人血免疫球蛋白

人血免疫球蛋白(human immunoglobulin)是从健康人血浆中提取出来的具有抗体活性的球蛋白。
40年代用电泳将球蛋白按迁移率分为甲(α)、乙(β)及丙(γ)三种，并发现后者含有多种抗体，故免疫球蛋白制剂多被称为“丙种球蛋白”。60年代以后，发现免疫球蛋白有5类(IgG,IgM,IgA,IgE及IgD)，而且在电泳中并非都在γ范围(图1)，故血制剂“丙种球蛋白”一词渐被“免疫球蛋白”代替。

图1 免疫球蛋白的电泳分布

IgG在电泳中分布于从α₂到γ₂的很长一段范围内。它由两对肽链构成： 一对较长，各有420～440个氨基酸残基，称为重链(H)；一对较短，各有212～214个氨基酸残基，称为轻链(L)。四条链由共价键和非共价键 （二硫键）连在一起，构成一个分子量约160,000的球蛋白 (图2)。肽链由基本单位组成，各基本单位有不同的功能，故又称“功能区”。重链有4个功能区，从N端起依次称为

VH,CH1,CH2和CH3；轻链有两个功能区，分别称为V2和C₂ (图2a); VH和VL的氨基酸序列是高度可变的，故称“可变区”； CL、CH1、CH2和CH3变化很少，故称“恒定区”。VH及VL共同构成免疫球蛋白抗体功能部位（与相应抗原结合的部位），因其氨基酸序列高度可变，故可产生不同的抗体专一性。恒定区的各功能单位则决定各类免疫球蛋白的抗原性并具有许多生物活性。(图3)因为这部分肽链的氨基酸构造恒定，故各类免疫球蛋白的抗原性和生物活性也是稳定的。

图3 免疫球蛋白分子结构与功能区

C: 不变区 H: 重链 L: 轻链 V: 可变区

不同的蛋白酶可将IgG水解成不同的碎片。木瓜酶在连接重链的二硫键的前方切断重链，故产生三个碎片：两个Fab及一个Fc。胃酶在二硫键的后方切断重链，故产生两个碎片：F(ab′)2和Fc。(图2)^Fab及F(ab′)₂都有抗体活性，能与相应的抗原结合，但Fab只能结合一个抗原，而F(ab′)2能结合两个抗原。切掉Fc的IgG，失去许多重要的生物活性，成为功能不全的抗体。
天然状态的IgG在体内以单体的形式存在，离体后经受某种处理，常形成聚合体。
IgG有4个亚类(IgG₁、IgG₂、IgG₃及IgG₄)，其分子结构、抗原性和生物活性均有一定区别。IgG还有许多基因型。免疫球蛋白一批制剂常是成百、成千甚至成万个供者的血浆混在一起制造的，故都含有各种亚类和基因型。
免疫球蛋白在浆细胞和B淋巴细胞中合成，然后分泌到淋巴和血液中，最多的是IgG，约占75%;IgA和IgM分别约占15%和10%;IgE和IgD只有微量。IgG每天每千克体重合成和代谢约33mg，受到抗原刺激后还会加速合成。它的半寿期16～29天，平均23天。正常人血浆免疫球蛋白含量个体差异和波动都很大，一般在600～1,600mg/dl之间。先天性免疫缺陷、骨髓干细胞再生不良，或病人接受化疗、放疗，淋巴细胞减少可造成免疫球蛋白缺乏症，但一般不低于200mg/dl。无显著影响。严重缺乏则可使抵抗力降低，容易发生感染。
制剂
正常免疫球蛋白 正常免疫球蛋白是从大批混合的健康人血浆或健康产妇的胎盘或胎盘血中提取出来的免疫球蛋白；如用后一种原料制造，制品的质量应与用正常血浆制造者相同，不得含有正常血浆所没有的成分 (激素、酶类、胎盘组织蛋白等)。我国用于常规生产的方法为盐析、利凡诺沉淀和冷乙醇法；世界上大规模的工业化生产中，以cohn冷乙醇法或其改良法应用最广。我国用胎盘或胎盘后血制造者为5%每支3ml。可加甘氨酸作为保护剂，还可加适宜的防腐剂。液体制剂在2～8℃保存，效期三年。(我国用胎盘或胎盘后血制造者，效期2年半)免疫球蛋白，特别是用胎盘或胎盘后血制造者，在液体状态保存常可发生自然裂解，故最好制成冻干制剂。冻干制剂，一般每支500mg，可在25℃以下的常温保存，效期5年。
特异免疫球蛋白 特异免疫球蛋白的制造方法与正常免疫球蛋白相同，但所用原料为含有特异抗体的血浆。这种血浆可从正常人群中筛选血中含有某种抗体并达到一定滴度的供者或给供者进行人工免疫而获得。
若干种已普遍制造和应用的特异免疫球蛋白已由WHO规定了最低效价要求：
❶破伤风免疫球蛋白，50IU/ml;
❷麻疹免疫球蛋白，50IU/ml;
❸狂犬病免疫球蛋白，50IU/ml;
❹牛痘免疫球蛋白，500IU/ml;
❺Rho(D)免疫球蛋白，50IU/ml:
❻乙肝(^HBsAg)免疫球蛋白，尚无正式标准，但一般不应低于50～100IU/ml。还有一些药厂制造风疹、水痘、腮腺炎、百日咳等免疫球蛋白，尚无统一的效价标准。
静脉注射用免疫球蛋白 (IVIG) 按制造方法可分为三大类：
❶蛋白酶水解，全部或部分球蛋白分子被降解为碎片；
❷化学方法处理，较温和地改变了分子结构；
❸高度纯化，去除聚合体并防止单体再发生聚合。现在生产供应者有以下制剂：
(1) 胃酶水解IVIG:用胃酶进行适度的水解，将IgG分解为F(ab′)2及Fc(图2)。这种IVIG抗体功能不全，而且与抗原的结合力减弱，更大的缺点是体内半寿期大大缩短(仅1～2天)，故已很少应用。
(2)纤溶酶水解IVIG: 纤溶酶对IgG的水解作用与木瓜酶近似，但不完全相同。这类IVIG比胃酶水解者功效较好，半寿期较长，但不如完整的IgG。目前供临床使用的IVIG以这类制剂最多； 我国用胎盘或胎盘后血制造的IVIG系利用原已含于血中的蛋白酶，在一定条件下使IgG“自然裂解”到一定程度而得，故亦属此类。
(3) pH4 IVIG:这种IVIG的抗体功能基本完整，半寿期比正常IgG略有缩短。目前主要是瑞士红十字会和Sandoz药厂用这种方法生产IVIG。据报告，疗效甚好，副作用很少。
(4) β丙内酯处理IVIG:这种IVIG，分子结构无明显变化，功能基本完整，电泳迁移率略加快，半寿期略缩短(14～17天)；据报告，疗效良好，副作用很少。而且，由于经过β丙内酯和紫外线处理，病毒被灭活，故无传播肝炎病毒的危险。西德Biotest药厂用此法生产但迄今未在世界各国广泛应用，主要因为β丙内酯属于“致癌物质”，许多人对其有所顾虑。
(5)磺化IVIG(简称S-IVIG):这种IVIG，抗体功能基本完整，半寿期与正常IgG无显著差别；据报告，疗效良好。日本绿十字药厂生产这种IVIG 。
(6) 还原IVIG:用比较温和的还原剂二硫苏糖醇(dithiothreitol)和碘乙酰胺处理IgG，使还原和烷化。据报告，经这样处理的IgG注后24小时由36～45%可以从血清中检出，抗原性没有变化；抗体功能基本完整而失去了非特异结合补体的作用； 半寿期15.5～28.5天，平均22.4天；疗效良好，副作用极少。
(7) 高度纯化IVIG:血浆先用气凝胶吸附除去脂蛋白和酶原类物质，再经凝胶过滤除IgM和聚合IgG以及残余的酶原，然后经离子交换层析，使IgG纯度达到99%以上，而且不含聚合体或其他生物活性物质。据报告，疗效良好。瑞典pharmacia药厂用此法生产IVIG。
IVIG中不得加任何防腐剂，最好冻干保存，非酶解的IVIG多半加高浓度的糖类为稳定剂以防止IgG在冷冻、干燥或保存过程中发生聚合。
质量标准
(1) 正常免疫球蛋白：除须符合血制剂的一般要求外，还需达到以下标准：
❶其纯度按WHO规定，IgG含量不得低于90%；我国仅规定“丙种球蛋白（电泳检查）含量应占总蛋白的95%以上”，对IgG含量未作规定。
❷稳定性：要求在57℃加热4小时，不得出现结胨现象(gelation)或絮状物。
(2) 特异免疫球蛋白： 除须符合正常免疫球蛋白的各项要求外，按WHO规定，特异抗体效价须达到标准。
(3) IVIG:尚无统一的质量标准，多数国家规定，IVIG除须符合正常球蛋白的标准外，pKA含量不超过20%;
❷用CH₅₀法测定，能抑制2个单位补体的蛋白量不低于20mg。
作用机理 免疫球蛋白制剂主要用于补充抗体，它的功效高低决定于所含抗体的种类和滴度。特异免疫球蛋白专用于防治某种疾病，其疗效容易衡量。正常免疫球蛋白是从大批合并的正常人血浆中提制而得，其所含抗体的滴度只能是正常人群血中抗体平均滴度的一定倍数。人群血中抗体的种类与滴度决定于一定地区和一定时间的流行病学情况和人群的免疫状态，不同地区和不同时间可能差别很大。
免疫球蛋白的作用有以下几种：
(1) 被动免疫： 给受者被动地输入足量的抗体，使其得到暂时的保护而不受感染。
(2) 被动—自动免疫： 给受者被动地输入少量抗体，使其在不完全的保护下受到感染，但仅发生轻的、局限性的或非典型的症状，随后产生持久的自动免疫。
(3) 免疫抑制： 抗原与相应抗体同时在体内存在时，如抗体过剩，则抗原不能刺激机体产生抗体，也就是说，在一定条件下被动抗体能抑制自动抗体产生。给产妇注射抗Rho(D) 的特异免疫球蛋白能预防新生儿溶血症就是这种机理。
(4) 封闭作用： 过敏症或血清病一类变态反应的发生，是因为机体受到抗原刺激后产生IgE型抗体；IgE结合于嗜碱粒细胞和肥大细胞表面，当再有同一种抗原进入血循环时，这种抗原即与细胞表面上的IgE发生反应，使细胞破坏并释放组织胺等生物活性物质，从而引起各种症状。IgG型抗体则不与上述细胞结合，进入血循环后可与尚未与IgE结合的游离抗原结合，使其不能再与IgE结合。IgG的这种作用叫作“封闭”作用，IgG型抗体也叫作“封闭抗体”。有人观查到IgG有“脱敏”作用，可用上述机理来解释，但其临床应用尚待研究。
(5) 非特异作用： 已知的非特异作用有“负反馈”作用，即当血中免疫球蛋白含量超过正常水平时，它的合成受到抑制。故注射大量的非特异的免疫球蛋白可抑制机体产生特异抗体。在理论上，这种作用应可利用来治疗由免疫复合物或抗体依赖性细胞毒反应引起的免疫性疾病。最近发现，大量注射免疫球蛋白对突发性血小板减少紫癜有一定疗效，机理未明，初步研究认为免疫球蛋白可能对网状内皮系统有一过性的抑制作用。最近还发现，大量注射免疫球蛋白对控制骨髓移植后发生的移植物抗宿主病有一定功效，机理不明。免疫球蛋白的非特异作用，近几年才引起注意，其临床应用尚待进一步研究。上述非特异作用都须大量注射IVIG才能产生，不能排除某些IVIG制剂具有正常IgG所没有的功用的可能性。
适应证
(1) 预防流行性传染病： 见表1。

表1 免疫球蛋白在预防传染病中的应用

传染病	应用时间	制剂选择	用法及用量
麻疹	密切接触三天内	正常免疫球蛋白	制止发病：肌内20～30 mg/kg 减轻症状：肌内5mg /kg
甲肝	密切接触1～3天 内 高发区中受传染 的危险大的人	正常免疫球蛋白 正常免疫球蛋白	肌内2～5mg/kg 肌内5～10mg/kg(每 1～6个月一次)
乙肝	预防母婴感染： 婴儿出生48 小时内	特异免疫球蛋白	肌内100mg(一个月 后再注50 mg同时 注射疫苗)
	预防意外感染 (针头、刀，剪 刺伤或其他密 切接触)4小 时内	特异免疫球蛋白	肌内300mg(1及2 个月后再各注射一 次)
	高发区中受感染 危险大的人 预防输血后肝炎 (3～4天内)	特异免疫球蛋白	肌内300 mg(每3～6 个月一次) 肌内300mg(一个月 后再注一次)
脊髓灰 质炎	接触后	正常或特异免疫 球蛋白或静脉 注射免疫球蛋 白	未出现症状前：50mg /kg 出现前驱症状后：100 ～150mg/kg
风疹	接触后	正常或特异免疫 球蛋白	肌内150～300mg
水痘	接触后三天内	正常免疫球蛋白	肌内300～500mg

(2) 破伤风：
❶伤后预防： 未接受过破伤风类毒素预防注射，或基础免疫不完全且已超过一年，或基础免疫完全但已超过10年，或加强免疫已超过一年的伤员，如果根据创口的情况需要预防破伤风，应肌内注射破伤风免疫球蛋白250～500IU，同时在另一部位注射破伤风类毒素进行自动免疫。
❷治疗：已出现症状，用破伤风免疫球蛋白治疗，须每次注射5,000～10,000IU以上，反复多次注射，直至症状消失。最好采用多种途径注射(肌内、静脉、创口周围组织内)，最好采用静脉注射用破伤风免疫球蛋白。最近有人采用鞘内注射（即脊髓腔或脑腔注射），取得较好疗效。
(3) 狂犬病： 被狂犬咬伤后应尽快注射，用量参见表2。最好同时在清洗创口后将狂犬免疫球蛋白稀释成100IU/ml注于创口周围。

表2 狂犬病免疫球蛋白的用法和用量

体重(kg)	首剂(IU)	维持剂量每日一次连注3～7天
20～30 40～50 60～70 >80	400～600 800～1,000 1,200～1,400 1,600	200～300 400～500 600～700 800

(4)新生儿溶血症： 父亲血型Rh阳性，母亲阴性，有发生新生儿溶血症的危险，在临产时或分娩后立即给产妇注射Rho(D)免疫球蛋白250～500IU可以预防。
(5) 丙种球蛋白缺乏症： 先天性丙球缺乏症，包括X染色体遗传缺陷引起的丙球缺乏、IgM过多性和IgG亚类选择性缺乏以及常染色体隐性遗传和性联或突发性合并免疫缺陷。这些病人常患反复发作的感染，用免疫球蛋白进行补偿疗法常可收到良好效果。应每隔一定时间（一般一月左右）注射IVIG100～200mg/kg，使血中免疫球蛋白水平维持在250mg/dl上下。
(6) 支持疗法： 大面积严重烧伤，创面感染可能引起败血病、恶性肿瘤和接受化疗、放疗或其他免疫抑制疗法的病人，免疫力降低，常发生机会致病性感染，可注射IVIG以增强其体液免疫。每次注射150～300mg/kg，每隔一定时间重复注射一次。
(7) ITP及自身免疫性溶血： 每天注射IVIG200～400mg/kg，连注5～7天，有时有效。
副作用
(1)制造方法不当或生产过程中质量控制不严，可能携带某些病毒。
(2)正常免疫球蛋白，肌内注射特别是剂量较大时常引起红肿疼痛，但可自行消退，并无妨碍。静脉注射引起“类过敏休克”反应，轻者面潮红或苍白、胸闷或胸痛、呼吸困难、恶心呕吐、血压下降，重者发生休克，甚至引起死亡。故正常免疫球蛋白禁忌静脉注射。反应的机理尚未完全明了，一般认为免疫球蛋白制剂中含有多聚体，后者能非特异地激发补体反应而引起各种症状； 制剂中也可能含有某些血管活性物质(如pKA，凝血因子XI的降解产物等)。
(3)变态反应： 主要是在IgA缺乏的人中发生。免疫球蛋白制剂中含有IgA，可使IgA缺乏的人致敏，故再次注射时可发生过敏症等变态反应。
(4)免疫球蛋白注射剂量过大，血中球蛋白含量超过正常水平，可抑制免疫球蛋白的合成。