第八章 免疫检测与防治
随着免疫学理论和生物学技术的不断发展与完善，其成果已广泛运用在临床医学的多个领域，包括疾病的诊断、预防、治疗以及利用免疫学理论来阐明某些疾病的发生机制和发展规律。
第一节 免疫学预防
免疫预防是用人工方法将抗原或抗体等生物制剂或免疫活性物质注入机体，使机体获得特异性免疫力的方法，包括人工主动免疫和人工被动免疫两种。
表8-1人工主动免疫和人工被动免疫区别
| 项目 | 人工主动免疫 | 人工被动免疫 |
| 接种物质 | 抗原 | 抗体、细胞因子等 |
| 生效时间 | 1~4周 | 立即 |
| 维持时间 | 数月～数年 | 2～3周 |
| 主要用途 | 预防 | 治疗和紧急预防 |
一、人工主动免疫
人工主动免疫是用人工接种的方法给机体注射抗原性物质（疫苗或类毒素），使机体免疫系统因受抗原刺激产生特异性免疫应答而获得免疫力的方法。用于人工主动免疫的生物制品称为疫苗。此种免疫应答出现较晚，接种后1~4周才能产生，维持时间较长可达半年至数年，故多用于疾病的预防。
1. 死疫苗 用物理或化学方法将病原微生物杀死而制成的制剂，称死疫苗或灭活疫苗。死疫苗在机体内不能生长繁殖，对人体免疫作用弱，为获得强而持久的免疫力，必须多次注射（2～3）次，用量较大，接种后反应亦大。但死疫苗稳定，易保存，无毒力回复突变危险。如乙型脑炎疫苗、狂犬疫苗等。
2. 减毒活疫苗 用人工变异或直接从自然界筛选出来的毒力高度减弱、或由基本无毒的活病原微生物制成，称活疫苗，或减毒活疫苗。减毒活疫苗在机体可生长繁殖，如同轻型感染，故只需接种一次，用量较小，接种后不良反应亦小。另外，某些活疫苗经自然途径接种后还可产生sIgA，发挥粘膜免疫保护作用。活疫苗的缺点是稳定性较差，不易保存，有毒力回复突变可能，故制备和鉴定必须严格。如卡介苗、脊髓灰质炎疫苗等。
3. 类毒素 用0.3%～0.4%甲醛处理外毒素，使其失去毒性，保留抗原性，即成类毒素。如白喉类毒素、破伤风类毒素等。类毒素常与死疫苗混合使用，如白喉类毒素、破伤风类毒素及百日咳杆菌联合制成的百白破疫苗。
4. 新型疫苗 现代分子生物学、免疫学、生物化学的理论与技术的迅速发展，为新型疫苗的研制提供了有力支持。主要包括：①亚单位疫苗：去除病原体中与诱导保护性免疫无关的组分，保留有效抗原组分制成的疫苗。②合成肽疫苗：是根据有效免疫原的氨基酸序列，设计合成的免疫原性多肽。③结合疫苗：将细菌荚膜多糖水解物连接于白喉类毒素，为细菌荚膜多糖提供蛋白质载体，使其成为Ｔ细胞依赖性抗原。结合疫苗能引起Ｔ细胞和Ｂ细胞的联合识别，获得较好的免疫效果。④基因工程疫苗：利用基因工程技术生产的重组抗原疫苗、重组载体疫苗和DNA疫苗等。
二、人工被动免疫
人工被动免疫是给人体注射含有特异性抗体的免疫血清、细胞因子或免疫细胞等制剂，使机体获得特异性免疫力的方法。此方法获得免疫力快，维持时间短，多用于疾病的治疗或紧急预防。
1. 抗毒素 是将类毒素免疫马，取其血清分离纯化而成，主要用于治疗和紧急预防外毒素所致疾病。如白喉、破伤风、气性坏疽、以及肉毒杆菌引起的食物中毒等。
2. 人丙种球蛋白和胎盘球蛋白 人丙种球蛋白是正常人血浆提取物，含IgG和IgM；而胎盘丙种球蛋白则是从健康孕妇胎盘血液中提取的，主要含IgG。由于多数成人已隐性或显性感染过麻疹、脊髓灰质炎和甲型肝炎等传染病，血清中含有相应抗体。因此，这两种丙种球蛋白可用于上述疾病潜伏期治疗或紧急预防，以达到防止发病、减轻症状或缩短病程的目的。
三、计划免疫
计划免疫是指根据某些传染病的疫情监测和人群免疫状况分析，按照规定的免疫程序有计划地进行人群免疫接种，以提高人群免疫水平，达到控制以至消灭相应传染病的重要措施（表9-2）。
表9-2我国推荐的小儿计划免疫程序表
| 出生后时间 | 接种疫苗 | 出生后时间 | 接种疫苗 | ||
| 出生时 | 卡介苗、乙型肝炎疫苗１ | 6个月 | 乙型肝炎疫苗３ | ||
| 1个月 | 乙型肝炎疫苗２ | 8个月 | 麻疹疫苗 | ||
| 2个月 | 三价脊髓灰质炎疫苗１ | 1.5～2岁 | 百白破混合制剂４ | ||
| 3个月 | 三价脊髓灰质炎疫苗２ 百白破混合制剂１ | 4岁 | 三价脊髓灰质炎疫苗 | ||
| 4个月 | 三价脊髓灰质炎疫苗３、百白破混合制剂２ | 7岁 | 卡介苗、麻疹疫苗、白喉、破伤风二联类毒素 | ||
| 5个月 | 百白破混合制剂３ | 12岁 | 卡介苗（农村） | ||
第二节 免疫学治疗
免疫治疗是利用免疫学原理，针对疾病的发生机制，人为地调整机体的免疫功能，达到治疗目的所采取的措施。现已研制出多种新型生物和非生物制剂，用于某些传染病、自身免疫病、抗移植物排斥和恶性肿瘤的治疗。
1. 治疗性疫苗 合成肽疫苗、重组载体疫苗、DNA疫苗、肿瘤抗原致敏的细胞疫苗等多种疫苗可作为感染性疾病和肿瘤的治疗性疫苗。
2. 抗体 用传统方法免疫动物制备的含大量多克隆抗体的动物血清，可用于多种疾病的临床治疗。单克隆抗体临床的应用也已从实验诊断方面发展到体内的疾病治疗。基因工程抗体更具有免疫原性低、分子量小、穿透力强、容易进入局部等优点。目前已有许多单克隆抗体或基因工程抗体应用于肿瘤、自身免疫病及感染性疾病的治疗。
3. 细胞因子制剂
（1）外源性细胞因子治疗：通过增加患者体内细胞因子水平，发挥细胞因子的生物学作用，达到治疗疾病的目的。目前重组细胞因子已用于肿瘤、感染、造血障碍等疾病的治疗。
（2）细胞因子拮抗疗法：该法的原理是通过抑制细胞因子的产生、阻止细胞因子与相应受体或阻断结合后的信号转导，阻止细胞因子发挥生物学效应。
4. 过继免疫 过继免疫治疗是指将对疾病有免疫力的供者的免疫效应物质转移给其他个体，或自体细胞经体外处理后回输自身，以发挥治疗的作用。过继免疫治疗为肿瘤的生物治疗开创了新的领域，尤其在消除肿瘤转移病灶方面，有明显优势。此法还可用于治疗再生障碍性贫血、白血病、自身免疫性疾病和某些免疫缺陷病等。
5. 生物应答调节剂和免疫抑制剂
（1）生物应答调节剂：是指具有促进或调节免疫功能的制剂，通常对免疫功能正常者无影响，而对免疫功能异常者，特别是免疫功能低下者有促进作用或调节作用。目前已广泛用于肿瘤、感染、自身免疫性疾病及免疫缺陷病的治疗。
（2）免疫抑制剂：是一类抑制机体免疫功能的生物制剂或非生物制剂，主要用于移植排斥反应、超敏反应性疾病和自身免疫性疾病的治疗。但使用不当可导致机体免疫功能下降，引发严重感染，并可能增加肿瘤发生率。
第三节 免疫学诊断
随着学科间的相互渗透，免疫学涉及的范围不断扩大，新的免疫学检测方法层出不穷。应用免疫学理论设计的一系列测定抗原、抗体、免疫细胞及其分泌的细胞因子等的检测方法广泛应用于临床疾病的诊断。
一、抗原或抗体检测
抗原与相应抗体相遇可发生特异性结合，并在外界条件的影响下呈现某种可见反应，如凝集或沉淀，藉此可用已知抗原(或抗体)检测未知抗体(或抗原)。
（一）抗原抗体反应的特点
1. 特异性 抗原只能与其对应的抗体发生专一性结合称为特异性，这是所有抗原抗体检测的基础。
2. 可逆性 抗原抗体主要以非共价方式结合，结合后形成的复合物在一定条件下（如温度、酸碱度、离子等）可发生解离，回复抗原抗体的游离状态。解离后的抗原和抗体仍保持原有的性质。
3. 比例性 抗原与抗体的结合能否出现肉眼可见的反应，取决于两者的比例。若比例合适，则可形成大的抗原抗体结合物，出现肉眼可见反应现象；反之，虽能形成结合物，但体积小，肉眼不可见或不易检测。
4. 阶段性 抗原抗体反应可分为两个阶段。第一阶段是抗原抗体的特异结合阶段，此阶段仅需几秒到几分钟、尚无可见反应；第二阶段为可见反应阶段，需数分钟、数小时乃至数日，受各种因素影响。
（二）抗原抗体反应的主要影响因素
1. 电解质 抗原抗体反应时必须有适当的电解质存在才能出现可见反应。试验中常用0.85%的NaCl溶液作为稀释液，以提供适当浓度的电解质。
2. 温度 适当的温度可增加抗原与抗体分子碰撞的机会，加速结合物体积的增大，一般而言温度越高，形成可见反应的速度越快，但过高则会使抗原或抗体变性失活，影响试验结果。一般在37°C下进行试验。
3. 酸碱度 抗原抗体反应的最适酸碱度为pH6~8，pH过高或过低都将直接影响抗原或抗体的理化性质。
（三）常用抗原抗体检测方法
抗原抗体反应种类多样，基本类型主要有凝集反应、沉淀反应、中和反应、免疫标记技术等。
1. 凝集反应 细菌、细胞等颗粒性抗原与相应抗体结合，在一定条件下，出现肉眼可见的凝集物，称为凝集反应。
（1）直接凝集反应：颗粒性抗原本身直接与相应抗体反应出现的凝集现象，分玻片法和试管法。玻片法为定性试验，常用于细菌菌种和血清型的鉴定，以及ABO血型的测定。试管法为半定量试验，根据抗原抗体结合后出现可见反应的程度来判断抗体效价，如诊断伤寒、副伤寒的肥达反应。
（2）间接凝集反应：将可溶性抗原包被在颗粒型载体上，再与相应抗体反应，出现颗粒凝集物称为间接凝集反应。常用的载体有红细胞、聚苯乙烯胶乳颗粒、活性炭等。
2. 沉淀反应 可溶性抗原与相应抗体结合，在一定条件下，形成肉眼可见的沉淀物，称为沉淀反应。根据检测方法的不同可分为液体内沉淀试验、凝胶内沉淀试验、免疫电泳技术三大类。
（1）液体内沉淀试验：利用可溶性抗原与相应抗体在特殊缓冲液中反应，比例合适时形成一定大小的抗原-抗体复合物，出现肉眼可见的沉淀物或光学仪器可检测的浊度。可分为絮状沉淀试验和免疫比浊试验。
（2）凝胶内沉淀试验：是利用抗原和抗体在凝胶内扩散，形成浓度梯度，在抗原抗体相遇且比例适当的位置形成肉眼可见的沉淀线。可分为单向免疫扩散试验和双向免疫扩散试验。
（3）免疫电泳技术：是将凝胶内沉淀试验与电泳技术相结合发展而来的检测技术，此技术大大加快了沉淀反应的速度且提高了检测的敏感度。
3. 免疫标记技术 免疫标记技术是利用酶、放射性核素、荧光素、化学发光物质、金属致密物等示踪剂标记已知的抗原或抗体，通过检测抗原抗体复合物，间接地检测抗原或抗体的一类方法。免疫标记技术是目前应用最广泛的免疫学检测技术。
（1）荧光免疫技术：以荧光素作为标志物与已知抗体结合成为荧光抗体，检测待检标本中的未知抗原，用荧光显微镜观察抗原-抗体复合物所呈现的荧光，借此对待测抗原进行定性或定位。此技术常用于感染性疾病的诊断，也可用于自身抗体的检测。
（2）放射免疫技术：用放射性核素标记抗原（抗体），与相应抗体（抗原）反应后，通过测定抗原-抗体复合物的放射活性判断结果的方法。具有高敏感度，高特异性，样品和试剂用量少等优点，但环境和人体具有潜在的放射性污染的危害。
（3）酶免疫技术：将抗原-抗体反应的特异性与酶对底物高效催化作用结合起来，酶作用于底物后显色，以颜色变化来判断试验结果。常用的方法有酶联免疫吸附试验（图9-2）和免疫组化技术。酶联免疫吸附试验是酶免疫技术中应用最广的技术，敏感性高，操作简便，程序规范，稳定性高，目前临床多用于检测血液、体液中多种病原体的抗原或抗体、微量蛋白成分、细胞因子等。
二、免疫细胞及其功能检测
检测淋巴细胞的数量与功能是观察机体免疫状态的重要手段，有助于判断某些疾病的病程变化、疗效和预后，为制定疾病治疗方案提供依据。
（一）T细胞功能测定
1. T细胞总数与亚群 应用T细胞表面分子的相关抗体在流式细胞仪或荧光显微镜下检测T细胞总数及CD4+和CD8+T细胞亚群，此为评价细胞免疫功能的重要指标。
2. T细胞功能 T细胞功能检测的方法很多，较为常用的有淋巴细胞增殖反应、细胞毒试验、皮肤试验等。
（1）淋巴细胞转化试验：T细胞在体外受特异性抗原(旧结核菌素等)或有丝分裂原（PHA、ConA等)刺激后，能转化为体积较大、代谢旺盛且能进行分裂的淋巴母细胞。淋巴细胞增殖功能的测定可采用形态学方法、3H-TdR掺入法、MTT法等。
（2）细胞毒试验：CTL是细胞免疫应答的主要效应细胞，对靶细胞有直接杀伤作用。通过细胞毒试验测定CTL的杀伤活性，可作为了解机体细胞免疫功能和探索疾病机制的重要方法之一。
（二）B细胞功能检测
1. B细胞总数与亚群 应用抗B细胞特异性表面标志的抗体，借助免疫荧光或流式细胞术检测B细胞的总数和亚群，主要用于判断原发性或继发性免疫缺陷患者体液免疫功能。
2. B细胞功能 B细胞受丝裂原刺激后，分裂增殖，孵育一定时间后检测抗体形成细胞的数目。体液免疫功能受损的病人对刺激的反应降低，活化的B细胞数显著减少。此外，还可用溶血空斑试验检测机体细胞抗体的能力。
（三）其他免疫细胞功能测定
吞噬细胞的功能测定可通过检测吞噬率和吞噬指数来评价。NK细胞活性测定的方法有放射性核素释放法、酶释放法等。
三、细胞因子的检测
1. 免疫学测定法 制备细胞因子单克隆抗体或特异性抗血清，利用抗原-抗体特异性反应的特性，采用免疫学技术定量检测细胞因子。常用方法有酶联免疫吸附法、放射免疫测定法、免疫印迹法等。
2. 生物活性测定法 可根据细胞因子的生物学活性选用相应的试验系统，包括细胞增殖法、直接杀伤法、保护细胞免受病毒致病变法等。
3. 分子生物学检测法 常用聚合酶链反应（PCR）、原位杂交、斑点杂交等方法检测特定细胞因子的基因表达，从而推算细胞因子合成量。
