細(xì)胞和分子免疫學(xué):第一節(jié)　獨(dú)特型和抗獨(dú)特型

一、獨(dú)特型發(fā)現(xiàn)

本世紀(jì)中葉，人們發(fā)現(xiàn)將Ig注入同種或異種動(dòng)物體內(nèi)可誘導(dǎo)產(chǎn)生抗Ig的抗血清。隨后發(fā)現(xiàn)了在Ig分子上有兩類抗原決定簇，即同種型（isotype)和同種異型（allotype)。1955年Slater等在研究兔抗人骨髓瘤蛋白抗血清的特異性時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗某一些骨髓瘤蛋白抗血清用無Slater等在研究兔抗人骨髓瘤蛋白抗血清的特異性時(shí)，發(fā)現(xiàn)抗某一些骨髓瘤蛋白抗血清用無關(guān)的其它骨髓瘤蛋白或正常人Ig充分吸收后，仍然與最初用作免疫原的那種骨髓瘤蛋白起反應(yīng)，他們把存在于Ig上這種新的抗原特異性稱為“個(gè)體”抗原特異性（‘individual"antigenicspecitficities)。

1963年Oudin等用傷寒沙門氏菌免疫50只家兔，將其中一只家兔血清中分離的抗傷寒沙門氏菌抗體作為免疫原，免疫正常家兔，并分離其血清得到抗抗體。研究發(fā)現(xiàn)，這種抗抗體只能與作為免疫原的抗傷寒少門氏菌抗體發(fā)生常常反應(yīng)，但不能與其余49只傷寒沙門氏菌免疫家兔的血清發(fā)生沉淀反應(yīng)，也不能與其它抗原免疫家兔血清或正常家兔血清發(fā)生反應(yīng)。上述結(jié)果表明，這只家兔產(chǎn)生的抗傷寒沙門氏菌抗體具有特殊的抗原決定簇，它既不同于其它個(gè)體（家兔)針對(duì)同一抗原（傷寒沙門氏菌)所產(chǎn)生抗體分子上所具有的抗原決定簇，也不同于同一個(gè)體針對(duì)不同抗原所產(chǎn)生抗體分子上的抗原決定簇，Oudin將這種不同于同種型（isotype)和同種異型（allotype)的抗原決定簇稱為idiotype,意為個(gè)體基因型。后來人們發(fā)現(xiàn)，在在多數(shù)情況下，不同個(gè)體針對(duì)同一抗原的抗體存在著交叉反應(yīng)，因此不再認(rèn)為idiotype有嚴(yán)格的個(gè)體差異。idiotype現(xiàn)譯為獨(dú)特型。隨著名次化學(xué)的研究進(jìn)展，進(jìn)一步了解到獨(dú)特型存在于Fab段，它是編碼抗體可變區(qū)基因的標(biāo)記。

圖9-1 獨(dú)特型抗原特異實(shí)驗(yàn)（Oudin,1963)

二、獨(dú)特的分類

獨(dú)特型主要是通過抗獨(dú)特型抗體（anti-idiotypicantibodies,αId)的血清方法來進(jìn)行分類的。

（一)結(jié)合點(diǎn)相關(guān)獨(dú)特型和骨架區(qū)相關(guān)獨(dú)特型

通過觀察用αId對(duì)抗體與相應(yīng)抗原分子結(jié)合是否有抑制作用，可將獨(dú)特型分為兩類：對(duì)抗原和抗體的結(jié)合有抑制作用的獨(dú)特型，稱為結(jié)合點(diǎn)相關(guān)獨(dú)特型（idiotypes associated with combining site)；對(duì)抗原和抗體的結(jié)合無抑制作用的獨(dú)特型，稱為骨架區(qū)相關(guān)的獨(dú)特型（framework associated idiotypes)。

（二)私有獨(dú)特型和交叉反應(yīng)性獨(dú)特型

1.私有（或個(gè)體)獨(dú)特型　私有獨(dú)特型（individual Id,IdI)是指某一特異的抗體分子所特有的獨(dú)特型，一般認(rèn)為V區(qū)中D基因片段所編碼的CDR3與此關(guān)系較為密切。

2.交叉反應(yīng)性獨(dú)特型　交叉反應(yīng)性獨(dú)特型（cross-reactive idiotype,CRI或IdX)是指來自不同個(gè)體但具有相同特異性Ab或TCR上的獨(dú)特型，也可以是來自不同種動(dòng)物具有相同抗原特異性抗體上的獨(dú)特型。V基因片段編碼的CDR2區(qū)域中的某些氨基酸序列（如54、55位氨基酸)常與IdX有關(guān)，極少數(shù)IdX與重鏈骨架區(qū)和J基因片段所編碼的氨基酸序列有關(guān)。例如：用葡聚糖（Dextran)免疫BALB/c小鼠制備的兩組抗葡聚糖單克隆抗體J558和M104，所有單克隆抗體輕鏈為λ型，這兩組單克隆抗體之間除具有IdX外，各自還具有IdI。它們的交叉反應(yīng)獨(dú)特型定位于可變區(qū)中的HR（CDR)2；而IdI則定位于HR（CDR)3。換言之，兩者在HR2具有共同的抗原決定簇，而在HR3的抗原性彼此不同（圖9-2)。

圖9-2 抗葡聚糖抗體上的IdX和IdI與結(jié)構(gòu)的相關(guān)性

注： N：天冬酰氨酸 Y：酪氨酸 H：組氨酸 M：甲硫氨酸 S：絲氨酸

D：天冬氨酸 R：精氨酸 K：賴氨酸V：纈氨酸

根據(jù)IdX與表達(dá)IdX動(dòng)物種系關(guān)系的不同，Bona等又反CRI（IdX)分為以下三類。

（1)與同種異型相關(guān)的IdX：這種交叉反應(yīng)獨(dú)特型表達(dá)于所有近交品系或重組近交品系動(dòng)物相同的同種異型Ig重鏈或輕鏈上。

（2)品系間獨(dú)特型（interstrain idiotypes)：這種交叉反應(yīng)獨(dú)特型存在于多種近交品系或者一種遠(yuǎn)系繁殖種中大部分個(gè)體。

（3)種間獨(dú)特型（interspecies idiotypes)：不同種不同個(gè)體針對(duì)相同抗原特異性抗體上的IdX，種間獨(dú)特型是生物進(jìn)化過程中胚系基因保守的標(biāo)記。例如小鼠和大鼠對(duì)人工合成抗原GAT的抗體有交叉反應(yīng)性獨(dú)特型。再如小鼠、兔和人針對(duì)腎綜合征出血熱病毒抗體上也存在這種類型的IdX。

（三)常規(guī)性獨(dú)特型和調(diào)節(jié)性獨(dú)特型

1.常規(guī)性（或傳統(tǒng)性)Id(conventional idiotypes)　這種Id在機(jī)體免疫應(yīng)答過程中不發(fā)生變化，主要存在于天然抗體和自身抗原受體上，前者是由遺傳獲得，后者在個(gè)體發(fā)生時(shí)已產(chǎn)生了免疫耐受。因此這種Id在機(jī)體內(nèi)的含量很低，不能激活它們的互補(bǔ)性克隆的增殖，在免疫調(diào)節(jié)上也無重要作用。

2.調(diào)節(jié)性Id(regulatory idiotypes)　這種Id主要存在于外源性抗原刺激產(chǎn)生的抗體分子上，可激活互補(bǔ)克隆的增殖，在機(jī)體免疫應(yīng)答過程中可發(fā)生改變，并參與機(jī)體對(duì)抗原應(yīng)答的調(diào)節(jié)作用。

三　、獨(dú)特型的分布

1974年Jerne提出把抗原決定簇稱為表位（epitope,E),抗體分子上與E互補(bǔ)的結(jié)合部位稱為補(bǔ)位（paratope,P)。Jerne假設(shè)一個(gè)表位可被若干種補(bǔ)位以不同的精密度所識(shí)別，同樣，一種補(bǔ)位可被幾種不同的表位所結(jié)合。Jerne把抗體分子上V區(qū)內(nèi)存在的若干個(gè)表位稱為獨(dú)特位（idiotope,i)如il、i2……等，并認(rèn)為抗體的獨(dú)特型是由抗體分子上所有獨(dú)特位所組成�？贵w分子上每個(gè)Fab段都有一個(gè)補(bǔ)位和一組數(shù)量約5-6個(gè)的獨(dú)特位（圖9-3)。

圖9-3　抗體分子上獨(dú)特位、獨(dú)特型、補(bǔ)位以及與抗原表位相互作用的示意圖

注：（a)抗體的補(bǔ)位與抗原表位相結(jié)合，獨(dú)特位a、b、c、d、e和f組成獨(dú)特型

（b)一種補(bǔ)位可結(jié)合幾種不同表位

（c) 一種補(bǔ)位可結(jié)合幾種不同補(bǔ)位

應(yīng)用免疫印跡方法，或免疫化學(xué)方法所制備的重鏈-輕鏈雜交分子，以及免疫球蛋白可變區(qū)蛋白序列的合成肽研究表明，Ig分子特定的獨(dú)特位主要以單獨(dú)存在于重鏈或者單獨(dú)存在于輕鏈的方式存在。這在天然Ig分子中也能見到，如E-109骨髓瘤蛋白的Id主要由輕鏈決定，而A4骨髓瘤蛋白Id主要由重鏈組成。但在有的情況m.bhskgw.cn/hushi/下，Id分子上的Id依賴于重鏈和輕鏈共同組成的天然構(gòu)象。

四、抗獨(dú)特型的分類

Bona等根據(jù)Id與抗Id的血清學(xué)反應(yīng)和Ab2的功能，將Ab2分為四種類型（圖9-4)。由于這種分類方法的實(shí)驗(yàn)依據(jù)充分，與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系密切，故應(yīng)用較為廣泛。

圖9-4 Bona抗Id分類模式圖

1.Ab2α　這類抗體能識(shí)別Ab上與免疫球蛋白骨架區(qū)（framework)相關(guān)的獨(dú)特型決定位，Ab2α與Ab1的結(jié)合不影響抗原與Ab1的結(jié)合，屬半抗原非抑制性Ab2（hepten-noninhibitable Ab2)。Ab2α具有調(diào)節(jié)作用，促進(jìn)或抑制Ab1克隆。例如抗流感病毒神經(jīng)氨酸酶特異性抗體所共有的IdX的單克隆抗體，具有促進(jìn)動(dòng)物特異性免疫應(yīng)答，但Ab2α本身并不能誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生抗神經(jīng)氨酸酶抗體。

2.Ab2β　具有抗原“內(nèi)影像”（internal image)的作用，可模擬抗原誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)始動(dòng)抗原的特異性抗體或細(xì)胞免疫應(yīng)答，因而可抑制Ab1與相應(yīng)抗原的結(jié)合反應(yīng)，Ab2β在體外可與Ab1上IdX相結(jié)合。

已有實(shí)驗(yàn)表明，某些Ab2β與模擬的抗原之間的特定部位有較高的同源性，Abβ2可誘導(dǎo)出特異性與Ab1相同的Ab3，這為在分子水平上Abβ2模擬原始抗原提供了證據(jù)。需要注意的是，除了蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)外，分子三維結(jié)構(gòu)的相似性，或者與Ab1補(bǔ)位結(jié)合點(diǎn)的相似性也可能是Ab2β模擬抗原的分子基礎(chǔ)。例如某些b2β可模擬非蛋白質(zhì)的抗原分子，如細(xì)菌的果聚糖、磷酸膽堿、醛固酮、糖脂性質(zhì)的腫瘤相關(guān)抗原等，這可能是b2β某個(gè)區(qū)域原子核和電子的排列與抗原表位相似，因此可以相似的方式與Ab1的補(bǔ)位相結(jié)合。

3.Ab2γ　這類Ab可識(shí)別Ab1上與補(bǔ)位（paratope)相關(guān)的獨(dú)特位，能抑制抗原與Ab1的結(jié)合，屬于半抗原抑制性Ab2（hapten-inhibitable Ab2)。Ab2γ也具有調(diào)節(jié)作用，可促進(jìn)或抑制帶有相應(yīng)Id克隆細(xì)胞增殖。

4.Ab2ε　又稱epibody， 一種雙特異性抗體，它能識(shí)別Ab1骨架區(qū)上的抗原決定簇，同時(shí)識(shí)別自身或外來抗原上的抗原表位。這種抗獨(dú)特型抗體對(duì)于自身免疫性疾病的研究可能具有意義。