第四节医学上重要的抗原

一、异种抗原

通常异种抗原的免疫原性比较强，容易引起较强的免疫应答。与医学有关的异种抗原主要有以下几类。

病原微生物
细菌、病毒和其他微生物都是良好的抗原。微生物虽然结构简单，但抗原结构却很复杂，是多种抗原的复合体。它们在引起机体感染的同时，也会诱导机体产生特异性免疫应答和抗感染的能力。因此用病原微生物制成疫苗作预防注射，可提高人群免疫力，控制传染病流行。也可根据病原微生物抗原的特异性，用免疫学方法鉴定由患者体内分离出的病原微生物，或测定患者血清中特异性抗体，以帮助诊断传染病。
细菌外毒素和类毒素
有些细菌在生长繁殖过程中，向菌体外分泌有毒的物质，称为外毒素。外毒素是蛋白质，毒性很强，抗原性也很强。外毒素经0.3%～0.4%甲醛处理后，失去毒性，但仍保留抗原性，成为类毒素。外毒素和类毒素均能刺激机体产生抗体，该抗体能中和毒素，阻止毒素与敏感细胞结合，避免机体中毒，这种抗体称为抗毒素。常用于免疫预防的类毒素有白喉类毒素和破伤风类毒素等。
动物血清和抗毒素
常用的各种抗毒素，是将类毒素免疫动物（常用马）制备的免疫血清或精制抗体，将这种动物来源的抗毒素注入人体，可发挥两重性作用，既可中和相应外毒素，起到防治疾病的作用，又可作为异种动物蛋白，能刺激人体产生抗马血清蛋白的抗体。当再次接受马血清制成的抗毒素注射时，可能发生过敏性休克，严重者可致死亡，所以在临床应用抗毒素前必须做皮肤过敏试验。
异嗜性抗原
在不同种属动物、植物和微生物之间存在的共同抗原称为异嗜性抗原，它们之间有广泛的交叉反应性。异嗜性抗原首先由Forssman发现，故又称Forssman抗原。他将豚鼠多种脏器制成的悬液用于免疫家兔，所得抗体除能与豚鼠的相应脏器抗原反应外，还可凝集绵羊红细胞。

有些病原微生物与人体某些组织细胞间有共同抗原，是引起自身免疫性疾病的原因之一。如A群溶血性链球菌细胞壁的多糖类抗原与心瓣膜的糖蛋白有共同抗原，链球菌蛋白质抗原（M蛋白）与心肌成分有共同抗原，因此感染该菌可引起风湿性心脏病；A群链球菌与肾小球基底膜也有共同抗原，感染该菌后可引起急性肾小球肾炎；大肠杆菌O14的脂多糖与人结肠黏膜有共同抗原，现认为感染该菌与溃疡性结肠炎的发病有关。

临床上辅助诊断也常借助于异嗜性抗原。如引起原发性非典型肺炎支原体与MG链球菌间有异嗜性抗原；引起斑疹伤寒的立克次体与变形杆菌某些菌株间也有异嗜性抗原；传染性单核细胞增多症（EB病毒引起）患者血清中可出现使绵羊红细胞凝集的异嗜性抗体。因此可采用异嗜性凝集反应协助诊断相应疾病。

二、同种异型抗原

由于遗传基因的差异，同种不同个体间有多种不同抗原。如人类的ABO和Rh血型抗原等，ABO血型不符的个体间相互输血，可引起严重输血反应；如母亲为Rh阴性，胎儿为Rh阳性，可引起流产和新生儿溶血。人类主要组织相容性抗原是有核细胞膜上的蛋白抗原，除同卵双生者外，不同个体组织的相容性抗原不全相同，在器官移植时，为防止过强的移植排斥反应，应进行组织配型，以选择供者与受者主要组织相容性抗原相近者。

三、自身抗原

能诱导机体发生免疫应答的自身物质称为自身抗原。正常情况下免疫系统对自身物质不作为抗原来对待，表现为自身耐受，但在一定条件下自身物质也能发生免疫应答，引起自身免疫性疾病。

隐蔽的自身抗原
有些自身物质在正常情况下与机体的免疫系统相隔绝，称为隐蔽抗原。因外伤、感染或手术不慎等原因，使隐蔽抗原进入血流成为自身抗原，则可引起自身免疫性疾病。如甲状腺球蛋白释入血流，引起变态反应性甲状腺炎；眼葡萄膜色素抗原释放，引起交感性眼炎；精子抗原可引起男性不育等。
修饰或变性的自身抗原
正常情况下自身物质对自身无抗原性，但在病原微生物感染、电离辐射或化学药物等影响下，自身成分的分子结构有时可发生改变，破坏原有抗原决定簇或形成新的决定簇成为自身抗原，从而刺激机体引起自身免疫性疾病。如有些患者服用甲基多巴后，可使红细胞抗原发生改变，引起自身免疫性溶血性贫血；有些患者服用安基比林后，引起白细胞抗原结构改变，导致白细胞减少。
自身正常物质
正常情况下，机体对自身正常物质不发生免疫应答反应，若体内淋巴细胞异常，则不能识别自己与非己，造成对自身正常物质出现免疫应答，由此也可引起自身免疫性疾病。

四、变应原

变应原是引起超敏反应的抗原。变应原种类甚多，完全抗原有鱼、虾、蛋、乳制品、植物花粉、动物皮毛等；半抗原有胺类、青霉类等药物，油漆、塑料等化学物质。它们与体内蛋白结合，以半抗原为决定簇，蛋白质为载体获得免疫原性，可引起超敏反应。变应原能否引起超敏反应，与机体遗传因素有关，患者多有家族史，为常染色体显性遗传。

五、肿瘤抗原

肿瘤抗原（tumor antigen）是指细胞在癌变过程中出现的新抗原物质的总称。正常基因调控异常或病毒基因整合均可诱发正常细胞癌变，从而表达正常细胞没有或含量极低的某些蛋白质，即肿瘤抗原。肿瘤抗原在肿瘤的发生、发展及诱导机体抗瘤免疫效应中起重要作用，亦可作为肿瘤免疫诊断和免疫治疗的靶分子。肿瘤抗原根据其特异性可分为两大类。

肿瘤相关抗原（tumor associated antigen，TAA）
指无严格的肿瘤特异性，即非肿瘤细胞所特有，正常细胞也可表达的抗原，但在细胞癌变时体内含量明显增多。TAA有两类：
① 与肿瘤有关的病毒抗原：人类某些肿瘤与病毒有密切关系，如鼻咽癌组织中有EB病毒基因及抗原，宫颈癌细胞内有人类单纯疱疹Ⅱ型病毒基因及抗原，这些肿瘤患者血清中能测到较高滴度的相关病毒抗体；
② 与肿瘤有关的胚胎性抗原：有些肿瘤细胞能产生胚胎时合成的大分子物质，即胚胎性抗原。与人类肿瘤有关的胚胎性抗原种类较多，临床上最有意义的是甲胎蛋白（AFP），它原是胎儿肝细胞合成的一种糖蛋白，胚胎6周即出现，14～16周达高峰，出生后至成人血清中AFP含量极微，低于20 ng/ml。在原发性肝癌患者血清中AFP高达30 ng/ml，孕妇及其他肿瘤患者血清中AFP含量可增加，但很少超过100 ng/ml。目前AFP检测已广泛用于原发性肝癌的诊断和普查。
肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen，TSA）
指仅表达于肿瘤细胞表面的抗原。机体免疫系统能将其识别为异己，并进行排斥。近年来应用异种血清、单克隆抗体及分子生物学、TCR等技术已分离鉴定出许多人类肿瘤特异性抗原，其中有些抗原的结构已基本清楚。

此外，有些物质同抗原一起或预先注入机体，能增强机体对该抗原的免疫应答能力，这些物质被称为免疫佐剂。常用的佐剂有细菌脂多糖、氢氧化铝、明矾、植物油、矿物油（如弗氏佐剂）、分枝杆菌（如结核分枝杆菌、卡介苗）等。佐剂可使免疫原性微弱的物质成为有效的抗原，提高抗原的免疫应答能力。

第四节 医学上重要的抗原