免疫学导论  参考书： 1 、 >, P.M. 利迪亚德等，科学出 版社， 2001 年 10 月第 1 版。 2 、 > （第六版）， Ivan Roitt et al ，人 民卫生出版社， 2002 年 11 月第 1 版。 3 、 > ，龚非力，人民卫生出 版社， 2001 年 9 月第 1 版。

第一章 绪论 现代免疫学是研究免疫系统组织结构和生理功能 的科学。涉及：  1 、免疫系统对抗原的识别和应答  2 、免疫系统对抗原的排异效应及机制  3 、免疫功能异常所致的病理过程及机制  4 、抗原耐受的诱导、维持、破坏及其机制  5 、免疫学理论和方法在疾病预防、诊断和治 疗中的应用等。

一、免疫学的发展简史 （一）经验免疫学时期（ 17 世纪 -19 世纪）：经验免疫学时期（ 17 世纪 -19 世纪） 原始免疫学时期，免疫学创立时期 （二）经典免疫学时期（ 19 世纪 -20 世纪）： 传统免疫学，实验免疫学发展阶段 （三）近代和现代免疫学时期（ 20 世纪 - ）： 细胞和分子免疫学为核心的阶段

Edward Jenner Discovery of small pox vaccine

Edward Jenner Among patients awaiting small pox vaccination

 1883 年 俄国动物学家 E.Metchnikoff 发现了白 细胞的吞噬作用并提出细胞免疫学说。  1890 年 德国医师 E.Vonbehving 和日本学者北里 发现白喉抗毒素  1894 年 比利时血清学家 J.Brodet 发现补体  1896 年 H.E.Durham 等人发现凝聚反应  1897 年 R.Kraus 发现抗原和抗体的沉淀反应  1900 年 K.Landsteiner 发现人类 ABO 血型  1901 年 免疫学一词出现在《 index Medius 》  1916 年 《 Journal of immunology 》创刊, 免疫学 至此才正式为人们所承认

抗体生成的克隆选择学说 基本观点：机体存在随机形成的识别各种 抗原的免疫细胞克隆，每一克隆的细胞 表达成一特异性受体，抗原进入体内后， 与相应抗原受体结合，致使该细胞发生 克隆扩增，产生大量后代细胞，合成大 量具有相同特异性的抗体。

 1956 年 B.Glick 发现腔上囊组织的免疫功能  1961 年 J.Miller 发现胸腺的免疫功能  1966 年 H.Claman 等人区分出 B 细胞和 T 细胞， 并发现它们的免疫协同作用，以后 又相继发现了 T 细胞中不同亚群及其 鉴定方法, 及免疫细胞间相互作用的 机制和主要组织相容性复合体限制性。 细 胞 免 疫

 1950 年 R.Porter 用蛋白酶水解获得抗体的片段，  G.Edelman 用化学断裂法得到抗体的多肽链，  共同证明了抗体的分子结构。  60 年代 统一了免疫球蛋白的分类和名称  1975 年 G.Kohler 和 C.Milstein 等人用 B 细胞杂交瘤技术  制备出单克隆抗体  1978 年 S.Tonegawa 发现并证实免疫球蛋白的基因重排  80 年代 众多的细胞因子相继被发现 体 液 免 疫

免疫学的分类学科 （一）基础免疫学 1 、免疫生物学： 2 、分子免疫学： 3 、免疫遗传学： 4 、免疫病理学： （二）临床免疫学 1 、感染免疫学：

 2 、移植免疫学： 3 、肿瘤免疫学： 4 、免疫性疾病： 变态反应病（过敏反应）、自身免疫病（系统性 红斑狼疮 ) ，免疫缺陷病和 免疫增殖病（多发性 骨髓瘤）。 （二）其他免疫学： 1 、免疫药理学 2 、预防免疫学 3 、营养免疫学 4 、衰老免疫学 5 、生殖免疫学等分支

免疫学在医学和生物学中的作用 （ 一）免疫学与医学  1 、免疫学理论在临床医学中的应用  2 、免疫学技术和制剂在临床上的应用  （ 1 ）免疫预防  （ 2 ）免疫学诊断  （ 3 ）免疫学生物治疗  3 、免疫学与医学教育 （二）免疫学与生物学  1 、免疫学促进了生命科学发展  2 、免疫学极大促进了生物技术及生物产业的发展。

第二章 抗原 (antigen) §1 抗原的基本概念及类别 一、抗原的概念： 指能够诱导机体免疫应答并与应答产物 ( 相应抗体或 T 细 胞）发生特异反应的物质, 也称完全抗原或免疫原 （ immunogen), 它具有两个特性：免疫原性和反应原性。  在某种情况下，抗原也可诱导相应的淋巴细胞克隆对该抗原 表现为特异性无应答状态，称为免疫耐受。  有些抗原还可引起机体发生病理性免疫应答。

 凡具有免疫原性和反应原性的物质称为完全抗原；  只有反应原性而无免疫原性的物质称为半抗原 （ hapten ）。  半抗原与大的载体分子（蛋白质）连接在一起， 称为半抗原的转化。半抗原的转化后，可表现出 特异性的免疫性。

二、抗 原 的 特 性 1 、免疫原性 (immunogenicity) ： 指刺激机体产生特异性免疫应答的能力，即 刺激 B 细胞产生抗体（体液免疫），刺激 T 细胞 产生淋巴因子（细胞免疫）。

（ 1 ） 免疫原性与免疫个体的遗传性关系 （ 2 ） 免疫原性与免疫方式的关系 A 抗原的剂量： B 抗原的佐剂：

C 免疫的途径： 不同途径，效应各异。 一般应答强度为：皮内 > 皮下 > 静脉 > 腹腔 口服抗原易诱发耐受。

2 、反应原性 (specific reactivity) ： 指抗原能与抗体或效应性 T 细胞发生特异性结合。  抗原 - 抗体反应的特异性  抗原抗体反应具有高度特异性  特异性是由抗原决定簇所决定，而非由整个抗 原分子决定  抗原决定簇的空间位置很重要  抗原结构的旋光度也与抗原特异性有关

1 、按抗原的来源分 （ 1 ）天然抗原： （ 2 ）人工抗原： （ 3 ）合成抗原： （ 4 ）超抗原（ SAg ）： 一种特殊的抗原类物质，在极低浓 (1 － 10ng/ml ）， 即可激活大量 T 细胞克隆并产生极强的免疫效应，超 抗原激活能力是普通抗原的 2000 倍。 三 抗原的类别

Superantigens Conventional Antigen Monoclonal/Oligoclonal T cell response 1: :10 5 Superantigen Polyclonal T cell response 1:4 - 1:10 Definition

超抗原的生物学意义  1. 参与某些病理过程 : SAg 刺激大量 T 细胞激  活，产生多种细胞因子引起某些疾病。  2.SAg 与自身免疫应答 : SAg 的强大刺激可能激  活体内自身反应性 T 细胞，从而诱发自身免疫  性疾病。  3.SAg 与免疫抑制 : T 细胞因过度激活而被耗竭  4. 与抗肿瘤效应 : CTL 被大量激活而对肿瘤发  挥杀伤作用.

2 、按抗原与机体的亲缘关系分 （ 1 ）异种抗原 (xenoantigen) ： （ 2 ）同种抗原 (isoantigen) ： （ 3 ）自身抗原 (auotoantigen) ：

（ 4 ）异嗜性抗原 (heterophilantigen) ： 不同物种间共有的抗原，它们之间可出现交 叉反应，常见于人体某些组织和病原微生物特 定成分之间所具有的共同抗原。 3 、根据抗原激发机体免疫应答对 T 细胞的依赖 性分类 （ I ）胸腺依赖性抗原 (Td)胸腺依赖性抗原 （ 2 ）非胸腺依赖性抗原 (Ti)非胸腺依赖性抗原

Types of Antigens T-dependent  Proteins Structure Examples Microbial proteins Non-self or Altered- self proteins

Types of Antigens T-independent  Polysaccharides Properties Polymeric structure Polyclonal B cell activation Yes -Type 1 (TI-1) No - Type 2 (TI-2) Resistance to degradation Examples Pneumococcal polysaccharide, lipopolysaccharide Flagella

§2 抗原的分子基础 一、抗原的化学性质 1 、分子组成： 2 、分子大小 分子量 >100KD 强抗原 分子量 >10KD 有免疫原性 分子量 <10KD 免疫原性弱或无 3 、分子结构

二 抗原决定簇（ Epitope or Antigenic eterminant ） 1 、抗原决定簇（抗原决定基，抗原表位）： 位于抗原物质分子表面或者其他部位的的特殊化 学基团，是决定抗原反应特异性的物质基础, 是被免 疫细胞识别的靶结构。 蛋白质抗原决定簇 13 － 87 个氨基酸残基， 多糖抗原决定簇 3 － 6 个呋喃环， 核酸抗原决定簇 6 － 8 个核苷酸

2 、抗原结合价 : 抗原分子表面能与抗体结合的决定 簇总数称为抗原结合价。

三、病毒抗原： 表面抗原，内部抗原，非结构蛋白 或： 病毒颗粒抗原（ V 抗原）, 病毒组合抗原, 可溶性抗原（ S 抗原） HBV （乙肝）： HBsAg （表面抗原） HBcAb （核心抗体） HBeAg （ e 抗原）

§3 疫苗 Milestones in immunization u 1500 AD u Turks introduce variolation( 人痘接种） u 1885AD u Pasteur discovers rabies （狂犬病） attenuated vaccine u 3000BC u Evidence of sniffing powdered small pox crust in Egypt u 2000BC u Sniffing of small pox crust in China u 1700AD u Introduction of variolation in England and later in the US u 1780AD u Edward Jenner discovers small pox vaccine

The wife of the British Ambassador in Turkey, in March 1717 wrote, following the variolation of her son, to a friend in England: “The small pox, so fatal, so general amongst us, is entirely harmless here by the invention of ingrafting….I am patriot enough to bring this invention into fashion in England. The wife of the British Ambassador in Turkey, in March 1717 wrote, following the variolation of her son, to a friend in England: “The small pox, so fatal, so general amongst us, is entirely harmless here by the invention of ingrafting….I am patriot enough to bring this invention into fashion in England. Introduction of variolation

1920s Diphtheria and Tetanus （白喉和破伤风） 1934 Pertussis （百日咳） 1955 Salk polio （脊髓灰质炎） 1960s Mumps measles and rubella virus （腮腺炎、麻疹和风疹） Sabin polio 1990s Hepatitis and varicella （肝炎和水痘） 1985 Haemophilu （流感嗜血杆菌） Modern era of the vaccine

Classification of vaccines  Killed/inactivated organisms  Cross-reactive organisms  Attenuated organisms  Subunit vaccines  Novel approaches including DNA vaccines, recombinant vectors, bacterial toxins for vaccine delivery, polytopes

一、常规疫苗 1 、活疫苗： 减毒株：卡介苗（结核病），麻疹疫苗（麻疹）, 减毒株 脊髓灰质炎疫苗（小儿麻痹症 ) 2 、死疫苗：死疫苗 伤寒，霍乱，乙型脑炎 3 、多联多价疫苗： 百白破 : 百日咳死菌苗、白喉类毒素、破 伤风类病毒

Tuberculosis （结核病） not used in this country polio* （脊髓灰质炎） not used in std. schedule measles, mumps & rubella （麻疹、腮腺炎、风疹） yellow fever Military and travelers Varicella zoster （ 水痘 ） children with no history of chicken pox hepatitis A not required in SC Live Attenuated Vaccines

Production of an attenuated organism

polio influenza elderly and at risk typhoid, cholera, plague （伤寒，霍乱，瘟疫） epidemics and travelers rabies post exposure pertussis （百日咳） replaced by the acellular vaccine Killed Whole-Organism Vaccines Q fever population at risk

二、重组活疫苗重组活疫苗 基因缺失疫苗：去掉与毒力有关基因（剔除法）。 载体疫苗：以 BCG 卡介苗、痘苗病毒等为载体。 三、多肽疫苗多肽疫苗 基因工程表达多肽疫苗 化学合成多肽疫苗 四、 DNA 疫苗 DNA 疫苗

Vaccinia virus recombinants

Microbial Fragment Vaccines Bordetella. Pertussis ( 白日咳） virulence factor protein Haemophilus influenzae B （流感嗜血杆菌） protein conjugated polysaccharide Streptococcus pneumoniae 肺炎链球菌 Polysaccharide mixture Neisseria meningitidis 脑膜炎奈瑟球菌 polysaccharide

Microbial Fragment Vaccines Clostridium tetani (tetanus) inactivated toxin (toxoid) （ 破伤风） Corynebacterium diphtheriae inactivated toxin (toxoid) （ 白喉） Vibrio cholerae （霍乱） toxin subunits Hepatitis B virus （乙肝） cloned in yeast

Production of a toxoid from a pathogenic toxin

Modification of Toxin to Toxoid toxin moiety antigenic determinants chemical modification ToxinToxoid

Example for a DNA vaccine

Novel approaches  DNA vaccines  Recombinant vectors, mostly viral  Cytokines as co-stimulatory signal  Multiple synthetic antigens  Multiple T cell epitopes= polytope constructs  Bacterial toxins for vaccine delivery

Immuno-dominant peptide Future Vaccines DNA anti-Idiotype Vaccine

Basis for effective vaccination