補(bǔ)體系統(tǒng)與疾病

1、補(bǔ) 體 系 統(tǒng) 與 疾 病及 靶 向 治 療 策 略宋宏彬 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院疾病預(yù)防控制所,概 述,補(bǔ)體系統(tǒng)是由存在于人或脊椎動(dòng)物血清與組織液中的一組可溶性蛋白及存在于血細(xì)胞與其它細(xì)胞表面的一組膜結(jié)合蛋白和補(bǔ)體受體所組成。在機(jī)體的免疫系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)抗感染和免疫調(diào)節(jié)作用, 并參與免疫病理反應(yīng)。補(bǔ)體是天然免疫（Innate immunity）的重要組成部分。,Jules Bodet (1870-1961),Discovere

2、r of Complement1894 Bordet發(fā)現(xiàn)綿羊抗霍亂血清能夠溶解霍亂弧菌，加熱56℃ 30 min 阻止其活性。Ehrlich在同時(shí)獨(dú)立發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，將其命名為 補(bǔ)體（Complement）,補(bǔ)體系統(tǒng)的組成： 補(bǔ)體分子 補(bǔ)體受體,C1~C9,B、D、P因子C1INH、C4BP、H、I、S蛋白,C1qR、C3b/C4bR (CRI)、3dR(CRII)、H

3、因子受體、C3a和C5a受體等,一、第一組分：是由9種補(bǔ)體成分組成，命名為C1，C2……C9。其中C1是由三個(gè)亞單位組成，命名為Clq、Clr、Cls，因此第一組分是由11種球蛋白組成。二、第二組分：在70年代又發(fā)現(xiàn)一些新的血清因子也參與補(bǔ)體活化，但它們不是經(jīng)過抗原抗體復(fù)合物的活化途徑，而是通過旁路活化途徑。這些因子包括B因子、D因子和P因子。三、第三組分：多種參與控制補(bǔ)體活化的抑制因子或滅活因子，如C1抑制物、I因子、H因子、

4、C4結(jié)合蛋白過敏毒素滅活因子等。這些因子可控制補(bǔ)體分子的活化，對(duì)維持補(bǔ)體在體內(nèi)的平衡起調(diào)節(jié)作用。,補(bǔ)體分子的組分,一、由肝細(xì)胞、巨噬細(xì)胞以及腸粘膜上皮細(xì)胞等多種細(xì)胞產(chǎn)生均為多糖蛋白，大多數(shù)電泳遷移率屬α、γ球蛋白。二、含量約占血清球蛋白總量的10%，其中C3含量最高、D因子含量最低。三、固有成份間的分子量差異較大，其中C1q最大、D因子最 小。四、對(duì)熱不穩(wěn)定，56℃、30min即被滅活，0～10℃條件下活性只能保持3～4d。五

5、、多種理化因素如射線、機(jī)械振蕩、酒精、膽汁和某些添加劑等均可破壞補(bǔ)體。,補(bǔ)體分子的理化性質(zhì),補(bǔ)體系統(tǒng)的激活,補(bǔ)體系統(tǒng)各成分通常多以非活性狀態(tài)存在于血漿中，當(dāng)其被激活物質(zhì)活化之后，才表現(xiàn)出各種生物學(xué)活性。經(jīng)典途徑:由抗原抗體復(fù)合物結(jié)合C1q啟動(dòng)。旁路途徑:由病原微生物等提供接觸表面，而從C3開始激活。MBL途徑:由MBL結(jié)合至細(xì)菌啟動(dòng)。,經(jīng)典途徑（classical pathway）,經(jīng)典途徑按其在激活過程中的作用，分為三組：1

6、.識(shí)別單位： 包括C1q，C1r，C1S.2.活化單位： 包括C4，C2，C3.3.膜攻擊單位： 包括C5～9。,IgM CH3區(qū)，IgG CH2區(qū),T,Y,,C1由 一個(gè)C1q、兩個(gè)C1r 和兩個(gè)C1s分子的共同組成。一個(gè)C1q分子如果同時(shí)與兩個(gè)以上的Fc段結(jié)合將造成其構(gòu)象的變化，繼之使C1r和C1s活化，啟動(dòng)補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑。,旁路途徑(alternative pathway),旁路激活的激活物質(zhì)為細(xì)菌的細(xì)胞壁成分（脂多糖、肽

7、聚糖、磷壁酸和凝聚的IgA和IgG等物質(zhì)）。（一）生理情況下：C3與B因子、D因子等相互作用，可產(chǎn)生極少量的C3b和C3bBb（旁路途徑的C3轉(zhuǎn)化酶），但迅速受H因子和I因子的滅活。（二）旁路途徑的激活：當(dāng)細(xì)菌的脂多糖、肽聚糖、病毒、腫瘤細(xì)胞等激活物質(zhì)出現(xiàn)時(shí)，H因子、I因子不能滅活C3b、C3bBb時(shí)使旁路途徑被激活。（三）激活效應(yīng)的擴(kuò)大：當(dāng)C3被激活后，裂解為C3b，C3b又可在B因子和D因子的參與作用下合成新的C3bBb，進(jìn)一

8、步促使C3裂解，血漿中有豐富的C3、B因子、Mg2+，就可能在激活部位產(chǎn)生顯著的擴(kuò)大效應(yīng)，此為C3b的正反饋途徑。,兩條激活途徑的比較,兩條激活途徑的共同點(diǎn)：　?。?） 兩條途徑都是補(bǔ)體各成分的連鎖反應(yīng)；　　（2） 許多成分在相繼活化后被裂解成一大一小的兩個(gè)片段；　　（3） 不同的片段或其復(fù)合物可在靶細(xì)胞表面向前移動(dòng)，在激活部位就地形成復(fù)合物。,兩條激活途徑的主要不同點(diǎn)：,比較項(xiàng)目

9、經(jīng)典途徑 旁路途徑 激活物質(zhì) 免疫復(fù)合物 脂多糖、酵母多糖等 參與成分 C1~C9 C3,B、D、P因子,C5~C9 所需離子 Ca2+, Mg2+

10、 Mg2+ C3轉(zhuǎn)化酶 C4b2b C3bBb C5轉(zhuǎn)化酶 C4b2b3b C3bBb3b(C3bnBb) 作 用 參與特異性體液 參與非特異性免疫 免疫效應(yīng)階段 （感染早期）,,,,經(jīng)典途徑,MBL途徑,旁路途

11、徑,免疫復(fù)合物,病原體甘露糖殘基,C1、C4、C2,MASP、C4、C2,病原體表面,C3、B、D,,,,,,,,C3轉(zhuǎn)化酶,C5轉(zhuǎn)化酶,攻膜復(fù)合體,,,,,補(bǔ)體激活過程的調(diào)節(jié),補(bǔ)體系統(tǒng)的激活必需在適度調(diào)節(jié)的情況下進(jìn)行，才能發(fā)揮正常的生理學(xué)作用。補(bǔ)體激活失控，則大量補(bǔ)體無(wú)益消耗，導(dǎo)致機(jī)體感染能力下降，而且會(huì)使機(jī)體發(fā)生劇烈炎癥反應(yīng)或造成自身組織細(xì)胞的損傷。補(bǔ)體活化途徑的調(diào)節(jié)主要包括：（一）補(bǔ)體自身衰變的調(diào)節(jié)（二）可溶性補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子的

12、作用（三）膜補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白和補(bǔ)體受體的作用,（一）自行衰變的調(diào)節(jié)　　某些補(bǔ)體成分的裂解產(chǎn)物極不穩(wěn)定，易于自行衰變，成為補(bǔ)體激活過程中的一種自控機(jī)制。例如：C4b2b中的C2b自行衰變，使其不能持續(xù)激活C3，限制了后續(xù)補(bǔ)體成分的連鎖反應(yīng)。,（二）可溶性補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子的作用　　 （1）C1抑制物（C1 inhibitor，C1INH）: 可與C1不可逆地結(jié)合，使后者失去酯酶活性，不再裂解C4和C2，不再形成C4b2b（C3轉(zhuǎn)化酶），

13、從而阻斷或削減后續(xù)補(bǔ)體的反應(yīng)。 （2）C4結(jié)合蛋白（C4 binding protein，C4bp）: 能競(jìng)爭(zhēng)性地抑制C4b與C2b結(jié)合，因此能抑制C42的形成。　?。?）I因子（又稱C3b滅活因子，C3b inactivator，C3bINA）: 能裂解C3b，使其成為無(wú)活性的C3bi，因而使C4b2b及C3bBb均失去與C3b結(jié)合成C5轉(zhuǎn)化酶的機(jī)會(huì)?！　。?）H因子（factor H）:　H因子不僅能促進(jìn)I因子滅活C3b

14、的速度，更能競(jìng)爭(zhēng)性地抑制B因子與C3b的結(jié)合，還能使C3b從C3bBb中置換出來(lái)，加速其滅活?！　。?）S蛋白（S protein）:　S蛋白能干擾C5b67與細(xì)胞膜的結(jié)合?！　。?）C8結(jié)合蛋白（C8 binding protein，C8bp）（又稱同源性限制因子，homologous restriction factor，HRF）: C8bp可阻止C5678中的C8與C9的結(jié)合，從而避免危及自身細(xì)胞膜的損傷作用。,1. C1 抑

15、制分子（C1 inhibitor, C1INH),,結(jié)合活化的C1rC1s，使其失去正常酶解底物C4和C2的功能,C1IHN缺陷引起血管神經(jīng)性水腫,2. C4結(jié)合蛋白（C4 Binding Protein) 結(jié)合C4b，抑制C4b與C2的結(jié)合，防止C3轉(zhuǎn)化酶的組裝，促進(jìn)I因子對(duì)C4b的蛋白水解。,3. H因子（factor H)能與C3b結(jié)合，抑制旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶（C3bBb）作為I因子的輔助因子（Cofactor）水解C

16、3b為iC3b和C3f,4. I因子（FactorI） 裂解C3b為iC3b和C3f, 繼而裂解iC3b為C3c和C3dg 裂解C4b為C4c和C4d,5.Ｓ蛋白的作用 結(jié)合Ｃ5b67, 阻止膜攻擊復(fù)合物的形成,補(bǔ)體調(diào)節(jié)的同源限制,1. 當(dāng)靶細(xì)胞與補(bǔ)體均來(lái)自同一種屬時(shí)，補(bǔ)體溶細(xì)胞效應(yīng)受到抑制。2. 導(dǎo)致同源限制的調(diào)節(jié)蛋白稱為同源限制因子（homologous restriction factors， HRF）： C

17、D46(MCP)、CD55(DAF)、CD59和CR1等。,,,DAF (Decay Accelerating Factor, CD55) 促衰變因子,CD59: C8結(jié)合蛋白，結(jié)合C8, 阻斷C9的聚合,補(bǔ)體受體及其功能,一. CR1（CD35）,CR1的免疫功能：　?。?） 中性粒細(xì)胞，單核，巨噬細(xì)胞上的CR1，可與結(jié)合在細(xì)菌或病毒上的C3b結(jié)合，促進(jìn)吞噬細(xì)胞的吞噬作用;　?。?） CR1與C3b或C4b結(jié)合后，可促

18、使C3轉(zhuǎn)化酶（C3bBb或C4b2a）降解;　?。?） 作為I因子的輔助因子，促進(jìn)I因子對(duì)C3b和C4b的裂解作用;　?。?） CR1體內(nèi)90％的CR1存在于紅細(xì)胞上,帶有C3b的免疫復(fù)合物與紅細(xì)胞的CR1結(jié)合后，可隨血流到肝臟被清除;　?。?） B淋巴細(xì)胞膜上的CR1對(duì)B細(xì)胞的分化有促進(jìn)作用。,CR1的清除免疫復(fù)合物效應(yīng),2. CR2(CD21)　 其配體為C3dg、 C3d和iC3b CR2主要存在于成熟B細(xì)胞和樹突

19、狀細(xì)胞，單核細(xì)胞、K細(xì)胞、胸腺細(xì)胞也表達(dá)少量CR2。,CR2的功能: 調(diào)節(jié)B細(xì)胞活化 介導(dǎo)EBV感染 結(jié)合免疫復(fù)合物，促進(jìn)吞噬作用,三. CR3（CD11b/CD18）,CR3的配體是iC3b，但CR1、CR2也和iC3b反應(yīng)。主要分布于中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞上； CR3和CR4（CD11c/CD18）參與調(diào)理吞噬作用； 白細(xì)胞粘附缺陷?。╨eucocyte adhesion deficiency）病人缺乏

20、β鏈。病人的中性粒細(xì)胞雖正常，但不能留在感染的部位，因此病人易反復(fù)遭受感染。,中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞高度表達(dá)本受體，與吞噬功能有關(guān)。其配體為iC3b、C3d和C3dg。,三. CR4（gp150/95，CD11c/CD18）,,補(bǔ)體受體的特征,補(bǔ)體的生物學(xué)功能,（一）溶菌和細(xì)胞溶解效應(yīng)補(bǔ)體系統(tǒng)通過經(jīng)典途徑、旁路途徑或MBL途徑被活化后，可在靶細(xì)胞上形成膜攻擊復(fù)合物，導(dǎo)致靶細(xì)胞的溶解；補(bǔ)體的這一功能在機(jī)體的免疫系統(tǒng)中起重要的防

21、御和免疫監(jiān)視作用，可以抵抗病原微生物的感染；當(dāng)某些病人出現(xiàn)先天性或后天性的補(bǔ)體缺陷時(shí)，出現(xiàn)的最重要表現(xiàn)是容易遭受病原微生物的侵襲而出現(xiàn)反復(fù)性感染。,,,溶菌,溶細(xì)胞,補(bǔ)體的溶細(xì)胞作用,（二）調(diào)理作用 調(diào)理作用又稱促吞噬作用，補(bǔ)體和抗體均具有調(diào)理作用。在吞噬細(xì)胞表面有多種補(bǔ)體受體，如CR1，CR2，CR3等，結(jié)合了靶細(xì)胞或抗原的補(bǔ)體片段（C3b/C4b)可與吞噬細(xì)胞表面的補(bǔ)體受體特異結(jié)合，促進(jìn)兩者的接觸，增強(qiáng)吞噬作用和胞內(nèi)氧

22、化作用，最終使機(jī)體的抗感染能力增強(qiáng)。（三）免疫粘附和清除免疫復(fù)合物 細(xì)菌或免疫復(fù)合物激活補(bǔ)體、結(jié)合C3b/C4b后，若與表面具有相應(yīng)補(bǔ)體受體（CR1）的RBC和血小板結(jié)合，則可形成較大的聚合物，通過血液循環(huán)到達(dá)肝臟和脾臟，被巨噬細(xì)胞吞噬。,補(bǔ)體調(diào)理作用,,,,,免疫復(fù)合物,C3b受體,紅細(xì)胞,補(bǔ)體的免疫黏附作用,清除免疫復(fù)合物,（四）促進(jìn)中和及溶解病毒作用,在病毒與相應(yīng)抗體形成的復(fù)合物中加入補(bǔ)體，可明顯增強(qiáng)抗體對(duì)病毒的中和

23、作用；在沒有抗體存在時(shí)，補(bǔ)體也可對(duì)病毒產(chǎn)生溶解滅活作用。,（五）炎癥反應(yīng) C3a，C4a，C5a，具有過敏毒素作用，可使表面具有相應(yīng)受體的肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞等脫顆粒，釋放組胺等血管活性物質(zhì)，引起血管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、平滑肌收縮和支器官痙攣等的作用； C3a和C5a對(duì)中性粒細(xì)胞具有趨化作用，吸引具有相應(yīng)受體的中性粒細(xì)胞和單核吞噬細(xì)胞向補(bǔ)體激活的炎癥區(qū)域游走和聚集，增強(qiáng)炎癥反應(yīng)； C2a具有激肽樣作用：使小血

24、管擴(kuò)張、通透性增強(qiáng)、引起炎癥性充血和水腫作用。,,,,肥大細(xì)胞,過敏介質(zhì),,,,,,,,,,,,,,,,,C5a,C3a,補(bǔ)體的過敏毒素作用,,,,,,,,,C567,C5a,C3a,補(bǔ)體的趨化作用,中性粒細(xì)胞,單核-巨噬細(xì)胞,血管,組織,（六） 免疫調(diào)節(jié)作用 補(bǔ)體活化過程中產(chǎn)生的活性片段可與免疫細(xì)胞相互作用，對(duì)免疫功能起調(diào)節(jié)作用。例如，C3d，Ba，Bb等片段對(duì)B細(xì)胞的功能可產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用；C5a可

25、促進(jìn)多種細(xì)胞因子如IL-1，IL-6，IL-8，TNF?的產(chǎn)生等。,補(bǔ)體系統(tǒng)與疾病,1.補(bǔ)體缺陷 2.補(bǔ)體與炎癥性疾病 3.補(bǔ)體與病毒感染 4.補(bǔ)體與腫瘤,,,1. 補(bǔ)體缺陷,除了C2缺陷和C1INH缺陷相對(duì)較常見外，其它補(bǔ)體成分的缺陷均非常罕見。補(bǔ)體先天性缺陷患者的兩大臨床表現(xiàn)是反復(fù)感染和自身免疫病，這也從反面證實(shí)了補(bǔ)體在抗感染免疫和免疫調(diào)節(jié)方面的重要意義。,補(bǔ)體缺陷的臨床表現(xiàn),C1IHN缺陷引起血管神經(jīng)性水腫),由

26、于C1INH缺陷，C1便被無(wú)限制地激活，造成C4、C2裂解，因此C1INH缺陷中層患者常伴有C2、C4水平降低。在疾病發(fā)作時(shí)可測(cè)不到C4和C2。C1INH缺陷使血漿血管舒緩紗釋放增加，從而使緩激肽、激肽均增加，引起血管通透性增加，形成組織水腫。,2.補(bǔ)體與炎癥性疾病,補(bǔ)體在活化過程中產(chǎn)生的片段具有一些新的生物學(xué)活性，其中C5a，C3a，C4a具有過敏毒素效應(yīng)，C5a具有趨化活性，這些片段在促進(jìn)炎癥反應(yīng)中起重要作用，因而在一些炎癥相關(guān)

27、的疾病中，補(bǔ)體起重要的病理作用;包括自身免疫病、心血管疾病、感染過程中的炎癥性組織損傷、超急性移植排斥等;通過抑制補(bǔ)體有可能受到治療疾病的效果。,補(bǔ)體與類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎,圖1 補(bǔ)體激活促進(jìn)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎發(fā)展沉積在關(guān)節(jié)中的自身抗體、免疫復(fù)合物（IC）、凋亡細(xì)胞、死亡細(xì)胞以及纖維調(diào)節(jié)素（FM）等分子以不同途徑激活補(bǔ)體系統(tǒng)，最終形成攻膜復(fù)合體（MAC）破壞正常細(xì)胞和組織；同時(shí)，補(bǔ)體激活過程中釋放的炎性過敏毒素C3a和C5a趨化和活化嗜中性粒細(xì)

28、胞和巨噬細(xì)胞，這些細(xì)胞釋放蛋白酶和細(xì)胞因子趨化T、B淋巴細(xì)胞和其它炎性細(xì)胞，進(jìn)一步促進(jìn)了炎癥反應(yīng)過程。,補(bǔ)體與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（一）,Figure 2. DAF deficiency in MRL/lpr mice caused severedermatitis. Almost all MRL/lpr-DAFK/K mice developed severe skin inflammation and open lesion by 5

29、month old (A). None of the MRL/lpr littermate controls developed such skin disease (B).,補(bǔ)體在SLE病理過程中的作用有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性，具有雙重作用。一方面，SLE患者體內(nèi)補(bǔ)體被強(qiáng)烈活化，病變部位有補(bǔ)體沉積，表明補(bǔ)體在SLE中有病理?yè)p傷作用，尤其是狼瘡腎炎，沉積于腎小球的免疫復(fù)合物通過激活補(bǔ)體，導(dǎo)致炎癥性損傷；另一方面，補(bǔ)體活化的經(jīng)典途徑早期蛋白成份

30、的缺陷與SLE的易感性顯著相關(guān)，并且補(bǔ)體與免疫球蛋白結(jié)合形成空間阻隔，阻斷免疫球蛋白Fc和Fc的相互作用，從而抑制免疫復(fù)合物（IC）的形成或使其失去穩(wěn)定性，同時(shí)通過結(jié)合ICs上的補(bǔ)體C3b與紅細(xì)胞上的CR1受體結(jié)合，ICs被帶到肝脾清除掉，提示補(bǔ)體的存在可能對(duì)抵抗SLE的發(fā)生發(fā)展具有保護(hù)作用。,補(bǔ)體與系統(tǒng)性紅斑狼瘡（二）,補(bǔ)體與缺血性中風(fēng),1999年Huang等在《Science》發(fā)表論文證明：缺血性中風(fēng)造成的神經(jīng)炎性損傷與補(bǔ)體激活和P

31、選擇素高表達(dá)導(dǎo)致的中性粒細(xì)胞遷移有密切關(guān)系。研究表明：腦缺血后血腫及其周圍C3d活性增強(qiáng)，72小時(shí)達(dá)到高峰，到7天仍處于較高水平，側(cè)基底節(jié)C9含量增加6倍，持續(xù)3天，隨后沉積于神經(jīng)細(xì)胞膜上，進(jìn)一步提示腦中風(fēng)后有補(bǔ)體系統(tǒng)的激活，并導(dǎo)致一系列炎性繼發(fā)性腦損傷。在誘導(dǎo)C1q基因缺陷的腦缺血小鼠模型中，由于缺乏經(jīng)典補(bǔ)體活化途徑，可以明顯減輕繼發(fā)性炎性損傷程度。,補(bǔ)體與缺血性中風(fēng),C3基因缺陷組和靶向補(bǔ)體抑制物CR2-Crry治療組與野生型對(duì)

32、照組腦梗塞體積的對(duì)比 ： C3基因缺陷組和CR2-Crry治療組腦梗塞體積明顯小于對(duì)照組(p<0.001)。B、C、D為腦組織TTC染色結(jié)果。,補(bǔ)體與缺血性中風(fēng),缺血性中風(fēng)24小時(shí)后腦組織病理學(xué)情況對(duì)比 ： A-F為Nissl染色，G–L為HE染色，和野生型對(duì)照組相比，C3缺陷小鼠和CR2-Crry治療小鼠對(duì)神經(jīng)細(xì)胞有較好的保護(hù)功能。,補(bǔ)體與創(chuàng)傷性脊髓損傷（SCI),創(chuàng)傷性脊髓損傷造成神經(jīng)和血管結(jié)構(gòu)的斷裂（原發(fā)性損傷）和進(jìn)行性的

33、繼發(fā)病理機(jī)制變化（繼發(fā)性損傷），兩者共同決定了功能恢復(fù)的程度。研究發(fā)現(xiàn)在大鼠SCI模型中補(bǔ)體分子C1q、C4和C5b9大量沉積在損傷部位的神經(jīng)元和少突神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞上，并且在損傷的恢復(fù)過程中脊髓損傷部位中補(bǔ)體抑制物H因子水平明顯升高，提示補(bǔ)體激活不僅參與了SCI的繼發(fā)炎癥損傷，而且補(bǔ)體抑制物通過抑制補(bǔ)體激活也促進(jìn)了損傷的修復(fù)。,,在SCI脊髓損傷部位免疫熒光染色檢測(cè)C3分子的沉積 A：損傷后1h; B：損傷后24h; C：損傷后7

34、2h; D: 假手術(shù)對(duì)照組。結(jié)果顯示：SCI脊髓損傷部位有大量C3分子沉積，證明SCI繼發(fā)炎癥損傷與補(bǔ)體激活有關(guān)。,補(bǔ)體與創(chuàng)傷性脊髓損傷（SCI),,脊髓損傷后7d和21d損傷部位病理切片：H&E染色 結(jié)果顯示：和對(duì)照組比較，C3缺陷小鼠組和CR2-Crry治療組7d和21d壞死程度明顯減輕。,補(bǔ)體與創(chuàng)傷性脊髓損傷（SCI),3.補(bǔ)體與病毒感染,補(bǔ)體受體及補(bǔ)體膜表面調(diào)節(jié)蛋白與病毒感染的關(guān)聯(lián)受到越來(lái)越多的重視，一些病毒可通過

35、補(bǔ)體受體等感染宿主細(xì)胞；EB病毒通過CR2感染B細(xì)胞，麻疹病毒通過MCP感染機(jī)體細(xì)胞，柯薩其病毒、?？刹《竞湍c道病毒可通過DAF感染細(xì)胞等；在臨床上，可考慮應(yīng)用補(bǔ)體受體的阻斷劑治療某系某些病毒感染。,4.補(bǔ)體與器官移植的超急性、急性和慢性排斥反應(yīng),超急性移植排斥的主要原因是補(bǔ)體系統(tǒng)的全身性激活，導(dǎo)致對(duì)機(jī)體自身的廣泛性組織損傷。,補(bǔ)體與排斥反應(yīng),目前在臨床前研究的解決方案是： （1）利用補(bǔ)體抑制劑如可溶性CR1進(jìn)行藥物治療；

36、 （2）應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù): 目前已開展了CR1、DAF、CD59、MCP等膜表面補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白轉(zhuǎn)基因豬的實(shí)驗(yàn)研究，將其器官移植至靈長(zhǎng)類動(dòng)物后，由于補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白對(duì)補(bǔ)體的抑制作用，可有效阻止超急性移植排斥的發(fā)生，使移植的器官存活時(shí)間明顯延長(zhǎng)。,4.補(bǔ)體與腫瘤,機(jī)體對(duì)腫瘤的免疫包括細(xì)胞免疫和體液免疫，體液免疫中通過抗體依賴介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）和補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用(CDC)作為體液免疫中重要的抗腫瘤機(jī)制； 補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白（CRP）在調(diào)節(jié)

37、補(bǔ)體攻擊腫瘤細(xì)胞和在腫瘤逃避免疫攻擊中起了非常重要的作用； 在胃癌、腸癌、肺癌、腎癌、子宮內(nèi)膜癌、神經(jīng)纖維瘤和乳腺癌等腫瘤表面高表達(dá)一種或多種補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白（CD46(MCP), CD55(DAF), CD59 ），從而抑制補(bǔ)體對(duì)腫瘤的細(xì)胞溶解作用，使腫瘤逃避免疫攻擊。,補(bǔ)體與腫瘤,補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白（CRP）在腫瘤細(xì)胞上的高表達(dá)，一方面使腫瘤細(xì)胞逃避補(bǔ)體的攻擊，另一方面也嚴(yán)重降低了治療性單克隆抗體抗腫瘤效果（抑制了CDC作用）。利用抗H

38、ER-2/neu 抗體（Herceptin）誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞的補(bǔ)體裂解作用，發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞上的補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白（CRP）被中和抑制后，補(bǔ)體依賴的細(xì)胞毒作用(CDC)從10%升高到80%。被FDA批準(zhǔn)用于晚期乳腺癌治療的Herceptin（抗HER-2/neu 抗體）目前已進(jìn)入II期臨床試驗(yàn)治療非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung carcinoma,NSCLC), 然而，臨床實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：Herceptin治療NSCLC的有效

39、率低于l5％，結(jié)果不盡人意，腫瘤細(xì)胞CD55(DAF)高表達(dá)是抗體療效不佳的原因之一。,補(bǔ)體與腫瘤,Meth-A 纖維瘤細(xì)胞和MM46乳腺癌細(xì)胞高表達(dá)補(bǔ)體調(diào)節(jié)蛋白Crry 腫瘤細(xì)胞與抗Crry/p65抗體(5D5)孵育，細(xì)胞PBS洗過后，用FITC標(biāo)記的抗IgG抗體進(jìn)行流式細(xì)胞檢測(cè)。,分別皮下注射腫瘤細(xì)胞以及與抗Crry/p65 IgG抗體(5D5)、抗Crry/p65 F(ab)2抗體孵育的腫瘤細(xì)胞小鼠生存率和腫瘤生長(zhǎng)情況比較

40、 Meth-A 纖維瘤細(xì)胞和MM46乳腺癌細(xì)胞，通過Crry中和抗體5D5預(yù)處理這些細(xì)胞系后，分別接種其同系小鼠BALB/c中，結(jié)果顯示抗Crry/p65 IgG抗體組腫瘤生長(zhǎng)明顯受到抑制，抗Crry/p65 IgG抗體處理的MM46乳腺癌細(xì)胞組小鼠生存率明顯提高，但抗Crry/p65 IgG抗體處理的Meth-A 纖維瘤細(xì)胞組小鼠生存率提高不明顯。,補(bǔ)體相關(guān)藥物研究進(jìn)展,SLE (lupus)（系統(tǒng)性紅斑狼瘡） Rheum

41、atoid arthritis（類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎）Multiple Sclerosis (多發(fā)性硬化癥 )Renal disease/nephritis（腎病/腎炎）Transplant rejection（器官移植）Cardiopulmonary bypass syndrome（心肺旁路）Myocardial infarction (心肌梗死）Septic shock （敗血癥休克）Ischemia and reperfu

42、sion injury（缺血再灌注損傷)Stroke（中風(fēng)）,,,,多種系統(tǒng)補(bǔ)體抑制藥物正在研制中,sCR1和抗C5單抗已分別進(jìn)入Ⅱ、Ⅲ期臨床,,,,,存在問題 — 缺乏選擇性和特異性,目前臨床應(yīng)用的大多數(shù)免疫抑制劑缺乏選擇性和特異性，會(huì)影響機(jī)體正常的免疫應(yīng)答； 系統(tǒng)性補(bǔ)體抑制物雖然改善了局部炎癥反應(yīng)，但同時(shí)全身性的補(bǔ)體抑制，也會(huì)造成感染等副作用。,,新的思路 — CR2靶向補(bǔ)體抑制物,能抑制局部炎癥中的補(bǔ)體激活 —— 靶向

43、聚集于炎癥部位，提高療效 不影響補(bǔ)體在機(jī)體中免疫作用 —— 降低毒副作用,,結(jié)合于補(bǔ)體激活位點(diǎn),補(bǔ)體抑制物,CR2 配體,,,針對(duì)補(bǔ)體激活位點(diǎn)的補(bǔ)體受體2（CR2）靶向補(bǔ)體抑制物,,,,,,,,,,,,,補(bǔ)體激活,,,炎癥反應(yīng),CR2,補(bǔ)體抑制物,細(xì)胞表面沉積的C3dg、iC3b、C3d 分子,CR2靶向補(bǔ)體抑制物的構(gòu)建、表達(dá)、篩選與鑒定 CR2靶向補(bǔ)體抑制物親和力的測(cè)定 CR2靶向補(bǔ)體抑制物生物學(xué)活性的鑒定 CR2靶

44、向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治 療作用 CR2靶向補(bǔ)體抑制物在膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎小鼠中的治療作用,,前期實(shí)驗(yàn)研究,,CR2靶向補(bǔ)體抑制物的構(gòu)建、表達(dá)、純化與鑒定,,圖1 CR2靶向補(bǔ)體抑制物的構(gòu)建圖示（部分）構(gòu)建通過CR2 N端連接補(bǔ)體抑制物的蛋白和通過CR2 C端連接補(bǔ)體抑制物的蛋白以及非靶向補(bǔ)體抑制物,CR2靶向補(bǔ)體抑制物CHO高效表達(dá)株的篩選與鑒定,圖2 兩種不同方法篩選的CR2DAFGS-CHO細(xì)胞

45、系在不同條件無(wú)血清培養(yǎng)基中蛋白的產(chǎn)量,CR2靶向補(bǔ)體抑制物體外靶向性的鑒定 -----CR2 N端連接補(bǔ)體抑制物的靶向蛋白與其配體C3dg親和力較高,圖3 通過SPR技術(shù)分析CR2靶向補(bǔ)體抑制物和C3dg分子的相互作用親和力的測(cè)定,CR2靶向補(bǔ)體抑制物體內(nèi)靶向性的鑒定 —— 在炎癥免疫損害部位高度聚集,,圖4 24周齡MRL/lpr腎炎小鼠腎組

46、織切片免疫熒光 a:尾靜脈注射靶向補(bǔ)體抑制物CR2DAF 24小時(shí)；b: 尾靜脈注射可溶性補(bǔ)體抑制物DAF 24小時(shí)。證明：和非靶向補(bǔ)體抑制物相比，靶向補(bǔ)體抑制物可在免疫損害部位高度聚集。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物生物學(xué)活性的鑒定 ----- 抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞裂解的效能提高了20倍,,,圖5 CR2靶向補(bǔ)體抑制物對(duì)補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞裂解的抑制,,,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在小鼠腸道缺血再灌注(IRI)急性炎癥損傷模型

47、中的作用 —— 劑量效應(yīng)關(guān)系,圖6 A：不同治療劑量下的腸道粘膜損傷計(jì)分 B：不同治療劑量下的腸道絨毛高度,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在小鼠CLP感染模型中的作用 —— 副作用的評(píng)價(jià),圖7 CR2靶向補(bǔ)體抑制物和非靶向補(bǔ)體抑制物在小鼠CLP感染模型中存活率的比較 采用盲腸結(jié)扎穿孔(ceca

48、l ligation and puncture，CLP)法制作腹腔感染膿毒癥C57BL/6小鼠模型，分別注射單劑量PBS (n = 18), CrryIg (1.0 mg; n = 8)和CR2Crry(0.1 mg; n = 10)以及多劑量 CR2Crry (0.1 mg; n = 10)，結(jié)果顯示：CrryIg組在48小時(shí)內(nèi)全部死亡，CR2Crry組（不論是單次注射還是多次注射組）存活率明顯提高，和PBS組相比未有明顯差別；并且C

49、R2Crry劑量低于CrryIg 10倍，靶向補(bǔ)體抑制物比非靶向系統(tǒng)補(bǔ)體抑制物造成感染的副作用明顯降低。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在BALB/C小鼠中生物半衰期 ----- 生物半衰期（t1/2）約為9h,,圖6 CR2Crry平均血清循環(huán)水平 BALB/C小鼠i.v注射CR2Crry 0.1mg，ELISA測(cè)定血清CR2Crry濃度，結(jié)果顯示CR2Crry的生物半衰期（t1/2）為9h。 CR2靶向補(bǔ)

50、體抑制物在系統(tǒng)免疫抑制的風(fēng)險(xiǎn)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于非靶向補(bǔ)體抑制物,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用 ----- 靶向腎臟炎癥損害部位,,圖 7 16周MRL/lpr小鼠CR2Crry在體內(nèi)生物學(xué)分布 小鼠尾靜脈注射125I-CR2Crry后，24h(A)、48h(B)和72h(C)體內(nèi)主要器官的125I-CR2Crry的

51、分布，顯示CR2Crry在腎臟高度聚集。,,,,24h,48h,72h,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用 -----靶向并持續(xù)作用于腎臟炎癥損傷部位,,圖 8 CR2Crry在MRL/lpr小鼠腎臟中定位（共聚焦顯微鏡免疫熒光染色）16周MRL/lpr小鼠尾靜脈注射0.25mg CR2Crry后，24h(A，B)、48h(C,D)和7d(E,F)分離腎臟制備切片，A、C

52、、E為雙色熒光疊加圖；B、D、F為DCI熒光疊加圖，綠色熒光為抗CR2抗體顯示CR2Crry定位，顯示在24h、48h和7d腎小球中CR2Crry均存在。,,,,24h,48h,7d,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用 ----- 改善了腎功能,,圖9 MRL/lpr小鼠CR2Crry治療組和PBS對(duì)照組蛋白尿情況對(duì)比 在第22周和24周時(shí)，與對(duì)照組相比，治療組

53、的蛋白尿水平明顯降低（P<0.01）。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用 ----- 減輕了腎臟的炎癥反應(yīng),,表 1 MRL/lpr小鼠從16周到23周治療后第24周CR2Crry治療組和PBS對(duì)照組腎臟損害情況對(duì)比 和對(duì)照組相比，治療組的腎小球積分、血管炎和新月體/壞死等明顯降低（P0.05）。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作

54、用 ----- 降低了皮膚損害,,,圖10 MRL/lpr小鼠從16周到24周CR2Crry治療組和PBS對(duì)照組皮膚可見損害發(fā)生率（A）和皮膚損害累計(jì)病理總積分（B）情況對(duì)比 和對(duì)照組相比，從18周起治療組的皮膚損害明顯降低。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用

55、 ----- 減輕了肺組織炎癥,,圖11 MRL/lpr小鼠從16周到23周治療后第24周CR2Crry治療組（B,n=7）和PBS對(duì)照組(A，n=10)肺組織H&E染色對(duì)比 CR2Crry治療組（B,n=7）和PBS對(duì)照組相比，炎癥反應(yīng)明顯減輕。,MRL/lpr小鼠從16周到23周治療后第24周CR2Crry治療組和PBS對(duì)照組腎小球中免疫球蛋白和補(bǔ)體分子沉積（免疫熒光染色）情況對(duì)比 和對(duì)照組相比，治療組的腎小球

56、免疫球蛋白和補(bǔ)體分子沉積明顯降低。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在MRL/lpr紅斑狼瘡小鼠中的治療作用 ----- 提高了生存率,,圖12 MRL/lpr小鼠從16周到24周不同劑量CR2Crry治療組（n=16)和PBS對(duì)照組(n=20)小鼠生存率的對(duì)比 和對(duì)照組相比，從19周起治療組的小鼠生存率明顯提高。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠中的

57、治療作用 ----- 明顯改善臨床癥狀,,,圖13 膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠相同劑量不同治療次數(shù)組臨床癥狀評(píng)分 從第25天至35天，CR2Crry三個(gè)治療組（0.25mg/次/只）的關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度明顯低于PBS組（P<0.01）；右邊小鼠為CR2Crry治療組，左邊為PBS組。,,,,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠中的治療作

58、用 ——— 劑量效應(yīng)關(guān)系,圖9 膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠不同劑量治療組臨床癥狀評(píng)分 0.1mg治療組和PBS組以及0.5mg和0.25mg治療組之間不存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P>0.05）,但0.25mg治療組和PBS組之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.01）?？赡?.25mg/只劑量適合。,CR2靶向補(bǔ)體抑制物在膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠中

59、的治療作用 ----- 降低了小鼠膝關(guān)節(jié)炎性因子水平,,圖14 小鼠膝關(guān)節(jié)細(xì)胞因子水平的測(cè)定：通過定量PCR檢測(cè)小鼠膝關(guān)節(jié)細(xì)胞因子mRNA水平，發(fā)現(xiàn)TNFα 和 IL-1β水平在CR2Crry治療組（7次和1次）明顯低于PBS組（P<0.01）。IL-1Ra 和 IL-10 mRNA水平在CR2Crry治療組（7次）明顯高于PBS組（P<0.01）。,CR2靶向補(bǔ)

60、體抑制物在膠原誘導(dǎo)的類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎小鼠中的治療作用 ----- 降低了關(guān)節(jié)組織的炎性反應(yīng),圖15 關(guān)節(jié)組織病理檢查 各組小鼠于第21天給藥，第35天取關(guān)節(jié)，脫水脫鈣后行石蠟包埋切片，HE 染色。和PBS組（c,d）比較，CR2Crry治療組（7次）小鼠關(guān)節(jié)部位炎性細(xì)胞浸潤(rùn)均不明顯，滑膜增生輕微，無(wú)明顯軟骨破壞及骨浸潤(rùn)等。,a,b,c,d,近年補(bǔ)體研究進(jìn)展

61、 ----- 年齡相關(guān)性黃斑變性（AMD）,2005年4月《科學(xué)》三項(xiàng)獨(dú)立的研究發(fā)現(xiàn)了同一個(gè)基因 ：補(bǔ)體因子H (complement factor H)基因上兩個(gè)遺傳標(biāo)記（SNP)與白種人老年黃斑變性有很強(qiáng)遺傳相關(guān)性；變異使其攜帶者患AMD的風(fēng)險(xiǎn)增加了3到7倍。 2007年8月《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》 ：一個(gè)C3變異體與AMD顯著相關(guān) 。研究者指出：“這些發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)了我們對(duì)年齡相關(guān)性黃

62、斑退行性變遺傳學(xué)的認(rèn)識(shí)，并且為補(bǔ)體途徑在這種常見和嚴(yán)重疾病發(fā)病機(jī)理中起重要作用提供了結(jié)論性證據(jù)?！?,,患AMD后視力受損,正常視力,2007年9月美國(guó)和瑞典的兩個(gè)研究小組在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上發(fā)表論文，其分別獨(dú)立鑒定出兩個(gè)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎相關(guān)基因TRAF1和補(bǔ)體分子C5基因，這兩個(gè)基因負(fù)責(zé)控制人體內(nèi)與類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎相關(guān)的慢性炎癥過程。,近年補(bǔ)體研究進(jìn)展 ----- 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA）,2006年1

63、1月《Nature》雜志發(fā)表三篇集中在C3b結(jié)構(gòu)的研究文章，都主要是透過對(duì)C3b結(jié)構(gòu)的分析獲得對(duì)補(bǔ)體系統(tǒng)的了解。來(lái)自荷蘭烏特列支大學(xué)(Utrecht University)和美國(guó)賓州大學(xué)，Genetech公司，以及美國(guó)阿拉巴馬州大學(xué)的三支研究隊(duì)伍都從C3b結(jié)構(gòu)入手發(fā)現(xiàn)了補(bǔ)體系統(tǒng)的不正確激發(fā)，與包括關(guān)節(jié)炎、哮喘、紅斑狼瘡、自免疫心臟病和多發(fā)性硬化等疾病有關(guān)，這也是朝著設(shè)計(jì)操控補(bǔ)體系統(tǒng)的治療方法邁出了一步。,近年補(bǔ)體研究進(jìn)展

64、 ----- C3b分子結(jié)構(gòu)解析,新的補(bǔ)體受體 ---- CRIg,新的激活分子-----SIGN-R1,新的逃逸機(jī)制,第21屆國(guó)際補(bǔ)體大會(huì)于2006年10月23日在北京飯店召開，也是我國(guó)首次舉辦這一會(huì)議，由國(guó)際補(bǔ)體學(xué)會(huì)和衛(wèi)生部人才交流中心共同主辦，來(lái)自22個(gè)國(guó)家的近300名代表參加了本屆會(huì)議。此次舉行的第21屆國(guó)際補(bǔ)體大會(huì)是國(guó)際補(bǔ)體研究領(lǐng)域規(guī)模最大、水平最高的學(xué)術(shù)會(huì)議。補(bǔ)體是免疫反應(yīng)的重要角色：補(bǔ)體不僅能直接引

65、起免疫反應(yīng)，而且還是獲得性免疫被激活的重要中間物質(zhì)，在試驗(yàn)中，當(dāng)補(bǔ)體或其他天然免疫系統(tǒng)缺失后，即便是接觸相同的感染源，一些原本能夠發(fā)生的獲得性免疫也沒有了。因此，補(bǔ)體在人體免疫反應(yīng)中所起的作用，要比人們?cè)瓉?lái)想象的重要得多。補(bǔ)體抑制劑將進(jìn)臨床：過去幾年的一項(xiàng)重要研究就是尋找補(bǔ)體抑制劑，用它做成的新藥將有望通過抑制補(bǔ)體減輕缺血再灌注的損害。激活補(bǔ)體可能治腫瘤：引導(dǎo)補(bǔ)體攻擊腫瘤細(xì)胞，通過自然免疫抑制腫瘤生長(zhǎng)。,第22屆 國(guó)際補(bǔ)體大會(huì)于20

66、08年9月28日在瑞士巴塞爾舉行：rC3-1 用于治療罕見的慢性血液病陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥 (PNH)；針對(duì) C3 損耗的療法潛力已經(jīng)在黃斑變性、哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎以及自體免疫和炎性疾病中得到了驗(yàn)證。此外，C3 損耗還被證明是手術(shù)、移植以及癌癥治療的一種有效輔助療法。,第23屆 國(guó)際補(bǔ)體大會(huì)于2010年8月1日在美國(guó)紐約舉行：TT30 in PNH, TT32 in Heart Transplant, TT33 in Live