醫(yī)學(xué)免疫學(xué)：免疫學(xué)預(yù)防與治療

1、概念：免疫學(xué)預(yù)防（immunoprophylaxis) 是通過人工刺激機(jī)體產(chǎn)生或直接輸入免疫活性物質(zhì)，從而特異性地清除致病因子，達(dá)到預(yù)防疾病的目的。第一節(jié) 免疫預(yù)防免疫學(xué)預(yù)防與防治Edward JennerLouis PasteurJenner 和 Pasteur , 著名的免疫學(xué)家，公認(rèn)為免疫接種和主動(dòng)免疫的先驅(qū)。 Emial von Behring and Hidesaburo Kitasato were the first to show that immunity elicited in one animal can be transferred to another by injec

2、ting it with serum from the first.von Behring Passive Immunity 脊髓灰質(zhì)炎 Polio 狂犬病Rabies風(fēng)疹 RubellaHepatitis AHepatitis B 流感Influenza白喉 diphtheria 天花Smallpox virus輪狀病毒 RotavirusPertussis 百日咳天花病毒Smallpox virusThe mummified head of Ramses V (died 1157 BCE) with rash that is probably the result of smallpoxP

3、AST SUCCESSES SMALLPOX (Variola)免疫接種的里程碑 Milestones in immunization3000BC2000BC1500BC1700AC1780AC1885AC*埃及 鼻吸 粉狀天花痂 （sniffing powdered small pox crust ）*中國 鼻吸 天花痂 （ Sniffing of small pox crust ）*天花接種傳入土耳其*天花接種傳入英國，后傳入美國*Edward Jenner 發(fā)現(xiàn)天花疫苗*Pasteur 發(fā)現(xiàn)狂犬病減毒疫苗（ rabies attenuated vaccine）Variolation：天花

4、接種或牛痘接種Boy with smallpox 患天花的小兒 （Infant with smallpox） 1979年WHO宣布在全球范圍內(nèi)消滅了天花病毒。The last known person in the world to have smallpox of any kind. Variola minor in 23-year-old Ali Maow Maalin, Merka, SomaliaThe last case of natural smallpox in U.K. occurred in the 1930s; the last in U.S.A. was in the 1

5、940s. The last natural case in the world was in Somalia and occurred in October 1977.Comparison of maximum and current morbidity for vaccine-preventable diseasesDiseaseMaximum casesYear1992Percentage change白喉 Diphtheria麻疹 Measles腮腺炎 Mumps百日咳 pertussis脊髓灰質(zhì)炎 Polio (paralytic)風(fēng)疹 RubellaCRS破傷風(fēng) Tetanus乙型

6、流感 Heamophilusinfluenzae type B乙型肝炎 Hepatitis B206,939694,134152,209265,269 21,269 57,686 20,000 1,560 20,000 26,6111921194119681934195219691964, 65192319841985 4 2,237 2,572 4,083 4 160 11 45 1,41216,12699.9999.7598.3198.4699.9899.7299.9597.1292.9439.400 10 100 1,000 10,000 100,000 1,000000 白喉 Diph

7、theria1921風(fēng)疹 Rubella1969脊髓灰質(zhì)炎 Polio (paralytic)1952百日咳 pertussis1934腮腺炎 Mumps1968麻疹 Measles1941報(bào)道的病例數(shù) Number of reported cases0 例美國報(bào)道的幾種病在高峰年 和1996年 的病例數(shù)相比患脊髓灰質(zhì)炎的兒童 （Child with polio sequelae WHO）WHO 宣稱將在2003年在全球消滅脊髓灰質(zhì)炎1.4 million12,000270,000500,000210,000890,00022.5millionHow many people are livin

8、g with HIV infection in various regions of the world? 免疫Immunity天然 Innate獲得性Acquired人工Artificial天然Natural 人工Passive天然Natural 自然感染（隱性、顯性）抗毒素免疫球蛋白疫苗類毒素 來自母親的抗體（IgG，sIgA）疫苗 應(yīng)用微生物制備的具有免疫原性的物質(zhì)。包括滅活疫苗（死疫苗）和減毒活疫苗。如 麻疹疫苗，脊髓灰質(zhì)炎疫苗，乙肝疫苗等。類毒素將細(xì)菌毒素用甲醛減毒后制備的具有免疫 原性的物質(zhì)。如白喉類毒素，破傷風(fēng)類毒素。（一）人工主動(dòng)免疫用疫苗、類毒素接種機(jī)體，使之產(chǎn)生特異性的免疫

9、，從而預(yù)防感染的措施。人工免疫一、 以完整病原體與毒素制備的疫苗（一）死疫苗（dead vaccine)：將培養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)微生物經(jīng)殺死滅活后制備。具有安全、易保存和運(yùn)輸；免疫效果較差。常用的有：霍亂、傷寒、鉤端螺旋體、百日咳、狂犬病、甲肝及乙腦疫苗。 （二）減毒活疫苗（Attenuated vaccine）：由無毒或弱毒微生物制成。特點(diǎn)是無毒性和致病性，保存其抗原性和體內(nèi)增殖活性。用量小，效果好，偶有回復(fù)突變而致病。（三）類毒素（toxoid）：細(xì)菌外毒素加甲醛處理后失去毒性保留抗原性的物質(zhì)。注射機(jī)體可產(chǎn)抗毒素，用于防治外毒素引起的疾病。常用的有：破傷風(fēng)和白喉類毒素?！咀⒁狻縼碓从隈R血清制劑的類毒

10、素對人體而言既是抗體，又是抗原，使用中要防止超敏反應(yīng)的發(fā)生。 1. 死疫苗：接種劑量較大、需要復(fù)種、反應(yīng)較重。2. 活疫苗：多為變異株，存在回復(fù)突變，變?yōu)橐吧局?，毒力回升，偶有發(fā)病。對疫苗的保存時(shí)間與溫度有嚴(yán)格要求。3. 完整病原體有多種抗原表位，作用復(fù)雜，可能引起超敏反應(yīng)和交叉反應(yīng)。 如果交叉反應(yīng)是導(dǎo)致交叉免疫，對機(jī)體是有利的；但有時(shí)交叉反應(yīng)可導(dǎo)致免疫相關(guān)疾病如疫苗后腦炎等。完整病原體疫苗存在的問題：Comparison of attenuated (live) and inactivated (killed) vaccines特點(diǎn)制劑特點(diǎn) 接種劑量及次數(shù)恢復(fù)傾向量較小，一般僅需要一次 相

11、對穩(wěn)定性不穩(wěn)定可以回復(fù)為毒株強(qiáng)毒死微生物量較大，需要多次接種較穩(wěn)定不回復(fù)為毒株免疫效果較好，維持3-5年甚至更長較差，維持半年至一年活疫苗死疫苗誘導(dǎo)的免疫類型體液免疫和細(xì)胞免疫體液免疫為主無毒或減毒的活微生物1. 亞單位疫苗（subunit vaccine)：即除去病原體中與誘導(dǎo)保護(hù)性免疫無關(guān)的組分，提取有效免疫原成分制備的疫苗。 常用的有：百日咳桿菌絲狀血凝素制備的無細(xì)胞百日咳疫苗；流感病毒 HA和NA制備的流感疫苗；用HBV表面抗原制備的乙肝疫苗。2. 多糖交聯(lián)疫苗：細(xì)菌多糖和脂多糖是細(xì)菌的重要致病物質(zhì)，其屬于TI 抗原，不能誘導(dǎo)再次應(yīng)答，免疫保護(hù)作用差。將此類多糖和脂多糖與蛋白質(zhì)交聯(lián)，可

12、成為TD抗原，能誘導(dǎo)再次應(yīng)答，明顯增強(qiáng)免疫保護(hù)作用。現(xiàn)用的有腦膜炎球菌疫苗和肺炎球菌疫苗。 二、組分疫苗3. 合成肽疫苗（synthetic peptide vaccine) 根據(jù)研究提取誘導(dǎo)保護(hù)性免疫應(yīng)答的有效免疫原氨基酸序列，人工合成多肽疫苗，用其免疫機(jī)體誘導(dǎo)有效的特異性免疫應(yīng)答，不良反應(yīng)輕，但免疫原性弱，必須與適當(dāng)載體結(jié)合，才可能誘導(dǎo)有效的體液和細(xì)胞免疫。4.基因工程疫苗：對免疫原分子編碼基因進(jìn)行克隆、修飾、改造及表達(dá)，獲得可誘導(dǎo)有效保護(hù)性免疫且不含感染性物質(zhì)的免疫原。 重組蛋白疫苗（recombinant proteinvaccine)：將編碼有效免疫原的基因進(jìn)行克隆，插入適當(dāng)?shù)脑嘶?/p>

13、真核表達(dá)載體并在宿主菌或真核細(xì)胞中大量表達(dá)。優(yōu)點(diǎn)：安全、不增殖、不含致病因子（如病毒核酸）。現(xiàn)有的是重組乙肝表面抗原疫苗。重組減毒活疫苗（recombinant attenuated live vaccine) 將編碼免疫原的目的基因插入載體基因組或去除病原體毒力基因，制成減毒活疫苗。將HBV的基因插入痘病毒載體。DNA疫苗（DNA vaccine)：又稱為基因疫苗或核酸疫苗。將編碼免疫原的基因插入細(xì)菌表達(dá)質(zhì)粒，直接接種重組質(zhì)粒，后者在體內(nèi)轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞并表達(dá)可誘導(dǎo)免疫保護(hù)應(yīng)答的抗原。即第三代疫苗。【優(yōu)點(diǎn)】簡便、無需體外表達(dá)、純化抗原和應(yīng)用佐劑,可在體內(nèi)持續(xù)表達(dá)，從而可持續(xù)刺激機(jī)體，免疫效果好。

14、試驗(yàn)中的有：瘧疾DNA疫苗和HIV DNA疫苗。三、 DNA疫苗 Common currently used anti-viral vaccines流行性感冒InfluenzaInactivated風(fēng)疹RubellaAttenuated輪狀病毒RotavirusAttenuated水痘Varicella Attenuated 甲肝Hepatitis A Inactivated乙肝Hepatitis B Subunit脊髓灰質(zhì)炎Polio InactivatedAttenuated狂犬病Rabies first attenuated inactivated 我國目前計(jì)劃免疫程序表出生時(shí)間接種疫苗

15、出生后時(shí)間接種疫苗1天乙型肝炎疫苗6個(gè)月乙型肝炎疫苗23天卡介苗8個(gè)月麻疹疫苗1個(gè)月乙型肝炎疫苗1.52歲百白破混合制劑2個(gè)月脊髓灰質(zhì)炎三價(jià)混合疫苗4歲脊髓灰質(zhì)炎三價(jià)混合疫苗3個(gè)月脊髓灰質(zhì)炎三價(jià)混合疫苗百白破混合制劑7歲卡介苗、麻疹疫苗、精制吸附白喉、破傷風(fēng)二聯(lián)類毒素4個(gè)月脊髓灰質(zhì)炎三價(jià)混合疫苗百白破混合制劑12歲卡介苗5個(gè)月 百白破混合制劑我國推薦的兒童免疫程序 接種途徑 死疫苗用皮下注射;活疫苗可皮內(nèi)注射、皮上劃痕和自然感染途徑接種;脊髓灰質(zhì)炎疫苗以口服為佳;麻疹、流感、腮腺炎疫苗霧化吸入為好。 （二）人工被動(dòng)免疫 是給人體注射含特異性抗體的免疫血清或細(xì)胞因子等制劑，以治療或緊急預(yù)防感染的

16、措施。如抗毒素、人免疫球蛋白制劑、細(xì)胞因子制劑、單抗制劑等。免疫缺陷 （Deficiency）： e.g.抗體產(chǎn)生障礙易感人群疾病已經(jīng)存在需應(yīng)用被動(dòng)免疫：Disease AgentBlack widow spider bite 黑寡婦蜘蛛咬傷Botulism 波特淋菌中毒Diphtheria 白喉Hepatitis A and B 甲肝和乙肝 Measles 麻疹Rabies 狂犬病Snake bite 蛇咬傷Tetanus 破傷風(fēng)馬抗蛛毒血清 Horse antivenin馬抗毒素血清 horse antivenin馬抗毒素血清 Horse antivenin人免疫球蛋白 Pooled hu

17、man immune gamma globulin人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin馬抗蛇毒血清 Horse antivenin人免疫球蛋白 Pooled human immune gamma globulin 或 馬抗毒素Common agents used for passive immunization人工自動(dòng)免疫和人工被動(dòng)免疫特點(diǎn)項(xiàng)目人工自動(dòng)免疫人工被動(dòng)免疫接種物質(zhì)抗原抗體接種次數(shù)13次1次生效時(shí)間23周立即維持時(shí)間數(shù)月數(shù)年23周主要用途預(yù)防治療和緊急預(yù)防天

18、然被動(dòng)免疫:母親通過胎盤將IgG、通過初乳將IgA傳給嬰兒。Immunity is transferred from mother to fetus through placental transfer of IgG or colostral transfer of IgA.預(yù)防接種的異常反應(yīng)引起發(fā)燒，不適，有的可以引起關(guān)節(jié)痛，活關(guān)節(jié)炎 （arthritis ， rubella), 抽搐 （convulsions）, 和致死 (pertussis), or 神經(jīng)紊亂neurological disorders (influenza). 疫苗應(yīng)用的副作用 （ undesirable effect

19、 of Vaccines）Table 簡介了由DTP（ diphtheria-tetanus-polio）免疫后引起的一些副反應(yīng)的發(fā)生率對雞蛋產(chǎn)生過敏反應(yīng)Allergies是接種了在雞蛋里制備的病毒疫苗 (measles, mumps, influenza, yellow fever)的后果.Table. Approximate rates of adverse event occurring within 48 hours DTP vaccinationEventFrequencyLocal1 in 2-3 dosesMild/moderate systemic熱fever,嗜睡 drows

20、iness, 煩躁 fretfulness1 in 2-3 doses嘔吐vomiting, 厭食anorexia1 in 5-15 dosesMore serious systemic持續(xù)哭鬧persistent crying, 發(fā)燒fever1 in 100-300 doses虛脫collapse, 抽搐convulsions1 in 1750 doses急性腦病acute encephalopathy1 in 100,000 doses永久性的神經(jīng)損傷permanent neurological deficit1 in 300,000 doses紅 redness, 腫swelling,

21、 痛pain禁忌癥免疫缺陷病、正使用免疫抑制劑嚴(yán)重心、肝、腎病等嚴(yán)重甲亢、糖尿病等活動(dòng)性結(jié)核、急性傳染病孕婦女性月經(jīng)期第二節(jié) 免疫治療免疫治療(immunotherapy) 即利用免疫學(xué)原理，針對疾病的發(fā)生機(jī)制，人為地調(diào)整機(jī)體的免疫功能，以達(dá)到治療目的所采取的措施。免疫治療的分類 一、特異性免疫治療人工主動(dòng)免疫與人工被動(dòng)免疫的比較（一）主動(dòng)免疫治療 向體內(nèi)輸入抗原性物質(zhì)，誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫應(yīng)答物質(zhì)，以發(fā)揮免疫效應(yīng)，此為主動(dòng)免疫治療。1. 腫瘤疫苗 處理的腫瘤細(xì)胞或抗原肽，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性CTL或細(xì)胞毒抗體，以殺傷腫瘤細(xì)胞。2. 病毒疫苗 乙肝病毒疫苗、艾滋病疫苗；3. 治療自身免疫病的疫苗 原

22、理是誘導(dǎo)耐受。如口服型膠原治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎。自身菌苗治療過敏性疾病。被動(dòng)免疫治療是輸入抗體或激活的淋巴細(xì)胞，以直接清除致病性抗原或殺死抗原特異性靶細(xì)胞。1. 輸入抗體 抗毒素和抗病毒抗體中和外毒素和病毒； 抗CD3、CD4、CD25的抗體防治急性移植排斥反應(yīng)； 抗CD4 的抗體治療自身免疫??； 抗CD20（B）的抗體治療淋巴瘤； 抗TNF的抗體中毒性休克和某些自身免疫病； 抗HER-2 （人類表皮生長因子受體-2）的抗體治療 乳腺癌。（二）被動(dòng)免疫治療2002年美國已批準(zhǔn)上市的治療性抗體名稱抗體類型治療病種及批準(zhǔn)年生產(chǎn)公司OncoScint Murine Mab(B72.3) (Anti-TA

23、G-72) 結(jié)腸癌和卵巢癌1992CYTOGEN ORTHOCLONE OKT 3Murine MAb (Anti-CD3) 腎移植1991心臟及肝移植1993Ortho Biotech ReoPro AbciximabChimeric MAb Anti GP IIb/IIIa receptor1994溶栓1997Centocor ProstaScint MurineMAb (Prostate membrane specific antigen(PMSA) 前列腺腺癌1996CYTOGEN CEA-Scan technetium-99m-ArcitumomabMurine Fab fragme

24、nt (Anti-CEA)結(jié)腸癌1996Immunomedics VerlumaT99 nofetumomab merpentan Murine MAb(Anti-small-cell lung cancer) 小細(xì)胞肺癌顯像1996DuPont Merck 名稱抗體類型治療病種及批準(zhǔn)年生產(chǎn)公司Rituxan Ritiximab Chimeric MAb (Anti-CD20) 淋巴瘤1997Genentech Zenapax daclizumab Humanized IgG1 (Anti-IL-2R) 腎移植排斥1997Roche Herceptin TrastuzumabHumanized

25、 MAb (Anti- HER2) 乳腺癌1998Genentech Remicade infliximab Murine MAb (Anti-TNF alpha) Crohns 病1998 類風(fēng)濕1999，2001Centocor Simulect Murine MAb (Anti-CD25) 腎移植1998Novartis Pharmaceutical 名稱抗體類型治療病種及批準(zhǔn)年生產(chǎn)公司Synagis palivizumab Humanized IgG1k (Anti-RSV virus) CMV感染1998Medlmmune Thymoglobulin thymocyte globul

26、inrabbit polyclonal antibody (Anti- lymphocytes) 預(yù)防腎移植排斥1998SangStat Mylotarg Humanized Mab (Anti-CD33) 急性淋巴細(xì)胞性白血病2000Wyeth Campath Humanized Mab (Anti-CD52) B-CLL慢性淋巴瘤（B細(xì)胞性）2001Berlex Laboratories Montville Zevalin Murine IgG1 kappa (Radioactive formulation) 淋巴瘤2002IDECP Parmaceuticals 抗體生產(chǎn)公司適應(yīng)癥批準(zhǔn)日

27、期單抗 Xolair, OmalizumabGenentech 中度至嚴(yán)重的因敏感引起的哮喘，經(jīng)激素治療無效者2003.6.20LFA-3 單抗 LFA-3/IgG1Biogen銀屑病、牛皮癬2003.1.30血漿-1抗胰蛋白酶Antitrypsin,alpha-1Alpha Therapeutic/Baxter遺傳性肺氣腫2003.1.9工程抗體面臨的問題鼠抗體的免疫原性親和力低和特異性差大量制備問題1：免疫原性HAMA 半衰期短: 20h(FcRn) 問題1的解決方案人源化抗體（嵌合抗體，改型抗體）人抗體抗體導(dǎo)向藥物治療 化療藥物、毒素、同位素等細(xì)胞毒性物質(zhì)對腫瘤都有很強(qiáng)的殺傷作用，但因?yàn)?/p>

28、缺乏特異性，易損傷正常細(xì)胞，可導(dǎo)致不良反應(yīng)或嚴(yán)重毒副作用。利用高度特異性的單抗作為載體，將細(xì)胞毒性物質(zhì)、同位素、化療藥物、毒素靶向性地?cái)y至腫瘤病灶局部，可以比較特異地殺傷腫瘤。 1放射免疫療法（radioimmunotherapy）指將放射性核素與單抗連接，放射性同位素（131I，125I 111In）被帶至瘤灶處殺死腫瘤細(xì)胞。2抗體導(dǎo)向化學(xué)療法（antibody-guided chemotherapy）以化療藥物作為單抗的標(biāo)記物進(jìn)行導(dǎo)向治療，常用的有甲氨蝶呤（MTX）、長春新堿、阿霉素等。3免疫毒素療法（immunotoxin therapy）將毒素作為標(biāo)記物與單抗相連，常用的毒素有兩類，一

29、類是植物毒素，包括蓖麻毒素、相思子毒素、苦瓜毒素等；另一類是細(xì)菌毒素，包括白喉毒素、銅綠假單胞菌（綠膿桿菌）外毒素等。 LAK（lymphokine activated killer cells）細(xì)胞淋巴因子活化的殺傷細(xì)胞。是將外周血淋巴細(xì)胞在體外經(jīng)過IL-2培養(yǎng)后誘導(dǎo)產(chǎn)生的一種新型的殺傷細(xì)胞，具有更強(qiáng)的殺瘤特性。其殺傷腫瘤細(xì)胞不需抗原致敏且無MHC限制性。主要為NK細(xì)胞TIL(tumorinfiltrating lymphocytes)細(xì)胞腫瘤侵潤淋巴細(xì)胞。是從實(shí)體瘤組織中分離得到的，經(jīng)體外IL-2培養(yǎng)后獲得比LAK細(xì)胞更強(qiáng)的殺傷活性。 2. 輸入激活的淋巴細(xì)胞 （一）免疫增強(qiáng)劑化學(xué)制劑：1

30、、左旋咪唑 2、西咪替丁 微生物制劑：1、卡介苗（BCG） 2、短小棒狀桿菌 3、微生物提取物 中藥制劑： 黃芪、人參、 枸杞子等免疫因子：1、轉(zhuǎn)移因子 2、免疫核糖核酸 3、胸腺肽 適應(yīng)癥：免疫功能低下的患者 （1）惡性腫瘤 （2）免疫缺陷病 （3）傳染病副作用：較輕二、非特異性免疫治療 (二) 免疫抑制劑化學(xué)制劑1、烷化劑：環(huán)磷酰胺2、抗代謝藥：激素：糖皮質(zhì)激素真菌代謝產(chǎn)物1、環(huán)孢素A：對T，尤其是TH有較好的選擇性抑制作用2、FK-506：其作用強(qiáng)于環(huán)孢素A10-100倍，且與環(huán)孢素A有明顯的協(xié)同作用。 中藥及其有效成分雷公藤多甙 免疫抑制藥物的適應(yīng)癥和副作用 適應(yīng)癥：免疫功能過高引起機(jī)體損害的患者 1、抗移植排斥 2、超敏反應(yīng)性疾?。杭に?3、自身免疫病：激素、雷公藤多甙 4、感染性炎癥：激素副作用：明顯 ，主要是骨髓抑制、肝腎毒性等 其抑制作用是非特異性的，長期應(yīng)用可導(dǎo)致：繼 發(fā)性免疫缺陷 、 嚴(yán)重感染、 腫瘤 細(xì)胞因子為基礎(chǔ)的免疫治療美國FDA已批準(zhǔn)