Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az immunglobulinok szerkezete és funkciója. Immunoglobulinok (glikoproteinek) Mobilitás alapján gamma-globulin Immunológiai funkció alapján antigén-specifikus.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Az immunglobulinok szerkezete és funkciója. Immunoglobulinok (glikoproteinek) Mobilitás alapján gamma-globulin Immunológiai funkció alapján antigén-specifikus."— Előadás másolata:

1 Az immunglobulinok szerkezete és funkciója

2 Immunoglobulinok (glikoproteinek) Mobilitás alapján gamma-globulin Immunológiai funkció alapján antigén-specifikus fehérjék B sejt membránban antigén felismerő receptor BCR – B sejt receptor Testfolyadékokban (pl. szérum) ellenanyagok, antitestek

3 Az immunoglobulin szerkezete Könnyű és nehéz láncok Diszulfid hidak –láncok közötti –láncon belüli C H1 VLVL CLCL VHVH C H2 C H3 kapocs régió szénhidrát komplement aktiváció Fc receptorhoz kötés Variabilis és konstans régiók Kapocs régió Domének –V L & C L –V H & C H1 - C H3 (C H4 pl. IgM) Oligoszaharid diszulfid híd

4 Ribbon structure of IgG

5 mIg = BCR

6 Az immunglobulinok enzimes hasítása segített a szerkezet és funkció sajátságainak vizsgálatában antigén- kötés komplement kötő hely placentális transzfer kötődés az Fc receptorokhoz

7 ANTIGÉNKÖTÉS

8 HIPERVARIÁBILIS RÉGIÓK nehéz lánc hipervariábilis régiója könnyű lánc hipervariábilis régiója nehéz lánc könnyű lánc

9 Az antigén determináns és az ellenenyag antigénkötő ”zsebe” közötti kölcsönhatás elve

10 Complementary Determining Region (CDR) oldallánok száma az Ig-ban Variábilitás (a különböző oldalláncok száma)

11 Az „Fab-lizozim” komplex röntgenkrisztallográfiás képe A különválasztott komponensek felszíni képe. Piros Piros szín jelzi az Fab-lizozim komplex kölcsönhatásban résztvevő oldalláncait.

12 Kötődés az Fc-receptorokhoz

13 komplex antigén ellenanyag kötődve a komplex antigénhez ellenanyag Effektor sejt aktiválás Effektor sejt aktiválás (A) A nagy affinitású Fc-receptor a sejt felszínén monomer Ig-t köt, mielőtt az antigénhez kapcsolódna. (B) A kis affinitású Fc-receptor a már multivalens antigénhez kapcsolódó Ig-ket köti meg.

14 Immunoglobulin fragmentek: Struktúra/Funkció összefüggések Fab –Ag kötés (valencia=1 monovalens) –Specificitást a V H és a V L domének határozzák meg Papain Fc Fab Fc –Effektor funkciók VHVH VLVL

15 Pepszin Fc peptidek F(ab’) 2 Immunoglobulin fragmentek: Struktúra/Funkció összefüggések F(ab’)2 –Antigén kötés bivalens! valencia=2 +

16 Miért szükséges az Fc régió? felismerni az antigént precipitálni az antigént (bivalencia!) blokkolni a toxinok vagy patogénnel asszociált molekulák aktív helyét (neutralizáció) blokkolni a gazda és a patogénnel-asszociált molekulák közötti kölcsönhatásokat az F(ab’) 2 fragmentum képes sejtekkel kapcsolatos gyulladásos és effektor funkciókat a komplement rendszer gyulladásos és effektor funkcióit fagocitózist és az azt követő antigén prezentációs folyamatokat de Fc régió hiányában nem képes aktiválni

17 OSZTÁLY/ALOSZTÁLY ANTIGÉNKÖTŐ HELY A H-lánc (nehézlánc) konstans régiójának típusai, eltérő aminosav szekvencia Ig osztályok: IgG, IgA, IgE, IgD, IgM; alosztályok: IgA1-2, IgG1-4 (könnyűlánc izotípusok: κ, λ) A H- és L-lánc variábilis (V) régióinak egyedi szekvencia variabilitása (klón-specifikus) (Ez felel a sokféle antigén specifikus megkötéséért!) A konstans szekvenciákban található allélikus változatok IgG – Gm allélek Egyeden belüli típusok Egyeden belüli különféle antigéneket felismerő változatok Egyedek közötti változatok

18 Humán Immunglobulin Osztályok IgG - gamma (  ) nehézláncok IgM - mü (  ) nehézláncok IgA - alfa (  ) nehézláncok IgD - delta (  ) nehézláncok IgE - epszilon (  ) nehézláncok könnyűlánc típusok kappa (  ) lambda (  ) Izotípusok!

19 Szabad IgM pentamer (”csillag”) Antigénhez kötött IgM (”rák”)

20 ELLENANYAGOK IZOTÍPUSAINAK JELLEMZÉSE 2.

21 Valencia: az antitestnek az antigénnel kialakított kapcsolatainak száma Affinitás: egy adott antigén és antigénkötő hely kapcsolatának erőssége Aviditás: az adott antitest összes kötőhelye affinitásainak „eredője” (nem az összege) sztérikus hatás Az ellenanyag-antitest kötődés jellemzése

22 Az anyatejben található IgA áthidaló szerepű! IgG IgM IgA SZÜLETÉS UTÁN anyatej IgA 0 100% (felnőtt) 33 év 2546 felnőtt 91 hónap anyai IgG SZÜLETÉS ELŐTT

23 Passzív anti-D IgG

24 Epitéliális sejt J C C S S S S C C S S S S C C ss A poli Ig receptor, a szekretoros IgA és a transzcitózis J C C S S S S C C S S S S C C ss J C C S S S S C C S S S S C C ss J C C S S S S C C S S S S C C ss A pIgR és az IgA internalizációja A pIgR elhasadása teszi lehetővé az IgA leválását, ami a továbbiak során ezt a receptor darabot mint – szekretoros fragmentumot hordozza J C C S S S S C C S S S S C C ss Az IgA és pIgR aktív folyamat révén vezikulákban átkerül az apikális felszínre A szubmukóza B sejtjei dimer IgA-t termelnek B A “poli Ig receptorok” (pIgR) az epiteliális sejtek bazolaterális felszínén találhatóak. Az itt található IgA (és IgM) ellenanyagokat szállítják az apikális felszínre bélrendszer, légzőrendszer nyálkahártya felszín

25 Az ellenanyag termelés az első és a második immunválasz során növekvő szérum ellenanyag titer hetek X-antigén első X-ellenes válasz X-antigén második X-ellenes válasz alacsony magas antigénfüggő x erősebb az első válasznál A B-sejt antigénnel való találkozásáig eltelt idő Az antigénnel való találkozás és a válasz csúcspontja között eltelt idő Az ellenanyagtermelés mértéke A termelt izotípusok Ellenanyag affinitás B-sejt típus Tulajdonság első válasz második válasz

26 szekunder válasz az A antigénnel szemben primer válasz az A antigénnel szemben ellenanyagszint napok primer válasz a B antigénnel szemben

27 Izotípusváltás a B-sejt fejlődése során

28 AZ ELLENANYAGOK EFFEKTOR FUNKCIÓI

29 OPSZONIZÁLÁS OPSZONIN NÉLKÜL OPSZONINNAL IDŐ fagocitózis

30 NEUTRALIZÁCIÓ sejtkárosodás sejtvédelem

31 NK CELL DEGRANULÁCIÓ Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity (ADCC) Az ellenanyag kötődis a sejtfelszíni antigénhez Az NK sejtek receptorai érzkelik a kötött ellenanyagokat Az Fc-receptor keresztkötések aktiválják az NK sejt ölőmechanizmusait A célsejt apoptózissal elhal nagyméretű patogén ellenanyaggal borítva Citotixikus granulumok tartalmának ürítése membránkárosodás és nekrózis a patogén puszulásához vezet

32 HÍZÓSEJT DEGRANULÁCIÓ ellenanyaggal „felfegyverzett” hízósejt IgE-k keresztkötése a kapcsolódó patogénen/allergénen keresztül patogén eliminálása (allergiás tünetek) degranuláció

33 MONOKLONÁLIS ELLENANYAGOK versus POLIKLONÁLIS ELLENANYAGOK

34 A POLIKLONÁLIS ELLENANYAG VÁLASZ Ag Immunszérum Poliklonális ellenanyag Ag B-sejt készlet Aktivált B-sejtek Ellenanyag termelő plazmasejtek Antigén-specifikus ellenanyagok (Több klón termékei!)

35

36 Monoklonális ellenanyagok - egyetlen B-limfocita klón termékei - homogének (antigénspecifitás, affinitás, izotípus) - humán szervezetben patológiás körülmények között (adott plazmasejt klón malignus szaporulata) - előnye a poliklonális ellenanyaggal szemben, hogy a meghatározott specificitású és izotípusú ellenanyagok nagy mennyiségben és azonos minőségben állíthatók elő (homogenitás, mind az affinitás, mind az izotípus, mind az antigén specifictás terén!) - Széleskörű, egyre növekvő terápiás felhasználás 1998: az első monoklonális törzskönyvezése az USA-ban 2007: gyógyszerként törzskönyvezett monoklonális antitest a piacon, >50 kipróbálás alatt)

37 Poliklonális ellenanyag Kis affinitású Monoklonális Ea. Nagy affinitású Monoklonális Ea. Felismert antigén determinánsok száma Több (gyakori keresztreakciók) Egy (de gyakori keresztreakciók) Legtöbbször egy Specificitáspolispecifikusgyakran polispecifikusmonospecifikus AffinitásVáltozó (többféle ellenanyag) kicsinagy Nem-spec. Immunglobulinok koncentrációja magasalacsony Előállítási költségalacsonymagas Standardizálhatóságnem, ill. nehézkesegyszerű Mennyiséglimitáltkorlátlan Gyakorlati felhasználhatóság módszer függőgyengekiváló A poliklonális és monoklonális ellenanyagok jellemzői

38 Monoklonális ellenenyagok felhasználási lehetőségei a klinikai gyakorlatban (későbbi szemináriumok témája is) DIAGNOSZTIKA Vércsoport meghatározás (anti-A, anti-B, anti-D ellenanyagokkal) Komplex antigén keverékek analizálása (szérum, liquor) Sejttípusokra jellemző markerek azonosítása Immunhisztokémia Limfómák tipizálása CD markerek segítségével TERÁPIA Sejtek elválasztása CD34+ csontvelői őssejtek gyűjtése autológ/allogén transzplantációhoz perifériás vérből Sejtfelszíni és oldott molekulák funkcionális vizsgálata Sejt aktiváltsági állapotának vizsgálata Célzott kemoterápia CD20+ B-sejtek elleni antitestek B-sejtes Non-Hodgkin limfómában Szervátültetés utáni kilökődés megakadályozása célzott T-sejt gátlással

39 Monoklonális antitestek, mint beadható gyógyszerek? Az egérben termelődő antitestek emberbe oltva - fajidegen fehérjeként - hatékony immunválaszt indukálhatnak. (ld. immunogenitást meghatározó tényezők – filogenetikai távolság!) Hogyan kerülhető meg a probléma?

40 A monoklonális antitestek evolúciója Egér / Patkány Kiméra Humán Humanizált

41 VÉDETT EGYÉN szérum ellenanyag Humán immunglobulin transzgenikus egér immunizálás egér monoklonális ellenanyagok immunizálás humán monoklonális ellenanyagok humanizált, egér monoklonális ellenanyagok Passzív immunizálás VESZÉLYEZTETETT EGYED Az immunrendszer nem aktiválódik Azonnal hat Átmeneti védelem/hatás Immunoglobulin lebomlás!

42 - Tumorterápia Lehetővé tették a célzott, szelektív kemoterápia következő lépcsőfokának elérését (Sejttípus-specifikus, de még mindig nem csak a malignus sejtekre specifikus!) -Immunszuppresszió Sejttípusra specifikus immunszuppresszió lehetősége Gyógyszerként alkalmazott monoklonális ellenanyagok

43 Monoklonális ellenanyagok a tumorterápiában 1.„Naked MAb”, nem konjugált antitest Anti-CD20 (rituximab – Mabthera/Rituxan, humanizált): B-sejtes Non-Hodgkin lymphoma Anti-CD52 (alemtuzumab – Mabcampath, humanizált): chronicus lymphoid leukaemia (3. vonalban, chlorambucil és fludara rezisztens esetekben) Anti-ErbB2 (trastuzumab – Herceptin, humanizált): emlőtumor Anti-VEGF (bevacizumab – Avastin, humanizált): colorectalis tu. (+ Lucentis!) Anti-EGFR (cetuximab – Erbitux, kiméra): colorectalis tu. (+ Vectibix, rekomb. humán!) 2.konjugált antitest Anti-CD20 + yttrium-90 izotóp (ibritumomab- Zevalin) Anti-CD20 + jód-131 (tositumomab – Bexxar, kiméra!)

44 Immunszuppresszív ellenanyagok 1. 1.Anti-TNF-α antitestek infliximab (Remicade): 1998 óta, kiméra adalimumab (Humira): 2002, rekombináns humán 2.Etanercept (Enbrel) – dimer fúziós fehérje, TNF-α receptor + Ig Fc-vég (Nem monoklonális antitest, csak Ig Fc-véget tartalmaz!) Anti-TNF-α terápia indikációi: Rheumatoid arthritis Spondylitis ankylopoetica (SPA - M. Bechterew) Plakkos psoriasis, arthritis psoriatica Crohn-betegség, colitis ulcerosa (általában - még - nem 1. vonal!)

45 Passzív immunizálás II. TípusAlkalmazás Intramuszkuláris (kis mennyiségben jut be, kevésbé hatékony) HBV-Ig; Varicella-Zoster-Ig; Anti-D profilaxis Intravénás (IVIG)Humorális immundefektusok (Bruton-féle agammaglobulinaemia; hypogammaglobulinaemiával járó variábilis és kevert immundefektusok ) Méreg elleni ellenanyagok (pl. kígyómarás) Anyatej! IgA

46 A szérum elektroforézise monoklonális fehérje jelenlétét mutatta ki, amely további vizsgálattal lambda-könnyűláncú IgG-nek bizonyult. normál szérum a beteg széruma Csontjainak röntgenvizsgálata nem mutatott ki rendellenességet. Semmilyen kezelést nem írtak elő. Esettanulmány (Myeloma multiplex)

47 1991 áprilisában a szérum IgG-szintje 4520 mg / dl volt, 1992 januárjában pedig már 5100 mg / dl novemberére az anémia fokozódott, a vörösvértestszám 3.0 x 10 6 /  l-re csökkent. Ugyanekkor fehérvérsejtjeinek száma 2600 /  l-re csökkent decemberében hirtelen fájdalmat kezdett érezni a felkarjában és erős fejfájása is volt. A koponya és a bal felkar röntgenfelvételein lyukszerű csontritkulások látszottak. Esettanulmány (Myeloma multiplex)

48 Melphalan- (metil-fenil-alanin-mustár), kortikoszteroid- és sugárkezelést kapott, aminek hatására tünetei javulni kezdtek áprilisában további kemoterápiára volt szüksége a szérum-IgG változatlanul magas szintje miatt. A kezelés hatására a szérum IgG szint 8200 mg / dl-ről 6000 mg / dl-re csökkent februárjában és májusában is pneumoniája volt. Sikeres antibiotikum kezelést követően e betegségéből teljesen felépült. A továbbiakban az anémia kezelésére időnként vérátömlesztésre volt szüksége, és esetenként csontfájdalomra panaszkodott. Szérum IgG-szintje 6200 mg / dl-es értéknél stabilizálódott. Bár egészségi állapota a jelen esettanulmány végén viszonylag stabil volt, a túlélés reménye viszont nagyon csekély maradt. Napjainkban már csontvelő transzplantáció alkalmazása is felmerül lehetőségként a myeloma multiplexben szenvedő betegek kezelése során. A myeloma fehérjéknek az immunológia történetében igen fontos szerepe volt. Ezek vizsgálatával azonosították a Bence-Jones fehérjét, az IgG alosztályokat az immunglobulin molekulák láncainak teljes aminosav-sorrendjét Esettanulmány (Myeloma multiplex)

49 A beteg szérum IgG-jét monoklonálisnak tekintették, mivel agarózgélen elektro- forézissel egy keskeny sávként vándorolt, s mivel lambda elleni antitestekkel reagált, kappa elleniekkel azonban nem. Milyen egyéb bizonyítékkal lehetne alátámasztani, hogy az illető IgG monoklonális? Az IgG-ről az is kimutatható, hogy egy bizonyos IgG-alosztályba tartozik, amely lehet IgG1, IgG2, IgG3 vagy IgG4. Továbbá, az is kimutatható, hogy ennek a bizonyos IgG-nek a keletkezése során egyetlen variábilis régió génátrendeződése következett be. A beteg anémiában (alacsony vörösvértestszám) és neutropéniában (alacsony fehérvérsejtszám) szenvedett. Mi volt ennek az oka? A csontvelőben a rosszindulatú plazmasejtek proliferációja kiszorította a vérsejt- prekurzorokat. A csontvelőben a hely limitálttá vált a plazmasejtek túltengése miatt. Kérdések

50 A betegség előrehaladtával a beteg fogékonnyá vált a pyogén fertőzésekre, pl. rövid idő alatt kétszer is pneumonia alakult ki nála. Mi az alapja ennek a fertőzésre való fogékonyságnak? Bár a szérum IgG-szintje erősen emelkedett volt, az ismeretlen specificitású, monoklonális eredetű IgG zömét a gyorsan szaporodó malignus myeloma sejtek termelték. Így a többféle antigént felismerni képes poliklonális IgG mennyisége elenyészővé vált a plazmasejt tumor kialakulása miatt és poliklonális agammaglobulinémia alakult ki, miközben a neutrofil granulociták száma <1000 /  l alá csökkent, aminek következtében gyengült az extracelluláris baktériumok elleni védekezés. A szérumban a monoklonális immunoglobulint paraproteinnek vagy M- komponensnek is nevezik (M=myeloma ). Elegendő-e az M-komponens kimutatása a myeloma multiplex diagnózisához? Nem. Az M-komponens a kor előrehaladtával is jelentkezhet. Az életük kilencedik évtizedében lévő egészséges emberek 10%-ában kimutatható. Ezt az állapotot jóindulatú monoklonális gammopátiának nevezik. A csontléziók és a csontvelőben lévő rosszindulatú plazmasejtek kimutatása szükséges a myeloma multiplex diagnózisához. A plazmasejtek egy másik malignus rendellenessége a Waldenström- féle makroglobulinémia, ami IgM szaporulattal jár, de a myeloma multiplextől eltérő, jobb indulatú megbetegedés.

51 Myeloma multiplexHealthy individual What happens with the B cells in myeloma multiplex?

52 B sejt tumorok

53 Kiegészítő információk

54 Terápiás monoklonális antitestek elnevezése A gyógyszerként használt monoklonális antitesteket generikus névvel (nem igényel tulajdonjogot) illetik. A nevezéktan sémáját a WHO határozza meg. A nevezéktan részei: Például:Abciximab  ab- + -ci(r)- + -xi- + -mab, egy kardiovaszkuláris megbetegedésekben használt monoklonális kiméra ellenanyag.Abciximab

55 -Muromonab-CD3 (OKT-3) egér IgG2a CD3 pan-T sejt antigén ellen, szervátültetést megelőzően vagy követően alkalmazott immunszupresszív kezelésre; ma már ritkán használják (fajidegen fehérje!); humanizált változatával I-es típusú diabetes mellitusban folynak vizsgálatok -Omalizumab (Xolair): IgE elleni humanizált IgG1k monoklonális antitest Ind.: allergiás asthma, Churg-Strauss szindróma -Daclizumab (Zenapax): IL-2 receptor elleni, humanizált antitest. Ind.: transzplantációt követően kilökődési reakció ellen, T-limfocita aktivitás gátlására -basiliximab (Simulect): mint daclizumab, de kiméra! -efalizumab (Raptiva): anti-CD11a, humanizált, ind.: psoriasis Immunszuppresszív ellenanyagok 2.

56 Regisztrált molekulárisan irányított szerek NévTípusTámadás- pont Indikáció Alemtuzumab (Mabcampath) Daclizumab (Zenapax) Basiliximab (Simulect) Rituximab (Rituxan/Mabthera) Trastuzumab (Herceptin) Gemtuzumab Ibritumomab (Y 90 ) Edrecolomab Gefitinib Imatinib Monoklonális Ab, humanizált Monoklonális IgG1, kiméra Monoklonális IgG1, humanized Monoklonális IgG4, humanized Calicheamicinnel konjugált Monoklonális IgG1, egér Monoklonális IgG2, egér EGFR-TKI KIT-TKI CD52 IL-2 R CD20 HER2/neu CD33 CD20 EpCAM EGFR TK TK CLL, CML rák, leukémia rák, limfóma emlő-, prosztatarák, NSCLC rák, leukémia rák, limfóma CRC NSCLC GIST, CML

57 Radio-immunotherápia Pl. Zevalin, Bexxar – monoklonális + izotóp Antibody-directed enzyme prodrug therapy (ADEPT) Az antitesthez enzimet kötnek, mely a később szisztémásan bevitt, ártalmatlan prodrug vegyületet lokálisan alakítja a citotoxikus, hatékony metabolittá Immuno-liposzómák Liposzómába csomagolt nukleotidok vagy gyógyszer célzása monoklonális antitestekkel (pl. tumorszuppresszor gének bevitele, szövetspecifikus génbevitel) Nem immunológiai célpontú manipulációk pl. abciximab (ReoPro): thrombocyta-aggregatio gátlása További lehetőségek monoklonális ellenanyagok felhasználására


Letölteni ppt "Az immunglobulinok szerkezete és funkciója. Immunoglobulinok (glikoproteinek) Mobilitás alapján gamma-globulin Immunológiai funkció alapján antigén-specifikus."

Hasonló előadás


Google Hirdetések