抗肿瘤免疫效应机制-四川大学

第26章肿瘤免疫及其免疫检测白杨娟四川大学华西医院-临床免疫实验室2018-5-29学习与掌握重点相关定义（熟悉）肿瘤抗原肿瘤特异性抗原（TSA）肿瘤相关性抗原（TAA）肿瘤标志物临床应用要点（掌握）抗肿瘤免疫效应机制常见恶性肿瘤疾病与相关肿瘤标志物肿瘤标志物检测的影响因素肿瘤标志物的临床应用肿瘤免疫学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肿瘤免疫学肿瘤免疫诊断肿瘤免疫防治肿瘤标志物检测免疫细胞检测免疫分子检测肿瘤抗原分类根据肿瘤抗原特异性分类肿瘤特异性抗原（TSA）：肿瘤细胞所特有的抗原，只表达于肿瘤细胞，而不存在于正常组织细胞，为同一组织类型肿瘤所共有（e.g.黑色素瘤相关排斥抗原）肿瘤相关抗原（TAA）：无严格的肿瘤特异性，正常组织或细胞也可表达，但此类抗原在癌变细胞的表达水平远远超过正常细胞（仅为量的变化）第一节肿瘤抗原及其分类肿瘤抗原分类根据肿瘤抗原产生的机制1.理化因素诱发的肿瘤抗原2.病毒诱发的肿瘤抗原3.自发性肿瘤抗原4.正常细胞成分的异常表达第一节肿瘤抗原及其分类第二节抗肿瘤免疫机制体液免疫与细胞免疫机制相互协调和补充，共同执行免疫监视功能免疫监视功能获得性免疫（肿瘤特异性免疫）先天性免疫（非肿瘤特异性免疫）（一）T细胞与抗肿瘤免疫1.CD4+T细胞-肿瘤抗原被APC摄取，以MHC-II类分子-肿瘤抗原肽复合物的形式表达在APC表面-CD4+T细胞识别该复合物从而被激活-分泌IL-2、IL-6、IFN-γ和TNF等细胞因子，参与活化细胞毒性T细胞（CTL）、巨噬细胞和NK细胞-直接杀伤、诱导免疫应答与维持免疫记忆一、抗肿瘤的细胞免疫机制2.CD8+T细胞(主要效应细胞)肿瘤抗原被APC摄取，以MHC-I类分子-肿瘤抗原肽复合物的形式表达在APC表面CD8+T细胞识别该复合物从而被激活分化为具有特异杀伤活性的细胞毒性T细胞（CTL）分泌细胞毒介质（穿孔素、颗粒酶）表达FasL介导肿瘤细胞凋亡直接杀伤靶细胞分泌多种细胞因子间接杀伤靶细胞3.γδ+T细胞与CTL相似，直接杀伤肿瘤细胞，但不受MHC限制分泌IL-2、IL-4、IL-5、GMCSF和TNF-α等细胞因子发挥抗肿瘤作用在IL-2作用下可以肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）和淋巴因子激活的杀伤细胞（LAK）的形式杀伤肿瘤细胞（二）NK细胞与抗肿瘤免疫非特异性直接杀伤肿瘤细胞，不受MHC限制抗肿瘤免疫早期的重要效应细胞杀伤机制：a：释放穿孔素和颗粒酶b：通过Fas-FasL途径诱导肿瘤细胞凋亡c：ADCC作用杀伤瘤细胞d：释放IFN-γ、IL-1、IL-2等细胞因子。（三）巨噬细胞与抗肿瘤免疫参与肿瘤免疫应答的“双重性”早期：M1型为主，识别并清除肿瘤细胞作为APC呈递肿瘤抗原作为效应细胞杀伤肿瘤细胞晚期：M2型为主，促进肿瘤的生长、侵袭、转移分泌免疫抑制因子、生长因子，促进肿瘤生长和转移并抑制T细胞活化(四)树突状细胞重要的APC，高表达MHC-I、MHC-II分子，参与肿瘤抗原的呈递；被TNF-α、IFN-γ激活后具有细胞毒活性，可杀伤某些肿瘤细胞1．补体依赖的细胞毒作用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（e.g转铁蛋白抗体）5．抗体干扰肿瘤细胞粘附作用二、抗肿瘤的体液免疫机制（二）产生特异抗肿瘤抗原的抗体，发挥抗肿瘤作用（一）抗原递呈：B细胞通过BCR捕获可溶性肿瘤抗原，加工处理后与MHCⅡ类分子结合，诱导CD4+T细胞抗肿瘤免疫应答肿瘤发病率持续增加高死亡率早治疗早诊断组织细胞影像血清学肿瘤标志物第三节常见恶性肿瘤的相关标志物肿瘤标志物Tumormarker,TM肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞直接产生或由非肿瘤细胞经肿瘤细胞诱导后的，能够反映肿瘤的存在、发展或治疗反应的物质一、肿瘤标志物的概念免疫学方法分子生物学方法组织病理学诊断组织细胞表面实验室常规检测血液、体液、排泄物肿瘤标志物诊断金标准取材困难无法进行多次检测无创，标本采集方便快速、准确、及时缺乏特异性指标临床监测中更为常用二、肿瘤标志物发展历史1845~19281929~19621963~19751976~19891990~至今1846年Bence-Jones1930年HCG1959年同工酶1963年AFP1965年CEADNARNAMiroRNA本周氏蛋白最早的TM激素酶与同工酶蛋白质胚胎性肿瘤标志物1978年美国国立癌症研究所提出“肿瘤标志物”的概念1997年欧洲肿瘤标志物协会（EGTM）成立1998年NACB（美国生物化学学会）起草TM分析检测临床指导应用原则单克隆抗体大量TM涌现基因组测序蛋白组学代谢组学理想的肿瘤标志物高灵敏度高特异性与病情严重程度、肿瘤的大小或分期相关，协助肿瘤分期及预后判断半衰期较短，能及时反映治疗效果易于检测目前尚未发现完全符合上述条件的理想TM肿瘤胚胎性抗原糖链抗原分子异位激素酶和同工酶类蛋白质类癌基因和抑癌基因蛋白产物基因分子标志物目前尚无统一分类标准，常用的分类如下：二、肿瘤标志物分类1.胚胎性抗原分子胚胎时期正常存在的蛋白质，出生后合成很快被抑制，正常成人体内维持在低水平，出现肿瘤等相关疾病时表达和浓度增加例如：甲胎蛋白（AFP）癌胚抗原（CEA）2.糖链抗原分子肿瘤细胞内糖基化过程发生变异，形成了一些与正常糖蛋白不同的特殊抗原大多是糖蛋白或粘蛋白用肿瘤细胞株制备单克隆抗体来识别肿瘤相关抗原例如：CA153CA125CA199CA72-4CA242CA503.异位激素类TM正常情况下不产生激素的某些组织，在发生恶变时能产生和释放一些肽类激素（异位内分泌激素）并导致相应的征候群，因此，这些异位内分泌激素升高也可作为肿瘤相关的标志物例如：小细胞肺癌-----促肾上腺皮质激素（ACTH）甲状腺髓样癌-----降钙素（PCT）绒毛膜上皮细胞癌-----人绒毛膜促性腺激素（hCG）较早发现并应用于临床的肿瘤标志物肿瘤细胞代谢异常，某些酶或同工酶合成增加肿瘤组织的压迫和浸润，导致某些酶的排泄受阻广泛存在特异性不高例如：肝癌-----γ-谷氨酰转移酶（γ-GT）升高前列腺癌-----前列腺酸性磷酸酶（PAP）升高4.酶和同工酶类TM本周氏蛋白-----多发性骨髓瘤（最早的TM）β2-微球蛋白（β2—MG）-----造血系统恶性肿瘤主要TM铁蛋白（Ferritin）-----肝癌5.蛋白质类TM癌基因的激活和抑癌基因的变异，是导致许多肿瘤发生的分子生物学基础其表达的蛋白也可作为肿瘤标志物例如：ras基因蛋白myc基因蛋白p53抑癌基因蛋白6.癌基因和抑癌基因及其蛋白基因突变参与肿瘤的发生靶向药物（小分子抑制物）在肿瘤治疗中取得较好疗效相关靶基因及蛋白的检测可协助医生为患者选择最佳的靶向治疗方案例如：使用EGFR-TKI治疗NSCLC应基于EGFR突变检测（突变型患者RR明显高于野生型患者）7.基因分子标志物血液和体液中TM检测临床常用方法：免疫学方法、化学方法分子生物学方法等其他方法：双向电泳、生物芯片、质谱等细胞表面和组织中的TM检测：免疫组化三、肿瘤标志物检测方法传统方法：放射免疫分析（RIA）酶联免疫分析（ELISA）自动免疫化学分析系统：化学免疫发光分析系统（CLIA）荧光免疫分析系统（FIA）免疫电化学发光分析系统（IECL）快速、准确、及时血清TM免疫学检测方法不同方法不同厂家不同人群肿瘤标志物参考水平可能存在差异高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用高危人群肿瘤患病率高肿瘤标志物阳性可更有效正确提示肿瘤有利于早发现、早期治疗血清肿瘤标志物检测不适用于健康人群筛查，但可用于高危人群的肿瘤早期筛查现有血清肿瘤标志物敏感性较高而特异性较差健康人群部分健康人被误判为肿瘤恐慌心理负担社会资源和医疗资源浪费肿瘤患病率低高危人群恶性肿瘤早期筛查血清肿瘤标志物用于高危人群肿瘤早期检测：有症状的患者（e.gCA199---体重下降和腹部疼痛的患者)有背景疾病者（e.gAFP---肝硬化患者&HCC）有肿瘤家族史者（e.gPCT---甲状腺髓质癌家族史）其他（e.gPAS---50岁以上男性）高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用肿瘤相关抗原-------特异性较低良性疾病肝脏和肾脏的功能状态分析前因素其它肿瘤标志水平升高肿瘤肿瘤标志物敏感性尚未达到100%不能仅凭肿瘤标志物阴性结果排除肿瘤诊断提倡多种肿瘤标志物联合检测以提高诊断效能有其他临床信息提示有肿瘤存在可能的患者，应结合病史、体格检查及其他辅助检查，避免漏诊肿瘤标志水平正常排除肿瘤辅助诊断肿瘤诊断仍主要依赖组织病理学和影像学血清肿瘤标志物在肿瘤诊断中仅起辅助作用肿瘤诊断组织病理学影像学肿瘤监测血清TM检测血清肿瘤标志物检测对肿瘤诊断是否有价值呢？YES肿瘤良性疾病鉴别肿瘤标志物来源的三条标准（Barcelonacriteria）1.较高血清浓度水平2.排除引起假阳性的主要因素3.连续监测与随访持续升高或逐渐升高浓度越高肿瘤可能性越大排除假阳性后TM升高主要由肿瘤引起高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用某些肿瘤有效治疗后的治愈水平与治疗前的TM基础水平存在一定关系通常：——基础水平越高，越有可能处于癌症晚期且预后较差；——基础水平正常或轻微升高，预示肿瘤复发率较低、存活期较长预后判断e.gHCG&AFP----睾丸癌CEA----结肠癌CA125----卵巢癌高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用术前浓度升高的TM术后下降是重要的疗效指标无效：TM浓度与治疗前相比下降50%改善：TM浓度与治疗前相比下降50%有效：TM浓度与治疗前相比下降90%放化疗后TM可能会因细胞坏死出现一过性短暂升高疗效评价高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用TM降低后再次升高提示肿瘤复发或转移灵敏、早期：对约50%的病例，TM浓度比其他检查至少提前数月预示肿瘤进展减轻患者经济负担、依从性好维持在低水平或正常范围内，其他侵入性或昂贵的检查都是多余的TM升高速度常被用于评估肿瘤发展或转移情况肿瘤复发转移监测高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用e.gHER-2阳性的乳腺癌患者：预后不良、容易发生转移无病生存期和总生存期缩短对内分泌治疗和CMF化疗方案反应降低对蒽环类药物化疗敏感分子靶向治疗（单克隆抗体Herceptin）指导临床治疗方案选择一些肿瘤标志物在肿瘤的病理机制中发挥重要作用，其表达与否影响患者治疗方案选择分子靶向药物治疗费用昂贵，治疗前应进行相应预测因子检测，以决定是否用药肿瘤靶向药物高危人群中恶性肿瘤的早期筛查辅助诊断预后判断治疗评价复发转移的早期监测指导临床治疗方案选择四、肿瘤标志物临床应用疗效与复发监测——血清TM最重要的临床应用定期随访监测肿瘤标志物的选择监测周期正常参考范围和特殊“参考水平”连续监测1.根据肿瘤类型选择TM：首选肿瘤标志物肿瘤标志物联合使用2.选择治疗前升高的TM1.肿瘤标志物的选择术后第1年术后第2年术后第3年术后第4年术后第5年术后第6年术后第7年术