劉萬紅腫瘤免疫孫版

1、腫瘤免疫Tumor Immunity,劉萬紅 Ph.D武漢大學基礎(chǔ)醫(yī)學院免疫學系 E-mail: liuwanhong@whu.edu.cn,主要內(nèi)容,概述第一節(jié) 腫瘤抗原第二節(jié) 抗體抗腫瘤免疫的機制第三節(jié) 腫瘤的免疫逃逸機制第四節(jié) 腫瘤免疫學治療,腫瘤免疫學（ tumor immunology ）,概念：腫瘤免疫學是研究腫瘤抗原的種類和性質(zhì)、機體對腫瘤的免疫監(jiān)視和免疫應答以及腫瘤的免疫逃逸的方式和機制、腫瘤的免疫診

2、斷和免疫防治的科學。腫瘤免疫學理論和實際應用的基礎(chǔ)：腫瘤細胞是否具有腫瘤抗原？,腫瘤抗原的探尋,初步探索：20 世紀初，用同種移植方法，沒有進展，主要原因：采用動物不是遺傳背景相同的純種動物。重大突破：20世紀50年代，近交系小鼠的培育成功，確切證明化學致癌劑甲基膽蒽（methylcholanthrene, MCA）誘發(fā)的腫瘤中證實了腫瘤抗原的存在，并證明其所誘導的免疫應答具有抗腫瘤作用。,免疫監(jiān)視的證據(jù),淋巴細胞在腫瘤組織的浸

3、潤,學說提出：Burnet提出腫瘤的免疫監(jiān)視（immune surveillance）學說，即機體免疫系統(tǒng)可監(jiān)視腫瘤的發(fā)生并通過細胞免疫的機制殺死腫瘤，若免疫監(jiān)視功能低下則可發(fā)生腫瘤。,,20世紀60年代以后，大量的體外實驗證實：腫瘤患者的淋巴細胞、MФ和細胞毒性抗體等均具有抗腫瘤效應。70年代，隨著單克隆抗體的問世，腫瘤免疫診斷技術(shù)和腫瘤免疫治療得到很大的發(fā)展。80年代中后期，分子生物學和免疫學的迅速發(fā)展和交叉滲透，深入了解

4、了：腫瘤抗原的性質(zhì)、MHC 分子在腫瘤抗原識別和提呈中的作用、T細胞的活化和殺傷機制等，制備了：基因工程型細胞因子和抗體等，擴增了可供體內(nèi)回輸?shù)哪[瘤特異性殺傷性T細胞等。20世紀90年代以來，多種腫瘤抗原基因克隆成功，進一步推動了腫瘤免疫學的發(fā)展，同時也促進了腫瘤免疫技術(shù)在臨床診斷、治療上的應用。,腫瘤相關(guān)抗原制備的單克隆抗體的應用,第一節(jié) 腫瘤抗原,概念：腫瘤抗原（tumor antigens）是指細胞癌變過程中出現(xiàn)的新抗原

5、、腫瘤細胞異?；蜻^度表達的抗原物質(zhì)的總稱。特點： （1）能誘導機體產(chǎn)生體液和細胞免疫應答。 （2）可作為腫瘤免疫診斷和治療的靶分子。,發(fā)現(xiàn)和鑒定腫瘤抗原及其基因的策略,1. 分子生物學法，如基因差異顯示技術(shù)等2.免疫學法，如通過腫瘤特異性T 細胞或抗體鑒定腫瘤抗原等,一、腫瘤抗原產(chǎn)生的分子機理,1.細胞癌變過程中合成了新的蛋白質(zhì)分子2.由于基因突變或重排等使正常蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變3.由于糖基化等原因?qū)е?/p>

6、異常的細胞蛋白及其產(chǎn)物4.正常情況下處于隱蔽狀態(tài)的抗原表位暴露出來5.多種膜蛋白分子的異常聚集6.胚胎抗原或分化抗原的異常表達,二、腫瘤抗原的分類和特征,根據(jù)腫瘤抗原的特異性的分類法：腫瘤特異性抗原和腫瘤相關(guān)抗原。根據(jù)編碼抗原的基因不同分為：正常基因編碼的腫瘤抗原，突變基因編碼的腫瘤抗原和病毒基因編碼的腫瘤抗原。根據(jù)腫瘤誘發(fā)和發(fā)生情況的分類法：理化因素誘發(fā)的腫瘤抗原、病毒誘發(fā)的腫瘤抗原、自發(fā)腫瘤抗原和胚胎抗原或分化抗原等。

7、,1. 腫瘤特異性抗原,概念：腫瘤特異性抗原（tumor-specific antigens, TSA）指腫瘤細胞特有的或只存在于某種腫瘤細胞而不存在于正常細胞的新抗原。不同的TSA其特異性的高低也不同，有的TSA僅表達于某種腫瘤，在其他腫瘤中不表達，稱為高特異性TSA，如理化因素誘生的TSA；不僅表達于一種腫瘤，在其他腫瘤中也表達，稱為低特異性TSA，如病毒誘生的TSA。,（一）根據(jù)腫瘤抗原的特異性的分類法,腫瘤特異性抗原的

8、證實,通過近交系小鼠間進行腫瘤移植排斥實驗證實（見下圖）。鑒于此類抗原一般是通過動物腫瘤移植排斥實驗所證實，故又稱為腫瘤特異移植抗原（tumor spicific transplantation antigen,TSTA）或腫瘤排斥抗原（tumor rejection antigen,TRA）?！∵@類抗原的實質(zhì)是腫瘤細胞來源的熱休克蛋白（heat-stock proteins, HSPs）與腫瘤抗原多肽的復合物。,TSA的證實,腫

9、瘤特異性抗原（TSA）基因的確定,既然TSA誘導主要是T細胞免疫，并能被所誘導產(chǎn)生的特異性CTL識別，應用特異性CTL克隆并結(jié)合分子生物學技術(shù)，成功地從基因水平證實了TSA的存在（如下圖）。,腫瘤細胞株缺乏免疫原性，能在小鼠體內(nèi)形成腫瘤，命名為tum+；不能形成腫瘤的腫瘤細胞變異株稱為tum - 。tum -腫瘤細胞表達TSTA，具有免疫原性，而tum+腫瘤細胞不表達TSTA，不具有免疫原性。應用tum -腫瘤細胞特異性CTL克隆為

10、“探針”，鑒定編碼TSTA的基因，并對其性質(zhì)進行分析。,腫瘤特異性抗原的進一步證實,以往曾對人腫瘤細胞是否有腫瘤特異性抗原（tumor specific antigen,TSA）存在爭議，但最近已在人黑色素瘤等腫瘤細胞表面證實了存在這類TSA。它是一個靜止基因活化的產(chǎn)物，以9個氨基酸的短肽或與HLA-A1分子共表達于某些黑色素瘤細胞表面，稱為MAGE-1 （Melanoma antigen 1），它是第一個證實并清楚其結(jié)構(gòu)的人腫瘤特

11、異抗原。TSA只能被CD8+CTL所識別，而不能被B細胞識別，因此是誘發(fā)T細胞免疫應答的主要腫瘤抗原。,2. 腫瘤相關(guān)抗原,概念：腫瘤相關(guān)抗原（tumor-associated antigens, TAA）是指非腫瘤細胞所特有，在正常細胞上也有微量表達，只是在細胞發(fā)生癌變時表達量明顯增加的一類抗原。特點：此類抗原只表達出量的變化而無腫瘤特異性，如胚胎抗原。,（二）根據(jù)腫瘤誘發(fā)和發(fā)生情況的分類法,1.理化因素誘生的腫瘤抗原2.

12、病毒誘生的腫瘤抗原： （1）DNA致癌病毒誘生的腫瘤抗原 （2）RNA致癌病毒誘生的腫瘤抗原3.自發(fā)性腫瘤的抗原4.胚胎抗原或分化抗原,1. 理化因素誘生的腫瘤抗原,理化因素：在化學致癌劑（氨基偶氮染料、二乙基硝酸）或物理致癌因素（如紫外線、X射線、放射性粉塵等）誘發(fā)的動物腫瘤中均已檢出腫瘤特異性抗原。,多地現(xiàn)“癌癥村” “土地污染帶”疾病防控困難,記者近日在“中國長壽之鄉(xiāng)”山東省萊州市采訪發(fā)現(xiàn)，日益嚴重的化工污染使

13、當?shù)夭糠执迩f成為“癌癥村”，眾多癌癥患者用生命警示著萊州灣南岸生態(tài)環(huán)境的惡化。面對記者的采訪，排污企業(yè)董事長卻稱村民是“大驚小怪，說話不負責任”。（2011年11月15日《經(jīng)濟參考報》）湖南省國土資源規(guī)劃院基礎(chǔ)科研部主任張建新說，他們調(diào)查了7萬人25年的健康記錄后發(fā)現(xiàn)，從1965年到2005年，骨癌、骨痛病人數(shù)都呈上升趨勢。在重金屬污染的重災區(qū)株洲，當?shù)厝罕姷难⒛蛑墟k含量是正常人的2至5倍。 內(nèi)蒙古的河套地區(qū)因土地污染地下水

14、質(zhì)量較差，造成砷中毒、氟中毒等地方病較為嚴重的情況。 河套地區(qū)共有近30萬人受砷中毒威脅，患病人群超過2000人。巴彥淖爾盟五原縣楊家疙瘩村是砷中毒的重點區(qū)，該村病人多，而且死亡人數(shù)也多，主要是以癌癥為主，大多在壯年時就由于病魔的折磨而過世。 《經(jīng)濟參考報》2011年10月14日,物理致癌因素,3.長期吸入石棉纖維粉塵，可引起肺癌、胸膜間皮瘤。,1.電離輻射，包括 x線、γ射線和亞原子微粒(α粒子、β粒子、質(zhì)子和中子) 等均能誘發(fā)染色

15、體斷裂、移位、基因突變而增加腫瘤發(fā)病率。,2.紫外線作用于DNA，引起嘧啶二聚體形成，長期過度照射與皮膚鱗癌、基底細胞癌、黑色素瘤有關(guān)。,化學致癌因素,已知的致癌性化學物質(zhì)1000多種。可分為兩類：直接致癌物和間接致癌物。間接致癌物經(jīng)代謝產(chǎn)生最終致癌物，通過親電子基團與DNA共價結(jié)合，引起基因突變。,理化因素誘生的腫瘤抗原,性質(zhì)：是嵌合在腫瘤細胞雙層類脂膜中的糖蛋白，有一定的免疫原性，易被宿主免疫系統(tǒng)識別和排斥。如P815肥大細胞瘤表達

16、的P815A和P815B抗原；Meth A纖維肉瘤表達的Meth A抗原。特點：特異性高而抗原性弱，常表現(xiàn)出個體特異性 ，即同一理化因素在同一動物不同部位誘發(fā)的腫瘤，其抗原特異性亦不同。不利因素：應用單一抗血清不能檢出某一理化因素誘導的所有腫瘤，也難以研制出對某一化學致癌物誘發(fā)的不同腫瘤均有效的單一抗癌疫苗。,,2 . 病毒誘生的腫瘤抗原,表現(xiàn)形式：在病毒誘發(fā)的腫瘤中，前病毒基因整合到宿主細胞基因組，進而生成病毒基因編碼的蛋白，

17、并以病毒肽－MHC Ⅰ分子復合物的形式表達在腫瘤細胞表面。DNA病毒誘生形式：DNA病毒如多瘤病毒、猴空泡病毒、腺病毒等，含有雙鏈DNA，可直接與宿主細胞基因組DNA整合，并通過病毒的轉(zhuǎn)化基因使宿主細胞轉(zhuǎn)化，誘發(fā)實驗動物腫瘤。RNA病毒誘生形式：有些RNA病毒含有逆轉(zhuǎn)錄酶，可將病毒基因組逆轉(zhuǎn)錄成DNA，后者整合到宿主細胞DNA中，進而誘發(fā)動物腫瘤。,病毒誘導的抗原,病毒誘發(fā)的腫瘤抗原特性,病毒誘發(fā)的腫瘤細胞的細胞核、細胞質(zhì)或細胞

18、膜上可檢測到由病毒編碼、又不同于病毒本身的抗原，可誘導MHC Ⅰ類分子限制性的特異性CTL應答。特點：病毒誘生的腫瘤特異性抗原一般位于腫瘤細胞表面。同一種病毒誘發(fā)的腫瘤，不管其組織來源或動物種系如何，均表達相同的TSA，即無種屬及組織特異性，可引起交叉反應。但由不同DNA或RNA腫瘤病毒誘生的腫瘤抗原，其分子結(jié)構(gòu)和生物學特性各異，即具有病毒特異性。,多種病毒與腫瘤的發(fā)生相關(guān),,病毒導致腫瘤細胞產(chǎn)生的原因,增加細胞突變的機會病毒攜帶

19、的致癌基因整合于宿主細胞基因組某些病毒（如HBV)的蛋白質(zhì)抑制抑癌基因的表達,（三）自發(fā)性腫瘤抗原,自發(fā)性腫瘤是一些無明確誘發(fā)因素的腫瘤，人類大部分腫瘤屬于此類。 特點是某些自發(fā)性腫瘤類似于化學致癌物質(zhì)誘發(fā)的腫瘤，具有各自獨特的抗原性，很少或幾乎完全沒有交叉反應，另一些自發(fā)性腫瘤則類似于病毒誘發(fā)的腫瘤，具有共同的抗原性。,（四）胚胎抗原或分化抗原,胚胎抗原（fetal antigen）/分化抗原（different

20、iation antigen） 宿主胚胎發(fā)育階段由胚胎組織產(chǎn)生的，在胚胎后期或出生后減少或消失，癌變時重新產(chǎn)生。由于此類抗原是在某些細胞的特定分化階段表達，而正常細胞不表達，一旦細胞惡性轉(zhuǎn)化并發(fā)展為腫瘤細胞后可高表達此類抗原，故又稱為分化抗原。機制：可能是基因去阻遏，重新合成，表達于瘤細胞表面或分泌于血清中。分類 ： 分泌性 如：甲胎蛋白（AFP） 膜結(jié)合性 如：癌

21、胚抗原（CEA）,特點：免疫原性很弱，因為曾在胚胎期出現(xiàn)過，宿主對之已形成免疫耐受性，難以引起宿主免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的殺傷效應。 但可協(xié)助臨床診斷（詳見下述）。胚胎抗原的臨床意義：可用于某些腫瘤的免疫學診斷，也可作為免疫學治療的靶抗原。,胚胎抗原,（1）甲胎蛋白,甲胎蛋白（alpha fetoprotein, AFP）是一種分泌型胚胎抗原，主要由胎肝和卵黃囊產(chǎn)生70kDa的糖蛋白。原發(fā)性肝癌：肝細胞合成大量AFP，血清中

22、AFP↑ AFP是肝硬化癌診斷，普查，療效觀察，復發(fā)的指標正常濃度: 1000 肝細胞癌,（2）癌胚抗原,癌胚抗原（carcinoembryonic antigen, CEA）最初在結(jié)腸癌和直腸癌組織中檢出，由于高水平CEA出現(xiàn)于2-6月胎兒腸、胰和肝臟等組織，故稱為癌胚抗原。鑲嵌于細胞膜的180KD糖蛋白，是Ig超家族成員，結(jié)腸、直腸、食道、胃、肝、胰等處腫瘤發(fā)生時，可檢出CEA，可輔助診斷，但特異性不高。,癌胚抗原: 臨床應

23、用,輔助診斷分期和預后監(jiān)測治療效果檢測腫瘤復發(fā),CEA 作為輔助診斷有癥狀的病人高于正常5-10 倍正常值<10ng/ml,癌胚抗原:臨床應用,（五）突變的癌基因與抑癌基因編碼的蛋白質(zhì),原癌基因(Proto-oncogene)：廣泛存在于生物界各物種 DNA內(nèi)，對正常細胞的生長起著正調(diào)控作用的基因。原癌基因被激活，轉(zhuǎn)化為癌基因，細胞過度增生，形成腫瘤。癌基因（oncogene）：是動物細胞以及致癌病毒基因組內(nèi)固有

24、的一段功能單位。抑癌基因(suppress oncegene)：又叫抗癌基因(antioncogene)，是一類對細胞生長起負調(diào)節(jié)作用的基因。主要作用是抑制細胞的過度增殖。丟失、滅活或突變時，往往會使細胞呈惡性生長。,ras基因 ：一種原癌基因，因首先發(fā)現(xiàn)于大鼠肉瘤病毒而得名。產(chǎn)物為小G蛋白的一種，細胞信號轉(zhuǎn)導中，在鳥苷酸置換因子作用下，無活性的ras-GDP可轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘膔as-GTP，通過啟動信號轉(zhuǎn)導中的MAP激酶途徑，參

25、與細胞增殖、分化。該基因在人類癌細胞中常發(fā)生突變。ras癌基因和P21在許多癌前病變中都有表達。Ochi等發(fā)現(xiàn)1例胰液中K2ras突變陽性而細胞學及影像學檢查均陰性的病例，隨診18個月后才發(fā)現(xiàn)惡性細胞及影像學的變化，提示ras基因突變早于病理檢出及臨床表現(xiàn)的出現(xiàn)，提示可用檢測ras癌基因或P21的方法對癌變傾向提供較早信息。,p53 基因： 因編碼一種分子質(zhì)量為53 kDa的蛋白質(zhì)而得名，是一種抗癌基因/抑癌基

26、因。其表達產(chǎn)物為基因調(diào)節(jié)蛋白（P53蛋白），當DNA受到損傷時表達產(chǎn)物急劇增加，可抑制細胞周期進一步運轉(zhuǎn)。一旦p53基因發(fā)生突變，P53蛋白失活，細胞分裂失去節(jié)制，發(fā)生癌變，人類癌癥中約有一半是由于該基因發(fā)生突變失活。 p53蛋白抑制ras、c-myc等癌基因的轉(zhuǎn)化作用，調(diào)節(jié)DNA合成的啟始。很多人類的實體癌均有p53基因的突變，約70-80%的大腸癌有p53基因的突變。,腫瘤抗原的生物學意義,腫瘤抗原是腫瘤特異性免疫應答的重要

27、靶抗原。病毒相關(guān)腫瘤表達的病毒基因編碼蛋白可以成為免疫系統(tǒng)識別此類腫瘤的重要標記抗原。腫瘤抗原可以作為腫瘤診斷和治療的輔助手段，如CEA、AFP和MAGE-1等。,第二節(jié) 抗體抗腫瘤免疫的機制,Burnet提出的“免疫監(jiān)視”學說認為，機體免疫系統(tǒng)能識別并及時清除突變細胞，從而防止腫瘤的發(fā)生。如突變細胞逃避宿主的監(jiān)視，則可發(fā)展成為腫瘤。機體對腫瘤的免疫應答包括細胞免疫和體液免疫，兩者互相協(xié)作共同殺傷腫瘤細胞，但以細胞免疫為主，體液

28、免疫的作用弱，而且有的抗體不但不能介導腫瘤細胞的死亡，反而促進腫瘤細胞的生長。,一、細胞免疫應答,特異性抗腫瘤免疫機制在免疫監(jiān)視和抗腫瘤效應中占主導地位，尤其對免疫原性較強的腫瘤（如病毒誘導的腫瘤）（如下圖）。細胞免疫在機體抗腫瘤效應中起重要作用。特異性免疫應答 1. CD4＋T細胞介導的抗腫瘤效應 2. CD8＋T細胞介導的抗腫瘤效應,機體抗腫瘤的特異性免疫效應機制,1．CD4＋T細胞

29、 參與B細胞、巨噬細胞、NK細胞和CTL的活化和抗瘤效應。 ① 特異性識別腫瘤Ag ?激活M?或其它 APC?參與抗腫瘤效應 ② 具有MHC-II類分子限制的殺瘤作用 ③ 釋放多種CK ?增強CTL的功能 如：LT ?殺傷瘤細胞， IFN ?激活NKC MAF ?激活巨噬細胞? M?殺瘤能力增強,淋巴毒素（lymphotoxin，LT）,Human macrophage acti

30、vating factor,MAF 人巨噬細胞活化因子,,2．CD8+T細胞 CD8+T細胞在機體抗腫瘤效應中起關(guān)鍵作用。此外， M? 、DC等抗原遞呈細胞可攝取、加工處理和遞呈腫瘤抗原，通過激發(fā)特異性T細胞免疫而發(fā)揮抗腫瘤效應。 ①通過Ag受體識別腫瘤細胞上的特異性Ag ?在Th細胞的輔助下活化 ?直接殺傷腫瘤細胞 ②活化的CTL

31、 ?分泌CK(IFN-?，TNF-?) ?間接殺傷腫瘤細胞 ③具有MHC-I類分子限制的殺瘤作用,非特異性免疫應答,（一）補體的溶細胞作用（二）NK細胞的殺瘤效應（三） M?的殺瘤效應（四）γδ+T細胞的殺瘤效應（五） 樹突狀細胞,（一）補體的溶細胞作用 腫瘤細胞分泌的IL-6、C反應蛋白等炎癥介質(zhì)，激活補體MBL途徑而溶解腫瘤細胞。（二）NK細胞的殺瘤效應

32、 NK細胞在趨化因子作用下遷移至瘤灶，無需抗原致敏直接殺傷瘤細胞，不受MHC的限制，視為機體抗腫瘤的第一道防線。機制： ①NK細胞膜受體+瘤細胞 →直接殺傷瘤細胞 ② 釋放自然細胞殺傷因子 →溶解瘤細胞 ③ Fc?R+接合有IgG的瘤細胞 →ADCC效應→殺傷瘤細胞,,NK細胞介導的抗腫瘤效應,（三） M?的殺瘤效應

33、 M?介導的細胞毒效應（ M? –mediated cytoyoxicity）。 ①處理和呈遞腫瘤Ag→激活T細胞 →產(chǎn)生特異性的抗腫瘤免疫應答 ② M?上Fc?R + 特異性Ab→ADCC→殺瘤細胞 ③ M?活化→釋放蛋白水解酶和TNF、NO等細胞毒性因子 →直接或間接殺瘤細胞,（四）γδ+T細胞的殺

34、瘤效應 多分布在全身各處上皮組織內(nèi)，所發(fā)揮的細胞毒作用可能不受經(jīng)典MHC分子限制，且能殺傷對NK細胞不敏感的靶細胞，因此， γδT細胞與NK細胞一樣被認為是免疫監(jiān)視功能的第一道防線。 此類細胞還可分泌多種細胞因子發(fā)揮抗腫瘤作用。（五） 樹突狀細胞 DC具有很強的遞呈抗原能力，能顯著刺激未致敏T細胞的活化增殖，起到抗腫瘤作用。此外，抗腫瘤的非特異性免疫還涉及中性粒細胞和多種細胞因子的作用。,二

35、、體液免疫應答,抗腫瘤抗體通過以下五種方式發(fā)揮作用：（一）激活補體系統(tǒng)溶解腫瘤細胞 細胞毒性抗體（IgM）和某些IgG亞類（IgG1、IgG3）與腫瘤細胞結(jié)合后，可在補體參與下，溶解腫瘤細胞。（二）抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用（ADCC） IgG類抗體能使多種效應細胞如巨噬細胞、NK細胞、中性粒細胞等發(fā)揮ADCC效應，使腫瘤細胞溶解。該類細胞介導型抗體比上述的補體依賴的細胞毒抗體產(chǎn)生快、在腫瘤形成早期即可在

36、血清中檢出。,（三）抗體的調(diào)理作用 吞噬細胞可通過其面Fc受體而增強吞噬結(jié)合了抗體的腫瘤細胞，具有這種調(diào)理作用的抗體是IgG類。（四）抗體封閉腫瘤細胞上的某些受體 例如轉(zhuǎn)鐵蛋白可促進某些腫瘤細胞的生長，其抗體可通過封閉轉(zhuǎn)鐵蛋白受體，阻礙其功能，從而抑制腫瘤細胞的生長。（五）抗體使腫瘤細胞的粘附特性改變或喪失 抗體與腫瘤細胞抗原結(jié)合后，可修飾其表面結(jié)構(gòu)，使腫瘤細胞粘附特性發(fā)生改變甚至喪失，從而有助于控制腫瘤

37、細胞的生長和轉(zhuǎn)移。,理論上抗體可以通過以上5種方式發(fā)揮抗腫瘤作用，應用單克隆抗體治療某些腫瘤也取得了一定的療效。 許多實驗證實，荷瘤宿主在自然狀態(tài)下，抗腫瘤的體液免疫效應似乎與宿主對腫瘤的抵抗性無關(guān)；相反，在某些情況下，非但不能殺傷腫瘤細胞，反而會干擾特異性細胞免疫應答的殺傷作用，將這種具有促進腫瘤生長作用的抗體稱為增強抗體（enhancing antibodies）。一般認為，增強抗體是通過覆蓋了腫瘤細胞抗原位

38、點而抑制了殺傷性免疫細胞的作用。,第三節(jié) 腫瘤的免疫逃逸機制,雖然體內(nèi)存在嚴格的免疫監(jiān)視機制，對于某些腫瘤如病毒誘發(fā)的腫瘤有一定的作用，但其作用是弱的、有限度的。臨床實踐表明，多數(shù)患者的腫瘤能以不同的方式逃逸機體的免疫排斥，腫瘤的免疫逃逸（tumor escape from immune surveillance）機制尚未完全明了。概括起來有以下幾個方面。,一、與腫瘤細胞有關(guān)的因素,,逃逸免疫監(jiān)視,1.腫瘤細胞的免疫原性弱及抗原變調(diào)

39、多數(shù)腫瘤細胞僅表達低水平的TSA或TAA，且免疫原性弱，故不足以刺激機體產(chǎn)生足夠強度的免疫應答?！笨乖冋{(diào)“(antigen modulation)：宿主對腫瘤抗原的體液免疫應答可能導致腫瘤細胞表面抗原的減少或丟失，使腫瘤細胞不易被宿主免疫系統(tǒng)識別，從而避免免疫攻擊，這種現(xiàn)象成為“抗原變調(diào)”。,逃逸免疫監(jiān)視,2. 腫瘤細胞表面“抗原覆蓋”或被封閉“抗原覆蓋”是指腫瘤細胞表面抗原可能被某些物質(zhì)覆蓋。（1）腫瘤細胞可表達高水平的

40、唾液多糖，它們可覆蓋腫瘤抗原，從而干擾宿主淋巴細胞對腫瘤細胞的識別和殺傷。（2）血清中存在的封閉因子，如封閉抗體和可溶性抗原，可封閉腫瘤細胞表面的抗原決定簇或效應細胞的抗原識別受體，從而使腫瘤細胞逃逸機體免疫系統(tǒng)的識別，逃避淋巴細胞的攻擊。,逃逸免疫監(jiān)視,,3. 腫瘤細胞MHC Ⅰ類分子表達低下或缺失某些腫瘤細胞內(nèi)LMP2、LMP7、TAP1、TAP2的mRNA表達降低，致使細胞表面MHC Ⅰ類分子表達低下或缺失，使CTL不能識

41、別腫瘤細胞表面的抗原，以致腫瘤細胞逃逸宿主的免疫攻擊。,LMP: low molecular weight peptideTAP: transpoter associated with antigen processing 抗原處理相關(guān)轉(zhuǎn)運蛋白,4. 腫瘤細胞缺乏協(xié)同刺激分子 在T、B細胞特異性識別和激活過程中需要CD28/B7等提供的協(xié)同刺激信號。某些腫瘤可表達MHC Ⅰ類分子，但由于缺乏協(xié)同刺激分子B7，故不能誘導機

42、體產(chǎn)生有效的免疫應答。,,逃逸免疫監(jiān)視,逃逸免疫監(jiān)視,5. 腫瘤細胞分泌免疫抑制因子某些腫瘤細胞可分泌TGF－β、IL－10等細胞因子，從而抑制機體抗腫瘤免疫的產(chǎn)生。,6.腫瘤細胞誘導免疫細胞調(diào)亡或自身抵抗調(diào)亡,7. 腫瘤細胞誘發(fā)免疫耐受,處于幼稚階段的淋巴細胞接觸腫瘤細胞后即可被誘發(fā)免疫耐受。以小鼠乳腺癌病毒誘發(fā)的腫瘤為例：新生期感染過該病毒的鼠，至成年期再感染這種病毒時易誘發(fā)乳腺癌；若將該腫瘤移植給新生期未經(jīng)感染過的同系小鼠，

43、則可誘發(fā)宿主產(chǎn)生較強的抗腫瘤免疫應答。,8.腫瘤細胞的“漏逸”,腫瘤生長早期，體內(nèi)僅出現(xiàn)少量腫瘤細胞，機體免疫系統(tǒng)未能對其識別并產(chǎn)生應答。一旦腫瘤迅速生長并形成瘤細胞集團后，腫瘤抗原的編碼基因可能發(fā)生突變，從而干擾或逃避機體的免疫識別，此現(xiàn)象稱為腫瘤細胞“漏逸”（sneaking through）。“漏逸”指的是由于腫瘤細胞的迅速生長超越了機體抗腫瘤免疫效應的限度，致使宿主不能有效地清除大量生長的腫瘤細胞。,二、與宿主免疫系統(tǒng)有關(guān)的因

44、素,1. 機體免疫系統(tǒng)功能障礙：先天免疫缺陷、后天獲得性免疫功能低下的個體（如HIV感染或長期應用免疫抑制劑的患者），抗腫瘤免疫低下。2. 腫瘤直接或間接抑制機體免疫功能：惡性腫瘤可直接侵犯免疫器官或激活體內(nèi)的抑制性免疫細胞，造成免疫功能低下，有助于腫瘤細胞逃避宿主免疫系統(tǒng)的攻擊。,第四節(jié) 腫瘤的免疫學治療,一、腫瘤的免疫診斷二、腫瘤的免疫治療三、對病原體所致腫瘤的預防,一、腫瘤的免疫診斷,腫瘤的免疫診斷包括檢測腫瘤標志物

45、、宿主對腫瘤抗原的免疫應答和腫瘤患者免疫功能狀態(tài)。腫瘤標志物通常指腫瘤的TSA、TAA、激素、酶（同功酶）等。 檢測腫瘤標志物的臨床意義為： ①早期診斷和發(fā)現(xiàn)腫瘤； ②提示腫瘤發(fā)生的部位和組織來源； ③判別腫瘤惡性程度； ④監(jiān)測臨床治療效果； ⑤監(jiān)測腫瘤復發(fā)。,腫瘤的免疫診斷,一、檢測腫瘤抗原 檢測血清中TAA(如AFP)和血清及組織中突變型基因異常表達的

46、蛋白(P53蛋白) ，輔助腫瘤的診斷二、檢測腫瘤的有關(guān)抗體 測定血清中針對致癌病毒的抗體和針對癌 基因、突變型抑癌基因產(chǎn)物的抗體。 例：黑色素瘤患者的抗自身黑色素瘤抗體； EB病毒抗體 、P53蛋白抗體 三、腫瘤的放射免疫顯影診斷,單克隆抗體可作為診斷的工具,隨著高親和力單抗的發(fā)展，核標記的改進，腫瘤微環(huán)境的改善、顯像技術(shù)的發(fā)展及融合、放射免疫顯

47、影已成為腫瘤診斷性技術(shù)之一。,二、腫瘤的免疫治療,基本原則： 提高腫瘤抗原免疫原性，激發(fā)和增強機體抗瘤免疫應答；提高腫瘤對抗瘤免疫效應的敏感性；在體內(nèi)、外誘生腫瘤特異性效應細胞和分子；等等。 抗腫瘤免疫治療主要包括主動免疫治療、免疫靶向治療、細胞因子治療、免疫細胞的過繼治療和基因治療等。迄今，免疫治療僅作為傳統(tǒng)手術(shù)、化學藥物、放射治療的輔助療法。,腫瘤的主動免疫治療,（一）非特異性主動免疫治療 應用卡

48、介苗（BCG）、短小棒狀桿菌（PV）和左旋咪唑等具有佐劑作用的免疫調(diào)節(jié)劑，可非特異性刺激機體免疫系統(tǒng)，強化抗腫瘤免疫效應。局部或全身給予細胞因子（如IL-2、IL-12和IL-15），可促進免疫細胞活化，增強其抗腫瘤免疫效應。 包括： 1.免疫因子：TF、免疫核糖核酸、胸腺肽 2.微生物制劑： BCG、 PV 3.中藥制劑：香菇、靈芝等真菌多糖成分,（二）特異性主動免疫治療

49、 應用腫瘤抗原或模擬腫瘤抗原的疫苗刺激機體免疫系統(tǒng)，激發(fā)或增強機體的抗腫瘤特異性免疫應答，阻止腫瘤生長、擴散和復發(fā)，稱為腫瘤特異性主動免疫治療（specific active immunotherapy,SAIT）。 1．瘤疫苗 將自身或異體同種腫瘤細胞，經(jīng)過物理因素(照射、高溫)、化學因素(酶解)以及生物因素(病毒感染、基因轉(zhuǎn)移等)的處理，改變或消除其致瘤性，保留其免疫原性，常與佐劑(卡介苗等)聯(lián)

50、合應用，對腫瘤治療有一定療效。,2．病毒疫苗 病毒疫苗不僅可以預防病毒性疾病，更重要的是可以預防或治療人類許多與病毒感染密切相關(guān)的腫瘤，如乙型肝炎病毒疫苗。目前，以病毒為載體與其他腫瘤抗原或多肽組成的重組病毒疫苗(如重組痘苗病毒)正在研制和I期臨床試驗之中。 3．抗獨特型抗體疫苗 抗獨特型抗體作為抗原的內(nèi)影像，可模擬抗原的結(jié)構(gòu)并代替腫瘤抗原成為疫苗，誘發(fā)機體產(chǎn)生特異性抗腫瘤免疫應答。制備簡便，只需以腫瘤特異

51、性單克隆抗體作為免疫原，制備抗體并篩選具有內(nèi)影像作用的抗獨特型抗體，不需要分離或鑒別腫瘤抗原。,4．分子疫苗及DNA疫苗 采用化學合成或基因重組的方法生產(chǎn)抗原肽、T細胞表位多肽及腫瘤抗原，將其與佐劑混合。DNA疫苗是指人工克隆一段編碼腫瘤特異性抗原的DNA，并通過載體等方式注入機體，使其在體內(nèi)細胞中有效表達蛋白而成為腫瘤特異性抗原。優(yōu)點：這種抗原模仿了病毒蛋白等內(nèi)源性抗原的遞呈方式，解除了免疫耐受，誘導機體

52、產(chǎn)生特異性抗腫瘤免疫應答。,5．以抗原遞呈細胞為基礎(chǔ)的疫苗: 抗原遞呈細胞（巨噬細胞、樹突狀細胞和B細胞）表達高水平的MHC分子和其它粘附分子及共刺激分子，將腫瘤抗原以基因、多肽、蛋白、甚至完整細胞的形式負荷給抗原遞呈細胞制成疫苗，能夠產(chǎn)生有效的抗腫瘤免疫，達到腫瘤治療的目的。,（二）腫瘤的抗體靶向治療,化療藥物、毒素、放射性核素等細胞毒性物質(zhì)對腫瘤細胞都具有很強的殺傷作用。但缺乏特異性，易損傷正常細胞，導致不良反應或毒副

53、作用。 利用高度特異性的抗體為載體，將細胞毒性物質(zhì)導向性攜帶至腫瘤病灶局部，可較特異性地殺傷腫瘤細胞。 常用細胞毒性物質(zhì)有：放射性核素(131I)、抗腫瘤藥物(氨甲蝶呤、阿霉素)、毒素(蓖麻毒素、白喉毒素、綠膿桿菌外毒素）等。,腫瘤的抗體靶向治療,目前已設(shè)計的靶向治療方案為：①抗腫瘤單克隆抗體直接體內(nèi)應用；②抗腫瘤單克隆抗體與抗腫瘤藥物、生物毒素、細胞因子或放射性核素偶聯(lián)；,（三）過繼免疫治療,向腫瘤患者

54、體內(nèi)輸注具有抗瘤活性的免疫細胞，直接殺傷腫瘤細胞或激發(fā)機體抗瘤免疫效應?；剌?shù)男毎ǎ孩貺AK細胞（lymphokine activated killer cell,淋巴因子活化的殺傷細胞） 外周血淋巴細胞在體外培養(yǎng)加IL-2刺激后，誘導出在體內(nèi)外具有高效殺腫瘤作用的殺傷細胞。（LAK細胞無須抗原致敏，無MHC限制性，有人認為其細胞是以活化的NK細胞為主）。②TIL細胞（tumor infiltrating l

55、ymphocyte,腫瘤浸潤的淋巴細胞） 在實體瘤瘤體局部分離的淋巴細胞經(jīng)體外培養(yǎng)加IL-2刺激后獲得更強的特異性腫瘤殺傷活性。（其細胞主要是特異性Tc）。,（四）細胞因子治療,細胞因子具有廣泛的生物學活性，某些細胞因子具有直接或間接的殺瘤效應，故細胞因子治療成為腫瘤免疫治療的主要方案之一。（如下表） 細胞因子類藥物在體內(nèi)的半衰期短，需要高劑量多次反復注射方能取得一定療效，往往導致嚴重的毒副作用。但可通過

56、建立細胞因子基因療法（cytokine gene therapy）來解決。,,細胞因子用于免疫治療,（五）腫瘤的基因治療,應用適當載體將相關(guān)基因?qū)肽[瘤細胞或效應細胞內(nèi)，借助外源基因及其產(chǎn)物的效應，抑制腫瘤細胞生長或直接殺傷腫瘤，此為腫瘤的基因治療。（一）免疫相關(guān)基因治療（二）反義技術(shù)、核酶技術(shù)和RNA干擾技術(shù)（三）腫瘤化療藥物前體酶基因治療（四）提高造血干細胞對化療藥物的耐藥性,腫瘤的基因療法原理：克隆某些可用于腫瘤治療的目

57、的基因，用目的基因在體外轉(zhuǎn)染受體細胞，然后回輸體內(nèi)，或直接將目的基因體內(nèi)注射，使目的基因在體內(nèi)有效表達，增強體內(nèi)抗腫瘤作用或改善腫瘤微環(huán)境以增強抗腫瘤免疫力。,腫瘤的免疫治療,三、對病原體所致腫瘤的預防,已知多種高發(fā)的腫瘤與病原體有關(guān)，制備相關(guān)的病原體疫苗或探索新的干預方式降低腫瘤的發(fā)生。目前成功的范例：HBV疫苗的接種,思考題,1. 概念：腫瘤抗原、TSA、TAA、抗原變調(diào)、抗原覆蓋等。2.試述腫瘤抗原的分類及各類抗原的主要特點。