[发明专利]重新构建多位点抗原启动免疫反应的方法及组成

说明书

技术领域 

该项发明是有关如何启动和增强体内免疫反应的方法和组成。

技术背景

所有的脊椎动物都有一个免疫系统。脊椎动物保护自己免受感染性微生物、毒素、病毒以及其它外来大分子物质侵害的功能属于免疫性。免疫性具有高度特异性；这种特异性是免疫反应的一个基本特征。免疫系统的大多数反应都能启动对侵入物质以及由它们产生的毒性分子的破坏和清除作用。因为这些免疫反应生来具有破坏性，所以该反应必须仅仅针对于外来分子，而并非针对其自身。这种能够区别外来分子与自身分子的能力是免疫系统的又一个基本特征。

这项技术能够区别天然的和后天获得的或特异性免疫。天然免疫防御机制，在暴露于微生物和外来大分子物质之前就有活性，这并不因暴露于微生物等而增强，也不能区分不同的外源性物质。天然免疫性的效应器包括象皮肤、粘膜等物理屏障，吞噬细胞如巨噬细胞或中性粒细胞，一类名为天然杀伤细胞的淋巴细胞以及补体系统。补体是一种血清蛋白复合体，对某些细菌和一些对与补体结合的特异性抗体敏感的细胞具有破坏性；这种破坏性受一系列相互作用影响，这种相互作用可导致蛋白水解分裂，需要经过至少两个通路中的一个才可完成。

在脊椎动物中天然与特异性免疫在同一个宿主防御系统中，即免疫系统，共同起作用以清除外来物质。除了微生物、癌细胞、寄生虫和病毒感染性细胞外，免疫系统也能识别并清除同种异体移植或异体移植的细胞和组织。

后天或特异性免疫指由于暴露于外来物质而产生的防御机制。这种特异性免疫用于抵御外来物质的防御机制即为免疫反应。脊椎动物有两大类免疫反应：抗体反应或体液免疫，以及细胞参与的免疫或细胞免疫。体液免疫是由B淋巴细胞增生、分化后产生抗体(一种蛋白质又称免疫球蛋白)，并在血液和淋巴液中循环。这些抗体与产生它们的抗原特异性结合。通过与抗体的结合，阻止了外来物质与靶细胞上的受体结合的能力，从而使之失活，例如病毒。体液反应主要防御细菌和病毒感染的细胞外阶段。在体液免疫中，血清独自可以传递反应，这种反应效应器是一些称为抗体的可溶的蛋白质分子。

第二类免疫反应是细胞免疫，包括特异性细胞的产生，如T淋巴细胞，然后再在宿主细胞的表面与外来抗原反应。这种细胞免疫反应对抗真菌、寄生虫、细胞内病毒感染、癌细胞以及其它外来物质特别有效。事实上，大多数的T淋巴细胞在免疫中起调节作用，用于增强或抑制其它白细胞的反应。这些细胞分别称为辅助性T细胞和抑制性T细胞，都是用来调节的细胞。其它T细胞则称为细胞毒性T淋巴细胞，可杀伤病毒感染的细胞。细胞毒T细胞和B淋巴细胞都是直接作用于感染防御机制，均被认为是效应细胞。

免疫反应的时相可以分为识别期、激活期和效应期，在识别期，特异性淋巴细胞识别外来抗原；在激活期，特异性淋巴细胞对外来抗原作出反应；在效应器期，抗原激活的淋巴细胞调节抗原的清除过程。淋巴细胞是调节、指导特殊免疫反应的免疫细胞。只有当受到抗原刺激后，T细胞和B细胞才能具有明显的形态学差别。

免疫系统是通过进化后，才能够识别出那些与宿主正常成分不同的大分子的表面特征。如上所述，一个被免疫系统识别外来分子(即被抗体结合)，不管其自身是否能引发一种反应都叫作“抗原”，而与抗体结合的部位则称为“抗原决定簇”或“表位”。有些抗原，例如肿瘤相关抗原如卵巢癌和乳房癌抗原，都有多个抗体结合位点，这些抗原被称为“多表位”抗原。当该抗原是一种多肽时，通常将其表位分为线性的(即由一个邻近的氨基酸序列沿多肽链重复排列而成)和非线性的(即由多肽链折叠而使氨基酸彼此接近)。非线性的表位也被称为“构型”，因为它们通过多肽链的折叠形成了一种独特的形状，一种明显的三维构型。由于抗体-抗原结合的高度特异性，区别抗原或同一抗原的不同表位的基本方法是利用抗体结合特性。

为了对付这些数目巨大、种类繁多的表位，一个哺乳动物的免疫系统包含极大的淋巴细胞储备，大约2×10¹²。这些储备细胞中每一个淋巴细胞都含有针对一种表位的表面受体。据估计，哺乳动物的免疫系统能明确分辨至少10⁸的抗原决定簇。通常甚至单个抗原决定簇也能激活多个细胞系，其中每个都能产生一个与决定簇具有特定亲和力的抗原结合位点。抗原能刺激产生上百种抗体，每个都由不同的B细胞群产生，被称为多克隆反应。当仅有少量细胞系反应时，称为寡克隆反应；当全部反应是由单个B和T细胞系产生的则称为单克隆反应。大多数抗原的反应是多克隆反应。