【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 antibodies: seeing antigens in new ways 根據(jù)病毒抗原表位的變化、病毒與受體相互作用過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化設(shè)計(jì)疫苗，從而誘導(dǎo)抗體并改造抗體。 48 ★ 嚴(yán)格的特異性； ★ 準(zhǔn)確的表位； ★ 良好的免疫原性與免疫反應(yīng)性； ★ 誘導(dǎo)預(yù)期免疫應(yīng)答的可控制性； ★ 抗原制備與成本的可接受程度 。 理想的抗原應(yīng)具備： 49 抗原的研究熱點(diǎn)及疫苗研發(fā) 抗原結(jié)構(gòu)研究 抗原的識(shí)別 重要的抗原 研究抗原的手段 抗原工程 從頭設(shè)計(jì) 新型疫苗研發(fā) 第二部分 50 1. 決定基 (determinant)或表位 (epitope) ： （ 1） 線性表位與非線性表位： 線性表位即連續(xù)性表位 。 非線性即非連續(xù)性表位 ， 亦稱構(gòu)象性表位 （ 2） T細(xì)胞識(shí)別表位與 B細(xì)胞識(shí)別表位 ： T細(xì)胞只識(shí)別線性表位 ， B細(xì)胞可識(shí)別線性和構(gòu)象性表位 。 2. 結(jié)構(gòu)模塊 （ motif)與結(jié)構(gòu)域 (domain) 3. 非蛋白抗原的結(jié)構(gòu)研究 一、抗原結(jié)構(gòu)研究 51 1. CD抗原（ cluster of differentiation） : 即白細(xì)胞分化抗原 . 1987年為 CD1– 78. 1993年為 CD1– 130. 1997年為 CD1– 166. 2022年為 CD1– 247. 2022年為 CD1 CD339， 2022年為 ～ CD350 2022年為 ～ CD363 2. 紅細(xì)胞血型抗原： ABO、 Rh、 MNs、 Lutheran、 Kell、Lewis、 Duffy、 Kidd及 P 等 9個(gè)主要血型系統(tǒng) 。 紅細(xì)胞血型抗原也存在于白細(xì)胞 、 血小板和一般組織細(xì)胞上 。 二、重要的抗原 52 3. HLA抗原 : 即人類(lèi) MHC分子 (1) 分類(lèi) : HLAI類(lèi) , HLA II類(lèi)與 HLAIII類(lèi)分子 (2) 分布 : 分布于不同的細(xì)胞表面與體液中 (3) 遺傳特點(diǎn) ：高度多態(tài)性 (4) 存在形式 : 細(xì)胞表面抗原 、 可溶性抗原 、 合成多肽抗原 (5)主要功能 : 參與抗原遞呈 ,制約細(xì)胞間的相互識(shí)別及誘導(dǎo)免疫應(yīng)答 . (6) 臨床意義： * 移植免疫 : 移植配型是成敗的關(guān)鍵 . * 腫瘤免疫 : I類(lèi)分子表達(dá)減弱是腫瘤逃逸的原因之一 。誘導(dǎo) CTL反應(yīng) . * 與某些疾病相關(guān) * 法醫(yī)學(xué)及人類(lèi)學(xué)研究 。 53 4. 腫瘤抗原： * 腫瘤相關(guān)抗原與腫瘤特異性抗原 。 * 細(xì)胞膜腫瘤抗原與可溶性腫瘤抗原 （ 腫瘤標(biāo)志物 ） 。 * 合成腫瘤抗原肽 5. 病原生物抗原 ： 包括細(xì)菌 、 病毒 、 真菌 、 立克次體 、 螺旋體 、 寄生蟲(chóng)等及其產(chǎn)物所表達(dá)的抗原 。 : 源于植物 、 動(dòng)物 、 微生物等過(guò)敏原的分離鑒定 ： 藥物 、 農(nóng)藥 、 化妝品 、 油漆等 : 如多糖 、 類(lèi)脂等 。 54 ◆ 碳水化合物： 單糖、多糖、脂多糖、聚糖、糖蛋白、糖肽等； ◆ 脂類(lèi)： 類(lèi)脂、脂肽、神經(jīng)節(jié)苷脂、糖脂； ◆ 小分子化合物： 藥物、半抗原等； ◆ 其它： 磷酰膽堿等 非蛋白抗原表位及其分布 存在于細(xì)菌、病毒及細(xì)胞組成成份或代謝成份中 紅細(xì)胞血型抗原半乳糖和 N乙酰半乳糖胺肺炎雙球菌夾膜多糖、革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素、 HIV1gp120糖蛋白上的甘露糖及某些腫瘤細(xì)胞高表達(dá) Lewis Y等。 55 研究非蛋白抗原表位的必要性 ◆ 新的（感染、腫瘤及自身免疫?。┮呙?候選表位 篩選 與致病性與誘導(dǎo)保護(hù)性相關(guān)性？ ◆ 尋找新的抗體或抗體藥物的靶抗原 抗體藥物 (包括抗表位受體抗體 )及可能的作用機(jī)制 。 ◆ 抗原遞呈與識(shí)別理論的深入 能否被 T細(xì)胞識(shí)別？能否誘導(dǎo)再次抗體應(yīng)答？ ◆ 非蛋白抗原表位識(shí)別蛋白的研究 模式識(shí)別受體（ Pattern Recognition Receptor， PRR) 等 是對(duì)基于基因組與蛋白質(zhì)組的表位研究的重要補(bǔ)充 56 Stingele F et al J Immunol， 172：1483－ 1490， 2022 2. Zps 3. Zps＋ antiTCR F(ab)2 +isotype control 5. antiTCR F(ab)2 ★ ★ 兩性多糖刺激 T細(xì)胞，誘發(fā)保護(hù)性反應(yīng) 57 1. TCR: T細(xì)胞抗原受體： TCRαβ 與 TCRγδ 識(shí)別多樣性的基礎(chǔ)：基因多態(tài)性與重排機(jī)制 。 2. MHC分子 : MHC在啟動(dòng)特異性免疫應(yīng)中起重要作用 . MHC分子還是誘導(dǎo)同種移植排斥反應(yīng)的主要抗原 . 3． 抗原遞呈細(xì)胞： 樹(shù)突狀細(xì)胞 、 巨噬細(xì)胞等 抗原的識(shí)別 58 IC A M 1LFA 1B7 C D 28MH CII 類(lèi)分子TC RC D 40IC A M 1LFA 1CD4CD3Ig ?Ig ?細(xì)胞因子活化信號(hào)①活 化信號(hào) ②B 細(xì)胞活化抗原加工、提呈CD40LB細(xì)胞 Th 細(xì)胞活化信號(hào)①活 化 信號(hào) ②Th 活化抗原肽Slg抗原4． 協(xié)同刺激信號(hào)系統(tǒng) : 缺少第二信號(hào)將導(dǎo)致免疫無(wú)能(angergy) 第一信號(hào) : 即 TCR與抗原肽 MHC分子復(fù)合物的結(jié)合 . 第二信號(hào) : T細(xì)胞活化的第二信號(hào)來(lái)自輔助刺激分子 ， 亦稱共刺激分子 (costimulatory molecule). 59 雙信號(hào)學(xué)說(shuō) 60 61 62 1． 抗原的獲取與鑒定－ 分離 、 提取 、 克隆 、 表達(dá) 、 合成及純化： 生物化學(xué) 、 分子生物學(xué) 、 細(xì)胞生物學(xué)及免疫學(xué)技術(shù) 、 芯片技術(shù) 。 2． 抗原的修飾及交聯(lián)： 有機(jī)化學(xué) 、 生物化學(xué)等技術(shù) 3． 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析： ● 質(zhì)譜 、 光譜技術(shù) ● 電子顯微鏡 、 掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡 ● X射線晶體衍射分析 ● 多維核磁共振技術(shù) 四、研究抗原的手段 63 Bioinformatics － change the investigation pattern ? Biology in the 21st century is being transformed from a purely labbased science to an information science as well. (Nature,2022) 4． 生物信息學(xué) 64 65 n Start Position Sequence End Position 1 11 AVNALWGKVNVDA 23 2 28 ALGRLLVVYPW 38 3 59 PKVKAHGKKVLGAFSDGLAHLD 80 4 84 GTFSQLSELHCDKLHVD 100 5 106 LLGNVLVCVLA 116 6 127 MQAAYQKVVAGVANALA 143 抗原表位預(yù)測(cè) 疏水值預(yù)測(cè) RANK POS. N SEQUENCE C MW (Da) SCORE % OPT. 1 99 KLH VDPENFRLL GNV % 2 77 DGL AHLDNLKGT FSQ % 3 84 NLK GTFSQLSEL HCD % 66 5. 計(jì)算機(jī)分子模擬及預(yù)測(cè) : Computer aided molecular simulation and puter aided molecular design, CAMS/CAMD: 用物理數(shù)學(xué)的方法與原理 ,計(jì)算機(jī)為主要工具 ,模擬蛋白質(zhì)、藥物等物質(zhì)分子體系中原子、分子的結(jié)構(gòu)與相關(guān)性質(zhì)；并按照一定的規(guī)律 改造天然分子，設(shè)計(jì)自然界不存在地全新分子 。 67 1. 運(yùn)用 Bioploymer模塊對(duì)晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)中的表位肽進(jìn)行氨基酸替換，模建研究的多肽結(jié)構(gòu) 2. 采用分子力學(xué)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化 3. 采用分子動(dòng)力學(xué)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬 4. 分析結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)判斷 表位預(yù)測(cè)步驟