免疫球蛋白与抗体

免疫球蛋白的生物学功能
中和作用 激活补体系统作用 调理作用 介导细胞毒作用（ADCC） 诱导过敏反应作用 跨越细胞膜作用（穿越粘膜上皮、穿越胎盘） 调节作用
特异性结合抗原（首要功能）
中和效应—— 中和毒素和病毒
与Ag结合 —— 促吞噬细胞吞噬
抗体分子及酶解片段： Fab 1价/ 单体（IgG, IgE, F(ab ’) 2）：2价/二聚体(分泌型IgA) ：4价/五聚体(IgM) ：5价
防御屏障破坏
• 肿瘤组织破坏皮肤 面膜
• 放疗及部门肿瘤药 物可损伤正常免疫 屏障
• 各种穿刺术、插管 术等破坏皮肤黏膜 屏障的完整性
黄晓军. 血液恶性疾病严重细菌感染的诊治特点.《中华传染病》 ,2008(10),577-579.
感染是严重威胁血液肿瘤患者的并发症2
造血系统恶性肿瘤患者感染多发，死亡率高
静免培训：第二篇
免疫球蛋白与抗体
孙鹤泳
同路生物 市场部
抗体≠丙球≠免疫球蛋白
白蛋白
球蛋白 球蛋白 球蛋白
• 抗体（antibody，Ab）： B细胞识别抗原后增殖分化为浆细胞 所产生的能与相应抗原发生特异性结合的具有免疫活性的球蛋 白。
• 免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）：具有抗体活性或化学 结构与抗体相似的球蛋白。
既各自有独特的作用，又可相互配合共同发挥免疫效应
区别 相互关系
共性
项目 作用对象
体液免疫 抗原
细胞免疫 靶细胞
产生效应细胞 浆细胞（效应B细胞）
效应T细胞
产生效应方式
抗原类型 一阶段 二阶段 三阶段
浆细胞产生抗体与抗原结合
效应T细胞与靶细胞接触，使靶细胞 破裂，释放淋巴因子
细菌外毒素
结核杆菌、麻风杆菌等胞内寄生菌
1
血清含量 mg/ml 8～17
半衰期（d）
23
0.6～ 0.9
5
1.4～4.2 3×10-2
6
3
2 0.002 9×10-5
3
通过胎盘
＋
－
－
－
－
人类Ig的主要生物活性
激活补体 介导 ADCC 调理作用 超敏反应 抗菌、抗病毒 免疫作用
IgG
+ + + + +
抗菌， 抗病毒， 抗毒素， 自身抗体
IgM IgA/ SIgA
调理作用
调理作用：指抗体和补体通过与吞噬细胞表面的FcR和补体受体结合，从而促进吞噬细胞对 细菌等颗粒性抗原的吞噬作用
介导细胞毒作用（ADCC）
antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity
抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用
指表达Fc受体的杀伤细胞(如NK细胞)，通过识别抗体（IgG）的Fc段直接杀伤被抗体包被的靶细胞(细菌或肿瘤细胞)
CDR（互补决定区）
中和毒素和病毒
外毒素或病毒与抗体结合后，结合位点被抗体封闭阻止其进入细胞内
毒素中和
封闭病毒的 Ab
阻止细菌粘附
固定并激活补体
抗体与抗原结合后，可激活补体，发挥补体的生物学效应，导致病原微生物被裂解或吞噬。
IgG1、 IgG2、 IgG3和IgM通过经典途径补体 IgG4、 IgA和 IgE的凝聚物，通过旁路途径激活补体 IgD通常不能激活补体
病毒感染
病毒感染
识别、处理和呈递抗原
B细胞、T细胞增殖分化，并形成记忆细胞
抗体、效应T细胞和淋巴因子发挥免疫效应
与免疫有关的细胞及其功能
细胞
来源
功能
吞噬细胞 造血干细胞
处理、呈递抗原、吞噬抗体抗原结合体 识别抗原
B细胞
造血干细胞
识别抗原、分化成为浆细胞、记忆细胞
T细胞
造血干细胞在胸腺中发育 识别、呈递抗原、分化效应细胞、记忆细胞
B Cell Antigen Receptor (BCR)
Ig- Ig-
Ig- Ig-
B Cell
BCR的生物学效应：识别抗原表位，为B细胞活化提供抗原刺激信号 B细胞表面的IgM和IgD是识别抗原的受体
免疫球蛋白的结构
两轻两重链 ，连以二硫键 ，羧基端恒定 （C区），氨基端可变 （V区）
重链（heavy chain，H） ：2条； 轻链（light chain，L）： 2条； 铰链区（hinge region）：位于CH1与CH2之间，含有丰富的
脯氨酸，易伸展弯曲，而且易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解。 可变区（variable region, V区）：近N端的1/2 L链和1/4（或
1/5）H链，氨基酸的组成及序列变化较大，而得名； 恒定区（constant region, C区）：近C端的1/2 L链及3/4（或
4/5）H链。氨基酸组成在同一物种的同一类Ig中相对稳定。
Zhao YS, et al.Int J Lab Med.2013;34(16):2176-2077
免疫抑制
血液病患者多存在免疫功能缺陷
疾病因素
• 体液免疫功能缺陷： CLL、MM
• 细胞免疫功能缺陷： 淋巴瘤、急性白血 病
• GVHD：造血干细 胞移植
治疗因素
• 化疗 • 免疫抑制剂：GCs、
ATG、ALG、gsA、 单抗
同一个体内各Ig抗原性差异， 存在于V区。
（个体型标志）
（细胞型标志）
抗原多样性和细胞性抗体多样性相关
抗原众多
表位丰富
IgV区变化多
特异性众多
氨基酸组成排 列多
V区基因多变 理论上，每一种抗原表位可诱导产生一种特异性抗体
THANKS!
（2）与抗原结合 ---- C区变构，激活补体，与Fc 受体结合，起多种效应。
• 先天性免疫缺陷病： 如先天性胸腺发育不全
• 获得性免疫缺陷病： 疾病或其他因素（如营养不良、感染、药物、
肿瘤、手术、外伤、烧伤、脾切除等。）引起， 病人丧失部分或全部的免疫能力。又称获得性 免疫缺陷病
多因素导致血液肿瘤患者易发感染
血液疾病本身
中性粒细胞缺乏
化疗或放疗
感染 高危因素
白细胞减少
移植
Ag Binding
VH
抗原结合位点
促进可变区与抗原表位结合； 暴露补体结合位点，活化补体
Binding to Fc Receptors FC段受体，亲细胞活性
VL CL
CH1
同种异型抗原决定簇
存在部位，遗传标志
CH2
Complement Binding Site
补体结合位点，活化补体
CH3
Placental Transfer
并出现症状，就成为自身免疫病 过敏反应 指已免疫的机体再次接受相同过敏原的刺 （过强） 激时所发生的反应
免疫缺陷症 指由于机体免疫功能不足或缺乏而引起的 （过弱） 疾病，叫免疫缺陷症。
• 系统性红斑狼疮 • 类风湿关节炎 • 风湿性心脏病
• 花粉、动物皮屑、粉尘 • 药物、化纤、羽毛、烟草 • 牛奶、鸡蛋、鱼、虾
IgG 胎盘转移
抗体的功能区作用
VH+VL
一个抗原结合位点 ——结合抗原表位
CH+CL 种属型标志
——Ig的免疫原性
(IgG)CH2 (IgM)CH3
(IgG)CH2
C1q的结合位点 ——结合补体 结合胎盘ＦcRn ——介导IgG通过胎盘
(IgG)CH3
结合FcR (MC,M,B,NK)
——调理作用 ADCC
Fab
固定补体
Fc
Ig
Fc受体
B 与Fc受体结合
27
免疫器官
静免培训：第三篇
IVIG在血液重症患者感染的预防和治疗
孙鹤泳
同路生物 市场部
淋巴细胞的分化和起源
迁移
抗原
胸腺 T细胞
转移到淋巴器官中
Ｂ细胞
增殖分化为效应T细胞 并分泌淋巴因子
增殖分化为浆细胞 并分泌抗体
体液免疫过程
二次免疫
直接刺激
抗原
可变区
五种免疫球蛋白结构
五种不同种类的重链：分别为μ链、δ链、γ链、α链和ε链，其氨基酸种类和排列顺序不同，抗原特异 性不同。 免疫球蛋白分为五类：IgM、IgD、IgG、IgA和IgE
抗体的功能区或结构域
功能区：是不连续，紧密折叠的区域，由重链和轻链经链内二硫键连接而成的球状结构，因具 有某种生物学功能，又称为功能区。
跨越细胞膜作用（穿越粘膜上皮、穿越胎盘）
IgG是唯一可通过胎盘的抗体， 在新生儿抗感染中有重要作用
SIgA可通过分泌片介导穿越粘 膜上皮细胞，在粘膜表面抗感 染中起作用重要。
Different antibody isotypes are found in different parts of the body
浆细胞
B细胞或记忆细胞
分泌抗体
效应T细胞 T细胞或记忆细胞
识别靶细胞，与靶细胞结合发挥免疫效应，分泌淋巴因子
记忆细胞 B细胞或T细胞
识别抗原、分化成相应的浆细胞和效应细胞
机体免疫功能失调
类别
概念
举例
在某些特殊情况下，人体免疫系统对自身 自身免疫病 的组织所发生免疫反应“敌我不分”。自 （识别错误） 身免疫反应对自身的组织和器官造成损伤
• 分泌型（secreted ~ ，sIg）主要存在于体液中， 具有抗体的各 种功能；
• 膜型（membrane ~ mIg ）是 B 细胞膜上的抗 原受体（BCR)， 识别抗原并启动B细胞的活化
正常血清
抗原
白蛋白
球蛋 白
球蛋白 球蛋白
免疫血清
正常人血清电泳图
Ig不一定是Ab,如BCR,MHC（相容性基因复合体），骨髓瘤血清和尿中的免疫球蛋白
可变区
超变区：重链和轻链V区各有3个区域的氨基酸组成和排列顺序高度可变，称为超变（hypervariable region, HVR）或决定簇互补决定区（complementary determining region, CDR），分别为CDR1、 CDR2和CDR3。 6个CDR组成一个抗原结合部位。 骨架区：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（framework region, FR）。
80%以上的造血系统恶性肿瘤患者和10%~50%的实体肿瘤患者在≥1 个疗程化疗后会发生与中 性粒细胞缺乏有关的发热1，至少一半的患者存在感染2。
最常见的感染原因是细菌性血流感染（BSI），发生率11%—35%，死亡率在5%到38%之间2。 13%~60%接受造血干细胞移植的患者发生血流感染，病死率达12%~42%1
(IgE)CH2+CH3 结合FcR
——I 型超敏反应
(肥大细胞，嗜碱性粒细胞)
免疫球蛋白水解片段
水解酶 木瓜蛋白酶 胃蛋白酶
作用位点 铰链区重链间二硫键近N端 铰链区重链间二硫键近C端
水解片段及其功能
（1）两个相同的Fab段：可与抗原结合 （2）一个Fc段：激活补体、结合细胞、通过胎盘
（1）一个具有双价活性的 F(ab’)2段：可同时结合两个抗原表位 （2）若干个小分子多肽碎片(pFc’) ：无生物学作用
结合Fc受体——介导免疫细胞活性
Ig可通过其Fc段与多种细胞表面的FcR结合,巨噬细胞、淋巴细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、中 性粒细胞和血小板等都表达FcR，不同类别Ig可与不同细胞结合，产生不同生物学效应。
介导调理作用(opsonization） 介导细胞作用(ADCC） 介导Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ型超敏反应
Leabharlann BaiduB细胞
吞噬细胞 呈递抗原 T细胞 淋巴因子
摄取、处理
特异性结合
记忆细胞
增殖 分化 二次 应答
浆细胞 分泌
抗体
细胞免疫过程
二次免疫
抗原
吞噬细胞 （摄取、处理）
T细胞 增殖分化
记忆细胞
二次应答 更快更强
效应T细胞
产生淋巴因子
宿主细胞
靶细胞
密切接触
靶细胞裂解， 抗原释放，被 体液免疫清除
体液免疫与细胞免疫比较
sIgA的合成和主要作用部位在黏膜
人类Ig的主要理化特性
开始合成时间
IgG IgM IgA/ SIgA
3 个月 胚胎期 4～6 个月
IgD
较晚
IgE
较晚
分子量（×103） 149 970 160/389 184
189
存在形式
单体 五聚体 单体/双体 单体 单体
抗原结合价
2 5～10 2～4
2
占 Ig 总量% 75～80 5～10 5～15
1. 中国中性粒细胞缺乏伴发热患者抗菌药物临床应用指南（2016年版）,中华血液学杂志2016年5月第37卷第5期Chin J Hematol，May 2016，Vol. 37，No. 5 2. Jeffrey Tessier1 and Costi D. Sifri2,*Epidemiology and Prevention of Bacterial Infections in Patients with Hematologic Malignancies Infectious Disorders - Drug Targets 2011, 11, 11-17
+ -(+)
-
-
-
-
+
-
+
+
早 期 防 御 粘膜局部 作 用 ， 溶 免疫 菌，溶血， 天然血型 抗体， mIgM
IgD
-
mIgD
IgE
+ -
介导 I 型 超敏反应, 抗寄生虫
感染
抗体多样性的外源因素：个体型和细胞型
同一物种Ig共有的抗原性， 存在于C区。
（种属型标志）
同一物种不同个体Ig抗原性差异， 差异在于C区某些AA不同。