1、第15章 肿瘤免疫,肿瘤免疫学( tumor immunology)是研究肿瘤抗原性质、机体对肿瘤的免疫应答、机体免疫功能与肿瘤发生、发展的相互关系以及肿瘤免疫学诊断和免疫学防治的科学。,第一节 肿瘤抗原,肿瘤抗原（tumor antigen）是指在肿瘤发生、发展过程中新出现的或过度表达的抗原物质。,机体产生肿瘤抗原的可能机制为： 基因突变； 细胞癌变过程使原本不表达的某些基因被激活； 抗原合成过程的某些环节发生异常，如糖基化异常； 胚胎时期抗原或分化抗原的异常、异位表达； 某些基因产物尤其是信号转导分子的过度表达； 外源性基因（如病毒基因）的表达。,1肿瘤特异性抗原（tumor specif
2、ic antigen, TSA） 是肿瘤细胞所特有的新抗原，它只表达于肿瘤细胞，而不存在于正常组织细胞。,2肿瘤相关性抗原 ( tumor associated antigen, TAA) 是指非肿瘤细胞所特有的，正常组织或细胞也可表达的抗原物质，但此类抗原在癌变细胞的表达水平远远超过正常细胞。,一、根据肿瘤抗原的特异性分类,1理化因素诱发的肿瘤抗原2病毒诱生的肿瘤抗原3自发性肿瘤抗原4正常细胞成分的异常表达 分化抗原： 过度表达的抗原： 胚胎抗原： 细胞突变产生的独特型抗原：,二、根据肿瘤抗原产生机制分类,病毒诱生的肿瘤抗原,第二节 机体抗肿瘤的免疫学效应机制,机体抗肿瘤的免疫学效应十分复杂
3、，涉及特异性和非特异性抗肿瘤机制相互交错，体液免疫与细胞免疫机制相互协调和补充，从而共同执行免疫监视功能。, T细胞 1. CD4+T细胞 2. CD8+T细胞(在抗肿瘤效应中起关键作用) 3. + T细胞 NK细胞 巨噬细胞,一、抗肿瘤的细胞免疫机制,1补体的溶细胞效应 2抗体依赖的细胞介导的细胞毒效应 3抗体的免疫调理作用 4抗体封闭肿瘤细胞表面某些受体 5抗体干扰肿瘤细胞粘附作用 6其他机制,二、抗肿瘤的体液免疫机制,第二节 肿瘤免疫学检验,肿瘤免疫学检验是指用免疫学的方法检测肿瘤抗原、抗体等肿瘤标志物和肿瘤患者的免疫功能状态，为肿瘤的诊断、观察病情、评价疗效及预后具有重要价值。,近年来
4、随着现代科技的不断发展，免疫学，分子生物学，细胞生物学，生物化学的深入研究，发现了许多特异性较强，有一定临床价值的肿瘤标志物100多种，受到国内外学者的高度重视。,一、肿瘤标志物,肿瘤标志物（tumor marker，TM）是指在肿瘤的发生和增殖过程中，由肿瘤细胞本身所产生的或者是由机体对肿瘤细胞反应而产生的，反映肿瘤存在和生长的一类物质.包括蛋白质、激素、酶（同工酶）、多胺及癌基因产物等。患者血液或体液中肿瘤标志物的检测，对肿瘤的辅助诊断、鉴别诊断、疗效观察、病情监测以及预后的评价具有一定的价值。,（一）肿瘤标志物的慨述,1. 肿瘤标志物的定义,特异性好,与肿瘤类型 (大小/分期) 有关,灵
5、敏度高，能肿瘤能早期发现。,具有器官特异性,监测肿瘤治疗效果,监测肿瘤的复发,理想的肿瘤标志物,预测肿瘤的预后,体液肿瘤标志物的分类和命名尚未完全统一，一般分为： 胚胎抗原类：如AFP，CEA等， 糖链抗原类：如CA125，CA15-3，CA19-9等。 激素类：如患甲状腺髓样癌时降钙素升高，患绒毛膜 细胞癌时hCG明显升高。 酶和同工酶类：GT，PAP等。 蛋白质类：2微球蛋白，铁蛋白，本周蛋白等 癌基因产物类如ras基因蛋白，myc基因蛋白，p53抑癌基因蛋白等。,2. 肿瘤标志物的分类, 肿瘤的大小和肿瘤细胞的数目 肿瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度 肿瘤组织的血液供应好坏 肿瘤细胞是否
6、有坏死和坏死的程度 肿瘤细胞的分化程度和肿瘤的分期 肿瘤细胞是否表达和合成肿瘤标志物 肿瘤标志物在体内的降解和排泄速度,3. 影响血液和体液中肿瘤标志物浓度的因素,4. 肿瘤标志物的临床应用, 高危人群的筛查 肿瘤的辅助诊断 肿瘤治疗效果的评价 肿瘤复发的监测和预后判断,1. 胚胎抗原类肿瘤标志物,（二）常见肿瘤标志物, 甲胎蛋白（-fetoprotein，AFP）,AFP是胎儿发育早期合成的一种糖蛋白(1球蛋白)，分子量70kD，胎儿出生后不久即逐渐消失。参考值：血清AFP 300g/L，但有部分患者AFP始终不升高； 病毒性肝炎与肝硬化患者，血清中AFP可有不同程度的增高，但一般在300g
7、/L以下； 生殖系统肿瘤和胚胎性肿瘤，如睾丸癌、畸胎瘤等升高； 妊娠三个月后，血清AFP含量开始升高，分娩后三周恢复正常。若孕妇血清中AFP异常升高，应考虑有胎儿神经管缺损畸形的可能性。, 癌胚抗原（carcino-embryonic antigen，CEA）, 结肠癌、直肠癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌，转移性 恶性肿瘤也有不同程度的阳性率；在恶性肿瘤的随访， 病情监测，疗效评价等方面有重要价值。 肠道息肉、憩室炎、结肠炎、肝硬化、肝炎、胰腺炎和肺 部疾病也可有不同程度的升高； 吸烟者中约有33%的人CEA5g/L。,1965年CEA发现于成人结肠癌组织中，分子量约为200kD，可溶性糖蛋白
8、，主要存在于成人癌组织以及胎儿的胃肠管组织中，故名癌胚抗原，是一种广谱肿瘤标志物。参考值：血清CEA 5.0g/L,2. 糖链抗原类肿瘤标志物,（1）糖链抗原15-3 ( CA 15-3), 乳腺癌，但在乳腺癌的早期阳性率较低约为30%，转移性 乳腺癌阳性率可达80%； 其他恶性肿瘤，如肺癌，结肠癌，胰腺癌，卵巢癌，子宫 颈癌，原发性肝癌等，也有不同程度的阳性率； 肝脏，胃肠道，肺，乳腺，卵巢等非恶性肿瘤疾病，阳性 率一般低于10%。,CA15-3是一种乳腺癌相关抗原，属糖蛋白，分子量超过400kD，可用一对单克隆抗体（MAb115D8和MAbDF3）进行双抗体夹心法来识别。与CA15-3同类
9、的多态性上皮粘蛋白抗原还有MCA，CA27-29，CA549等。参考值：血清CA15-328kU/L,（2）糖链抗原125 ( CA 125),CA125是很重要的卵巢癌相关抗原，1981年Bast发现。CA125是一种大分子多聚糖蛋白。参考值 ：血清CA 125 35kU/L, 卵巢癌，阳性率约为61.4%。手术和化疗有效者CA 125水平很快 下降，若有复发，CA 125升高可先于临床症状出现之前。 其他恶性肿瘤，如乳腺癌40%，胰腺癌50%，胃癌47%，肺癌41.4%， 结肠直肠癌34.2%，其他妇科肿瘤43%。 非恶性肿瘤，如子宫内膜异位症，盆腔炎，卵巢囊肿，胰腺炎，肝炎， 肝硬化等疾
10、病也有不同程度升高。 妊娠早期，CA 125有升高。,（3）糖链抗原19-9 (CA19-9),CA19-9是一种与胰腺癌，胆囊癌，结肠癌和胃癌相关的肿瘤标志物，又称胃肠癌相关抗原。参考值：血清CA199 37 kU/L, 胰腺癌，胆囊癌，胆管壶腹癌时，血清CA 19-9水平明显升高， 阳性率约为74.9%，尤其是胰腺癌晚期病人，血清CA 19-9浓度 可达40万kU/L，是重要的辅助诊断指标； 胃癌，阳性率约为50%，结肠癌，阳性率约为60%； 急性胰腺炎，胆囊炎，胆汁淤积性胆管炎，肝硬化，肝炎等 疾病，CA 19-9也有不同程度的升高，注意与恶性肿瘤的鉴别。,3. 酶类肿瘤标志物, 前列腺
11、特异性抗原 (PSA),参考值：血清 t-PSA 25,PSA是一种由前列腺上皮细胞分泌的蛋白酶。在血清中PSA以两种生化形式存在： 一部分(5%40%)是以低分子量(33kD)的 游离PSA（f-PSA）形式存在； 大部分(60%90%)是以PSA和1抗糜蛋白酶、 2-巨球蛋白等结合的形式存在， 称复合PSA(c-PSA)。 总PSA（t-PSA）,包括血清中f-PSA和c-PSA。,【注意事项】在采集病人的血标本前进行直肠指诊、前列腺按摩，导尿等，将会导致血清PSA升高，应注意避免。,血清PSA升高 前列腺癌患者升高，但大约25%患者，其PSA水平正常；而大约有50%的良性前列腺疾病患者P
12、SA水平增高。为增加PSA对前列腺癌 检测的敏感性和特异性，可使用PSA年龄特异性参考范围，PSA密度、PSA速率、f-PSA/t-PSA比值等； 前列腺肥大，前列腺炎和泌尿生殖系统的疾病，也可见血清PSA水平升高，故当PSA在4.0g/L10.0g/L的灰区时，须进行f-PSA和 f-PSA/t-PSA比值的测定。,NSE是烯醇化酶的一种同功酶，烯醇化酶同功酶根据，三个亚基的不同，可分为、和五种二聚体同功酶。 亚基组成的同功酶属神经元和神经内分泌细胞特有，故命名为神经元特异性烯醇化酶， NSE是一种酸性蛋白酶，参与糖酵解。肿癌组织糖酵解作用加强，细胞增殖周期加快，细胞内的NSE释放进入血液增
13、多，导致此酶在血清内含量增高。,参考值：血清NSE15g/L, 神经元特异性烯醇化酶（NSE）,【注意事项】NSE也存在于正常红细胞中，标本溶血会影响测定结果，因此采血时要特别注意避免溶血。,血清NSE升高见于 小细胞肺癌（SCLC）。可用于鉴别诊断，监测小细胞肺癌放疗、化疗后的治疗效果。 神经母细胞瘤，患者NSE水平异常增高， 而Wilms瘤则升高不明显，因此测定NSE的水平可用于上述疾病的诊断和鉴别诊断。 神经内分泌细胞肿瘤，如嗜铬细胞瘤，胰岛细胞瘤，甲状腺髓样癌，黑色素瘤，视网膜母细胞瘤等血清NSE也可增高。,AFU是一种溶酶体酸性水解酶，以往主要用于遗传性AFU缺乏引起的岩藻糖贮积病的
14、诊断。Deugnier等（1984）首先发现原发性肝癌患者血清中AFU活性升高。参考值 ：血清 420 mol/L, -L-岩藻糖苷酶测定（AFU）,原发性肝癌，患者血清中AFU活性明显升高，AFP阴性的肝癌患者中AFU也可见升高，因此，两者联合检测有较好的互补作用。 其他恶性肿瘤，如肺癌、结肠癌、乳腺癌、子宫癌等也可有部分病例升高。 慢性肝炎、肝硬化患者中部分病例AFU升高，随病情好转AFU下降，动态监测有助于与肝癌的鉴别。 妊娠期间，AFU升高，分娩后迅速下降。,4. 激素类肿瘤标志物,hCG是胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白类激素，是监测早孕的重要指标。在异常情况下，恶性肿瘤也可产生hCG
15、。参考值上限为: 5 IU/L, 人绒毛膜促性腺激素 (hCG), 滋养层肿瘤和生殖细胞肿瘤hCG升高，如绒毛膜细胞癌、 葡萄胎、精原细胞睾丸癌等 其他肿瘤如乳腺癌、胃肠道癌、肺癌等也可见升高。 良性疾病如卵巢囊肿、子宫内膜异位症、肝硬化等hCG 也可见增高。,CT是由甲状腺滤泡旁细胞即C细胞分泌的多肽激素，主要生理作用是降低血钙。参考值100 ng/L, 降钙素（calcitonin, CT）, 甲状腺髓样癌血清降钙素升高，其他肿瘤如肺癌、 乳腺癌、胰腺癌等也见增高。 肾功能衰竭患者降钙素常升高。,【注意事项】由于降钙素在血液中的半寿期短约为 10min，样本收集后应及时处理，冷冻保存。,5
16、. 蛋白质类肿瘤标志物,2M是一种低分子蛋白，人体除成熟红细胞和胎盘滋养层细胞以外，所有的有核细胞都有2M。因为2M分子量小，易于由肾小球滤过，但几乎全部由近曲小管重吸收，因此正常人血和尿中2M含量很低。参考值：血清 2.4mg/L；尿 320g/L, 2-微球蛋白( 2M ),2M升高见于: 恶性肿瘤，慢性淋巴细胞白血病等。 肾脏疾病：急慢性肾盂肾炎，肾小管药物性损害等 肾移植排斥反应时。 免疫性疾病：系统性红斑性狼疮，艾滋病等。,【注意事项】尿标本采集后，为避免2M分解，应加适当的 NaOH缓冲液调PH至7.0左右，然后置4保存，2天内测定。,铁蛋白是判断体内是否缺铁的敏感指标。 Fer升
17、高还与肿瘤有关，癌细胞具有较强合成铁蛋白的能力，因此也是一种肿瘤标志物。 血清参考值：男性 15200 g/L 女性 12150 g/L, 铁蛋白（ ferritin , Fer), 各种恶性肿瘤和白血病可见血清铁蛋白升高。 各种炎症感染、急性心肌梗死、反复输血等，见铁蛋白升高。 铁蛋白 12 g/L 时即可诊断为缺铁。是诊断隐性缺铁性贫血的可靠指标。,6. 其它常用肿瘤标志物,（三）肿瘤标志物检测的注意事项,1. 标本采集: 各种物理检查对TM检测的影响药物对TM检测的影响标本保存对TM检测的影响溶血标本对TM检测的影响 酶类和激素类肿瘤标志物的特点,2. 检测方法和试剂： 方法学的差异 试
18、剂盒的差异 测定标准化的问题 因此，在工作中要尽量使用同一种方法，同一种仪器和同一厂家的试剂盒进行测定。,3. TM检测的干扰因素 携带污染 (carry-over)“钩状效应”（hook effect） 嗜异性抗体：可导致在无抗原的情况下，出现肿瘤 标志物浓度增高的假象。嗜异性抗体可出现在曾被 鼠或宠物咬过的人，以及使用过动物免疫剂（如单 克隆抗体）治疗过的人。,一种肿瘤可分泌多种肿瘤标志物，而不同的肿瘤或同种肿瘤的不同组织类型可有相同的肿瘤标志物。因此，单独检测一 种肿瘤标志物，可能会因为测定方法的敏感性不够而出现假阴性，联合检测多种肿瘤标志物有利于提高检出的阳性率。为此，选择一些特异性较
19、高，可以互补的肿瘤标志物联合测定，对提高肿瘤的检出率是有价值的。常用肿瘤标志物的联合使用。,（四）肿瘤标志物的联合应用,常用肿瘤标志物联合检测的临床应用,肿瘤 首选标志物 补充标志物,肺癌 NSE、CYFRA21-1 CEA、TPA、SCC、ACTH、降钙素肝癌 AFP AFU、GT、CEA、ALP乳腺癌 CA15-3、CA549 CEA、hCG、降钙素、铁蛋白 胃癌 CA72-4 CEA、CA19-9、CA50前列腺癌 PSA f-PSA、c-PSA、PAP结肠直肠癌 CEA CA19-9、CA50 胰腺癌 CA19-9 CA50、CEA、CA125 卵巢癌 CA125 CEA、hCG、CA
20、72-4 睾丸肿瘤 AFP、hCG宫颈癌 SCC CEA、CA125、TPA 膀胱癌 无 TPA、CEA 骨髓瘤 2-M、本周蛋白,敏感性和特异性常常是一对矛盾，提高了敏感性，降低了特异性，也就是说提高了肿瘤的检出率，同时提高了肿瘤的假阳性率；反之，提高了特异性，降低了敏感性，即提高了肿瘤诊断的准确性，降低了肿瘤的检出率（漏诊）。我们至今尚未找到一种完美的联合，值得我们在工作中去寻找。,肿瘤标志物的联合应用,肿瘤的发生与机体的免疫功能状态，尤其是细胞免疫状态密切相关。肿瘤患者的免疫功能测定对了解病情、评价疗效、判断肿瘤的发展及预后有重要价值。,判断机体免疫功能状态的常用指标，包括T细胞及其亚群
21、测定，T细胞增殖试验，巨噬细胞功能测定，NK细胞活性测定，T细胞介导的细胞毒性(LMC)测定以及血清中抗体、补体、某些细胞因子，如IL-2、TNF、IFN等测定,二、 肿瘤患者免疫功能状态 的检测及临床意义,肿瘤抗原是指在肿瘤发生、发展过程中新出现的或过度表达的抗原物质。 机体的抗肿瘤免疫学机制十分复杂，包括体液免疫机制和细胞免疫机制，其中细胞免疫发挥主要作用。肿瘤标志物是肿瘤免疫学检验的重要组成部分 ，在肿瘤的辅助诊断、疗效观察和复发监测等方面有重要价值。 单一肿瘤标志物检测的灵敏度较低，选择一些敏感性好，特异性较高，可以互补的肿瘤标志物联合测定，可提高肿瘤的检出率。肿瘤标志物测定方法很多，有放射免疫测定法，酶联免疫测定法，化学发光免疫测定法等。,小 结,
