要作用於neuromuscular junction，使陽離子通道持續打開，因而使鈣離子大量進入，引起乙醯膽鹼從突觸小泡釋放，而且是所有之小泡皆釋放。乙醯膽鹼大量釋放之結果會引起肌肉過度去極化，自主神經過度亢奮，以及大腦皮質神經元過度亢奮。若將毒液注入小鼠體內，12隻蜘蛛之毒液所引起之死亡率

16、約為75，需時2小時至13天不等。小鼠被注毒後之症狀包含初期之motoric restlesness階段，特徵為極度之過動及流涎；約10小時後，則進入麻痺階段，並有尿便失禁之現象。,人類之臨床症狀則稱之為黑寡婦症候群。被咬傷之處所通常在野外，簡陋之廁所、茅屋等。被咬初期無感覺，一段時間後（1060分鐘），在鄰近之淋巴結腫脹，輕微疼痛，之後惡化，痛開始全身蔓延，有紅色痕跡延伸到淋巴結。之後，肌肉收縮、緊繃、痙癵。皮膚緊縮，全身排出具黏性之冷汗，毛髮直立（piloerection）,在此階段患者通常無法站立，躺在地上，痛苦無助哭泣，並有極大之心理效應。患者面部出現典型之Facies latrode

17、ctismi（又稱Latrodectismica）此心理症狀顯示毒素似乎能穿過blood-brain barrier及blood-cerebrospinal fluid barrier而影響腦部神經，使病患有焦慮，甚至有恐懼死亡之感覺。,!,某些疾病（癌、cancer, 免疫缺陷 immunodeficiency ）可进行细胞免疫（cell-mediated immunity）的被动转入。然而很难发现组织相容性 ( matched ) 的供体( donors )，并有移植物抗宿主反应（graft versus host disease）的巨大风险。,被动免疫不能激活免疫系统，所以，不能产生记忆

18、反应，其保护作用是短暂的。,Advantages and Disadvantages of Passive Immunization,作用迅速,作用时间短 血清病 感染肝炎和爱滋病 移植物抗宿主反应 Graft vs. Host disease (只见于细胞免疫),Advantages Disadvantages,人工主动免疫,给机体输入抗原物质，使免疫系统因抗原的刺激，产生类似感染时所发生的免疫过程，从而产生特异性免疫力。,抗原 (Ag),与T细胞结合，激活T细胞,记忆T细胞,活化的T杀伤细胞,与B细胞结合，诱导B细胞释放抗体,记忆B细胞,活化的B细胞,抗体,免疫记忆 Immunologic

19、 memory,A B 白喉vaccine D E,Anti-白喉antibody,白喉Bm cell,Anti-白喉antibody against白喉,白喉 Bm cell,活疫苗 死疫苗 类毒素 抗独特型疫苗 自身疫苗 新型疫苗,用于主动免疫,抗独特型疫苗 Anti-idiotype vaccines.,活疫苗 减毒或无毒力的活病原微生物 卡介苗、麻疹活疫苗、脊髓灰质炎活疫苗 死疫苗 理化方法灭活 伤寒、百日咳、霍乱、钩端螺旋体病、流感、狂犬病、乙型脑炎疫苗,Common currently used anti-viral vaccines,脊髓灰质炎Polio,Inactivated,

20、Attenuated,鸡胚,培养细胞,大量突变病毒,原代猴肾细胞,减毒,繁殖快，生长迅速,减毒活疫苗 Attenuated Vaccines,生长迅速，无毒性，只在非神经组织（non-nervous）中生长（肾），不在CNS生长,Sabin 疫苗 Sabin polio vaccine,传代病毒于其他宿主 （ foreign host）,牛分支杆菌 Mycobacterium bovis,置于含胆汁的培养基，逐渐增加胆汁的浓度,13年,卡介苗 Bacillus Calmette-Guerin （BCG）,在胆汁中适应性生长，充分减毒成为预防肺结核的疫苗。,减毒的分子基础 Molecular b

21、asis of attenuation,温度敏感 temperature sensitive,grow better at 32-35 degrees than 37 degrees,冷适应cold adapted,grow as low as 25 degrees,脊髓灰质炎I型减毒疫苗,基因组57个碱基改变,21个氨基酸改变,减毒疫苗是由病毒表面蛋白发生改变产生的,！,Advantages of attenuated vaccines,1) 激活免疫系统的所有时相。 可产生体液IgG和局部IgA。 2) 对所有保护性抗原均产生免疫应答，不同于抗原性发生改变的死疫苗的。 3) 免疫性持久，交

22、叉反应多 4) 成本低 5) 在大多数的疫苗接种者中可迅速产生免疫性 6) 接种方便，如 polio and adenovirus vaccines,1) 突变，复毒 2)很难传入到热带地区 3)对免疫缺陷病无能为力,Disadvantages of Attenuated vaccine,1) 不出现突变和复毒 2) 可用于免疫缺陷的病人 3) 一般在热带地区活性不受影响,Advantages of inactivated vaccine,inactivated Vaccines,1)许多接种者不产生免疫反应 2) 需要多次免疫 3)成本高 4)猴子短缺 5)灭活失败，接种病毒的毒株,Disa

23、dvantages of inactivated vaccines,Comparison of attenuated (live) and inactivated (killed) vaccines,特点,制剂特点,接种剂量及次数,恢复倾向,无毒或减毒的活微生物,量较小，一般仅需要一次,相对稳定性,不稳定,可以回复为毒株,强毒死微生物,量较大，需要多次接种,较稳定,不回复为毒株,免疫效果,较好，维持3-5年甚至更长,较差，维持半年至一年,活疫苗,死疫苗,诱导的免疫类型,体液免疫和细胞免疫,体液免疫为主,VACCINES: PAST SUCCESSES AND FUTURE PROSPECTS,

24、活疫苗,病毒疫苗,脊髓灰质炎polio , 麻疹measles, 腮腺炎mumps, 风疹rubella, 鸡水痘chicken pox, 甲肝hepatitis A, 黄热病yellow fever,结核 tuberculosis (Mycobacterium bovis: BCG).,活菌疫苗（唯一）,死病毒疫苗 ( 加热, 化学或紫外光照射),polio (Salk vaccine), 流感 influenza, 狂犬病rabies,伤寒typhoid, 霍乱cholera, 瘟疫plague, 百日咳pertussis, etc.,死疫苗,死菌疫苗 （大多数细菌）,多价抗原,新型疫苗,

25、多价抗原,Surface antigen Toxic antigen ,Surface antigen,vaccine,多价抗原,新型疫苗,亚单位疫苗 乙肝亚单位疫苗 脑膜炎球菌 合成肽疫苗 重组抗原疫苗 重组乙型肝炎病毒表面抗原 重组载体疫苗 转基因植物疫苗,毒素,类毒素,化学修饰,毒素基团,抗原决定基,化学修 饰,人工主动免疫 人工被动免疫,区别点,人工主动免疫,人工被动免疫,接种物,抗原,抗体,免疫力出现时间,慢，要经过1-4周 诱导期,快，即刻产生,免疫力维持时间,长（数月-数年）,较短（2周-数周）,用途,预防,治疗或紧急预防,计划免疫,Recommended childhood i

26、mmunization schedule in the United States, January-December 1999,Vaccine,Age,Birth 1mo 2mos 4mos 6mos 12mos 15mos 18mos 4-6 yrs,乙肝Hepatitis B,白喉Diphtheria, 破伤风tetanus,百日咳pertussis,流感H.influenzae, type b,脊髓灰质炎Poliovirus,轮状病毒Rotavirus,麻疹Measles, 腮腺炎mumps,风疹rubella,水痘Varicella,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,我国推荐的儿童免疫程序,Sabin 脊髓灰质炎疫苗,三种（型）减毒脊髓灰质炎病毒,糖丸 （糖浆）,口服,sIgA,Th,巨噬细胞,IgA,sIgA,浆细胞,B,M细胞,上皮细胞,辅助,野型病毒,肌肉注射灭活的(左)和口服减毒活的(右)脊髓灰质炎疫苗后产生的分泌型抗体(鼻部和肠道IgA)和血清抗体(血清IgG,IgM和IgA).,预防接种的异常反应