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第1章　绪论1

1.1　免疫信息学是一门新兴交叉学科1

1.2　免疫信息学研究的基本问题2

1.3　免疫信息学研究的基本方法2

1.3.1 数据库构建方法3

1.3.2　计算与统计学方法3

1.3.3　数学建模与计算机模拟方法3

1.4　免疫信息学的应用4

1.4.1 系统免疫学理论与人工智能研究4

1.4.2　疫苗研发与传染病研究5

1.4.3 实验与临床免疫学研究5

参考文献5

第2章　免疫生物学基础9

2.1　免疫应答9

2.1.1　天然免疫9

2.1.2　适应性免疫9

2.2　免疫系统的组成与结构10

2.2.1 免疫器官10

2.2.2　免疫细胞11

2.2.3 免疫分子12

2.3　免疫系统的机制12

2.3.1 抗原12

2.3.2 免疫系统的特异性识别13

2.3.3　免疫记忆与免疫耐受15

2.4　免疫监督16

2.5　免疫效应及其调节机制16

2.5.1 免疫效应16

2.5.2 免疫调节17

2.6　免疫系统的复杂性特征18

2.6.1 复杂性适应系统18

2.6.2 免疫系统的自组织18

2.6.3 免疫系统网络19

2.7　小结19

参考文献20

第3章　免疫系统功能模建21

3.1　淋巴细胞的免疫识别与增殖动力学21

3.1.1 T、B淋巴细胞受体库大小估计21

3.1.2　淋巴细胞增殖与分化的克隆模型24

3.2　独特型网络与免疫应答28

3.2.1 独特型网络与免疫记忆28

3.2.2 独特型网络与免疫耐受29

3.3　免疫系统的调节29

3.3.1 免疫相关细胞的分子调控网络29

3.3.2 免疫应答的细胞调节31

3.3.3　宿主免疫应答的系统水平的调节32

3.4　小结34

参考文献34

第4章　免疫信息学数据库和数据挖掘37

4.1　数据库概念37

4.2　免疫信息学数据库39

4.2.1 简介39

4.2.2 基于网络的免疫信息学公共数据库利用39

4.2.3　免疫多态性数据库（IPD）42

4.2.4 SYFPEITHI44

4.2.5 IMTECH免疫信息学数据库44

4.2.6 抗原决定簇数据库（IEDB）45

4.3　数据挖掘与知识发现45

4.3.1 数据挖掘在免疫信息学中的作用45

4.3.2 数据挖掘在免疫信息学中的应用步骤46

4.3.3 短肽预测的数据挖掘实例46

参考文献47

第5章　B细胞表位的预测49

5.1　线性B细胞表位的预测方法49

5.1.1 预测算法的基本性质50

5.1.2　倾向性标度简介50

5.1.3 常用预测方法与服务器52

5.2　构象表位预测方法54

5.2.1 基于序列和3D结构的方法54

5.2.2　基于结构的预测方法55

5.2.3　基于序列-结构的预测方法55

5.2.4　模拟位预测法56

5.3　小结56

参考文献57

第6章　T细胞表位的预测60

6.1 CTL结合肽预测60

6.1.1 基于序列的方法、基于结构的方法61

6.1.2 基于结构的方法63

6.1.3 常用程序及服务器64

6.1.4 发展方向65

6.2　辅助T细胞（Th）结合肽预测65

6.2.1 基于序列的方法、基于结构的方法66

6.2.2 常用程序及服务器69

6.2.3 发展方向69

6.3　小结70

参考文献70

第7章　抗原处理与TAP转运预测74

7.1 HIV蛋白酶裂解预测74

7.1.1 HIV蛋白酶裂解预测的结构基础74

7.1.2　预测原理和方法75

7.2　蛋白酶体裂解位点的预测77

7.2.1 结构基础77

7.2.2　预测原理和方法78

7.3　抗原处理相关转运蛋白（TAP）的预测80

7.3.1 TAP结构和特征80

7.3.2　TAP结合预测原理与方法80

7.3.3　机器学习方法81

7.4　整合的方法82

7.4.1　SMM法82

7.4.2 NETCTL法83

7.4.3　WAPP法83

7.4.4　EpiJen法84

7.5　小结85

参考文献85

第8章　感染性疾病的传播动力学及免疫流行病学模型88

8.1　感染性疾病的传播动力学模型88

8.1.1 三个基本模型89

8.1.2　HIV病毒动力学模型分析90

8.1.3 同性恋人群中HIV感染的基本流行模型分析91

8.1.4　SARS传播动力学分析92

8.2　重要寄生虫病的免疫流行病学模型研究93

8.2.1 免疫流行病学94

8.2.2　疟疾的免疫流行病学模型分析94

8.2.3　血吸虫免疫流行病学模型分析95

8.2.4　放牧动物线虫免疫流行病学模型分析97

8.3　小结99

参考文献99

第9章　抗病毒疫苗研发103

9.1　抗HIV病毒疫苗研发103

9.1.1　减毒活疫苗105

9.1.2　灭活疫苗105

9.1.3　病毒颗粒样疫苗106

9.1.4　亚单位疫苗106

9.1.5　裸DNA和活重组载体疫苗106

9.1.6 免疫信息学在HIV疫苗研究中的应用——抗原表位疫苗107

9.2　抗HBV病毒疫苗研发109

9.2.1　有效抗原表位的筛选110

9.2.2　免疫机理的研究110

9.3　小结111

参考文献111

第10章　反向疫苗学在抗细菌疫苗中的应用113

10.1　疫苗学的发展历程113

10.2　传统抗细菌疫苗的现状及反向疫苗学的创建113

10.2.1 活疫苗114

10.2.2 死疫苗114

10.2.3　细菌的代谢产物114

10.2.4　亚单位疫苗114

10.2.5　基因重组疫苗114

10.2.6　DNA疫苗114

10.3　反向疫苗学在抗细菌疫苗中的应用115

10.3.1　脑膜炎奈瑟球菌B115

10.3.2　结核分枝杆菌118

10.3.3　炭疽杆菌119

10.3.4　肺炎链球菌121

10.4　小结122

参考文献123

第11章　免疫信息学在抗原虫病疫苗研发中的应用127

11.1　免疫信息学在抗疟疾疫苗研发中的应用128

11.1.1 疟疾的危害与重要性128

11.1.2　疟疾疫苗研究的必要性、现状及存在的问题128

11.1.3　免疫信息学在抗疟疾疫苗研发中的应用现状与展望129

11.2　免疫信息学在抗利什曼病疫苗研发中的应用136

11.2.1 免疫信息学在抗利什曼病减毒活疫苗研发中的应用136

11.2.2 免疫信息学在抗利什曼病基因工程亚单位疫苗研发中的应用138

11.2.3 免疫信息学在抗利什曼病DNA疫苗研发中的应用138

11.3　免疫信息学在抗弓形虫病疫苗研发中的应用139

11.3.1 免疫信息学在抗弓形虫病遗传改良疫苗研发中的应用139

11.3.2　免疫信息学在抗弓形虫病重组亚单位疫苗研发中的应用140

11.4　免疫信息学在抗隐孢子虫病疫苗研发中的应用140

11.5　免疫信息学在抗球虫病疫苗研发中的应用141

11.6　小结143

参考文献143

第12章　抗蠕虫疫苗研发151

12.1　吸虫疫苗的研发151

12.1.1 应用反向疫苗学理论与技术研发抗血吸虫疫苗151

12.1.2　基于血吸虫基因组序列信息的疫苗候选分子发现技术152

12.1.3　血吸虫保护性抗原或表位的实验筛选与鉴定153

12.1.4　保护性B细胞抗原或表位的筛选与鉴定154

12.1.5 T细胞抗原或表位的筛选与绘制155

12.2　绦虫疫苗研发156

12.2.1 绦虫感染免疫生物学——绦虫疫苗研发的实验基础156

12.2.2　基于基因组序列信息的候选疫苗分子的发现157

12.2.3　抗原表位预测及鉴定157

12.3　线虫疫苗的研发158

12.3.1 大规模EST序列的测定与分析159

12.3.2 高通量筛选差异表达分子159

12.4　小结160

参考文献160

第13章　免疫信息学和抗肿瘤疫苗的研发163

13.1　免疫信息学在肿瘤疫苗候选抗原分子鉴定上的应用164

13.1.1 CTL筛选法164

13.1.2 重组cDNA表达文库的血清学方法164

13.1.3 多肽洗脱法165

13.1.4 cDNA的差示分析技术165

13.1.5 蛋白质组学技术165

13.1.6 组合肽库技术165

13.1.7 肿瘤抗原B细胞表位、T细胞表位的免疫信息学预测166

13.2　肿瘤疫苗研究进展167

13.2.1　肿瘤细胞疫苗167

13.2.2　肿瘤抗原疫苗168

13.2.3 多肽疫苗170

13.2.4 核酸疫苗171

13.2.5 树突状细胞（DC）疫苗171

13.3　小结174

参考文献174

第14章　生物信息学在抗自身免疫病疫苗研发中的应用180

14.1　免疫信息学在自身免疫病发病机制研究中的应用181

14.1.1 免疫信息学在Ⅰ型糖尿病疫苗相关分子研究中的应用181

14.1.2 免疫信息学在类风湿关节炎疫苗相关分子研究中的应用182

14.1.3　免疫信息学在系统性红斑狼疮疫苗相关分子研发中的应用183

14.1.4 免疫信息学在其他自身免疫病发病机制研究中的应用184

14.2　生物信息学在自身免疫病蛋白疫苗研发中的应用185

14.2.1 生物信息学在Ⅰ型糖尿病蛋白疫苗研发中的应用185

14.2.2 免疫信息学在类风湿关节炎肽疫苗研发中的应用187

14.2.3 免疫信息学在系统性红斑狼疮肽疫苗研发中的应用189

14.2.4 免疫信息学在其他自身免疫病肽疫苗研发中的应用189

14.3　免疫信息学在自身免疫病DNA疫苗研发中的应用191

14.3.1 生物信息学在Ⅰ型糖尿病DNA疫苗研发中的应用191

14.3.2 生物信息学在类风湿关节炎DNA疫苗中的应用194

14.3.3 生物信息学在系统性红斑狼疮DNA疫苗研发中的应用194

14.3.4 免疫信息学在其他自身免疫病DNA疫苗研发中的应用195

14.4　免疫信息学在自身免疫病细胞疫苗中的应用196

14.5　小结197

参考文献197

第15章　免疫信息学在实验与临床免疫学中的应用205

15.1　免疫信息学在实验免疫学中的应用205

15.1.1　T细胞识别与活化功能分析206

15.1.2 免疫系统相关分子的鉴定及其作用机制207

15.2　免疫信息学在临床免疫学中的应用211

15.2.1 变应原预测212

15.2.2 免疫疾病相关基因的鉴定213

15.3　免疫信息学改进器官移植、肿瘤预后结果分析214

15.4　小结216

参考文献216

附录A220

附录B227