免疫學(xué)診斷技術(shù)的發(fā)展及趨勢.doc

免疫學(xué)診斷技術(shù)的發(fā)展及趨勢免疫學(xué)廣泛應(yīng)用于三大方面：傳染病預(yù)防：接種菌苗、疫苗，使機體主動產(chǎn)生免疫力.嚴重急性呼吸道綜合征（SARS）及艾滋病，終將有賴于疫苗的發(fā)明（詳見第二十五章）。疾病治療：包括腫瘤、慢性傳染病及超敏性疾病，可用抗體、細胞因子、體外擴增的免疫細胞及治療性抗原疫苗治療。免疫診斷：按抗原與抗體及T 細胞受體特異結(jié)合的原理；按抗原能活化特異的適應(yīng)性免疫應(yīng)答，發(fā)展起多種特異敏感的免疫學(xué)診斷方法，已廣泛用于ABO血型定型，傳染病診斷，妊娠確診等等天花曾是人類歷史上的烈性傳染病，是威脅人類的主要殺手之一。在歐洲，十七世紀中葉，患天花死亡者達30%。我國早在宋朝（十一世紀）已有吸入天花痂粉預(yù)防天花的傳說。到明代，即公元十七世紀七十年代左右，則有正式記載接種“人痘”，預(yù)防天花。從經(jīng)驗觀察，將沾有皰漿的患者的衣服給正常兒童穿戴，或?qū)⑻旎ㄓ虾蟮木植筐杵つニ槌杉毞?，?jīng)鼻給正常兒童吸入，可預(yù)防天花。這些方法在北京地區(qū)較為流行，且經(jīng)陸上絲綢之路西傳至歐亞各國，經(jīng)海上絲綢之路，東傳至朝鮮、日本及東南亞國家。英國于1721年流行天花期間，曾以少數(shù)犯人試種人痘預(yù)防天花成功，但因當時英國學(xué)者的保守，未予推廣。由于種“人痘”預(yù)防天花具有一定的危險性，使這一方法未能非常廣泛地應(yīng)用。然而，其傳播至世界各國，對人類尋求預(yù)防天花的方法有重要的影響。公元十八世紀后葉，英國鄉(xiāng)村醫(yī)生Jenner 觀察到?；加信６?，局部痘疹酷似人類天花，擠奶女工為患有牛痘的病牛擠奶，其手臂部亦得“牛痘”，但卻不得天花。于是他意識到接種“牛痘”可預(yù)防天花。為證實這一設(shè)想，他將牛痘接種于一8 歲男孩手臂，兩個月后，再接種從天花患者來源的痘液，只致局部手臂皰疹，未引起全身天花。他于1798年公布了他的論文，把接種牛痘“Vaccination”（拉丁語中，牛寫為Vacca），即接種牛痘，預(yù)防天花。在Jenner年代，人們?nèi)徊恢旎ㄊ怯商旎ú《靖腥舅?，而他在實踐觀察中，總結(jié)發(fā)現(xiàn)的種牛痘預(yù)防天花，既安全、又有效，是一劃時代的發(fā)明。接種牛痘在十九世紀初至中葉，在歐洲廣泛推廣?？傊?，在十九世紀以前，人們從經(jīng)驗得知接種人痘或牛痘，可獲得免疫力，預(yù)防天花，但對病原體及獲得免疫的道理卻全然不知。細胞免疫學(xué)的發(fā)展明確了T 及B 淋巴細胞經(jīng)表面受體識別抗原分子，受體與抗原結(jié)合的信號由細胞表面?zhèn)髦良毎藘?nèi)，導(dǎo)致基因活化，使細胞進行克隆擴增，并分化為效應(yīng)細胞，表達功能。接踵而來的問題是，外界抗原數(shù)目龐大，細胞的抗原識別受體的數(shù)目也必然龐大，如一個基因編碼一個受體分子，體內(nèi)不可能有如此龐大的基因數(shù)目。再則，細胞表面的信號，怎么才能傳入核內(nèi)？信號類型與活化的基因種類，及細胞功能之間是怎么聯(lián)系的？1975 年后分子生物學(xué)的興起，從基因水平揭示了B 細胞及T 細胞抗原識別受體（BCR，TCR）多樣性產(chǎn)生的機制；從分子水平闡明信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路、信號類型與細胞因子對細胞增殖和分化的作用及效應(yīng)機制；揭示出細胞毒性T 細胞致靶細胞發(fā)生程序性細胞死亡的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。這些研究不僅開創(chuàng)了分子免疫學(xué)，更使免疫學(xué)進展到以基因活化及分子作用為基礎(chǔ)，理解免疫細胞的生命活動與功能，理解細胞與細胞間及免疫系統(tǒng)與機體整體間的功能。免疫學(xué)的研究闡明并揭示出細胞生命活動的基本規(guī)律（如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、程序性細胞死亡、細胞分化發(fā)育等等），促進了醫(yī)學(xué)和整個生命科學(xué)的發(fā)展。本世紀伊始，以人類基因組計劃完成為標識，小鼠基因組序列測定亦已基本完成，病原體，如痢疾桿菌、結(jié)核桿菌、艾滋病毒（HIV）及最近的致嚴重急性呼吸道綜合征（SARS）的新型冠狀病毒的基因組序列均已測出。在進入后基因組時代的基本任務(wù)是研究功能基因在時空上的表達順序及其功能?；蚪M的揭示已成為免疫學(xué)發(fā)展的新動力，反向免疫學(xué)（reverse immunology）應(yīng)運而生，即以基因序列推測功能基因，再以生物試驗驗證闡明，這也加快了有效重組疫苗的研制，如成功制成新型的結(jié)核菌苗及更為有效的HIV 疫苗等。應(yīng)用cDNA 微陣列法（microarray）及蛋白組學(xué)，結(jié)合生物信息學(xué)，用于研究基因表達譜與細胞處于不同狀態(tài)（靜息、活化）下的功能特點，更深入理解免疫應(yīng)答機理。新世紀免疫學(xué)的研究，將更重視體內(nèi)的免疫細胞間在時間與空間的動態(tài)相互作用及功能表達，這種研究遠較體外試驗更為復(fù)雜，但更符合生理的、在整體調(diào)節(jié)下的實際情況。在免疫學(xué)技術(shù)上，創(chuàng)立的多種轉(zhuǎn)基因動物、基因敲除及缺陷動物都為體內(nèi)功能研究提供了基礎(chǔ)。免疫學(xué)的重要任務(wù)，仍為預(yù)防和治療傳染病。人類的多種疾病，如自身免疫病、超敏反應(yīng)、移植物排斥、腫瘤、多發(fā)性硬化、動脈粥樣硬化等均與免疫學(xué)相關(guān)。對于在發(fā)病上可能與免疫不直接相關(guān)的疾病，Alzheimers 病（老年性癡呆）及瘋牛病，亦可望以免疫學(xué)手段，清除有害致病蛋白，而得以治療。今后的免疫學(xué)防治，將以免疫應(yīng)答的特異性及免疫應(yīng)答的可調(diào)節(jié)性為根本，尋求有效的措施，而不損及整個機體的免疫功能。自然界生物物種間的共同進化，致使在人類間總會有新的傳染病發(fā)生的危險，如艾滋病及2002 年發(fā)生的SARS病，免疫學(xué)的使命是早期覺察和消滅傳染病。目前在人類的各個器官系統(tǒng)中，以免疫系統(tǒng)的組成及其功能研究最為清楚，今后，仍要以免疫細胞及免疫學(xué)方法為主要手段，研究并開發(fā)功能基因及功能蛋白，以防治疾病、提高健康、預(yù)防生物恐怖。在新的世紀中，免疫學(xué)對醫(yī)學(xué)及生命科學(xué)的發(fā)展，必將有更大貢獻。免疫學(xué)是人類與傳染病作斗爭過程中發(fā)展起來的。經(jīng)驗免疫學(xué)時期的杰出成就是受中國人種人痘影響，十八世紀末Jenner 發(fā)明牛痘苗預(yù)防天花，免疫（immunity）由此被正式提出。十九世紀后半期，病原菌的發(fā)現(xiàn)，從抗感染免疫研究，開始了科學(xué)免疫學(xué)時期， 經(jīng)歷一百年時間，免疫學(xué)才發(fā)展成為一門獨立的學(xué)科，揭示了免疫系統(tǒng)及免疫細胞的存在，揭示了免疫細胞的免疫應(yīng)答過程及其生物功能；闡明了免疫防衛(wèi)及免疫病理作用；認識經(jīng)免疫應(yīng)答及免疫耐受的兩種不同效應(yīng)，免疫系統(tǒng)執(zhí)行協(xié)調(diào)統(tǒng)一的生理功能等等免疫學(xué)的基本問題。上世紀七十年代后期，借助于各學(xué)科，尤其是分子生物學(xué)發(fā)展的成就，使免疫學(xué)發(fā)展現(xiàn)代免疫學(xué)時期，即以基因、分子、細胞、整體的不同的互為基礎(chǔ)的層次上，研究免疫細胞生命活動基本規(guī)律的機制，使細胞活化、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細胞凋亡、細胞活動的生物活性調(diào)節(jié)分子、細胞分化發(fā)育等根本問題得以深入理解。從而開拓了認識生命奧秘的諸多重要途徑，推動了生命科學(xué)的發(fā)展，免疫學(xué)自身也發(fā)展成為生命科