第十三章免疫分子

12第一節免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）3一、概述

——什么是抗體？抗體（antibody，Ab）——

機體免疫系統受到抗原刺激后，B淋巴細胞被激活，增殖分化為漿細胞，由漿細胞所產生的一類能與相應抗原發生特異性結合、具有免疫功能的球蛋白。5抗體——四個近義詞抗血清（免疫血清）丙種球蛋白（γ

球蛋白）免疫球蛋白61890年，德國學者培林和日本學者北里用白喉桿菌外毒素免疫馬匹，制備抗毒素。這是在血清中發現的第一種抗體。這種含有抗體的血清稱之為免疫血清。7

為了準確描述抗體蛋白的性質，在60年代初提出免疫球蛋白概念——化學結構的概念。多發性骨髓瘤是由漿細胞無限增殖形成的細胞克隆，由于所有瘤細胞的遺傳特性相同，因此它們合成和分泌的蛋白質分子在化學結構上是均一的。這種蛋白分子存在于血液中的稱為骨髓瘤蛋白（meylomaprotein，M）或M蛋白，亦可在尿液中發現稱為本周蛋白(BenceJones，BJ)。9免疫球蛋白（Ig)

具有抗體活性或化學結構與抗體相似的球蛋白。分泌型：存在于體液中，具有抗體的各種功能。膜型：B細胞膜上的抗原受體（BCR）。10二、免疫球蛋白結構11Ig的結構13（一）免疫球蛋白的基本結構1、單體的結構（重鏈和輕鏈）(1)重鏈(H鏈):450—550個Aa組成,55-75KD。據重鏈抗原性的差異分5類:IgM(μ鏈)、IgG(γ鏈)、IgA(α鏈)、IgD(δ鏈)、IgE(ε鏈)。(2)輕鏈（L鏈）約214個Aa,25KD,分為κ、λ兩型。*二硫鍵141517*三個概念：超變區（HVR）

V區內氨基酸組成及序列變化最為劇烈的特定部位。VH的3個超變區位于第29-31,49-58,95-102位氨基酸,用HVR1、VR2、HVR3表示。VL的則位于第28-35,49-56,91-98位氨基酸。互補性決定區（CDR）

VL和VH的超變區受鏈內二硫鍵作用而折疊成特定的空間構型,供抗原決定基互補結合。CDR3變異最大,是與抗原特異結合的重要部位。

獨特型（Id）同一個體內不同B細胞克隆產生的Ig超變區的抗原特異性各不相同，可在同種、同種異體及自身體內引起抗體產生。18

骨架區(Fragmentregion)：

Ig分子V區中HVR之外的部位,氨基酸組成和功能排列相對保守。穩定CDR的空間構型,利于CDR與抗原決定基精細的特異結合。

1921222325抗原結合點鉸鏈區鉸鏈區2629參考書目30（二）免疫球蛋白的功能區概念：由約110左右氨基酸殘基組成，通過鏈內二硫鍵連接而成的球形結構。功能區及其作用(主要以IgG為例)

H鏈——VH、CH1、CH2、CH3/CH4（IgM、IgE）/鉸鏈區

L鏈——VL、CL

3132結合抗原遺傳標記結合補體通過胎盤（IgG）結合FcR33343536（三）免疫球蛋白的水解片斷1、水解作

IgIg

木瓜蛋白酶胃蛋白酶

2Fab＋FcF(ab′)2+pFc′

2、水解意義闡明Ig的結構和生物活性，指導生物制品的生產和臨床應用37

三、免疫球蛋白的異質性

機體內免疫球蛋白的高度不均一性，稱為免疫球蛋白的異質性。38

（一）Ig分類

1、類：根據同種系所有個體的Ig重鏈C區的抗原性分為五類

IgM()、IgG()、IgA()、IgD()、IgE()

392、亞類：同一類Ig內的aa序列及二硫鍵的數目和位置

IgG—IgG1、IgG2、IgG3和IgG4

；

IgA—IgA1和IgA2。

3、型：根據Ig輕鏈C區的抗原性分為鏈和鏈

4、亞型：

鏈有多種亞型。（輕鏈抗原決定簇在CL區，分κ和λ。1個Ig分子輕鏈只有一個型，不是κ型就是λ型。）40

41（二）免疫球蛋白的抗原性將Ig作為抗原在異種、同種異體或自身體內進行免疫，均能誘導機體發生免疫應答，產生相應的抗體，這些抗體可用血清學方法進行檢測，因此稱為Ig的血清型1、同種型（isotype）2、同種異型（allotype）3、獨特型（idiotype）

4243

4445四、五類免疫球蛋白的特點和功能4647

1、IgG是血清Ig的重要成分，約占總量的75％。全身的IgG有40~50％分布于血清中，其余存在于組織中。是唯一能通過胎盤的抗體，在新生兒抗感染過程中起重要作用。臨床使用的丙球主要為IgG，作為被動免疫，一般2－3周注射一次為宜IgG具有三種免疫活性。

(1)激活補體；（2）促進吞噬；（3）ADCC。因此，IgG具有抗菌，抗毒素，中和毒素及免疫調節作用。48

2、IgMIgM是分子量最大的Ig。在種族進化和個體發育過程中，最早合成IgM。殺菌作用比IgG大100倍。單個分子與抗原結合后可有效激活補體。臨床診斷意義：胎兒或初生兒血液內出現IgM抗體，提示可能有子宮內感染的可能性；因IgM半衰期較短，若血清中出現IgM特異性抗體，表示有近期感染。同時也是人體天然血型抗體。mIgM是B細胞最主要的BCR成分。4950

3、IgE

正常人血清中含量極低，具親細胞性。參與Ⅰ型變態反應4、IgA

IgA占血清總含量的13%。血清型IgA以單體存在。分泌型IgA以二聚體形式存在。

SIgA存在于唾液、淚液和乳、胃腸液、尿液、汗液、鼻、支氣管分泌液。

SIgA在黏膜局部抗感染、新生兒抗感染中發揮作用。同時可參與補體激活和Ⅲ型超敏反應。515、IgDIgD含量最低，為單體，半衰期短。IgD功能尚不清楚，與防止免疫耐受的發生有一定關系。52五、免疫球蛋白的生物學活性53

（一）特異性結合抗原54（二）激活補體55（三）通過與細胞的FcR結合發揮生物效應1、抗體的調理作用

2、ADCC

3、介導I型超敏反應4、選擇性傳遞56調理作用（opsonization)：抗體和補體促進吞噬細胞吞噬細菌等顆粒性抗原的作用。抗體的調理作用：

IgG、IgM的Fc與吞噬細胞表面的FcγR、FcμR結合，促巨噬細胞活化，增強其吞噬能力。

5758抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用（AntibodyDependentCell-mediatedCytotoxicity,ADCC）

是指當Ig與帶有相應抗原的靶細胞結合后，其Fc段可與NK細胞、Mφ細胞、單核細胞的FcR結合,促使細胞毒顆粒的釋放導致靶細胞的溶解。596061六、人工制備的抗體多克隆抗體(polyclonalantibody,PcAb)單克隆抗體(monoclonalantibody,McAb)基因工程抗體（geneengineeringantibody,GeAb）

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（一）多克隆抗體(PcAb)

來源：免疫動物、恢復期患者血清或免疫接種人群血清。特點：來源廣泛、制備容易、特異性差，易出現交叉反應（由不同克隆的B細胞針對不同抗原決定簇所產生）。

應用：免疫學檢測、被動免疫治療和緊急預防64（二）單克隆抗體(McAb)

一個B細胞針對一個抗原決定簇所產生的一種特異性抗體，稱為單克隆抗體。

特點：結構均一、純度高、特異性強、少或無交叉反應、效價高、易大量制備。缺點：異源性65單克隆抗體的應用：1.診斷(檢測)試劑：病原體、腫瘤標志物、細胞表面標志等2.治療：A移植物受者使用T細胞的McAb，可預防急性排斥反應。B供體骨髓在體外經T細胞的McAb處理，可減輕或消除移植物抗宿主反應。CAIDS治療D腫瘤介入治療：細胞毒劑(藥物)與抗腫瘤抗原的McAb結合后，利用McAb的導向作用，將細胞毒劑(藥物)定位于腫瘤細胞，達到直接殺死腫瘤細胞的目的。3.研究：純化抗原、分析和探查抗原結構、分析抗原決定簇分子的功能。66（三）基因工程抗體

(GeAb)

根據研究者的意圖，采用基因工程方法，在基因水平，對免疫球蛋白基因進行切割、拼接或修飾后導入受體細胞進行表達，產生新型抗體。主要包括:嵌合抗體、人源化抗體、雙特異性抗體、免疫毒素、小分子抗體等。6768鼠抗體可變區人抗體恒定區人－鼠嵌合抗體人抗體可變區人源化抗體與鼠單抗相比，免疫原性大大降低，利于在人體內應用簡單地進行部分結構的替換并不能保證抗體具有好的親和力6970免疫毒素CCVCVCCCSPDPSPDPRicinARicinA（α-FcγRI-RicinA）71

小分子抗體：Fab片段和重組Fab

、Fv和單鏈抗體（scFv）、雙特異性抗體（diabody）、單域抗體、最小識別單位等

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