抗原
抗原（antigen，缩写Ag）为任何可诱发免疫系统产生抗体（antibody）的物质[1]，不只是从病原体那里取得，一般来说体内发现分子够大的有机物就有可能作为一个适合的抗原，这样也就会导致例如过敏等问题。
外来分子（抗原）可经过B细胞上B细胞受体的识别而“直接”活化B细胞；或经抗原呈现细胞的处理，并与主要组织相容性复合体结合成复合物后，再经过T细胞上T细胞受体的识别而“间接”活化T细胞，引发后续的免疫反应。
免疫原性
抗原的重要特性就是它的免疫原性。免疫原性指能诱导体液性与细胞性媒介免疫应答在机体内发生的特性，具有免疫原性的物质可称为免疫原（immunogen）。
不同免疫原的免疫性强弱不同。免疫原通常为蛋白质或多糖类，以蛋白质为最强的免疫原，其次为多糖类。脂质与核酸并不能成为免疫原，除非与蛋白质结合才能活化免疫反应[2]。就蛋白质而言，经过特定的抗原呈现细胞处理后，形成小分子的肽（peptide）片段，再与细胞表面之主要组织相容性复合物（MHC）结合，才能被辨识而活化免疫系统。
半抗原
半抗原（hapten）是一种小分子，只有在跟大分子结合后才能激发免疫反应，产生对应此半抗原的抗体；半抗原单独存在时，却无法有效地激发免疫反应[1]。它多半不是蛋白质，进入体内后不会刺激抗体产生。半抗原与具抗原性的大分子化合物或蛋白质结合后，便可刺激抗体产生，并与完全抗原所产生之抗体起反应。
脂质抗原可分为2种：半抗原（hapten）以及由CD1所呈现之抗原。脂质通常为半抗原，能与适当的蛋白质结合产生免疫性，刺激B细胞的免疫反应而产生抗体。脂质或糖脂类和一些磷脂类也可以结合到类似主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）的分子上，被T细胞接受器（T cell receptor，TCR）辨识。类似MHC的分子为脂质呈现分子（lipid-presenting molecule），分类上属于CD1族群（结构上和MHC很相近）。经由CD1的呈现，这些脂质便能被TCR辨识。脂质的辨识作用在某些对抗病原体的免疫反应上十分重要。T细胞能辨识结核分枝杆菌和痳疯分枝杆菌细胞壁的脂质，进行细胞媒介免疫反应，防止受病原菌感染。
免疫原性的影响因素
- 外来性（Foreignness）：产生免疫作用的分子必须为非自体生物系统的物质。免疫系统辨识非自体分子的能力，主要与宿主免疫系统对自体分子的耐受性有关。抗原所引发的免疫作用严重程度与其外来性有绝对关系，生物物种间的血缘差异越大，其间的抗原差异即越大，引发的免疫反应也就越激烈。
- 分子大小：分子量越大的物质免疫性越强，活性免疫原的分子量约为100,000。分子量在5,000~10,000者属于较差的免疫原，另有少数分子量小于1,000的分子被发现仍具有免疫原的特性。
- 化学结构与异质性（Heterogeneity）：分子大小和外来性并不能构成免疫性的完全条件，须加上其他条件才能激发免疫反应的产生。单一胺基酸或糖类分子合成的同质聚合物，缺乏免疫性。由不同的氨基酸或糖类所构成的异质分子聚合物比单一分子组成的同质聚合物具有较好的免疫性。聚合物中异质分子种类越多，则越不需要大分子来刺激免疫性。蛋白质中复杂的四级立体结构，对免疫性则具有更大的影响力。
- 抗原处理与呈现的感受性：大分子较容易被吞噬和处理，不可溶的巨大分子通常比可溶性的小分子较具有免疫性。无法被分解或被主要组织相容性复合体（MHC）呈现的大分子，则归类为劣质免疫原。抗原呈现细胞内的分解酵素仅能对L-胺基酸作用，由D-胺基酸（与L-氨基酸互为手性异构体）构成的聚合物并无法被处理分解，而这些聚合物即劣质免疫原。D-氨基酸通常存在于抗生素和细菌细胞壁中，在动植物中也有发现。
免疫佐剂
除了抗原本身性质对免疫反应的影响因子外，一些其他因素也会影响免疫反应，包括：
- 接受者基因型
- 免疫原施予的剂量与途径
- 免疫佐剂（immunological adjuvant）
免疫佐剂是可以加强抗原所引发免疫反应的一类物质。利用佐剂的添加，可以降低疫苗内抗原的需要量，达到比较好的效果。佐剂本身可以有反应原性，没有免疫原性。应用时可与抗原同时或预先注射于机体。用佐剂的目的是为了提高抗原对有机体的免疫原性，从而提高抗体的效价。颗粒性抗原（细菌、细胞 ）具有较强的免疫原性，不使用佐剂即可取得较好的免疫效果。 可溶性大分子量的蛋白质免疫原、人工抗原，初次免疫时必须使用佐剂才能取得较好的免疫效果。 免疫佐剂的具体功能可能包括：
免疫佐剂也可能引起一些副作用：佐剂常混有微量的其他物质，这些物质进入有机体后也可引起抗体的产生，影响抗体的特异性。注射完全佐剂可引起局部炎症反应，使局部组织坏死。
抗原与抗体之结合模式
除了与抗体结合之外，抗原还可以被B细胞受体（BCR, B Cell Receptor）和T细胞受体（TCR, T Cell Receptor）识别。B细胞受体和抗体结合抗原的模式基本相同，都是基于蛋白质大分子折叠形成的三级结构进行识别。因此当蛋白质抗原变性，原有的三级结构被破坏后，抗体和B细胞受体识别蛋白质抗原的能力就会下降。但是T细胞受体识别抗原的能力则不受蛋白质变性的影响，因为T细胞识别的是抗原被酶剪切后产生的短肽，是基于蛋白质的一级结构（氨基酸序列）的识别，不受三级结构破坏的影响。[1]
参考文献
- ^ 1.0 1.1 1.2 Murphy, Kenneth. Weaver, Casey. Janeway's immunobiology Ninth edition. New York, NY, USA: Garland Science, Taylor & Francis Group, LLC. 2017. ISBN 978-0-8153-4505-3. OCLC 933586700.
- ^ Antigens | Boundless Anatomy and Physiology. courses.lumenlearning.com. [2020-08-20]. （原始内容存档于2021-02-11）.
- ^ Leroux-Roels, Geert. Unmet needs in modern vaccinology: Adjuvants to improve the immune response. Vaccine. Vaccines Educational Supplement. 2010-08-31, 28: C25–C36 [2020-08-20]. ISSN 0264-410X. doi:10.1016/j.vaccine.2010.07.021. （原始内容存档于2022-03-22） （英语）.