PATH7904 Topic 2 · 全球疾病负担与免疫学导论

课程：PATH7904 Fundamentals of Common Human Diseases（常见人类疾病基础）

日期：2026 年 9 月 10 日

讲者与课件：

Global Burden of Disease（全球疾病负担）——Dr Dana Vackova（HKU 李嘉诚医学院公共卫生学院）
Introduction to Immunology（免疫学导论）——Ricky Ip（病理学系，Department of Pathology）

学习目标

界定全球疾病负担（Global Burden of Disease, GBD）研究的概念，解释死亡率（mortality）、发病情况（morbidity）与 DALY、YLL、YLD 等指标。

描述全球与地区主要疾病模式及流行病学转变（epidemiological transition），理解双重疾病负担。

讨论主要疾病风险因素与社会决定因素，了解 GBD 数据在临床、卫生规划与政策中的应用。

区分固有免疫（innate immunity）与适应性免疫（adaptive immunity）的细胞与体液成分及效应机制。

理解免疫系统失调相关的三类疾病——超敏反应、免疫缺陷、自身免疫——的发生机制。

核心内容

第一部分：全球疾病负担（GBD）

1. 什么是 GBD

全球疾病负担研究是一项系统性科学工作，在国家、地区、年龄组与时间维度上量化疾病、损伤、残疾、过早死亡与风险因素，由健康指标与评估研究所持续更新。研究起点是各国健康数据不一致、不完整且难以比较（课堂补充）。用途（课件 p4）：识别死亡与残疾主因；比较国家与地区负担；监测流行病学转变；指导资源配置；制定预防与治疗策略；评估全民健康覆盖与可持续发展目标（SDG）进展。

2. 核心测量指标（课件 p5–6）

指标	含义
死亡率（mortality）	特定人群中的死亡人数
发病情况（morbidity）	特定人群中疾病的发生情况
发病率（incidence）	特定人群中的新发病例数
患病率（prevalence）	特定人群中的现存病例数
DALY	伤残调整生命年（Disability-Adjusted Life Year）
YLL	过早死亡损失生命年（Years of Life Lost）
YLD	伤残生存年数（Years Lived with Disability）

核心公式：DALY = YLL + YLD。YLL 是因过早死亡损失的生命年，YLD 是带病或带残疾存活的年数；1 个 DALY 表示损失 1 个健康生命年。课堂用生命轨迹解释：疾病致死后产生 YLL，带残疾生存则累计 YLD，DALY 将两者合并为统一单位，便于跨疾病比较与成本效果分析。发病率与患病率的区别：流感季报告的现存病例属患病率视角，新发病例对应发病率。

3. GBD 研究的演进

1990 年（WHO 与世界银行委托）：8 个地理区域；分析 1 400 万份死亡证明书；107 种死因、483 种非致命后果、10 个风险因素；建立疾病三组分类。

2010 年：291 种疾病与损伤、21 个地区、20 个年龄组、67 个风险因素，引入健康状态严重度权重。成果：5 岁以下儿童死亡大幅下降；出生后 28 天内主要死因为先天异常（心脏缺陷、神经管缺陷、唐氏综合征），多数可经疫苗接种、叶酸与碘摄入、产前保健及筛查预防。与 1990 年比：呼吸道感染、腹泻、早产、结核下降，HIV、心血管疾病、道路交通损伤、自伤与跌倒上升；YLD 占比上升，促成 2013–2020 全球行动计划与 9 项 2025 年自愿目标。

2019 年：286 种死因、369 种疾病与损伤、204 个国家或地区、87 个风险因素，开始年度更新；主要风险因素为高血压、高血糖与肥胖（课堂）。

2021 年：主导事件为 COVID-19 大流行——成人期望寿命首次下降，COVID-19 成为全球第二位死因（缺血性心脏病仍居首，卒中降至第三，课堂）；另一发现为生育率下降，预计 2100 年 97% 国家低于 2.1。

4. 疾病三组分类与流行病学转变

GBD 将疾病与损伤分为三组（课件 p8）：Group 1 传染性疾病、母婴与围产期疾病、营养失调；Group 2 非传染性疾病（NCD）；Group 3 损伤。

** 流行病学转变**：随总死亡率下降（多伴随社会经济发展），死因构成从 Group 1 转向 Group 2。机制（课堂）：住房、卫生、教育与医疗可及性改善使传染病、腹泻、营养缺乏病减少；生活方式改变（体力活动减少、饮食变化）使高血压、糖尿病、心血管病、肿瘤等上升。许多低中收入国家同时承受两组疾病，即** 双重疾病负担（double burden）**。1990 年数据：发达地区前三位死因为缺血性心脏病、卒中、肺癌；发展中地区为肺炎、缺血性心脏病、脑血管病，腹泻病与围产期疾病仍居前列。老年人慢性病叠加免疫力下降可再发严重感染（耐药菌感染、败血症、肺炎），故其排名在发达地区仍靠前。

5. 死亡视角与 DALY 视角的差异（课件 p12）

按死亡数与按 DALY 排名会显著改变疾病重要性排序：抑郁症、骨关节炎、双相情感障碍、酒精使用等在 DALY 维度排名远高于死亡维度，因其主要造成长期残疾；胰腺癌、前列腺癌、膀胱癌则在死亡维度更重要——胰腺癌进展快、迅速致死，死亡排名高但 YLD 少；前列腺癌高龄发病、病程长，患者常死于其他疾病。

6. 风险因素与社会决定因素

全球主要风险因素（课件 p26）：高血压、烟草、高空腹血糖、高 BMI、空气污染、不良饮食、不安全的水与卫生、饮酒、职业风险、不安全性行为；课堂强调 30 年来首要风险因素基本未变。社会决定因素（课件 p27）：贫困、教育、性别不平等、住房、就业、食品安全、冲突与流离失所、医疗可及性、环境条件；课堂按个体（年龄、性别、遗传、生活方式、依从性）、社区与社会（教育、生活工作条件）与社会经济政策层面三个层级解释其作用。

7. 香港 GBD 数据（课件 p29）

注册死亡前十（2025）：恶性肿瘤、肺炎、心脏病、脑血管病、外部原因、肾病、痴呆、呼吸系统疾病、败血症、糖尿病；疾病负担前十依次为恶性肿瘤、心脏病、肺炎、脑血管病、肌肉骨骼疾病、痴呆、精神障碍、糖尿病、肾病、意外损伤——肌骨疾病、痴呆、精神障碍因致残而排名上升。

主要健康风险：行为因素（饮食、缺乏运动、吸烟、饮酒、肥胖）、基础疾病、人口老龄化、环境因素（城市密度、空气质量）。数据来源：政府统计处、卫生防护中心。

8. 应用与防控策略

卫生系统（课件 p30）：优先级设定、人力规划、基本药物遴选、卫生筹资、筛查项目、预防策略、医院服务规划、研究重点。临床实践：了解常见死因与致残原因、识别可预防模式、优先筛查与早期诊断、支持循证治疗、倡导公共卫生干预。政策实例：WHO《烟草控制框架公约》为首个具有法律约束力的国际卫生条约，2005 年生效、182 个缔约方（含中国，故适用香港）、覆盖逾 90% 世界人口，WHO 据此于 2008 年推出 MPOWER 措施包。防控关键策略（课件 p37）：健康促进、疫苗接种、筛查与早期诊断、高血压与糖尿病控制、烟酒监管、母婴健康服务、道路安全、强化基层医疗与全民健康覆盖。

9. 测量疾病负担的挑战（课件 p40）

部分国家死亡数据质量差、疾病漏报、民事登记系统薄弱、诊断能力有限、建模假设、疾病定义不一致、冲突地区数据缺口。课堂提醒：诊断能力突然提高会造成"患病率上升"假象，须考察背后原因。

第二部分：免疫学导论（Introduction to Immunology）

1. 功能与框架

免疫系统功能：抵御病原体感染、清除损伤细胞与恶性细胞。人体有多道防线，本讲聚焦固有免疫与适应性免疫两大分支。

2. 固有免疫的特征与成分

固有免疫又称自然免疫，出生即有、感染前即存在；** 非特异性**，不针对特定抗原；** 无免疫记忆**。体液成分：补体系统蛋白、细胞因子（cytokines，免疫细胞分泌的信号蛋白）与炎症相关血浆蛋白。细胞成分：吞噬细胞（中性粒细胞、巨噬细胞）、自然杀伤细胞（NK 细胞），以及 NK 样 T 细胞与 γδ T 细胞。

3. 吞噬作用

** 中性粒细胞**：血液白细胞中最多（60%–70%），最先浸润感染部位；产生抗微生物蛋白（防御素、溶菌酶）并分泌炎症因子（如 IL-1β）招募其他免疫细胞。** 巨噬细胞**：血中少见，多为组织驻留，由单核细胞分化而来；表达模式识别受体，广谱识别病原体保守结构（如细菌细胞壁）；表达 MHC II。

吞噬过程（课件 p14–15）：①趋化——补体裂解产物作为趋化物吸引吞噬细胞；②识别——巨噬细胞表面补体受体与 Fc 受体分别识别被补体/抗体包被的病原体；③吞入——形成吞噬体；④杀伤——吞噬体与溶酶体融合，溶酶体酶与自由基杀灭消化病原体；⑤提呈——抗原经 MHC II 提呈给 T 细胞，桥接适应性免疫。补体与抗体对病原体的包被即调理作用。

4. NK 细胞

NK 细胞属固有淋巴细胞，靶目标为肿瘤细胞、病毒感染细胞与移植细胞——共同点是呈现非我或异常胞内蛋白且 MHC I 可能缺失。其活性由两类受体平衡（课件 p17）：杀伤活化受体与靶细胞表面碳水化合物结合后触发杀伤，杀伤抑制受体识别正常 MHC I 并抑制杀伤；靶细胞 MHC I 缺失（如肿瘤）时抑制解除、执行杀伤。效应：释放穿孔素与颗粒酶，并分泌 IFN-γ、TNF-α。

5. 补体系统

补体由约 50 种血浆蛋白组成（课件 p18），平时非活化，触发后级联反应。三条激活途径：经典途径由免疫复合物（抗原-抗体结合物）触发；凝集素途径由甘露糖结合凝集素结合病原体细胞壁触发；旁路途径由细菌脂多糖等触发。共同末端形成膜攻击复合物，插入病原体膜形成孔道致其溶解。效应功能（课件 p19）：调理（裂解产物包被病原体促进吞噬）、细胞溶解、趋化（裂解产物招募吞噬细胞）、炎症（增加血流与血管通透性）。

6. 适应性免疫与抗原提呈

适应性免疫又称获得性/特异性免疫，生活过程中获得、抗原驱动、具抗原特异性与** 免疫记忆**。分主动免疫（自然感染或疫苗刺激自身应答）与被动免疫（外源给予抗体，课堂例：蛇咬伤注射抗蛇毒血清）。树突状细胞是最重要的专职抗原提呈细胞，存在于次级淋巴器官，向初始 T 辅助细胞提呈抗原以启动适应性免疫。两类 MHC 分子：MHC I 提呈胞内（内源性）抗原，来自病毒感染细胞、肿瘤或移植细胞的异常蛋白；MHC II 提呈胞外（外源性）抗原，即被吞噬处理后的病原体成分。

7. 体液免疫：B 细胞与抗体

B 细胞在骨髓成熟，驻留次级淋巴组织，约占外周血白细胞 2%–7%（课堂）；B 细胞受体（BCR）为膜结合型 IgM，每个 B 细胞克隆具独特抗原特异性；B 细胞本身也是抗原提呈细胞。B 细胞完全活化需 T 辅助细胞协助：BCR 识别并内化抗原、经 MHC II 提呈给 T 辅助细胞，后者提供第二信号，B 细胞才分化为浆细胞（分泌抗体）与记忆 B 细胞；产生哪一类免疫球蛋白取决于 T 辅助细胞释放的介质，偏向 IgE 则促进过敏（课堂）。

** 抗体（antibody，即免疫球蛋白 Ig）结构**（课件 p23）：Y 形分子，两条重链加两条轻链；可变区由重链与轻链共同构成、序列高度可变，为抗原结合部位，识别抗原构象决定簇；恒定区仅由重链构成，决定效应功能。人 B 细胞库可产生超过 10⁸ 种特异性抗体。五种同种型（按重链恒定区分类）：IgG 为血清最主要抗体、抗感染主力；IgM 是 BCR 形式与初次应答主要抗体，可形成五聚体；IgD 功能未明；IgA 为分泌型抗体，见于黏膜与母乳（二聚体），哺乳期向婴儿传递被动免疫；IgE 与过敏相关。抗体功能（课件 p26）：中和（结合病毒或毒素）、调理、激活补体、抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC）、凝集微生物便于清除、免疫调节。

8. 细胞免疫：T 细胞

T 细胞由骨髓造血干细胞产生、在胸腺成熟，各表达独特 T 细胞受体（TCR）——由 α、β 两条肽链构成，各有可变区与恒定区，经跨膜段固定于膜；多样性高，但识别的是 MHC-肽复合物而非游离抗原。

CD8⁺ 细胞毒性 T 细胞（CTL）：TCR 识别靶细胞（病毒感染、肿瘤）的 MHC I-肽复合物后激活，** 直接杀伤**——释放穿孔素与颗粒酶，随后可脱离并杀伤下一个靶细胞（课件 p31）。

CD4⁺ T 辅助细胞：识别 APC（树突状细胞、巨噬细胞、B 细胞）的 MHC II-肽复合物；激活后** 不直接杀伤**，而是释放细胞因子（如 IFN-γ 激活巨噬细胞、IL-4 辅助 B 细胞）协调其他免疫细胞清除病原。

9. 免疫记忆与初次/再次应答（课件 p34–35）

初次应答慢而弱；同一抗原再次进入时，记忆 T/B 细胞迅速活化，应答更快更强（IgG 迅速升高）；同时接触的新抗原仍呈初次应答水平。

10. 免疫失调相关疾病（课件 p36–40）

** 超敏反应四型**：I 型——IgE 先结合肥大细胞表面，过敏原交联 IgE 后肥大细胞迅速脱颗粒，引发速发反应（过敏性鼻炎、哮喘、全身过敏反应）；II 型——自身抗体与细胞表面抗原形成免疫复合物、激活补体引发炎症，与自身免疫病重叠；III 型——血中可溶性抗原与 IgG 形成免疫复合物，沉积于毛细血管等组织后继发补体激活与炎症；IV 型——迟发型，经变应原提呈→T 细胞活化→细胞因子招募免疫细胞的路径发生，因需抗原提呈与 T 细胞活化而起效慢于 I–III 型（接触性皮炎，课堂举例）。

** 免疫缺陷**：原发性多为遗传性——T 细胞缺陷、B 细胞缺陷（如 X 连锁无丙种球蛋白血症、常见变异型免疫缺陷）、联合缺陷即重症联合免疫缺陷（SCID）；吞噬细胞缺陷如慢性肉芽肿病（NADPH 氧化酶缺陷，不能产生自由基杀菌）与白细胞黏附缺陷（黏附分子缺陷，无法迁移至感染部位）；以及补体成分缺陷。继发性由严重感染（HIV 进展为 AIDS）或药物引起。

** 自身免疫**：T 细胞在胸腺成熟时正常会清除自身反应性 T 细胞（自身耐受）；若有逃逸，自身反应性 T 细胞可辅助自身反应性 B 细胞活化并产生自身抗体。代表：系统性红斑狼疮（SLE）的抗核自身抗体。

关键图解

【图待补】p5-immune-overview.png — 免疫系统组成总览图 1（免疫学课件 p5）：免疫系统组成总览——固有免疫与适应性免疫各自再分为体液成分与细胞成分，全讲框架图。

【图待补】p9-epidemiological-transition.png — 流行病学转变图 2（GBD 课件 p9）：流行病学转变——随总死亡率下降，死因构成从 Group 1 转向 Group 2。

【图待补】p12-deaths-vs-dalys.png — 死亡排名与DALY排名关系图 3（GBD 课件 p12）：1990 年全球疾病按死亡数与按 DALY 的排名散点比较——抑郁、骨关节炎等在 DALY 维度更重要，胰腺癌、前列腺癌等在死亡维度更重要。

【图待补】p22-leading-causes-death.png — 全球主要死因图 4（GBD 课件 p22）：全球主要死因——缺血性心脏病持续居首，2021 年 COVID-19 跃居第二、卒中降至第三（课堂讲解）。

【图待补】p23-antibody-structure.png — 抗体基本结构图 5（免疫学课件 p23）：免疫球蛋白 Y 形结构——两条重链与两条轻链；可变区（抗原结合部位）与恒定区（效应功能）。

【图待补】p31-ctl-killing.png — CTL杀伤机制图 6（免疫学课件 p31）：CD8⁺ 细胞毒性 T 细胞识别靶细胞 MHC I-肽复合物后释放穿孔素与颗粒酶直接杀伤靶细胞。

【图待补】p35-memory-response.png — 初次与再次免疫应答图 7（免疫学课件 p35）：初次与再次免疫应答曲线——同一抗原再次进入时抗体滴度升高更快更强，新抗原仍呈初次应答水平，即免疫记忆，是疫苗接种的理论基础。

课前思考/自测

（据课件内容自拟）某人在 60 岁因某病早逝（期望寿命 80 岁），确诊前带病生存 5 年，该病造成的 DALY 是多少？为什么抑郁等很少致死的疾病在 GBD 排名中可以非常靠前？

（课件 p38 案例）某区域医院卒中与糖尿病并发症入院增加，同时仍收治大量疟疾与肺炎病例：这提示当地疾病负担有何特点？可能的风险因素是什么？需要哪些干预、资源如何优先配置？

MHC I 与 MHC II 分别提呈哪类抗原、分别被哪类 T 细胞识别？细胞毒性 T 细胞与 T 辅助细胞的效应机制有何本质区别？

为什么疫苗接种后的"再次应答"比初次应答更快、更强？

比较四型超敏反应的介导机制与时效：为什么 IV 型被称为"迟发型"？

参考材料

主课件 1：Materials/202600910 Global burden of disease Dr Vackova.pdf（Dr Dana Vackova，42 页）

主课件 2：Materials/Introduction to Immunology (PATH7904).pdf（Ricky Ip，42 页）

课堂录音转写：Recordings/PATH7904-0910-1.txt（GBD）、Recordings/PATH7904-0910-2.txt（免疫学）

课件推荐资源：IHME GBD 交互数据工具（healthdata.org，可免费注册）；WHO Global Health Observatory；Murray CJL. The Global Burden of Disease Study at 30 years. Nat Med 28, 2019–2026 (2022)；WHO Tackling NCD Best Buys；香港 healthyhk.gov.hk

课堂要点补充（来源：课堂录音转写）

GBD 部分（Dr Vackova）：

死亡证明书数据质量：即时死因填写受医生判断影响——讲师曾任职的医院禁止将"心力衰竭"写为即时死因，医生常改写为其他心脏诊断；GBD 逐步制定更严格的填写规则。相关案例：高龄老人跌倒致髋部骨折、卧床后并发肺炎而死亡，死因可写肺炎、跌倒与骨折为促成因素——这解释了发达地区肺炎、败血症排名靠前。

前列腺癌与胰腺癌在"死亡 vs DALY"图中的位置是课堂讨论重点：前列腺癌高龄发病、病程长，高龄无转移诊断者常死于其他疾病；骨转移疼痛易与脊椎退行性疾病混淆而延误诊断（假设性讨论）。

工具推荐：healthdata.org 交互平台可免费注册，按死亡/残疾、地区、年龄、性别等维度查看疾病动态。

香港补充：香港结核发病率仍略高于日本与新加坡。

案例讨论课堂结论：卒中/糖尿病并发症与疟疾/肺炎并存，符合正处于流行病学转变的发展中地区——传染病尚未退场、慢性病快速上升；干预需政策与制度层面改变（如食品减盐减糖、标签）、健康教育与倡导（控空气污染、增运动空间）；资源应加强 NCD 早期监测与治疗。控烟成效观察期：吸烟率下降后慢性阻塞性肺病先行改善，癌症因潜伏期长尚未体现下降。

免疫学部分（Ricky Ip）：

被动免疫临床例子：蛇咬伤患者注射抗蛇毒血清，属人工给予抗体的被动免疫。

T 辅助细胞与 B 细胞的相互作用决定浆细胞产生哪一类免疫球蛋白，偏向 IgE 时促进过敏。

转写勘误：录音转写中"Department of Psychology"为语音识别错误，课件首页标注讲者隶属于 Department of Pathology。