肿瘤免疫.ppt

1、肿 瘤 免 疫,张 葵西 京 医 院 临 床 免 疫 科Email:,内 容,1.概述,2.肿瘤抗原,3.机体抗肿瘤免疫机制,4.肿瘤的免疫逃逸机制,5.肿瘤的免疫学检测和治疗,概述,概述,小肠组织,良性增生,/级良性肿瘤,肿瘤恶变,癌细胞转移,K-ras原癌基因活化,DCC抑癌基因突变,-53基因突变,其他改变,瘤细胞侵入血管,其他组织,血管生成因子蛋白水解酶,protooncogene,antioncogene,肿瘤形成,What happens when Good Cells go Bad,概述,肿 瘤 自身组织衍变新生物 neoplasm 抗原物质-“自身抗原”、“异物抗原”免疫系统是

2、否始终伴随识别和应答反应-肿瘤免疫研究的基本问题,概述,肿瘤中免疫系统存在的证据（临床）,免疫缺陷病人高发肿瘤较大或较小年龄原发或继发于免疫缺陷免疫抑制药物诱发T细胞浸润的肿瘤预后较好肿瘤自限性的存在 黑色素瘤、乳腺肿瘤、肺部肿瘤,概述,肿瘤免疫反应存在的证据（实验）,放射处理的A肿瘤细胞免疫小鼠注射A肿瘤细胞、B肿瘤细胞到之前免疫过的小鼠A肿瘤细胞注射小鼠不成瘤；B肿瘤细胞注射小鼠成瘤,概述,肿瘤免疫学,研究范畴:肿瘤抗原 抗肿瘤的免疫效应机制 机体免疫功能/肿瘤发生发展相互关系 肿瘤免疫诊断、防治,概述,内 容,1.概述,2.肿瘤抗原,3.机体抗肿瘤免疫机制,4.肿瘤的免疫逃逸机制,5.肿

3、瘤的免疫学检测和治疗,肿瘤抗原定义：细胞恶性变过程中出现的新抗原（neoantigen）或过度表达的抗原物质的总称 肿瘤具有抗原性 是肿瘤免疫的前提和基础,肿瘤抗原,肿瘤抗原分类：1 按特异性 肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen,TSA)肿瘤相关抗原(tumor-associated antigen,TAA),按肿瘤的诱发及生成的情况 化学或物理因素诱发的 病毒诱发的 自发 胚胎抗原,肿瘤抗原,表明：该肿瘤 具有TSA，可诱导产生免疫排斥反应 肿瘤特异性移植抗原（TSTA），肿瘤排斥抗原(TRA）,同系小鼠肿瘤移植排斥试验：,甲基胆蒽(MCA),诱发,小鼠皮肤 肉瘤,

4、无肿瘤生长,免疫同系小鼠,无肿瘤生长,正常同系小鼠,肿瘤生长,切除,肿瘤抗原-TSA,tum,以往寻找该类抗原的方法：（1）移植排斥（2）瘤细胞 Ab 分析瘤细胞表面Ag,免疫动物,MHC I,TSA-p,T 识别MHC-Ag-P（一级结构）,B Ag（三级结构）,McAb难以发现瘤表面Ag；用肿瘤特异性CTL去发现TSA,近年发现：,肿瘤抗原-TSA,肿瘤抗原-TSA,人类TSTA：MAGE-1 melanoma antigen,（黑色素瘤抗原）,TSA诱导的主要是T细胞免疫，能被特异性CTL识别 用肿瘤特异性CTL+分子生物学技术证实TSTA的存在,移植给同基因小鼠,移植给小鼠,Tum+,

5、Tum-,Tum+,处理、克隆,制备文库基因转染(TSA),瘤细胞不表达TSTA肿瘤生长,瘤细胞表达TSTA无肿瘤生长,瘤细胞表达无关基因肿瘤生长,瘤细胞表达转染基因编码TSTA无肿瘤生长,特异性TCL克隆,Tum+,Tum-,肿瘤抗原-TSA,肿瘤相关抗原（tumor-associated antigen,TAA）瘤细胞非正常表达产物，糖蛋白/脂 非肿瘤细胞特有 正常细胞上微量表达、肿瘤细胞表达 胚胎性抗原（fetal antigen）,肿瘤抗原-TAA,肿瘤特异性抗原（tumor specific antigen,TSA）突变基因编码的产物 具有肿瘤特异 只存在于肿瘤细胞，不存在于正常细胞

6、的新抗原,病毒诱发的肿瘤抗原,由V基因编码，抗原性较强;同一种V诱发的肿瘤（无论组织来源/动物种类）表达相同的抗原;病毒相关肿瘤抗原 virus-associated tumor antigen,VATA,肿瘤抗原-VATA,多种肿瘤的发生与病毒有关,特点,化学物理因素诱发的肿瘤抗原 化学致癌剂:如苯、甲基胆蒽 物理因素：如紫外线、X射线 特点：特异性高 同一致癌剂诱发的肿瘤 其抗原性有个体/部位差异 很少发生交叉反应 抗原性较弱,肿瘤抗原,自发性肿瘤抗原 无明确诱因 多数人类肿瘤表面具有TSA 特点：某些类似化学诱导的肿瘤 各自独特的抗原性 另一些类似病毒诱发的肿瘤 共同抗原性,定义：在胚胎

7、发育阶段由胚胎组织产生的正常成份 胚胎后期减少，出生后逐渐消灭或仅存极微量 细胞恶性变时，可重新合成 如：甲胎抗原（-fetoprotein，AFP）癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）癌-精抗原（oncospermatogonal antigen）癌-睾抗原（cancer-testis antigen，CT）,肿瘤抗原,特点和意义：在肿瘤、胚胎和生长旺盛组织中合成，排除妊娠和其它增生存在 抗原性较弱，胚胎期出现过，免疫耐受，不引起免疫应答 在异种动物体内有很强免疫原性 肿瘤标志，用于诊断肿瘤,胚胎抗原(fetal antigen),甲胎蛋白(alpha-fet

8、oprotein,AFP)分泌性糖蛋白抗原，MW 70KD 胚胎期由肝细胞和卵黄囊细胞合成，并出现在胎儿血清中，出生后几乎消失 正常人血清只含微量（25ng/ml）肝细胞癌变时，血清AFP含量 正常人100倍 普查早期肝癌 睾丸或卵巢畸胎瘤、胃癌、肺癌 孕妇、部分急性肝炎患者血清AFP含量也,肿瘤抗原,CEA(carcinoembryonic antigen)与肿瘤细胞膜有关的糖蛋白抗原、疏松地结合在细胞膜表面，易脱落；MW 200KD 出现于2-6个月的胎儿肠、肝、胰等组织 正常人血清CEA2.5ng/ml 结肠/直肠癌、食管、胃、肝、胰腺癌 特异性不强，动态检测结肠癌CEA水平，对疗效和预

9、后判定有参考价值,肿瘤抗原,内 容,1.概述,2.肿瘤抗原,3.机体抗肿瘤免疫机制,4.肿瘤的免疫逃逸机制,5.肿瘤的免疫学检测和治疗,机体抗肿瘤免疫机制 机体免疫状态与肿瘤发生密切相关 宿主免疫功能 肿瘤发生 肿瘤进行性生长 患者免疫功能,主要机制：细胞免疫-主要方式 体液免疫-某种情况下起协调作用 特异性免疫应答-免疫原强的肿瘤 非特异免疫应答-免疫原弱的肿瘤,机体抗肿瘤免疫机制,补体依赖的细胞毒作用(CDC,complement-dependent cytotoxicity)IgM、IgG1、IgG3瘤细胞 细胞 溶解 抗体依赖性细胞毒作用(antibody dependent cell

10、ular cytotoxicity)IgG瘤细胞 NK、Mac ADCC 抗体调理作用 IgG瘤细胞 Mac-FcR 吞噬 封闭受体 转铁蛋白 受体 瘤细胞生长 抗体改变瘤细胞的粘附性 Ab 瘤细胞膜Ag 粘附 生长、转移,Ab,机体抗肿瘤免疫机制,体液免疫,针对瘤细胞表面分子的抗体与NK，Mac或与补体协同杀伤瘤细胞,机体抗肿瘤免疫机制,细胞免疫,细胞免疫机制 细胞比体液免疫在肿瘤效应中发挥更重要作用 参加抗肿瘤的免疫细胞主要有 T、NK、Mac、DCT细胞抗肿瘤免疫效应机制 控制具有免疫原性肿瘤的生长 致敏T细胞特异杀伤溶解带有相应抗原的瘤细胞 MHC限制 MHC I类抗原限制的CD8+C

11、TL MHC 类抗原限制的CD4+Th 诱导、激活T细胞需要双重信号刺激,机体抗肿瘤免疫机制,MHC II T受体识别瘤抗原-靶细胞;CD4+Th IL-2 直接接触杀伤 穿孔素/蛋白酶 细胞溶解/裂解 CD95-CD95L 细胞凋亡（apoptosis）分泌CKs（IFN、TNF）间接杀伤瘤细胞*肿瘤组织-浸润淋巴细胞(tumor infiltrating lymphocytes,TILs)肿瘤特异性CTL及NK细胞,CD8+CTL：,T细胞抗肿瘤免疫效应机制,机体抗肿瘤免疫机制,CD4+Th：辅助CTL激活 诱导抗肿瘤细胞免疫应答及免疫记忆维持 直接杀伤瘤细胞 释放CKs（IL-2、IFN

12、-）激活Mo/Mac、NK、CTL的杀伤作用,机体抗肿瘤免疫机制,机体抗肿瘤免疫机制,NK细胞 非特异成分，不依赖胸腺/抗体，不需预先活化 杀伤作用无肿瘤特异性和MHC限制 同系、同种/异种瘤细胞、淋巴瘤、白血病免疫效应 早期抗肿瘤免疫的效应细胞 CK（IFN、IL-2、IL-12）BCG及短小棒状杆菌（体外）分泌 IFN-r，IL-I，IL-2 抗瘤效应 LAK细胞(lymphykine activated killer cells)NK/TC培养 高剂量IL-2 杀伤NK不敏感瘤C,NK杀瘤效应,机体抗肿瘤免疫机制,Mac：APC，效应细胞 杀瘤细胞机制:活化Mac-瘤细胞 溶酶体酶 直接

13、杀伤瘤细胞 活化Mac TNF、NO 间接杀瘤细胞 Fc-R-ADCC 杀伤瘤细胞 处理、提呈Ag IL-1、12 激活T细胞，特异性细胞免疫 致敏T细胞/CK 特异/非特异激活Mac 非特异刺激物 LPS、BCG、短小棒状杆菌 灵芝、黄芪等 异质性强：双重性 非活性状态无杀瘤作用 产生EGF，TGF-促瘤生长、转移,Mac活性,机体抗肿瘤免疫机制,内 容,1.概述,2.肿瘤抗原,3.机体抗肿瘤免疫机制,4.肿瘤的免疫逃逸机制,5.肿瘤的免疫学检测和治疗,肿瘤的免疫逃逸机制 免疫监视学说:(Thomas和Burnet)体细胞常自发突变有恶性表型的瘤细胞 免疫系统能识别/特异杀伤/清除突变细胞

14、机体的免疫监视作用是有限的：免疫原性弱/丢失的突变细胞逃避防御机制 宿主免疫功能突变细胞生存恶性肿瘤,研究:重要内容 瘤细胞逃避宿主免疫系统的攻击 影响机体抗肿瘤效应,肿瘤的免疫逃逸机制,Proposed originally in 1909 by Paul Ehrlich Refined in late 1950s by Burnet and Thomas,免疫监视学说,肿瘤的免疫逃逸机制,与瘤细胞有关的因素 1.Ag缺失：瘤细胞不表达与正常Ag有质/量差别的Ag 2.Ag调变：瘤细胞Ag弱/丢失 不能识别 3.MHC-I、共刺激分子/缺失：CTL识别/活化 4.免疫选择：抗原性低的瘤细胞选

15、择性增殖 5.免疫抑制：瘤细胞分泌TGF-、IL-10等 6.瘤细胞漏逸：瘤细胞生长超过机体抗肿瘤免疫效应的发生 7.瘤细胞抗杀伤作用：表达FasL,肿瘤的免疫逃逸机制,与宿主免疫系统有关的因素 免疫低下/免疫耐受-瘤Ag长期存在与免疫活性细胞接触 APC功能低下/缺陷 宿主体内“增强Ab”遗传素质,肿瘤的免疫逃逸机制,内 容,1.概述,2.肿瘤抗原,3.机体抗肿瘤免疫机制,4.肿瘤的免疫逃逸机制,5.肿瘤的免疫学检测和治疗,肿瘤的免疫学诊断 肿瘤抗原(标志物 tumor marker)检测 定义：不存在于正常成人组织 见于肿瘤组织中，含量 方法：ELISA、RIA、IRMA、免疫组化 放射免

16、疫显像（RII）*流式细胞仪-细胞表面CD分子检测 淋巴瘤、白血病诊断、组织分型,肿瘤的免疫学检测,肿瘤标志物分类：肿瘤组织产生 分化抗原（L瘤、白血病细胞表面CD分子）胚胎抗原（CEA及AFP）同功酶（如NSE及PAP）激素（HCG及ACTH）组织特异性抗原（PSA）粘蛋白、糖蛋白、糖脂（CA125，CA50）癌基因及其产物，多肽及唾液酸 肿瘤与宿主相互作用而产生 血清铁蛋白 免疫复合物 急性期蛋白 同功酶（LDH，CK-BB）IL-2R、TNF,肿瘤的免疫学检测,（1）肿瘤普查：AFP 原发性肝癌 EBV IgA 鼻咽癌（2）肿瘤诊断：肿瘤标志物早期诊断，阳性率一般较低 常采用：多种标志物联合应用 测肿瘤附近体液，如：胸、腹水、胃液+B超、X线、CT、MRI、内窥镜、活检 体内放射显像诊断 癌细胞 TAA浓度，放射标记 McAb 标记物：131I、125I、99mTe（3）疗效及预后判断：肿瘤标志物含量升降，与疗效相关 早于临床发出信息,肿瘤的免疫学检测,肿瘤标志物检测的应用：,对肿瘤患者免疫功能状态的评估 常用免疫指标：（1）抗肿瘤免疫效应细胞定量及功能检测（2）CK诱生水平测定