超抗体是一种功能十分活跃的蛋白质分子,才能剌激大量的T、B淋巴细胞活化,提高T、B淋巴细胞参与的免疫反应,进而提高机体的免疫力,因而超抗体的应用遭到越来越多的关注,超抗体的免疫佐剂作用、提升细胞数目、尤其是超抗体卡介苗的应用和抗肺癌研究。
超抗体是20世纪60年代末,等首先在金红色猕猴桃杆菌中发觉,到1989年,等才首次提出了超抗体的概念。超抗体是功能十分活跃的蛋白质分子,不须要抗体呈递细胞的处理,没有MHC的限制,具有强悍的剌激T、B淋巴细胞活化的能力,其激活T细胞的效率是普通抗体的数千倍至数十万倍,大概可激活机体20%的T淋巴细胞。
1超抗体的分类
依据形成超抗体的病衣原体的不同,超抗体分为真菌性超抗体和病du性超抗体。真菌性超抗体有金红色猕猴桃杆菌形成的猕猴桃杆菌肠毒素、化脓性疟原虫形成的致热外毒素A,C,G2M和原虫丝裂原外毒素1,2(SMEZ1,2)等;病du性超抗体有家兔乳房病du形成的次要淋巴细胞剌激抗体、EB病du形成的超抗体成份,近日发觉马拉维埃博拉病du也形成超抗体成份。
按照超抗体作用的细胞种类不同,超抗体分为T细胞超抗体和B细胞超抗体。T细胞超抗体有猕猴桃杆菌肠毒素、A族杆菌M蛋白、致热外毒素A,C,G2M和原虫丝裂原外毒素1,2等。B细胞超抗体是一种新发觉的超抗体,能与个别B细胞亚群的B细胞受体(Bcell,BCR)结合,剌激B细胞增殖;B细胞超抗体包括人类肝脏相关涎蛋白Fv蛋白,人类白细胞分化抗体CD4、CD5和造成冷凝集素的红细胞膜抗体、葡萄杆菌肠毒素D和人类免疫缺陷病du的外膜糖蛋白gp120等。
2超抗体激活T、B细胞的机制
2.1超抗体激活T细胞
超抗体具有强悍的剌激能力,能在较低的含量下即可剌激大量抒发T细胞受体(Tcell,TCR)Vβ序列的T细胞增殖。与普通抗体相比,超抗体无需抗体提呈细胞(,APC)的处理,以完整的方式直接与APC的主要组织相容性复合体(major,MHC)Ⅱ类分子的抗体结合沟槽两侧结合产生官能团;之后该络合物与T细胞受体的Vβ区结合产生TCRVβ-超抗体MHCII类分子复合物激活T细胞且T细胞的激活频度很高。
TCRVβ基因共有64个片断,并分为24型。一种超抗体分子一般特异性地结合个别Vβ型,KeunSeokSeo等借助萤光实时定量PCR测得蓝莓杆菌肠毒素A、B、C1(A、B、C1,SEA、B、C1)等特异性结合一种或几种Vβ型,进而激活T细胞;如SEA才能结合Vβ1、5、6、7、15、16、18、21、22、24。
2.2超抗体激活B细胞
B细胞抗体受体或抗原辨识普通抗体须要VH、D、JH、VL、JL等片断产生相应于抗体决定簇的对位,涉及决定簇互补区CDR1、CDR2,尤其是CDR3的参与。B细胞超抗体的辨识模式不同于普通抗体辨识模式,B细胞超抗体的辨识仅取决于BCR或抗原分子上某一或某几个家族的VH片断,与D、JH、JL等片断无关。现已否认,蓝莓杆菌A蛋白和人类免疫缺陷病du的外膜糖蛋白gp120等B细胞超抗体特异辨识VH3,猕猴桃杆菌肠毒素D特异辨识VH4。
B细胞超抗体在结构上与非胸腺依赖性抗体相像,具有重复出现的结构,通过该结构B细胞超抗体桥联BCR因而激活B细胞,如人类肝脏相关涎蛋白Fv蛋白有6个Fab结合部位,猕猴桃杆菌A蛋白有2个或2个以上的VH3Fab结合部位,人类免疫缺陷病du的外膜糖蛋白gp120则集聚在病du体或感染细胞膜上。但B细胞超抗体激活相应B细胞仍需T细胞或其他的辅助讯号的辅助。-Saad等研究发觉,在有T细胞的混和培养中,猕猴桃杆菌肠毒素D可致多克隆B细胞增殖、分化和分泌免疫球蛋白,反之则不能,说明猕猴桃杆菌肠毒D诱导B细胞增殖分化呈T细胞依赖性。猕猴桃杆菌A蛋白在体外剌激人B细胞时,必须加入IL-2或其他细胞因子能够剌激B细胞活化。
3超抗体的应用
3.1超抗体的免疫佐剂作用
免疫佐剂又称非特异性免疫囊肿剂,免疫佐剂本身不具抗体性,但同抗体一起或预先注射到机体内能提高免疫原性或改变免疫反应类型。抗体物质混和免疫佐剂注入机体后,改变了抗体的化学性状,使抗体物质平缓地释放,延长了抗体的作用时间。免疫佐剂能剌激吞噬细胞对抗体的处理,增强机体初次和再度免疫应答的抗原效价。
目前乙疾病du慢性感染的医治成为人们关注的焦点,有学者选用超抗体中的SEA作为肝炎DNA卡介苗的免疫佐剂并得到较好的结果。该学者重构了227位多肽突变的SEA(D227A)真核抒发载体(pmSEA)与肝炎DNA卡介苗胸肌注射免疫大鼠,否认pmSEA可显著增强机体对肝炎DNA卡介苗的免疫应答。
3.2超抗体提高白细胞数目的作用
合理应用超抗体剂型,可提高正在进行放、化疗肉瘤病人外周血白细胞的数目。手术和放疗在癌症的诊治过程中(尤其是恶性脑瘤)起着重要的作用,大多数癌症病人在病史的不同时期因不同目的会接受化疗或放疗。
临床证明:化疗和放疗在抑制或杀伤癌症细胞的同时,对机体的正常细胞也有残害作用,尤其是分裂、增殖比较快的细胞如骨髓造血细胞、胃肠道黏膜上皮细胞等。放放疗对骨髓造血细胞的残害表现为骨髓抑制,导致白细胞减少和免疫功能低下等,严重影响病人的生存质量。
目前的升白细胞抗生素的持续时间短,通常24h后才会渐渐减少,超抗体在注射24h后才形成最大效应并能持续48甚至72h才渐渐减少。现有实验证明:超抗体口服液剂量在1~10ng/mL时,才能剌激T细胞增殖达到最大应答反应;4ng/mL以上可促使大鼠体内白细胞明显提升;5ng/mL以上可使大鼠肝脏细胞和人外周血淋巴细胞增殖。且临床实验中使用超抗体剂型的放放疗病人的外周血白细胞明显增强,免疫功能提高。
3.3超抗体抗肺癌作用
超抗体可以大量激活细胞毒性T淋巴细胞和NK细胞,进而提高细胞毒性T淋巴细胞和NK细胞参与的免疫细胞介导的杀伤病变细胞的活性,快速地提高了免疫反应,进而提升机体免疫力,在医治癌症方面得到了不错的效果。有实验证明:经超抗体活化的淋巴细胞能显著抑制肿瘤细胞的生长,实验组用SEA激活的淋巴细胞对人喉鳞癌Hep-2细胞的生长具有显著的抑制作用,抑制率为42.68%,低于对照组4.82%(P<0.01);而且不同含量的SEA对肿瘤细胞的生长均有抑制作用,当含量为1μg/mL、培养72h时其抑制率达到最高即82.83%。
已用于临床的高聚金葡素,是从金红色猕猴桃杆菌变异株的代谢产物中提取的超抗体物质--金红色猕猴桃杆菌C型肠毒素细胞膜抗原,主要用于医治恶性脑瘤、病du感性疾患及癌性胸囊肿;朱慧华等经临床效果观察:将高聚金葡素与吡柔比星联合进行膀胱灌注放疗,用于防治浅表性膀胱癌的恶变,其效果优于单独用吡柔比星或高聚金葡素,但是联合应用提升了病人对放疗的耐受性。
然而,当超抗体的药量把握不确切时,就可能使机体的免疫调节功能发生衰弱,致使一些急慢性肝病的发生。因而,探究一种安全有效的超抗体抗肺癌的方式成为了超抗体抗肺癌研究的热点,人们便提出了超抗体卡介苗的构想。
3.4超抗体卡介苗
构想超抗体卡介苗才能丧失或增加天然超抗体的毒性作用,但其能够剌激形成与天然超抗体结合并具有保护作用的特异性抗原。通过诱变或修饰超抗体分子,增加超抗体分子与MHCⅡ类分子和TCRVβ区的亲和力,改变了超抗体分子对T细胞的剌激效应,不再以超抗体而以普遍抗体的形式诱导对T、B细胞的剌激,并形成抗原。有学者否认,超抗体SEA的突变体SEA-H61D在极低含量时才能显著抑制癌症细胞的生长,且当给与癌症病人125~500μg/kgSEA-H61D时能大量激活CD4+和CD8+,T细胞进而抑制癌症的生长。
还有学者否认,超抗体SEC2突变后的SAM-1在体外才能抑制H22和Hepal-6病变细胞的生长,在体内才能抑制结肠炎-26固体瘤的生长,且与天然的SEC2相比SAM-1的毒性降低。
还可以将超抗体基因与癌症标志物的基因进行重组制得超抗体卡介苗,有研究者,将227位多肽突变SEA(D227A)和CD80分子跨膜区序列基因重组,成功设计了特异性抒发于肿瘤细胞膜的减毒超抗体卡介苗,并用RT-PCR和间接免疫萤光技术否认SEA抒发于人肿瘤细胞HepG2细胞表面,HepG2-SEA强烈剌激形成特异性CTL且提高CTL对HepG2细胞毒性杀伤作用。也可将单克隆抗原与超抗体耦合,有研究否认:BDI-1单克隆抗原与SEA的耦合蛋白通过下调Bax蛋白和调低Bcl-2蛋白,降低人膀胱癌细胞BIU-87的自噬,因而起到抗病变作用。
超抗体非特异性激活多克隆T、B细胞,可提高机体免疫力,但在超抗体应用中可能会形成免疫活化后的免疫抑制作用等副作用细胞膜抗原,导致一些自身免疫性疾患,因而避开超抗体自身毒性问题成为超抗体卡介苗应用中的关键。随着对超抗体构效关系研究的不断深入,通过对其结构进行修饰保留其强悍的免疫活化作用并去除其副作用,建立安全有效的超抗体卡介苗成为现今研究的热点与难点。
近日,等通过PCR使疟原虫丝裂原外毒素Z-2的TCR结合位点发生突变,获得的一种卡介苗载体M1,将M1与卵白蛋白结合后免疫缺少MHCII类分子的大鼠,形成了高水平的抗卵白蛋白的免疫球蛋白IgG,但是其滴度是对照组的1000~10000倍。
以超抗体为载体的超抗体卡介苗,可提高机体对抗体的免疫应答,将对癌症、艾滋病、乙肝等慢性疑难病症的诊治有重要的意义。