博士生課程抗體

1、第四章 抗體和免疫球蛋白 Antibody, AbImmunoglobulin , Ig抗體：機體受到抗原物質(zhì)刺激后，由B淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化為漿細(xì)胞產(chǎn)生的，能與相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng)的免疫球蛋白。 免疫球蛋白（Ig）：具有抗體活性或化學(xué)結(jié)構(gòu)與抗體相似的球蛋白 分泌型Ig（sIg） 模型Ig（mIg）穩(wěn)定性：不耐熱，60-70即被破壞，易降解，易變性血清：1.飽和硫酸胺沉淀-球蛋白（globulin) 抗體可以被沉淀，因而屬于球蛋白；2.電泳分為四個部分: 白蛋白(albumin)、 -球蛋白、 -球蛋白、 -球蛋白。 (1)根據(jù)重鏈分類：兩條重鏈各由420-446個氨基酸殘基組成，分子量約50-

2、75KD。根據(jù)重鏈靠近羧基末端氨基酸組成及排列順序不同，將重鏈分為種：、根據(jù)重鏈組成不同，將Ig分為五類：IgG、IgA、IgM、IgD、IgE(2)根據(jù)輕鏈分型：由210-230個氨基酸殘基組成，分子量約25kDa，根據(jù)輕鏈分為、型四肽鏈結(jié)構(gòu)可變區(qū)（variable region,V)：Ig輕鏈氨基末端（N端）的1/2，重鏈N端的1/4（、）或1/5（、）肽段，其氨基酸種類及排列順序多變，故將此區(qū)稱為可變區(qū)（V區(qū)）。恒定區(qū)（constant region,C區(qū)）：輕鏈羧基末端（C端）1/2及重鏈C端3/4或4/5肽段，氨基酸組成和排列較恒定，稱為恒定區(qū)。輕鏈（L鏈） 輕鏈易變區(qū)（VL）結(jié)合抗

3、原 輕鏈恒定區(qū)（CL）遺傳標(biāo)志 重鏈易變區(qū)（VH）結(jié)合抗原 IgG、重 IgA、 CH1遺傳標(biāo)志鏈 IgD 恒定區(qū) CH2結(jié)合補體、活化補體，通過胎盤 CH3與細(xì)胞表面Fc受體結(jié)合 Ig的結(jié)構(gòu)域或功能區(qū)（domain） 免疫球蛋白的多肽鏈分子可折疊形成幾個由鏈內(nèi)二硫鍵連接成的環(huán)狀球形結(jié)構(gòu)。 Ig的H鏈、L鏈每隔110個氨基酸即由鏈內(nèi)二硫鍵連接形成一個能行使特定功能的球性單位。輕鏈: VL，CL重鏈: VH，CH1，CH2，CH3(IgG、IgA 和IgD)，CH4（IgM和IgE）L鏈V區(qū)的CDR：24-34；50-56；90-102H鏈V區(qū)的CDR：31-37；51-68；95-111超變區(qū)

4、（HV區(qū)）： 在V區(qū)中某些特定位置的氨基酸殘基更加變化多端，因抗體特異性不同呈現(xiàn)極大的變異性，故稱這些部位為超變區(qū)。它是抗體與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的部位。超變區(qū)也叫互補決定區(qū)（complementarity determining region, CDR）。IgV區(qū)的超變區(qū)、Ig與抗原結(jié)合的CDR區(qū)及Ig的獨特型決定簇指的是Ig分子V區(qū)中的同一結(jié)構(gòu)部分，所不同的是分別從其結(jié)構(gòu)特點、功能及該區(qū)抗原性三個不同角度來表示的?？蚣軈^(qū)（FR區(qū)）： Ig超變區(qū)之外的部位，其氨基酸序列、組成相對保守，也稱為骨架區(qū)。穩(wěn)定CDR結(jié)構(gòu)，以利IgCDR與抗原決定簇精細(xì)特異地結(jié)合。鉸鏈區(qū)（Hinge Region) ：

5、有利于與距離不同遠(yuǎn)近的抗原表位相結(jié)合。使補體結(jié)合點暴露，為活化補體創(chuàng)造條件。J鏈?zhǔn)且粭l多肽鏈，富含半胱氨酸，由漿細(xì)胞合成，以二硫鍵的形式共價結(jié)合到Ig的重鏈上。參與 IgA (H2L2)2與 IgM (H2L2)5連接.分泌片：由黏膜上皮細(xì)胞合成和分泌，以非共價形式結(jié)合到二聚體上，保護(hù)IgA，使之不受環(huán)境中酶的破壞，并介導(dǎo)IgA的轉(zhuǎn)運 抗體的功能V區(qū)的功能 識別并特異性結(jié)合抗原 單體（IgG, IgE) 2價 二聚體(分泌型IgA) 4價 五聚體(IgM) 10價 中和效應(yīng) 中和毒素和病毒 與Ag結(jié)合 促吞噬細(xì)胞吞噬 抗體的結(jié)合價 實際意義C區(qū)的功能 1.激活補體系統(tǒng) Ab(IgM、IgG)

6、+ Ag C1q 補體經(jīng)典途徑 IgG4、IgA和 IgE的凝聚物 補體旁路途徑 2.介導(dǎo)免疫細(xì)胞活性 (1)調(diào)理作用（opsonization）：IgG + 抗原(顆粒性) FcR（單核、巨噬細(xì)胞及中性粒細(xì)胞） 促吞噬細(xì)胞吞噬； (2)ADCC：IgG + 抗原(靶細(xì)胞) Fc R（NK 細(xì)胞） 殺傷靶細(xì)胞； (3)介導(dǎo)超敏反應(yīng)：型、型和型超敏反應(yīng)。 3.穿越胎盤和粘膜Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC) 多克隆抗體(polyclonal antibody，PcAb )：采用傳統(tǒng)的免疫方法，將抗原物質(zhì)經(jīng)不同的途徑進(jìn)入動物體內(nèi)，經(jīng)數(shù)次免

7、疫后采取動物血液，分離出血清，由此獲得的抗血清即為多克隆抗體。用天然的抗原物質(zhì)免疫動物，刺激多個B細(xì)胞克隆所獲得的免疫血清（含多種特異性抗體）。單克隆抗體(Monoclonal Antibody，McAb):由一個B細(xì)胞分化增殖的子代細(xì)胞產(chǎn)生的針對單一抗原決定簇的抗體，稱單克隆抗體。由一個B細(xì)胞克隆產(chǎn)生。識別一種抗原表位。高度均一（結(jié)構(gòu)、特異性）。雜交瘤技術(shù)制備。基因工程抗體：利用基因工程技術(shù)來制備的抗體分子稱為基因工程抗體，是分子水平的抗體。DNA內(nèi)源性途徑(主要途徑) 谷氨酰胺 or單磷酸尿苷酸二氫葉酸還原酶AHT外源性途徑(旁路途徑) 次嘌呤鳥嘌呤磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶 ( HGPRT )胸腺嘧

8、啶激酶 ( TK )外源性途徑(旁路途徑)次黃嘌呤（hypoxanthine，H）、氨甲蝶呤（aminopterin，A）和胸腺嘧啶核苷（thymidine，T） 脾細(xì)胞(B淋巴細(xì)胞)骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞脾細(xì)胞/脾細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞/骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞脾細(xì)胞不能長期存活不能長期存活HAT培養(yǎng)基篩選B淋巴細(xì)胞： HGPRT+， TK+骨髓瘤細(xì)胞： HGPRT-， TK-存活死亡 鼠源性單克隆抗體將逐漸被人源化抗體所替代，其主要 原因是：鼠源性單克隆抗體與人補體成分結(jié)合能力低，CDC作用相應(yīng)較弱，對腫瘤細(xì)胞的殺傷能力較弱；它與NK等免疫細(xì)胞表面Fc受體親和力弱，介導(dǎo)的 ADCC作用較弱；鼠源抗體在人

9、血循環(huán)中的半衰期短，它發(fā)揮ADCC與CDC作用的時間較短；鼠單克隆抗體具有免疫原性，宿主易產(chǎn)生抗抗體引起過敏反應(yīng)?？贵w人源化改造及人源抗體制備13% 21.7% 52.3% 13% 人-鼠嵌合抗體：應(yīng)用基因工程技術(shù)將小鼠單克隆抗體的恒定區(qū)用人源抗體恒定區(qū)代替而拼接成嵌合抗體。改型抗體如CDR移植、SDR移植：用鼠單克隆抗體的CDR、SDR移植到人源抗體可變區(qū)，替代人源抗體CDR、SDR。表面氨基酸殘基人源化抗體人源化的主要技術(shù)嵌合抗體、CDR移植抗體SDR人源化方法鼠抗體（紅）和人源化抗體（綠）Fv結(jié)構(gòu)的疊合圖表面氨基酸殘基人源化人源抗體制備技術(shù) 人人雜交瘤技術(shù) EB病毒轉(zhuǎn)化技術(shù) 人源抗體庫

10、噬菌體抗體庫 合成抗體庫 核糖體展示抗體庫 轉(zhuǎn)基因動物移植人免疫球蛋白的小鼠提高抗體效應(yīng)功能偶聯(lián)細(xì)胞毒物質(zhì)雙特異性抗體抗體Fc突變改變抗體糖基化細(xì)胞內(nèi)抗體抗體融合蛋白提高抗體效應(yīng)功能抗體藥物的作用機理直接效應(yīng) 誘導(dǎo)凋亡 抑制增殖 阻斷生長因子或生長因子受體 干擾血管生成間接效應(yīng) 依賴補體的細(xì)胞毒（CDC） 依賴抗體的細(xì)胞毒（ADCC) 作為毒素、放射性同位素和細(xì)胞毒藥物的載體 形成抗獨特型抗體 通過雙特異性抗體靶向效應(yīng)細(xì)胞抗體偶聯(lián)細(xì)胞毒物質(zhì)抗體融合蛋白BsAbBsAb效應(yīng)細(xì)胞靶細(xì)胞觸發(fā)受體膜表面分子 NK細(xì)胞 CD16腫瘤細(xì)胞HER2/neu抗HER2/neu抗CD16 BsAbBsAb（a), BsAb橋連效應(yīng)細(xì)胞和靶細(xì)胞