当前位置:主页 > 基础医学 > 文章内容

医学免疫学——第十五章 肿瘤免疫

作者:admin发布时间:2010-04-01 10:10浏览:

第一节 肿瘤抗原的分类
一、根据肿瘤抗原特异性分类
(一)肿瘤特异性抗原(TSA
肿瘤特异性抗原指仅存在于某种肿瘤细胞表面而不存在于相应正常细胞或其他种类肿瘤细胞表面的新抗原。这类抗原是通过近交系小鼠间进行肿瘤移植的方法证明,因此又叫肿瘤特异性移植抗原或肿瘤排斥抗原。
(二)肿瘤相关抗原(TAA
肿瘤相关抗原是指一些肿瘤细胞表面糖蛋白或糖脂成分,它们在正常细胞上有微量表达,但在肿瘤细胞表达明显增高。此类抗原一般可被B细胞识别并产生相应的抗体。
二、根据肿瘤发生的分类法
1)化学或物理因素诱发的肿瘤抗原
实验动物研究证明,某些化学致癌剂或物理因素可诱发肿瘤,这些肿瘤抗原的特点是特异性高而抗原性较弱,常表现出明显的个体独特性。大多数人的肿瘤抗原不是这种抗原。
2)病毒诱发的肿瘤抗原
肿瘤可由病毒引起,例如EB病毒(EBV)与B淋巴细胞瘤和鼻咽癌的发生有关;人乳头状瘤病毒(HPV)与人宫颈癌的发生有关。
3)自发肿瘤抗原
自发性肿瘤是指一些无明确诱发因素的肿瘤。大多数人类肿瘤属于这一类。自发肿瘤的抗原有两种:一种是TAA;另一种是TSA
4)胚胎抗原
胚胎抗原是在胚胎发育阶段由胚胎组织产生的正常成分,在胚胎后期减少,出生后逐渐消失,或仅存留微量。当细胞恶性变时,此类抗原可重新合成。
第二节 肿瘤免疫
一、免疫监视学说
正常机体每天都有大量细胞处于分裂之中,因此,都有发生突变并产生有恶性表型的瘤细胞的可能,但事实上一般都不会发生肿瘤。对此Burnet1967年提出免疫监视学说,该学说认为机体免疫系统通过细胞免疫机制能识别并特异地杀伤突变细胞,使突变细胞在未形成肿瘤之前即被清除,但当机体免疫监视功能不能清除突变细胞时,则可形成肿瘤。
二、机体抗肿瘤的免疫效应机制
(一)细胞免疫
1T细胞
T细胞应答在机体抗肿瘤效应机制中起主要作用。对肿瘤细胞应答的T细胞主要有两大亚群:①MHC—Ⅱ类分子限制的CD4+辅助性T细胞(TH)。由于大多数肿瘤细胞缺乏MHC—Ⅱ类分子表达,CD4+TH细胞主要识别经抗原递呈细胞(APC)摄取、处理后的肿瘤抗原多肽,后者与MHC—Ⅱ类分子结合后转移至细胞表面而递呈给T细胞,CD4+T细胞活化后释放大量细胞因子促进CD8+T细胞(Tc细胞)、巨噬细胞和B细胞的活性,增强抗瘤效应;另外,APC可产生有直接效应作用的细胞因子如TNF等杀伤瘤细胞。②MHCI类分子限制的CD8+细胞毒性T细胞(CTL),具有直接杀伤肿瘤靶细胞的作用。CD8+T细胞的前体细胞在识别肿瘤细胞表面MHCI类分子上的肿瘤抗原多肽后,在CD4+T细胞分泌的细胞因子协同作用下分化成为有杀伤效应的CD8+CTLCD8+CTL杀伤肿瘤细胞的机制有二:一是通过其抗原受体识别肿瘤细胞上的特异性抗原,并在TH细胞的辅助下活化后直接杀伤肿瘤细胞;二是活化的CTL可分泌淋巴因子γ干扰素、淋巴毒素等间接杀伤肿瘤细胞。
2NK细胞
NK细胞是细胞免疫中的非特异性成分,它不需预先致敏就能杀伤肿瘤细胞,其杀伤作用无肿瘤特异性和MHC限制性,并且先于T细胞发挥作用,因此NK细胞是一类在肿瘤早期起作用的效应细胞,是机体抗肿瘤的第一道防线。NK细胞的杀瘤机制是它借其表面受体识别易感肿瘤细胞表面的靶结构,并与之结合,直接杀伤之,或通过释放自然杀伤细胞因子等可溶性介质,溶解瘤细胞。NK细胞具有较广的抗瘤谱,能抗同系、同种或异种肿瘤细胞,对淋巴瘤和白血病细胞最有效,对实体瘤作用较差,而且在肿瘤早期阶段或肿瘤细胞数量少时发挥作用,当肿瘤晚期则作用不大。
自然细胞毒细胞是另一类在功能、表面标志、杀瘤细胞谱方面与NK细胞有所不同的抗肿瘤效应细胞,在体内抗肿瘤免疫效应中也起一定作用。
3、巨噬细胞
巨噬细胞在抗肿瘤效应中起重要作用。巨噬细胞的抗瘤机制有:
1)作为APC将肿瘤抗原多肽递呈给T细胞。
2)活化的巨噬细胞与肿瘤细胞结合后,通过释放溶细胞酶直接杀伤肿瘤细胞。
3)巨噬细胞表面有Fc受体,可通过特异性抗体介异ADCC效应杀伤肿瘤细胞。
4)活化的巨噬细胞可分泌肿瘤坏死因子等细胞毒因子间接杀伤肿瘤细胞。
综上所述,免疫监视的效应机制很复杂,目前尚不完全清楚,一般认为T细胞主要作用于抗原性较强的肿瘤,尤其是病毒诱发的肿瘤;NK细胞和巨噬细胞处于抗肿瘤的第一道防线。
(二)体液免疫机制
(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(IgG1IgG3)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
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。
(三)抗体的调理作用
吞噬细胞可通过其表面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
抗体与肿瘤细胞膜抗原结合后,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。
第三节 肿瘤逃避免疫攻击的机制
尽管机体内具有一系列的免疫监视机制,但仍难以阻止肿瘤的发生和发展,因为肿瘤细胞也可通过多种机制逃避机体的免疫攻击。
1、肿瘤细胞的抗原性弱及抗原调变
大多数肿瘤抗原的免疫原性很弱,不能诱发有效的抗肿瘤免疫应答。另外,宿主对肿瘤抗原的免疫应答导致肿瘤细胞表面抗原减少或丢失,从而肿瘤细胞不被免疫系统识别,得以逃避宿主的免疫攻击,这种现象称为"抗原调变"AntigenModulation)。
2MHC分子表达异常
小鼠和人类的MHC从功能上都分有I、Ⅱ、Ⅲ类基因,在免疫应答过程中具有控制同种移植排斥反应、免疫应答、补体生成等复杂的功能。特别是MHC-I类分子是CTL细胞功能所依赖的。在多数肿瘤中,MHC-I类分子表达明显减少或丢失,致使CTL对肿瘤细胞上的抗原不能识别,从而肿瘤细胞得以逃避宿主的免疫攻击。MHC-I类抗原表达减少或消失与肿瘤细胞去分化有关,使T细胞识别肿瘤抗原受阻,不能引起有效的杀肿瘤效应。
3、肿瘤细胞的漏逸
在化学因素诱导的高免疫原性肿瘤移植中,用大量或极少量肿瘤细胞均可有效地引起肿瘤生长,而中等剂量的瘤细胞接种则往往易被宿主排斥。这种现象用肿瘤细胞漏逸来解释,接种极少剂量的瘤细胞不能引起宿主的足够免疫应答,使肿瘤细胞得以漏逸而在体内生长。由于瘤细胞的迅速生长超越了机体抗肿瘤免疫效应的发生,以致宿主不能有效地清除大量的肿瘤细胞。另一方面,已经形成的肿瘤可产生许多具有抑制宿主有效免疫应答的因子,因而进一步促进了肿瘤的生长。中等剂量瘤细胞接种正好激发机体有效的免疫应答,而将其全部杀死。
4、瘤细胞导致的免疫抑制
肿瘤能直接侵犯免疫器官而起免疫抑制作用,也可释放一些可溶性免疫抑制因子降低宿主免疫力。如有些肿瘤分泌前列腺素,原发性肝细胞癌能分泌甲胎蛋白,这些物质都具有免疫抑制作用。另外,肿瘤细胞膜上唾液酸的含量较正常细胞高12倍。唾液酸糖蛋白可遮盖肿瘤细胞表面抗原决定簇,使TC细胞不能识别,故不能发挥杀伤作用。
5、肿瘤细胞缺乏必要的协同刺激信号
已知T细胞的活化需要两个以上的刺激信号,否则会导致T细胞的无能。瘤细胞的免疫原性是第一信号,某些胁同刺激分子(如B7或其他粘附分子)为第二信号。而许多肿瘤细胞却很少表达协同刺激分子,这可能是大多数瘤细胞不能诱导机体产生有效免疫应答的一个重要原因。
第四节 肿瘤的免疫治疗
肿瘤的免疫疗法是以激发和增强机体的免疫功能,以达到控制和杀灭肿瘤细胞为目的。免疫疗法只能消除少量的播散的肿瘤细胞,对于晚期的实体肿瘤疗效有限,故一般将其与化学疗法、放射疗法、手术疗法等常规疗法联合应用,即先通过常规疗法清除大量瘤细胞,然后以免疫疗法清除残存瘤细胞,方法有如下几种。
一、非特异性免疫治疗
非特异性免疫治疗是指应用一些免疫调节剂通过非特异性地增强机体的免疫功能,激活机体的抗肿瘤免疫应答,以达到治疗肿瘤的目的。例如卡介苗、短小棒状杆菌、酵母多糖、香菇多糖、干扰素、胸腺索及一些细胞因子如IL-2等在肿瘤治疗上均有应用。
二、主动免疫治疗
主动免疫治疗要求机体免疫系统功能健全。方法是给机体输入具有抗原性的瘤苗刺激机体免疫系统产生抗肿瘤免疫以治疗肿瘤。该法对于手术后消除微小的转移瘤灶和隐匿瘤、预防肿瘤转移和复发有较好的应用效果。目前治疗用瘤苗有以下几类:
(一)活瘤苗由自体或同种肿瘤细胞制成,使用时有一定的危险性,较少用。
(二)减毒或灭活的瘤苗
自体或同种肿瘤细胞经过射线照射,药物,高低温等处理可消除其致瘤性,保留其免疫原性与佐剂合用,对肿瘤的治疗有一定的疗效。
(三)异构的瘤苗自体或同种肿瘤细胞经过磺乙酸盐,神经氨酸酶等修饰处理增强了其免疫原性,可作疫苗应用。
(四)基因修饰的瘤苗将某些细胞因子的基因或MHCI类抗原分子的基因,粘附分子基因等转移入肿瘤细胞后,可降低其致瘤性,增强其免疫原性,这种基因工程化的肿瘤疫苗在实验动物研究中,取得了肯定的效果,人体应用的前景尚待评价。
(五)抗独特型抗体抗独特型抗体是抗原的内影像,可以代替肿瘤抗原进行主动免疫。目前已用于治疗B淋巴细胞瘤。
三、被动免疫治疗
肿瘤的被动免疫治疗是指给机体输注外源的免疫效应物质,由这些外源性效应物质在机体内发挥治疗肿瘤作用。目前主要有以下两大类:
(一)过继细胞免疫疗法
过继细胞免疫治疗是取对肿瘤有免疫力的供者淋巴细胞转输给肿瘤患者,或取患者自身的免疫细胞在体外活化、增殖后,再转输入患者体内,使其在患者体内发挥抗肿瘤作用。
(二)抗体导向治疗
利用高度特异性的单克隆抗体为载体,将细胞毒性的杀伤分子带到肿瘤病灶处,可特异地杀伤肿瘤细胞。目前根据所用的杀伤分子的性质不同,肿瘤的导向治疗可分为:
1)放射免疫治疗,将高能放射性核素与单克隆抗体连接,可将放射性核素带至瘤灶杀死肿瘤细胞。
2)抗体导向化学疗法,抗肿瘤药物与单抗通过化学交联组成的免疫偶联物,可以将药物导向肿瘤部位,杀伤肿瘤细胞。
3)免疫毒素疗法,将毒素与单克隆抗体相连,制备的免疫毒素对肿瘤细胞有特异性的强杀伤活性。