Janeway Immunologie PDF
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Kenneth Murphy · Casey Weaver Janeway Immunologie 9. Aufl age Janeway Immunologie Kenneth Murphy · Casey Weaver Janeway Immunologie 9. Auflage Mit Beiträgen von Allan Mowat, Leslie Berg und David Chaplin Mit Dank an Charles A. Janeway jr., Paul Travers und Mark Walport Aus dem Englischen übersetzt von Lothar Seidler Kenneth Murphy School of Medicine Washington University St. Louis, USA Casey Weaver School of Medicine University of Alabama at Birmingham Birmingham, USA ISBN 978-3-662-56003-7 ISBN 978-3-662-56004-4 (eBook) https://doi.org/10.1007/978-3-662-56004-4 Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte biblio- grafische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Spektrum Übersetzung der amerikanischen Ausgabe: Janeway´s Immunobiology, 9th edition, von Kenneth Murphy und Casey Weaver © 2018 by W.W. Norton & Company, Inc. Alle Rechte vorbehalten. Authorized translation from English language edition published by W.W. Norton & Company, Inc. © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 1995, 1997, 2002, 2009, 2014, 2018 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheber rechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfälti- gungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikro verfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz- Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber über- nehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral. Verantwortlich im Verlag: Frank Wigger Übersetzung: Lothar Seidler (unter Übernahme von Teilen der Übersetzung der Vorauflage von Lothar Seidler und Ingrid Haußer-Siller) Redaktion: Birgit Jarosch Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier Springer Spektrum ist Teil von Springer Nature Die eingetragene Gesellschaft ist Springer-Verlag GmbH Deutschland Die Anschrift der Gesellschaft ist: Heidelberger Platz 3, 14197 Berlin, Germany Vorwort Dieses Buch ist für Medizin- und Biologiestuden- tive Immunität im Zusammenhang mit dem Prin- ten gedacht, sowohl für Anfänger als auch für Fort- zip der Effektormodule erläutert; hier finden sich geschrittene, durch die Gründlichkeit und den Um- auch neue Erkenntnisse über geweberesidente fang der Ausführungen eignet es sich aber auch als T-Gedächtniszellen. Kap. 12 wurde ebenfalls ak- Nachschlagewerk für Immunologen in Ausbildung tualisiert und ist auf dem sich rasant weiterent- und Beruf. Die Darstellung erfolgt aus der Sicht des wickelnden Gebiet der mucosalen Immunität auf Körpers in seinem Kampf mit der Welt der Mikro- dem neuesten Stand. In Teil V wurde die Darstel- organismen – durch diese Perspektive wird zwi- lung der primären und sekundären Immunschwä- schen „Immunologie“ und „Mikrobiologie“ unter- chen neu strukturiert und aktualisiert, wobei der schieden. Andere Aspekte der Immunologie, etwa Frage, wie Pathogene der Immunantwort entkom- Autoimmunität, Immunschwächen, Allergien, men, und auch dem Thema HIV/AIDS mehr Platz Gewebeabstoßung bei Transplantationen sowie eingeräumt wurde (Kap. 13). In Kap. 14 findet sich neue Entwicklungen bei der Immuntherapie gegen eine aktualisierte und ausführlichere Darstellung Krebs werden ebenfalls ausführlich behandelt. Das von Allergien und allergischen Erkrankungen, das Begleitbuch Case Studies in Immunology enthält Gleiche gilt für Autoimmunität und Organtrans- Beispiele aus der klinischen Praxis für Erkrankun- plantationen in Kap. 15. Kap. 16 wurde schließlich gen, die mit dem Immunsystem zusammenhängen. um die Besprechung neuer Errungenschaften bei der Immuntherapie gegen Krebs erweitert, etwa im In der neunten Auflage haben wir die bisherige Hinblick auf Checkpoint-Blockaden und T-Zell- Einteilung in fünf Hauptabschnitte und sechzehn Therapien mit chimären Antigenrezeptoren. Kapitel beibehalten, zur besseren Übersicht und um Wiederholungen zu vermeiden, wurde der In- Die Wiederholungsfragen am Ende jedes Kapitels halt jedoch neu strukturiert. Die einzelnen Kapitel wurden in der neunten Auflage vollständig er- wurden aktualisiert und über 100 neue Abbildun- neuert und beinhalten nun eine Reihe verschiede- gen hinzugefügt. Teil I (Kap. 1–3) umfasst die ner Aufgabenformate; die Antworten können on- neuesten Entwicklungen in der Erforschung der line abgerufen werden. Anhang I (Die Werkzeuge angeborenen Sensormechanismen und behandelt der Immunologen) hat eine umfassende Auffri- aktuelle Erkenntnisse über angeborene lymphati- schung erfahren, indem neue Methoden hinzuge- sche Zellen wie auch das Prinzip der Immuneffek- fügt wurden, beispielsweise das CRISPR/Cas9- tormodule, das im gesamten Buch angewendet System und Massenspektrometrie/Proteomik. Wir wird. Die Behandlung der Chemokinnetzwerke haben auch einen Fragenkatalog entwickelt, der wurde insgesamt aktualisiert (Kap. 3 und 11). Teil Dozenten die Examensvorbereitung erleichtern II (Kap. 4–6) enthält neue Forschungsergebnisse soll, indem er die Studierenden motiviert, den über die Antigenerkennung der γ:δ-T-Zellen und Stoff jedes Kapitels zu rekapitulieren und eigene die Steuerung der aktivierungsinduzierten Cytidin- Gedanken zu entwickeln (nur in englischer Spra- Desaminase (AID) während der Rekombination che auf der Website des Originalverlags für regis- beim Isotypwechsel. Teil III (Kap. 7 und 8) wurde trierte Dozenten zugänglich). ebenfalls umfänglich aktualisiert und enthält neue Lerninhalte über Integrinaktivierung, Umstruktu- Auch dieses Mal war für uns bei der Durchsicht rierung des Cytoskeletts und Signalgebung von von Kap. 12 die Expertise von Allan Mowat sehr Akt und mTOR. In Teil IV werden die Kenntnisse hilfreich und wir konnten Beiträge der neuen Au- über die Untergruppen der CD4-T-Zellen vertieft toren David Chaplin und Leslie Berg hinzufügen. (Kap. 9), wobei auch die follikulären T-Helfer- David hat mit seinen klinischen und immunologi- zellen zur Sprache kommen, die den Isotypwechsel schen Kenntnissen viel zur Verbesserung von und die Affinitätsreifung regulieren (Kap. 10). In Kap. 14 beigetragen und Leslie konnte ihr Wissen Kap. 11 werden jetzt die angeborene und die adap- über Signaltransduktion in die Kap. 7 und 8 sowie V VI Vorwort in Anhang I einbringen. Außerdem hat sie auf- bung – und seine Geduld – in das Projekt ein- grund ihrer Erfahrungen als Lehrkraft den neuen gebracht, indem er die Entwurfszeichnungen der Fragenkatalog für Dozenten entwickelt. Zahlreiche Autoren zu gekonnten Illustrationen umgestaltet Personen haben einen besonderen Dank verdient. hat. Wir freuen uns, unsere neue Lektorin Eliza- So hat etwa Gary Grajales alle Fragen an den Ka- beth Zayetz begrüßen zu dürfen, die die Aufgabe pitelenden formuliert. Neu in dieser Auflage des von Eleanor Lawrence übernommen hat, die uns Buches ist, dass wir unsere wichtigste Leserschaft immer wie ein Leuchtfeuer war. Die Autoren und vielleicht auch unsere besten Kritiker mit ein- wollen auch ihren wichtigsten Mitwirkenden dan- bezogen haben – die Studierenden der Immunolo- ken – ihren Partnerinnen Theresa und Cindy Lou, gie im Praktikum, die ihre Ansichten zu unseren die diese Bemühungen großzügig mit ihrer Zeit, Entwürfen der einzelnen Kapitel und zu den An- ihren eigenen Kompetenzen im Lektorat und ihrer hängen II–IV äußerten. Auch die aufmerksamen niemals endenden Geduld unterstützt haben. Kollegen, die die achte Auflage durchgesehen haben, waren für uns sehr hilfreich. Sie werden Als die derzeitigen Sachwalter des Erbes von unter den Danksagungen entsprechend gewürdigt. Charlie, das heißt von Janeway’s Immunobiology, hoffen wir stark, dass auch die neunte Auflage Wir haben das große Glück, mit einem hervor- nicht aufhören wird, die Studierenden anzuregen – ragenden Team bei Garland Science zusammen- wie Charlie selbst es getan hat –, die Feinheiten der zuarbeiten. Wir danken der Planerin Monika Immunologie für sich zu entdecken. Wir wollen Toledo, die für die Koordination des gesamten unsere Leser ermuntern, uns mitzuteilen, wenn wir Projekts zuständig war und uns sanft, aber be- irgendwo einen Fehler gemacht haben, sodass die stimmt, nie die Richtung verlieren ließ, wobei sie nächste Auflage ein weiterer Schritt auf dem Weg von Allie Bochicchio und Claudia Acevedo- zur „Vollkommenheit“ werden kann. Viel Freude Quiñones hilfreich unterstützt wurde. Wir danken beim Lesen! unserer Verlegerin Denise Schanck, die uns wie gewohnt den Weg vorgab, uns unterstützte und ihren Weitblick offenbarte. Wir danken Adam Sendroff, der die Immunologen weltweit über Kenneth Murphy dieses Buch informiert. Matt McClements hat wie bei allen früheren Auflagen seine große Bega- Casey Weaver Angebote für Studierende Auf der Website www.springer.com/978-3-662-56003-7 finden Sie ■ die Antworten auf die Fragen an den Kapitelenden ■ Links zu über 40 (englischsprachig kommentierten) Videos und Animationen; diese behandeln eine Reihe immunologischer Themen, liefern einen Überblick über die wissenschaftlichen Grundlagen und veranschaulichen den Ablauf von Experimenten. Zum Originalbuch Janeway’s Immunobiology sind unter http://books.wwnorton.com/books/webad. aspx?id=4294997126 zusätzlich zu den Antworten und den Videos noch die folgenden englischspra- chigen Angebote für Studierende aufrufbar: ■ Flashcards: Jedes Kapitel enthält an den Seitenrändern sogenannte Flashcards, die auf der Website implementiert sind. Dort ist es den Studierenden möglich, bestimmte zentrale Begriffe im Text noch einmal nachzulesen. ■ Glossar: Das umfassende Glossar der Schlüsselbegriffe steht auch online zur Verfügung und kann mit einem Browser durchsucht werden. Für Dozenten bietet Norton unter http://books.wwnorton.com/books/webad.aspx?id=4294997126 zahlreiche weitere Ressourcen für die Lehre an. Der Zugang erfordert aber eine Registrierung. VII Danksagung Wir möchten den folgenden Fachleuten danken, ■ David Schatz, Yale University School of Medi- welche die jeweils angegebenen Kapitel der ach- cine ten amerikanischen Auflage vollständig oder in ■ Barry Sleckman, Washington University School Auszügen gelesen und uns für die Realisierung der of Medicine, St. Louis jetzt vorliegenden neuen Auflage überaus wert- ■ Philip Tucker, University of Texas, Austin volle Ratschläge gegeben haben. Kapitel 6: Kapitel 2: ■ Sebastian Amigorena, Institut Curie ■ Teizo Fujita, Fukushima Prefectural General ■ Siamak Bahram, Centre de Recherche d’Im- Hygiene Institute munologie et d’Hematologie ■ Thad Stappenbeck, Washington University ■ Peter Cresswell, Yale University School of Me- ■ Andrea J. Tenner, University of California, Ir- dicine vine ■ Mitchell Kronenberg, La Jolla Institute for Allergy & Immunology ■ Philippa Marrack, National Jewish Health Kapitel 3: ■ Hans-Georg Rammensee, Universität Tübingen ■ Jose Villadangos, University of Melbourne ■ Shizuo Akira, Osaka University ■ Ian Wilson, The Scripps Research Institute ■ Mary Dinauer, Washington University in St. Louis ■ Lewis Lanier, University of California, San Kapitel 7: Francisco ■ Gabriel Nuñez, University of Michigan Medi- ■ Oreste Acuto, University of Oxford cal School ■ Francis Chan, University of Massachusetts ■ David Raulet, University of California, Berkeley Medical School ■ Caetano Reis e Sousa, Cancer Research UK ■ Vigo Heissmeyer, Helmholtz-Zentrum, Mün- ■ Tadatsugu Taniguchi, University of Tokyo chen ■ Eric Vivier, Université de la Méditerranée ■ Steve Jameson, University of Minnesota Campus de Luminy ■ Pamela L. Schwartzberg, NIH ■ Wayne Yokoyama, Washington University ■ Art Weiss, University of California, San Fran- cisco Kapitel 4: Kapitel 8: ■ Chris Garcia, Stanford University ■ Ellis Reinherz, Harvard Medical School ■ Michael Cancro, University of Pennsylvania ■ Robyn Stanfield, The Scripps Research Institute School of Medicine ■ Ian Wilson, The Scripps Research Institute ■ Robert Carter, University of Alabama ■ Ian Crispe, University of Washington ■ Kris Hogquist, University of Minnesota Kapitel 5: ■ Eric Huseby, University of Massachusetts Me- dical School ■ Michael Lieber, University of Southern Cali- ■ Joonsoo Kang, University of Massachusetts fornia Norris Cancer Center Medical School ■ Michel Neuberger, University of Cambridge ■ Ellen Robey, University of California, Berkeley IX X Danksagung ■ Nancy Ruddle, Yale University School of Medicine ■ Robert Schleimer, Northwestern University ■ Juan Carlos Zúñiga-Pflücker, University of Toronto ■ Dale Umetsu, Genentech Kapitel 9: Kapitel 15: ■ Francis Carbone, University of Melbourne ■ Anne Davidson, The Feinstein Institute for Medical Research ■ Shane Crotty, La Jolla Institute of Allergy and Immunology ■ Robert Fairchild, Cleveland Clinic ■ Bill Heath, University of Melbourne, Victoria ■ Rikard Holmdahl, Karolinska Institute ■ Marc Jenkins, University of Minnesota ■ Fadi Lakkis, University of Pittsburgh ■ Alexander Rudensky, Memorial Sloan Kettering Cancer ■ Ann Marshak-Rothstein, University of Massachusetts Medi- Center cal School ■ Shimon Sakaguchi, Osaka University ■ Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham ■ Luigi Notarangelo, Boston Children’s Hospital ■ Noel Rose, Johns Hopkins Bloomberg School of Public Kapitel 10: Health ■ Warren Shlomchik, University of Pittsburgh School of Medicine ■ Michael Cancro, University of Pennsylvania School of Medicine ■ Laurence Turka, Harvard Medical School ■ Ann Haberman, Yale University School of Medicine ■ John Kearney, University of Alabama in Birmingham ■ Troy Randall, University of Alabama in Birmingham Kapitel 16: ■ Jeffrey Ravetch, Rockefeller University ■ Haley Tucker, University of Texas in Austin ■ James Crowe, Vanderbilt University ■ Glenn Dranoff, Dana-Farber Cancer Institute ■ Thomas Gajewski, University of Chicago Kapitel 11: ■ Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham ■ Caetano Reis e Sousa, Cancer Research UK ■ Susan Kaech, Yale University School of Medicine ■ Stephen McSorley, University of California, Davis Anhang I: Kapitel 12: ■ Lawrence Stern, University of Massachusetts Medical School ■ Nadine Cerf-Bensussan, Université Paris Descartes-Sor- bonne, Paris An dieser Stelle möchten wir auch besonders folgenden Studie- ■ Thomas MacDonald, Barts and London School of Medicine renden danken: and Dentistry ■ Maria Rescigno, European Institute of Oncology ■ Alina Petris, University of Manchester ■ Michael Russell, University at Buffalo ■ Carlos Briseno, Washington University in St. Louis ■ Thad Stappenbeck, Washington University ■ Daniel DiToro, University of Alabama in Birmingham ■ Vivek Durai, Washington University in St. Louis ■ Wilfredo Garcia, Harvard University Kapitel 13: ■ Nichole Escalante, University of Toronto ■ Kate Jackson, University of Manchester ■ Mary Collins, University College London ■ Isil Mirzanli, University of Manchester ■ Paul Goepfert, University of Alabama in Birmingham ■ Carson Moseley, University of Alabama in Birmingham ■ Paul Klenerman, University of Oxford ■ Daniel Silberger, University of Alabama in Birmingham ■ Warren Leonard, National Heart, Lung, and Blood Institute, NIH ■ Jeffrey Singer, University of Alabama in Birmingham ■ Luigi Notarangelo, Boston Children’s Hospital ■ Deepica Stephen, University of Manchester ■ Sarah Rowland-Jones, Oxford University ■ Mayra Cruz Tleugabulova, University of Toronto ■ Harry Schroeder, University of Alabama in Birmingham Kapitel 14: ■ Cezmi A. Akdis, Swiss Institute of Allergy and Asthma Research ■ Larry Borish, University of Virginia Health System ■ Barry Kay, National Heart and Lung Institute ■ Harald Renz, Philipps University Marburg Kurzinhalt Teil I E inführung in die Immunologie und die angeborene Immunität 1 G rundbegriffe der Immunologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 D ie angeborene Immunität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3 D ie induzierten Reaktionen der angeborenen Immunität . . . . . . . . . . . 95 Teil II D ie Erkennung von Antigenen 4 A ntigenerkennung durch B-Zell- und T-Zell-Rezeptoren . . . . . . . . . . . . 177 5 D ie Entstehung von Antigenrezeptoren in Lymphocyten . . . . . . . . . . . 221 6 W ie Antigene den T-Lymphocyten präsentiert werden . . . . . . . . . . . . . 273 Teil III D ie Entstehung des Rezeptorrepertoires von reifen Lymphocyten 7 S ignalgebung durch Rezeptoren des Immunsystems . . . . . . . . . . . . . . 329 8 D ie Entwicklung der B- und T-Lymphocyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 Teil IV D ie adaptive Immunantwort 9 D ie T-Zell-vermittelte Immunität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443 10 D ie humorale Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517 11 D ie Dynamik der angeborenen und adaptiven Immunantwort . . . . . . . . 581 12 D as mucosale Immunsystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 Teil V D as Immunsystem bei Gesundheit und Krankheit 13 D as Versagen der Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695 14 A llergien und allergische Erkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 783 15 A utoimmunität und Transplantation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835 16 D ie gezielte Beeinflussung der Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . 913 Teil VI Anhänge 17 A nhänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979 Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1177 XI
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