搜索
第二十五章肿瘤免疫及其免疫检测什么是肿瘤？为什么会发生肿瘤？肿瘤是正常组织异常增生所形成的赘生物。按其所引起的后果不同可分为恶性和良性两种。实践表明，内在的遗传因素、免疫状态和外部的诱变因子，是构成肿瘤发生发展的基础和条件。其中，机体的免疫状态，尤其是细胞免疫功能的强弱，已被视为是否发生肿瘤的重要内在因素。肿瘤发病率和死亡率•WHO：每年肿瘤死亡人数为630万，至2020年，全世界肿瘤患者将达1500万。•我国：恶性肿瘤死亡率为108.39/10万，占死亡人数17.94%。•肿瘤的早期发现和早期治疗可明显提高患者生存率。临床：病史、体症物理检查：X光、CT、磁共振、B超、红外、核医学术前：穿刺、刮片、拉网术后：组织切片免疫：肿瘤抗原和代谢物测定分子生物：肿瘤相关基因分析肿瘤诊断辅助病理正常间变恶性可见前期不可见前期物质分析影像诊断肿瘤的发展及诊断期肿瘤免疫学(tumorimmunology)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。第一节肿瘤抗原分类肿瘤抗原（tumorantigen）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，在肿瘤的发生发展及诱导机体产生抗肿瘤免疫应答中具有重要作用，是肿瘤免疫诊断和免疫防治的分子基础。1．肿瘤特异性抗原（tumorspecificantigen,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。(黑色素瘤相关排斥抗原)2．肿瘤相关性抗原(tumorassociatedantigen,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二、根据肿瘤抗原产生机制分类机体产生肿瘤抗原的可能机制为：①基因突变；②细胞癌变过程使原本不表达的某些基因被激活；③抗原合成过程的某些环节发生异常，如糖基化异常；④胚胎时期抗原或分化抗原的异常、异位表达；⑤某些基因产物尤其是信号转导分子的过度表达；⑥外源性基因（如病毒基因）的表达1.理化因素诱发的肿瘤抗原化学致癌剂（如甲基胆蒽、氨基偶氮染料等）或物理辐射（如紫外线、X-射线等）等可致某些基因发生突变或使潜伏的致癌病毒激活，由此诱发肿瘤并表达新抗原。此类肿瘤抗原的特点是：免疫原性弱、特异性强、高度异质性。•同一种化学致癌剂或物理辐射诱发的肿瘤，在不同种系、同种系的不同个体、甚至同一个体的不同部位，其肿瘤抗原特异性和免疫原性各异。•由于不同或相同理化因素诱导的肿瘤抗原间很少有交叉成分，故用免疫学技术难以诊断。2病毒诱发的肿瘤抗原多种肿瘤的发生与病毒感染有密切关系。此类肿瘤抗原与理化因素诱发的肿瘤抗原不同，其无种系、个体和器官特异性，但具有病毒特异性。由同一病毒诱发的肿瘤均表达相同的肿瘤抗原，且具有较强的免疫原性；由不同DNA病毒或RNA病毒诱导的肿瘤抗原，其分子结构和生物学特性各异。3自发性肿瘤抗原自发性肿瘤是指迄今尚未阐明其发生机制的肿瘤，人类大部分肿瘤属于此类。自发性肿瘤表达的抗原大部分可能为突变基因的产物，包括癌基因（如ras等）、抑癌基因（如p53等）的突变产物以及融合蛋白（如bcl-abl等）。4异常表达的正常成分分化抗原胚胎抗原甲胎蛋白（AFP）癌胚抗原（CEA）过度表达的抗原独特型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，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。㈠T细胞生物学效应包括T细胞的直接杀伤和对免疫系统其它成分的活化。1.CD4+T细胞2.CD8+T细胞(在抗肿瘤效应中起关键作用)通过释放毒性物质直接溶解靶细胞，或通过分泌IFN-γ间接杀伤肿瘤细胞，在机体发挥免疫监视的作用。一、抗肿瘤的细胞免疫机制㈡NK细胞NK细胞是宿主固有免疫或一线防御机制的一部分，对肿瘤细胞和病毒感染细胞比对大多数正常细胞更具有毒性作用。其作用机制类似于CTL，还可分泌大量的细胞因子以调节机体免疫反应。㈢巨噬细胞活化的巨噬细胞与肿瘤细胞的结合可触发细胞毒活性，细胞毒性介质有细胞溶解蛋白酶、TNF-α及其相关的因子、IFN-α和IFN-γ、IL-1，氧化反应的中介物如过氧化氢，氮化反应的中介物如NO、精氨酸酶等也可能属于此列。它是参与抗肿瘤、抗感染的主要效应细胞。（四）树突状细胞是一类专职抗原呈递细胞，辅佐T、B细胞参与特异性杀伤肿瘤的过程。可利用制备肿瘤特异性树突状细胞以进行肿瘤的生物疗法。1．补体的溶细胞效应2．抗体依赖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三节常见恶性肿瘤疾病与相关肿瘤标志物近年来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。肿瘤标志物（tumormarker，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。（一）肿瘤标志物的慨述特异性强与肿瘤类型(大小/分期)有关灵敏度高，能在肿瘤早期发现。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：⑴胚胎抗原类：如AFP，CEA等，⑵糖链抗原类：如CA125，CA15-3，CA19-9等。⑶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。⑷酶和同工酶类：γGT，PAP等。⑸蛋白质类：β2微球蛋白，铁蛋白，本周蛋白等⑹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。二肿瘤标志物的分类1.胚胎抗原类肿瘤标志物⑴甲胎蛋白（α-fetoprotein，AFP）AFP是胎儿发育早期合成的一种糖蛋白(α1球蛋白)，分子量70kD，胎儿出生后不久即逐渐消失。参考值：血清AFP20μg/L①原发性肝癌，77%的患者AFP300μg/L，但有部分患者AFP始终不升高；②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300μg/L以下；③生殖系统肿瘤和胚胎性肿瘤，如睾丸癌、畸胎瘤；④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。⑵癌胚抗原（carcino-embryonicantigen，CEA）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，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CEA5.0μg/L①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。②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；③吸烟者中约有33%的人CEA＞5μg/L。2.糖链抗原类肿瘤标志物（1）糖链抗原15-3(CA15-3)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同类的多态性上皮粘蛋白抗原还有CA27-29，CA549等。参考值：血清CA15-328kU/L①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%；②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；③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%。（2）糖链抗原125(CA125)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CA12535kU/L①卵巢癌，阳性率约为61.4%。手术和化疗有效者CA125水平很快下降，若有复发，CA125升高可先于临床症状出现之前。②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%。③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，肝硬化等疾病也有不同程度升高。④妊娠早期，CA125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CA19937kU/L①胰腺癌，胆囊癌，胆管壶腹癌时，血清CA19-9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CA19-9浓度可达40万kU/L，是重要的辅助诊断指标；②胃癌，阳性率约为50%，结肠癌，阳性率约为60%；③急性胰腺炎，胆囊炎，胆汁淤积性胆管炎，肝硬化，肝炎等疾病，CA19-9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⑴前列腺特异性抗原(PSA)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α1–抗糜蛋白酶、α2-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。PSA的两种主要形式游离PSA结合PSA(PSA-ACT)-1-antichymotrypsin抗原结合部位PSAPSAACTα1–抗糜蛋白酶参考值：血清t-PSA4.0μg/L，f-PSA0.8μg/L，f-PSA/t-PSA25％【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①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PSA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；②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4.0μg/L～10.0μg/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α，β，γ三个亚基的不同，可分为αα、ββ、γγ、αβ和αγ五种二聚体同功酶。γγ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。肿瘤组织糖酵解作用加强，细胞增殖周期加快，细胞内的NSE释放进入血液增多，导致此酶在血清内含量增高。参考值：血清NSE15μg/L⑵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①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。②神经母细胞瘤，患者NSE水平异常增高，因此测定NSE的水平可用于上述疾病的诊断和鉴别诊断。③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420μmol/L⑶α-L-岩藻糖苷酶测定（AFU）①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。②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。③慢性肝炎、肝硬化患者中部分病例AFU升高，随病