刘万红肿瘤免疫孙版.ppt

1、肿瘤免疫Tumor Immunity,刘万红 Ph.D武汉大学基础医学院免疫学系 E-mail: ,主要内容,概述第一节 肿瘤抗原第二节 抗体抗肿瘤免疫的机制第三节 肿瘤的免疫逃逸机制第四节 肿瘤免疫学治疗,肿瘤免疫学（ tumor immunology ）,概念：肿瘤免疫学是研究肿瘤抗原的种类和性质、机体对肿瘤的免疫监视和免疫应答以及肿瘤的免疫逃逸的方式和机制、肿瘤的免疫诊断和免疫防治的科学。肿瘤免疫学理论和实际应用的基础：肿瘤细胞是否具有肿瘤抗原？,肿瘤抗原的探寻,初步探索：20 世纪初，用同种移植方法，没有进展，主要原因：采用动物不是遗传背景相同的纯种动物。重大突破：20世纪50年代，近

2、交系小鼠的培育成功，确切证明化学致癌剂甲基胆蒽（methylcholanthrene, MCA）诱发的肿瘤中证实了肿瘤抗原的存在，并证明其所诱导的免疫应答具有抗肿瘤作用。,免疫监视的证据,淋巴细胞在肿瘤组织的浸润,学说提出：Burnet提出肿瘤的免疫监视（immune surveillance）学说，即机体免疫系统可监视肿瘤的发生并通过细胞免疫的机制杀死肿瘤，若免疫监视功能低下则可发生肿瘤。,20世纪60年代以后，大量的体外实验证实：肿瘤患者的淋巴细胞、M和细胞毒性抗体等均具有抗肿瘤效应。70年代，随着单克隆抗体的问世，肿瘤免疫诊断技术和肿瘤免疫治疗得到很大的发展。80年代中后期，分子生物学和

3、免疫学的迅速发展和交叉渗透，深入了解了：肿瘤抗原的性质、MHC 分子在肿瘤抗原识别和提呈中的作用、T细胞的活化和杀伤机制等，制备了：基因工程型细胞因子和抗体等，扩增了可供体内回输的肿瘤特异性杀伤性T细胞等。20世纪90年代以来，多种肿瘤抗原基因克隆成功，进一步推动了肿瘤免疫学的发展，同时也促进了肿瘤免疫技术在临床诊断、治疗上的应用。,肿瘤相关抗原制备的单克隆抗体的应用,第一节 肿瘤抗原,概念：肿瘤抗原（tumor antigens）是指细胞癌变过程中出现的新抗原、肿瘤细胞异常或过度表达的抗原物质的总称。特点： （1）能诱导机体产生体液和细胞免疫应答。 （2）可作为肿瘤免疫诊断和治疗的靶分子。,

4、发现和鉴定肿瘤抗原及其基因的策略,1. 分子生物学法，如基因差异显示技术等2.免疫学法，如通过肿瘤特异性T 细胞或抗体鉴定肿瘤抗原等,一、肿瘤抗原产生的分子机理,1.细胞癌变过程中合成了新的蛋白质分子2.由于基因突变或重排等使正常蛋白质分子的结构发生改变3.由于糖基化等原因导致异常的细胞蛋白及其产物4.正常情况下处于隐蔽状态的抗原表位暴露出来5.多种膜蛋白分子的异常聚集6.胚胎抗原或分化抗原的异常表达,二、肿瘤抗原的分类和特征,根据肿瘤抗原的特异性的分类法：肿瘤特异性抗原和肿瘤相关抗原。根据编码抗原的基因不同分为：正常基因编码的肿瘤抗原，突变基因编码的肿瘤抗原和病毒基因编码的肿瘤抗原。根据肿瘤

5、诱发和发生情况的分类法：理化因素诱发的肿瘤抗原、病毒诱发的肿瘤抗原、自发肿瘤抗原和胚胎抗原或分化抗原等。,1. 肿瘤特异性抗原,概念：肿瘤特异性抗原（tumor-specific antigens, TSA）指肿瘤细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。不同的TSA其特异性的高低也不同，有的TSA仅表达于某种肿瘤，在其他肿瘤中不表达，称为高特异性TSA，如理化因素诱生的TSA；不仅表达于一种肿瘤，在其他肿瘤中也表达，称为低特异性TSA，如病毒诱生的TSA。,（一）根据肿瘤抗原的特异性的分类法,肿瘤特异性抗原的证实,通过近交系小鼠间进行肿瘤移植排斥实验证实（见下图）。鉴于此类

6、抗原一般是通过动物肿瘤移植排斥实验所证实，故又称为肿瘤特异移植抗原（tumor spicific transplantation antigen,TSTA）或肿瘤排斥抗原（tumor rejection antigen,TRA）。这类抗原的实质是肿瘤细胞来源的热休克蛋白（heat-stock proteins, HSPs）与肿瘤抗原多肽的复合物。,TSA的证实,肿瘤特异性抗原（TSA）基因的确定,既然TSA诱导主要是T细胞免疫，并能被所诱导产生的特异性CTL识别，应用特异性CTL克隆并结合分子生物学技术，成功地从基因水平证实了TSA的存在（如下图）。,肿瘤细胞株缺乏免疫原性，能在小鼠体内形成肿

7、瘤，命名为tum+；不能形成肿瘤的肿瘤细胞变异株称为tum - 。tum -肿瘤细胞表达TSTA，具有免疫原性，而tum+肿瘤细胞不表达TSTA，不具有免疫原性。应用tum -肿瘤细胞特异性CTL克隆为“探针”，鉴定编码TSTA的基因，并对其性质进行分析。,肿瘤特异性抗原的进一步证实,以往曾对人肿瘤细胞是否有肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen,TSA）存在争议，但最近已在人黑色素瘤等肿瘤细胞表面证实了存在这类TSA。它是一个静止基因活化的产物，以9个氨基酸的短肽或与HLA-A1分子共表达于某些黑色素瘤细胞表面，称为MAGE-1 （Melanoma antigen 1）

8、，它是第一个证实并清楚其结构的人肿瘤特异抗原。TSA只能被CD8+CTL所识别，而不能被B细胞识别，因此是诱发T细胞免疫应答的主要肿瘤抗原。,2. 肿瘤相关抗原,概念：肿瘤相关抗原（tumor-associated antigens, TAA）是指非肿瘤细胞所特有，在正常细胞上也有微量表达，只是在细胞发生癌变时表达量明显增加的一类抗原。特点：此类抗原只表达出量的变化而无肿瘤特异性，如胚胎抗原。,（二）根据肿瘤诱发和发生情况的分类法,1.理化因素诱生的肿瘤抗原2.病毒诱生的肿瘤抗原： （1）DNA致癌病毒诱生的肿瘤抗原 （2）RNA致癌病毒诱生的肿瘤抗原3.自发性肿瘤的抗原4.胚胎抗原或分化抗原

9、,1. 理化因素诱生的肿瘤抗原,理化因素：在化学致癌剂（氨基偶氮染料、二乙基硝酸）或物理致癌因素（如紫外线、X射线、放射性粉尘等）诱发的动物肿瘤中均已检出肿瘤特异性抗原。,多地现“癌症村” “土地污染带”疾病防控困难,记者近日在“中国长寿之乡”山东省莱州市采访发现，日益严重的化工污染使当地部分村庄成为“癌症村”，众多癌症患者用生命警示着莱州湾南岸生态环境的恶化。面对记者的采访，排污企业董事长却称村民是“大惊小怪，说话不负责任”。（2011年11月15日经济参考报）湖南省国土资源规划院基础科研部主任张建新说，他们调查了7万人25年的健康记录后发现，从1965年到2005年，骨癌、骨痛病人数都呈上

10、升趋势。在重金属污染的重灾区株洲，当地群众的血、尿中镉含量是正常人的2至5倍。 内蒙古的河套地区因土地污染地下水质量较差，造成砷中毒、氟中毒等地方病较为严重的情况。 河套地区共有近30万人受砷中毒威胁，患病人群超过2000人。巴彦淖尔盟五原县杨家疙瘩村是砷中毒的重点区，该村病人多，而且死亡人数也多，主要是以癌症为主，大多在壮年时就由于病魔的折磨而过世。 经济参考报2011年10月14日,物理致癌因素,3.长期吸入石棉纤维粉尘，可引起肺癌、胸膜间皮瘤。,1.电离辐射，包括 x线、射线和亚原子微粒(粒子、粒子、质子和中子) 等均能诱发染色体断裂、移位、基因突变而增加肿瘤发病率。,2.紫外线作用于D

11、NA，引起嘧啶二聚体形成，长期过度照射与皮肤鳞癌、基底细胞癌、黑色素瘤有关。,化学致癌因素,已知的致癌性化学物质1000多种。可分为两类：直接致癌物和间接致癌物。间接致癌物经代谢产生最终致癌物，通过亲电子基团与DNA共价结合，引起基因突变。,理化因素诱生的肿瘤抗原,性质：是嵌合在肿瘤细胞双层类脂膜中的糖蛋白，有一定的免疫原性，易被宿主免疫系统识别和排斥。如P815肥大细胞瘤表达的P815A和P815B抗原；Meth A纤维肉瘤表达的Meth A抗原。特点：特异性高而抗原性弱，常表现出个体特异性 ，即同一理化因素在同一动物不同部位诱发的肿瘤，其抗原特异性亦不同。不利因素：应用单一抗血清不能检出某

12、一理化因素诱导的所有肿瘤，也难以研制出对某一化学致癌物诱发的不同肿瘤均有效的单一抗癌疫苗。,2 . 病毒诱生的肿瘤抗原,表现形式：在病毒诱发的肿瘤中，前病毒基因整合到宿主细胞基因组，进而生成病毒基因编码的蛋白，并以病毒肽MHC 分子复合物的形式表达在肿瘤细胞表面。DNA病毒诱生形式：DNA病毒如多瘤病毒、猴空泡病毒、腺病毒等，含有双链DNA，可直接与宿主细胞基因组DNA整合，并通过病毒的转化基因使宿主细胞转化，诱发实验动物肿瘤。RNA病毒诱生形式：有些RNA病毒含有逆转录酶，可将病毒基因组逆转录成DNA，后者整合到宿主细胞DNA中，进而诱发动物肿瘤。,病毒诱导的抗原,病毒诱发的肿瘤抗原特性,病

13、毒诱发的肿瘤细胞的细胞核、细胞质或细胞膜上可检测到由病毒编码、又不同于病毒本身的抗原，可诱导MHC 类分子限制性的特异性CTL应答。特点：病毒诱生的肿瘤特异性抗原一般位于肿瘤细胞表面。同一种病毒诱发的肿瘤，不管其组织来源或动物种系如何，均表达相同的TSA，即无种属及组织特异性，可引起交叉反应。但由不同DNA或RNA肿瘤病毒诱生的肿瘤抗原，其分子结构和生物学特性各异，即具有病毒特异性。,多种病毒与肿瘤的发生相关,病毒导致肿瘤细胞产生的原因,增加细胞突变的机会病毒携带的致癌基因整合于宿主细胞基因组某些病毒（如HBV)的蛋白质抑制抑癌基因的表达,（三）自发性肿瘤抗原,自发性肿瘤是一些无明确诱发因素的

14、肿瘤，人类大部分肿瘤属于此类。 特点是某些自发性肿瘤类似于化学致癌物质诱发的肿瘤，具有各自独特的抗原性，很少或几乎完全没有交叉反应，另一些自发性肿瘤则类似于病毒诱发的肿瘤，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（differentiation antigen） 宿主胚胎发育阶段由胚胎组织产生的，在胚胎后期或出生后减少或消失，癌变时重新产生。由于此类抗原是在某些细胞的特定分化阶段表达，而正常细胞不表达，一旦细胞恶性转化并发展为肿瘤细胞后可高表达此类抗原，故又称为分化抗原。机制：可能是基因去阻遏，重新合成，表达于瘤细胞表面或分泌于血清中。分类

15、 ： 分泌性 如：甲胎蛋白（AFP） 膜结合性 如：癌胚抗原（CEA）,特点：免疫原性很弱，因为曾在胚胎期出现过，宿主对之已形成免疫耐受性，难以引起宿主免疫系统对肿瘤细胞的杀伤效应。但可协助临床诊断（详见下述）。胚胎抗原的临床意义：可用于某些肿瘤的免疫学诊断，也可作为免疫学治疗的靶抗原。,胚胎抗原,（1）甲胎蛋白,甲胎蛋白（alpha fetoprotein, AFP）是一种分泌型胚胎抗原，主要由胎肝和卵黄囊产生70kDa的糖蛋白。原发性肝癌：肝细胞合成大量AFP，血清中AFP AFP是肝硬化癌诊断，普查，疗效观察，复发的指标正常浓度: 1000 肝细胞癌,（2）癌胚抗原,癌胚抗原（carci

16、noembryonic antigen, CEA）最初在结肠癌和直肠癌组织中检出，由于高水平CEA出现于2-6月胎儿肠、胰和肝脏等组织，故称为癌胚抗原。镶嵌于细胞膜的180KD糖蛋白，是Ig超家族成员，结肠、直肠、食道、胃、肝、胰等处肿瘤发生时，可检出CEA，可辅助诊断，但特异性不高。,癌胚抗原: 临床应用,辅助诊断分期和预后监测治疗效果检测肿瘤复发,CEA 作为辅助诊断有症状的病人高于正常5-10 倍正常值10ng/ml,癌胚抗原:临床应用,（五）突变的癌基因与抑癌基因编码的蛋白质,原癌基因(Proto-oncogene)：广泛存在于生物界各物种 DNA内，对正常细胞的生长起着正调控作用的基

17、因。原癌基因被激活，转化为癌基因，细胞过度增生，形成肿瘤。癌基因（oncogene）：是动物细胞以及致癌病毒基因组内固有的一段功能单位。抑癌基因(suppress oncegene)：又叫抗癌基因(antioncogene)，是一类对细胞生长起负调节作用的基因。主要作用是抑制细胞的过度增殖。丢失、灭活或突变时，往往会使细胞呈恶性生长。,ras基因 ：一种原癌基因，因首先发现于大鼠肉瘤病毒而得名。产物为小G蛋白的一种，细胞信号转导中，在鸟苷酸置换因子作用下，无活性的ras-GDP可转变为有活性的ras-GTP，通过启动信号转导中的MAP激酶途径，参与细胞增殖、分化。该基因在人类癌细胞中常发生突变

18、。ras癌基因和P21在许多癌前病变中都有表达。Ochi等发现1例胰液中K2ras突变阳性而细胞学及影像学检查均阴性的病例，随诊18个月后才发现恶性细胞及影像学的变化，提示ras基因突变早于病理检出及临床表现的出现，提示可用检测ras癌基因或P21的方法对癌变倾向提供较早信息。,p53 基因： 因编码一种分子质量为53 kDa的蛋白质而得名，是一种抗癌基因/抑癌基因。其表达产物为基因调节蛋白（P53蛋白），当DNA受到损伤时表达产物急剧增加，可抑制细胞周期进一步运转。一旦p53基因发生突变，P53蛋白失活，细胞分裂失去节制，发生癌变，人类癌症中约有一半是由于该基因发生突变失活。 p53蛋白抑制

19、ras、c-myc等癌基因的转化作用，调节DNA合成的启始。很多人类的实体癌均有p53基因的突变，约70-80%的大肠癌有p53基因的突变。,肿瘤抗原的生物学意义,肿瘤抗原是肿瘤特异性免疫应答的重要靶抗原。病毒相关肿瘤表达的病毒基因编码蛋白可以成为免疫系统识别此类肿瘤的重要标记抗原。肿瘤抗原可以作为肿瘤诊断和治疗的辅助手段，如CEA、AFP和MAGE-1等。,第二节 抗体抗肿瘤免疫的机制,Burnet提出的“免疫监视”学说认为，机体免疫系统能识别并及时清除突变细胞，从而防止肿瘤的发生。如突变细胞逃避宿主的监视，则可发展成为肿瘤。机体对肿瘤的免疫应答包括细胞免疫和体液免疫，两者互相协作共同杀伤肿

20、瘤细胞，但以细胞免疫为主，体液免疫的作用弱，而且有的抗体不但不能介导肿瘤细胞的死亡，反而促进肿瘤细胞的生长。,一、细胞免疫应答,特异性抗肿瘤免疫机制在免疫监视和抗肿瘤效应中占主导地位，尤其对免疫原性较强的肿瘤（如病毒诱导的肿瘤）（如下图）。细胞免疫在机体抗肿瘤效应中起重要作用。特异性免疫应答 1. CD4T细胞介导的抗肿瘤效应 2. CD8T细胞介导的抗肿瘤效应,机体抗肿瘤的特异性免疫效应机制,1CD4T细胞 参与B细胞、巨噬细胞、NK细胞和CTL的活化和抗瘤效应。 特异性识别肿瘤Ag 激活M或其它 APC参与抗肿瘤效应 具有MHC-II类分子限制的杀瘤作用 释放多种CK 增强CTL的功能 如

21、：LT 杀伤瘤细胞， IFN 激活NKC MAF 激活巨噬细胞 M杀瘤能力增强,淋巴毒素（lymphotoxin，LT）,Human macrophage activating factor,MAF 人巨噬细胞活化因子,2CD8+T细胞 CD8+T细胞在机体抗肿瘤效应中起关键作用。此外， M 、DC等抗原递呈细胞可摄取、加工处理和递呈肿瘤抗原，通过激发特异性T细胞免疫而发挥抗肿瘤效应。 通过Ag受体识别肿瘤细胞上的特异性Ag 在Th细胞的辅助下活化 直接杀伤肿瘤细胞 活化的CTL 分泌CK(IFN-，TNF-) 间接杀伤肿瘤细胞 具有MHC-I类分子限制的杀瘤作用,非特异性免疫应答,（一）补体

22、的溶细胞作用（二）NK细胞的杀瘤效应（三） M的杀瘤效应（四）+T细胞的杀瘤效应（五） 树突状细胞,（一）补体的溶细胞作用 肿瘤细胞分泌的IL-6、C反应蛋白等炎症介质，激活补体MBL途径而溶解肿瘤细胞。（二）NK细胞的杀瘤效应 NK细胞在趋化因子作用下迁移至瘤灶，无需抗原致敏直接杀伤瘤细胞，不受MHC的限制，视为机体抗肿瘤的第一道防线。机制： NK细胞膜受体+瘤细胞 直接杀伤瘤细胞 释放自然细胞杀伤因子 溶解瘤细胞 FcR+接合有IgG的瘤细胞 ADCC效应杀伤瘤细胞,NK细胞介导的抗肿瘤效应,（三） M的杀瘤效应 M介导的细胞毒效应（ M mediated cytoyoxicity）。 处

23、理和呈递肿瘤Ag激活T细胞 产生特异性的抗肿瘤免疫应答 M上FcR + 特异性AbADCC杀瘤细胞 M活化释放蛋白水解酶和TNF、NO等细胞毒性因子 直接或间接杀瘤细胞,（四）+T细胞的杀瘤效应 多分布在全身各处上皮组织内，所发挥的细胞毒作用可能不受经典MHC分子限制，且能杀伤对NK细胞不敏感的靶细胞，因此， T细胞与NK细胞一样被认为是免疫监视功能的第一道防线。 此类细胞还可分泌多种细胞因子发挥抗肿瘤作用。（五） 树突状细胞 DC具有很强的递呈抗原能力，能显著刺激未致敏T细胞的活化增殖，起到抗肿瘤作用。此外，抗肿瘤的非特异性免疫还涉及中性粒细胞和多种细胞因子的作用。,二、体液免疫应答,抗肿瘤

24、抗体通过以下五种方式发挥作用：（一）激活补体系统溶解肿瘤细胞 细胞毒性抗体（IgM）和某些IgG亚类（IgG1、IgG3）与肿瘤细胞结合后，可在补体参与下，溶解肿瘤细胞。（二）抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用（ADCC） IgG类抗体能使多种效应细胞如巨噬细胞、NK细胞、中性粒细胞等发挥ADCC效应，使肿瘤细胞溶解。该类细胞介导型抗体比上述的补体依赖的细胞毒抗体产生快、在肿瘤形成早期即可在血清中检出。,（三）抗体的调理作用 吞噬细胞可通过其面Fc受体而增强吞噬结合了抗体的肿瘤细胞，具有这种调理作用的抗体是IgG类。（四）抗体封闭肿瘤细胞上的某些受体 例如转铁蛋白可促进某些肿瘤细胞的生长，其抗体可

25、通过封闭转铁蛋白受体，阻碍其功能，从而抑制肿瘤细胞的生长。（五）抗体使肿瘤细胞的粘附特性改变或丧失 抗体与肿瘤细胞抗原结合后，可修饰其表面结构，使肿瘤细胞粘附特性发生改变甚至丧失，从而有助于控制肿瘤细胞的生长和转移。,理论上抗体可以通过以上5种方式发挥抗肿瘤作用，应用单克隆抗体治疗某些肿瘤也取得了一定的疗效。 许多实验证实，荷瘤宿主在自然状态下，抗肿瘤的体液免疫效应似乎与宿主对肿瘤的抵抗性无关；相反，在某些情况下，非但不能杀伤肿瘤细胞，反而会干扰特异性细胞免疫应答的杀伤作用，将这种具有促进肿瘤生长作用的抗体称为增强抗体（enhancing antibodies）。一般认为，增强抗体是通过覆盖了

26、肿瘤细胞抗原位点而抑制了杀伤性免疫细胞的作用。,第三节 肿瘤的免疫逃逸机制,虽然体内存在严格的免疫监视机制，对于某些肿瘤如病毒诱发的肿瘤有一定的作用，但其作用是弱的、有限度的。临床实践表明，多数患者的肿瘤能以不同的方式逃逸机体的免疫排斥，肿瘤的免疫逃逸（tumor escape from immune surveillance）机制尚未完全明了。概括起来有以下几个方面。,一、与肿瘤细胞有关的因素,逃逸免疫监视,1.肿瘤细胞的免疫原性弱及抗原变调多数肿瘤细胞仅表达低水平的TSA或TAA，且免疫原性弱，故不足以刺激机体产生足够强度的免疫应答。”抗原变调“(antigen modulation)：宿

27、主对肿瘤抗原的体液免疫应答可能导致肿瘤细胞表面抗原的减少或丢失，使肿瘤细胞不易被宿主免疫系统识别，从而避免免疫攻击，这种现象成为“抗原变调”。,逃逸免疫监视,2. 肿瘤细胞表面“抗原覆盖”或被封闭“抗原覆盖”是指肿瘤细胞表面抗原可能被某些物质覆盖。（1）肿瘤细胞可表达高水平的唾液多糖，它们可覆盖肿瘤抗原，从而干扰宿主淋巴细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤。（2）血清中存在的封闭因子，如封闭抗体和可溶性抗原，可封闭肿瘤细胞表面的抗原决定簇或效应细胞的抗原识别受体，从而使肿瘤细胞逃逸机体免疫系统的识别，逃避淋巴细胞的攻击。,逃逸免疫监视,3. 肿瘤细胞MHC 类分子表达低下或缺失某些肿瘤细胞内LMP2、L

28、MP7、TAP1、TAP2的mRNA表达降低，致使细胞表面MHC 类分子表达低下或缺失，使CTL不能识别肿瘤细胞表面的抗原，以致肿瘤细胞逃逸宿主的免疫攻击。,LMP: low molecular weight peptideTAP: transpoter associated with antigen processing 抗原处理相关转运蛋白,4. 肿瘤细胞缺乏协同刺激分子 在T、B细胞特异性识别和激活过程中需要CD28/B7等提供的协同刺激信号。某些肿瘤可表达MHC 类分子，但由于缺乏协同刺激分子B7，故不能诱导机体产生有效的免疫应答。,逃逸免疫监视,逃逸免疫监视,5. 肿瘤细胞分泌免疫抑

29、制因子某些肿瘤细胞可分泌TGF、IL10等细胞因子，从而抑制机体抗肿瘤免疫的产生。,6.肿瘤细胞诱导免疫细胞调亡或自身抵抗调亡,7. 肿瘤细胞诱发免疫耐受,处于幼稚阶段的淋巴细胞接触肿瘤细胞后即可被诱发免疫耐受。以小鼠乳腺癌病毒诱发的肿瘤为例：新生期感染过该病毒的鼠，至成年期再感染这种病毒时易诱发乳腺癌；若将该肿瘤移植给新生期未经感染过的同系小鼠，则可诱发宿主产生较强的抗肿瘤免疫应答。,8.肿瘤细胞的“漏逸”,肿瘤生长早期，体内仅出现少量肿瘤细胞，机体免疫系统未能对其识别并产生应答。一旦肿瘤迅速生长并形成瘤细胞集团后，肿瘤抗原的编码基因可能发生突变，从而干扰或逃避机体的免疫识别，此现象称为肿瘤

30、细胞“漏逸”（sneaking through）。“漏逸”指的是由于肿瘤细胞的迅速生长超越了机体抗肿瘤免疫效应的限度，致使宿主不能有效地清除大量生长的肿瘤细胞。,二、与宿主免疫系统有关的因素,1. 机体免疫系统功能障碍：先天免疫缺陷、后天获得性免疫功能低下的个体（如HIV感染或长期应用免疫抑制剂的患者），抗肿瘤免疫低下。2. 肿瘤直接或间接抑制机体免疫功能：恶性肿瘤可直接侵犯免疫器官或激活体内的抑制性免疫细胞，造成免疫功能低下，有助于肿瘤细胞逃避宿主免疫系统的攻击。,第四节 肿瘤的免疫学治疗,一、肿瘤的免疫诊断二、肿瘤的免疫治疗三、对病原体所致肿瘤的预防,一、肿瘤的免疫诊断,肿瘤的免疫诊断包括

31、检测肿瘤标志物、宿主对肿瘤抗原的免疫应答和肿瘤患者免疫功能状态。肿瘤标志物通常指肿瘤的TSA、TAA、激素、酶（同功酶）等。 检测肿瘤标志物的临床意义为： 早期诊断和发现肿瘤； 提示肿瘤发生的部位和组织来源； 判别肿瘤恶性程度； 监测临床治疗效果； 监测肿瘤复发。,肿瘤的免疫诊断,一、检测肿瘤抗原 检测血清中TAA(如AFP)和血清及组织中突变型基因异常表达的蛋白(P53蛋白) ，辅助肿瘤的诊断二、检测肿瘤的有关抗体 测定血清中针对致癌病毒的抗体和针对癌 基因、突变型抑癌基因产物的抗体。 例：黑色素瘤患者的抗自身黑色素瘤抗体； EB病毒抗体 、P53蛋白抗体 三、肿瘤的放射免疫显影诊断,单克隆

32、抗体可作为诊断的工具,随着高亲和力单抗的发展，核标记的改进，肿瘤微环境的改善、显像技术的发展及融合、放射免疫显影已成为肿瘤诊断性技术之一。,二、肿瘤的免疫治疗,基本原则： 提高肿瘤抗原免疫原性，激发和增强机体抗瘤免疫应答；提高肿瘤对抗瘤免疫效应的敏感性；在体内、外诱生肿瘤特异性效应细胞和分子；等等。 抗肿瘤免疫治疗主要包括主动免疫治疗、免疫靶向治疗、细胞因子治疗、免疫细胞的过继治疗和基因治疗等。迄今，免疫治疗仅作为传统手术、化学药物、放射治疗的辅助疗法。,肿瘤的主动免疫治疗,（一）非特异性主动免疫治疗 应用卡介苗（BCG）、短小棒状杆菌（PV）和左旋咪唑等具有佐剂作用的免疫调节剂，可非特异性刺

33、激机体免疫系统，强化抗肿瘤免疫效应。局部或全身给予细胞因子（如IL-2、IL-12和IL-15），可促进免疫细胞活化，增强其抗肿瘤免疫效应。 包括： 1.免疫因子：TF、免疫核糖核酸、胸腺肽 2.微生物制剂： BCG、 PV 3.中药制剂：香菇、灵芝等真菌多糖成分,（二）特异性主动免疫治疗 应用肿瘤抗原或模拟肿瘤抗原的疫苗刺激机体免疫系统，激发或增强机体的抗肿瘤特异性免疫应答，阻止肿瘤生长、扩散和复发，称为肿瘤特异性主动免疫治疗（specific active immunotherapy,SAIT）。 1瘤疫苗 将自身或异体同种肿瘤细胞，经过物理因素(照射、高温)、化学因素(酶解)以及生物因素

34、(病毒感染、基因转移等)的处理，改变或消除其致瘤性，保留其免疫原性，常与佐剂(卡介苗等)联合应用，对肿瘤治疗有一定疗效。,2病毒疫苗 病毒疫苗不仅可以预防病毒性疾病，更重要的是可以预防或治疗人类许多与病毒感染密切相关的肿瘤，如乙型肝炎病毒疫苗。目前，以病毒为载体与其他肿瘤抗原或多肽组成的重组病毒疫苗(如重组痘苗病毒)正在研制和I期临床试验之中。 3抗独特型抗体疫苗 抗独特型抗体作为抗原的内影像，可模拟抗原的结构并代替肿瘤抗原成为疫苗，诱发机体产生特异性抗肿瘤免疫应答。制备简便，只需以肿瘤特异性单克隆抗体作为免疫原，制备抗体并筛选具有内影像作用的抗独特型抗体，不需要分离或鉴别肿瘤抗原。,4分子疫

35、苗及DNA疫苗 采用化学合成或基因重组的方法生产抗原肽、T细胞表位多肽及肿瘤抗原，将其与佐剂混合。DNA疫苗是指人工克隆一段编码肿瘤特异性抗原的DNA，并通过载体等方式注入机体，使其在体内细胞中有效表达蛋白而成为肿瘤特异性抗原。优点：这种抗原模仿了病毒蛋白等内源性抗原的递呈方式，解除了免疫耐受，诱导机体产生特异性抗肿瘤免疫应答。,5以抗原递呈细胞为基础的疫苗: 抗原递呈细胞（巨噬细胞、树突状细胞和B细胞）表达高水平的MHC分子和其它粘附分子及共刺激分子，将肿瘤抗原以基因、多肽、蛋白、甚至完整细胞的形式负荷给抗原递呈细胞制成疫苗，能够产生有效的抗肿瘤免疫，达到肿瘤治疗的目的。,（二）肿瘤的抗体靶

36、向治疗,化疗药物、毒素、放射性核素等细胞毒性物质对肿瘤细胞都具有很强的杀伤作用。但缺乏特异性，易损伤正常细胞，导致不良反应或毒副作用。 利用高度特异性的抗体为载体，将细胞毒性物质导向性携带至肿瘤病灶局部，可较特异性地杀伤肿瘤细胞。 常用细胞毒性物质有：放射性核素(131I)、抗肿瘤药物(氨甲蝶呤、阿霉素)、毒素(蓖麻毒素、白喉毒素、绿脓杆菌外毒素）等。,肿瘤的抗体靶向治疗,目前已设计的靶向治疗方案为：抗肿瘤单克隆抗体直接体内应用；抗肿瘤单克隆抗体与抗肿瘤药物、生物毒素、细胞因子或放射性核素偶联；,（三）过继免疫治疗,向肿瘤患者体内输注具有抗瘤活性的免疫细胞，直接杀伤肿瘤细胞或激发机体抗瘤免疫效

37、应。回输的效应细胞包括：LAK细胞（lymphokine activated killer cell,淋巴因子活化的杀伤细胞） 外周血淋巴细胞在体外培养加IL-2刺激后，诱导出在体内外具有高效杀肿瘤作用的杀伤细胞。（LAK细胞无须抗原致敏，无MHC限制性，有人认为其细胞是以活化的NK细胞为主）。TIL细胞（tumor infiltrating lymphocyte,肿瘤浸润的淋巴细胞） 在实体瘤瘤体局部分离的淋巴细胞经体外培养加IL-2刺激后获得更强的特异性肿瘤杀伤活性。（其细胞主要是特异性Tc）。,（四）细胞因子治疗,细胞因子具有广泛的生物学活性，某些细胞因子具有直接或间接的杀瘤效应，故细胞

38、因子治疗成为肿瘤免疫治疗的主要方案之一。（如下表） 细胞因子类药物在体内的半衰期短，需要高剂量多次反复注射方能取得一定疗效，往往导致严重的毒副作用。但可通过建立细胞因子基因疗法（cytokine gene therapy）来解决。,细胞因子用于免疫治疗,（五）肿瘤的基因治疗,应用适当载体将相关基因导入肿瘤细胞或效应细胞内，借助外源基因及其产物的效应，抑制肿瘤细胞生长或直接杀伤肿瘤，此为肿瘤的基因治疗。（一）免疫相关基因治疗（二）反义技术、核酶技术和RNA干扰技术（三）肿瘤化疗药物前体酶基因治疗（四）提高造血干细胞对化疗药物的耐药性,肿瘤的基因疗法原理：克隆某些可用于肿瘤治疗的目的基因，用目的基因在体外转染受体细胞，然后回输体内，或直接将目的基因体内注射，使目的基因在体内有效表达，增强体内抗肿瘤作用或改善肿瘤微环境以增强抗肿瘤免疫力。,肿瘤的免疫治疗,三、对病原体所致肿瘤的预防,已知多种高发的肿瘤与病原体有关，制备相关的病原体疫苗或探索新的干预方式降低肿瘤的发生。目前成功的范例：HBV疫苗的接种,思考题,1. 概念：肿瘤抗原、TSA、TAA、抗原变调、抗原覆盖等。2.试述肿瘤抗原的分类及各类抗原的主要特点。3.抗体抗肿瘤的免疫机制包括哪些？4.肿瘤如何逃避机体免疫系统的攻击？5.简述肿瘤治疗的原则及其主要治疗方法。,谢谢！,