三、基因工程抗体 (genetic engineering antibody)
原理：借助DNA重组和蛋白质工程技术，按人们 的意愿在基因水平上对Ig分子进行切割、拼接 或修饰，重新组装成新型抗体分子。
根本出发点：解决抗体的鼠源性问题 优点：人源化或完全人源的抗体，均一性
强，可工业化生产；
缺点：亲和力弱，效价不高。
概述
二、Ab与Ig的区别与联系
概念不同 Ab都是Ig，Ig不一定是Ab（Ig包含Ab） Ab是生物学功能上概念,Ig是化学结构上概念
一、抗体的基本结构
抗体分子的基本结构
（一）重链和轻链
四肽链结构: 两条相同的重链（H链）和 两条相同的轻链（L链） 以二硫键连接而成。
H链: 分子量约为50-75kD，450-550个氨基酸残基 L链: 分子量约为25kD，约214个氨基酸残基
Ab的免疫原性：Ab具有二重性，可以是抗 体，也可以成为抗原，表现为三类不同的抗原 表位：
(一）同种型：存在于同类抗体分子中的抗原 表位，是同一种属所有个体Ab分子共有的抗原 特异性标志，为种属型标志，存在于Ab C区。
C区
IgG
张三的IgG
李四的IgG
IgM
张三IgG 羊 羊抗张三IgG的抗体
IgG4、IgA和IgE的凝聚物 激活补体旁路 途径
三、结合Fc受体：C区功能
1、调理作用：IgG 与细菌等颗粒性抗原结合 后，可通过其Fc段与巨噬细胞和中性粒细胞 表面相应 FcγR结合，从而促进吞噬细胞的吞 噬作用。
2、抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用 (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC) :IgG 与肿瘤或病毒感 染的靶细胞结合后，可通过其Fc段与NK细胞、 巨噬细胞和中性粒细胞表面相应FcγR结合， 直接杀伤靶细胞。
1．血清中含量最高的Ab是
，含量最低的Ab是
。
2．在五类Ab中，分子量最大的是
；参与粘膜免疫的主要
是
。
3．机体初次受微生物感染时，血清中最先增高的抗体是 。
4．用木瓜蛋白酶水解IgG，可得到两个相同的
片段和
一个
片段。
5．人工ABO天然血型抗体属
类抗体。
7．在五类Ab中，没有绞链区的是
2.占血清Ab含量的10～15%；
3.黏膜局部抗感染免疫的主要Ab： Ø抗感染：阻止病原体黏附到细胞表面 Ø中和毒素
4.婴幼儿从母体初乳中获得sIgA,属重要的 自然被动免疫。
四、IgD 1.单体分子; 2.存在形式： 分泌型: 血清中，功能不清; 膜结合型: 构成BCR,是B细胞发育成熟的 重要标志。
《医学免疫学》
第四章 抗 体（Antibody, Ab）
P29-39
主讲：陆春雪
引言
非典战役中的英雄人物——姜素椿教授
引言
免疫血清疗法
SARS 痊愈病人
血清
特异性抗体
SARS 病人
概述
一、定义 1、抗体（antibody, Ab）：B细胞或记 忆B细胞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免疫球 蛋白。
第五节 人工制备抗体
1、制备抗血清----多克隆抗体 2、单克隆抗体技术 3、基因工程抗体
一、多克隆抗体
1、含义：指由多个B细胞克隆产生的针对抗 原物质中多种抗原表位的多种抗体混合物。
如:免疫血清（含多种特异性抗体）
优点：作用全面,来源广泛，制备容易。 缺点：特异性不高，易发生交叉反应。
抗原 带有多个表位
三、抗体分子的水解片段
目的：研究Ab的结构和功能 分离纯化特定的Ab多肽片段
木瓜蛋白酶（papain）水解 IgG 2个Fab段(fragment antigen binding,抗原结合片段) 1 个Fc段（fragment crystallizable,可结晶片段）
胃蛋白酶（pepsin）水解IgG 1个F( ab′)2 pFc ′
同一种属的个体，所产生的 针对不同Ag的同一类别 的Ab，其免疫原性相同。
L链: VL，CL H链:
IgG、IgA 、IgD: VH，CH1，CH2，CH3
IgM、IgE:
VH，CH1，CH2，CH3， CH4
（三）铰链区：位于CH1与CH2间，富含脯氨酸
易伸展弯曲，有利于Fab段同时结合两个不 同距离的抗原表位； 易被木瓜蛋白酶、胃蛋白酶等水解； 有利于Ab分子变构，暴露其补体结合位点； 五类Ab或亚类的铰链区不尽相同
二、 IgM
1、占血清Ig含量的5～10%； 2、两种形式存在
单体：mIgM表达于B细胞表面，构成BCR 分泌型：五聚体，分子量最大； 3、个体发育中最早合成和分泌的Ab； 4、IgM 不能通过胎盘 脐带血IgM升高提示胎儿有宫内感染；
5、初次体液免疫应答中最早出现的Ab ----早期抗感染;
独特型可刺激异种、同种异体以及自体产 生相应Ab,即抗独特型抗体（AId或Ab2)
同一个体内，特异性不同的抗体，其V区 抗原特异性不同
V区
伤寒杆菌的抗体
痢疾杆菌的抗体
Ab2α、Ab2β负反馈调节Ab1; Ab1、Ab3负反馈调节Ab2
第三节 抗体的功能
一、识别抗原：V区的功能
V区的CDR在识别和结合特异性抗原中 起决定性作用
结合
所有人的IgG
（二）同种异型：同一种属不同个体间Ab 分子所具有的不同抗原特异性标志，为个体 型标志。存在于Ab C区，由同一基因座的不 同等位基因所编码，均为共显性。
张三的IgG 李四的IgG
（三）独特型（idiotype,Id)：同一种属、同 一个体来源的抗体分子，CDR区的氨基酸序列的 不同，显示不同的免疫原性，是每个Ab分子特 有的抗原特异性标志，其表位又称为独特位 （idiotope)。存在于V区。
基因工程抗体
思考题 1、掌握抗体的结构与功能。 2、比较并熟悉各类抗体的异同点。 3、简述人工制备抗体的方法。
60
1. 木瓜蛋白酶水解IgG所获片段中，能与抗原特异结合的是
A．Fab段
B．Fc段
C．F(ab)2 段
D．pFc’段
E．以上均不对
2. Ab的绞链区位于 A．VL与CH1之间 C．CH1与CH2之间 D．CH2与CH3之间
* IgG、IgA、 IgD有铰链区 * IgM和IgE无铰链区
二、抗体的辅助成分
（一）J链 （joining chain）：浆细胞合成，将 单体Ab分子连接成多聚体。
（二）分泌片 （secretory piece,SP） * 保护sIgA的铰链区免受蛋白水解酶降解； * 介导IgA二聚体从黏膜下到黏膜表面的转运
实际意义:
*中和效应： 中和毒素、病毒，阻止细菌吸附 *启动体液免疫应答:BCR（mIgM、 mIgD）特
异性识别Ag分子 *抗原与抗体的检测:
二、激活补体： C区的功能
Ab(IgM、IgG1-3) 与 Ag结合 构型改变 位于CH2/ CH3功能区的补体结合位点暴露 激活补体经典途径
6、半衰期: 5天 --- 血清中特异性IgM 增高提示 有近期感染；
7、激活补体能力强； 8、自身抗体（如：类风湿因子）、天然血型
Ab为IgM；
三、IgA
1.两种类型： 血清型 --- 单体，血清中； 分泌型 --- 二聚体，由J链连接，含上皮细胞 合成的SP,经分泌性上皮细胞分泌 至外分泌液中；
未成熟B细胞:mIgM 成熟B细胞:mIgM + mIgD 3.占血清Ig含量的0.2%； 4.半衰期: 3天。
mIgM
mIgD
未成熟B细胞
成熟B细胞
五、IgE 1.单体分子； 2.血清中含量最低(占Ig的0.002%)； 3.半衰期: 2天； 4.黏膜下淋巴组织中的浆细胞分泌； 5.亲细胞抗体，介导 I 型超敏反应； 6.过敏性疾病和某些寄生虫感染患者血清中 特异性IgE水平增高。
针对不同表位 的B细胞
克隆增殖
（多克隆抗体）
多种抗体的混合物
二、单克隆抗体 （monoclonal antibody, mAb）
定义： 针对单一抗原表位的特异性抗体。
杂交瘤细胞： 骨髓瘤细胞 --- 无限增殖； 免疫B细胞 --- 合成、分泌特异性抗体。
每一个杂交瘤细胞由一个B细胞和一个骨髓瘤细胞融合而成
抗体的水解片段
水解片段意义：
* 阐明Ab分子生物学作用；
* 用作生物制品：去掉Fc段，减少超敏反 应发生。
第二节 抗体的多样性与免疫原性
多样性：自然界存在的抗原数目繁多，每一种 抗原分子 的结构又十分复杂，含有多种不同的 抗原表位。理论上，每一种抗原表位可诱导产 生一种特异性抗体，以及针对同一抗原表位可 产生不同类型的抗体。
重链（H链）类与亚类
类：重链抗原性的差异
IgA:α IgM:μ IgE:ε IgD:δ IgG:γ
抗体结构示意图
不同类的抗体分子，链内二硫键的数目和位置、连接寡糖的数量、 结构域的数目及铰链区的长度等均不完全相同。
亚类：H链铰链区氨基酸的组成，
H链二硫键的数目、位置
IgG: IgG1~ IgG4 IgA: IgA1、 IgA2
高变区 （hypervariable region, HVR）
CDR共同组成Ig的Ag结合部位，决定着Ab的特 异性，负责识别及结合Ag。
v骨架区 （framework region, FR）
恒定区（constant region, C区）:H链和L链靠 近C端的其余氨基酸数量、种类、排列顺序 相对稳定，称为恒定区。
Emil von Behring (1845-1917)
19世纪80年代末即发现抗体， 1937年，用电泳方法将血清蛋白分为 白蛋白、α1、 α2、β及γ球蛋白等 组分，证实抗体活性主要存在于γ区， 也可延伸到β区和α2 球蛋白区 。