腫瘤免疫基礎知識介紹

內(nèi)容一、免疫系統(tǒng)簡述二、腫瘤免疫簡述三、腫瘤細胞治療技術(shù)介紹第一頁，共41頁。一、免疫系統(tǒng)簡述*免疫應答*免疫系統(tǒng)的構(gòu)成*免疫系統(tǒng)平衡路徑第二頁，共41頁。

定義：抗原物質(zhì)進入機體后激發(fā)免疫系統(tǒng)識別發(fā)生一系列反應以排除抗原的過程。

即免疫細胞識別、攝取、處理抗原，繼而活化、增殖、分化，產(chǎn)生免疫效應的過程。

免疫應答第三頁，共41頁。免疫應答種類及特點固有免疫獲得性免疫獲得形式不需要抗原需要抗原發(fā)揮作用早期快速（數(shù)分鐘-4天）4-5天后免疫原識別受體模式識別受體特異性抗原抗原識別受體免疫記憶無有舉例NK、NKT、巨噬細胞T細胞、B細胞第四頁，共41頁。免疫系統(tǒng)的構(gòu)成為什么有的癌癥患者不治而愈呢？醫(yī)學科學家初步研究表明，原來人體內(nèi)有一套完整的防衛(wèi)機構(gòu)——免疫系統(tǒng)，人體免疫系統(tǒng)的和諧是癌癥自然消退的主要原因第五頁，共41頁。免疫系統(tǒng)的構(gòu)成免疫器官免疫細胞免疫分子中樞外周膜型分子分泌型分子胸腺脾干細胞系TCR免疫球蛋白骨髓淋巴結(jié)淋巴細胞BCR補體分子法氏囊（禽類）黏膜相關(guān)淋巴組織單核巨噬細胞CD分子細胞因子皮膚相關(guān)淋巴組織其它APC（樹突細胞、內(nèi)皮細胞等）MHC其它免疫細胞（粒細胞、肥大細胞、血小板、紅細胞等）黏附分子第六頁，共41頁。免疫系統(tǒng)平衡路徑第七頁，共41頁。*腫瘤抗原*抗原呈遞細胞*抗腫瘤免疫效應細胞*二、腫瘤免疫簡述第八頁，共41頁。腫瘤抗原

腫瘤抗原是細胞在癌變過程中出現(xiàn)的新抗原及過度表達的抗原物質(zhì)總稱。腫瘤抗原能誘導宿主的適應性免疫應答，成為抗腫瘤免疫應答的主要靶分子，也是腫瘤診斷的重要標志分子。

。

根據(jù)腫瘤抗原在腫瘤細胞特異或相關(guān)特異的蛋白質(zhì)分子及其含量的不同，分為腫瘤特異性抗原TSA和腫瘤相關(guān)抗原TAA兩大類。TSA只能被CD8+CTL識別，誘發(fā)T細胞免疫應答，TAA可被B細胞識別而產(chǎn)生抗體。第九頁，共41頁。不同機制產(chǎn)生的常見人類腫瘤抗原產(chǎn)生機制腫瘤抗原腫瘤基因突變產(chǎn)物突變的P53蛋白約50%人類腫瘤癌基因產(chǎn)物過表達的Her-2/neu乳腺癌等致癌病毒產(chǎn)物HPV宮頸癌EBEBV淋巴瘤、鼻咽癌靜止的基因活化黑色素瘤抗原Mage1Mage3黑色素瘤過量表達的細胞蛋白gp100、MART黑色素瘤胚胎抗原癌胚抗原CEA結(jié)腸癌等多種腫瘤甲胎蛋白AFP肝癌組織特異分化抗原前列腺特異抗原PSA前列腺癌CD10、CD20B淋巴瘤第十頁，共41頁?？乖蔬f細胞APC抗原呈遞細胞是指能攝取、加工、處理抗原，并將抗原信息呈遞給T淋巴細胞的一類免疫細胞，在機體免疫應答過程中發(fā)揮重要作用。根據(jù)APC細胞表面膜分子表達的特點和功能的差異，分以下兩類：一、專職APC*樹突細胞DC：胞飲攝取*單核巨噬細胞：FC受體攝取*B細胞：mIg攝取二、非專職APC*內(nèi)皮細胞*成纖維細胞*上皮及間皮細胞*嗜酸性粒細胞第十一頁，共41頁。樹突狀細胞DCDC是人體內(nèi)最重要的、抗原遞呈能力最強的抗原專職遞呈細胞，直接或間接激活T細胞和B細胞，是免疫反應的關(guān)鍵“決策細胞”。是體內(nèi)唯一能活化靜息T淋巴細胞的抗原遞呈細胞，是機體免疫應答的啟動者第十二頁，共41頁。2011年醫(yī)學及生理學獎諾貝爾獲得者

樹突狀細胞(dendriticcell，DC)是由美國學者Steinman于1973年發(fā)現(xiàn)的，因其成熟時伸出許多樹突樣或偽足樣突起而得名。

DC是目前所知的機體內(nèi)功能最強的抗原提呈細胞，最大的特點是能夠刺激初始T細胞(naiveTcell)進行增殖。因此，DC是機體免疫應答的始動者，在免疫應答的誘導中具有獨特的地位。第十三頁，共41頁。DC的生物學功能

1.抗原提呈

高水平表達MHC-II類分子；表達參與抗原攝取和轉(zhuǎn)運的特殊膜受體；有效攝取和處理抗原，然后遷移至T細胞區(qū)；活化未致敏（naive）T細胞；抗原提呈效率高，少數(shù)DC可以激活T細胞。2.參與T細胞發(fā)育、分化和激活3.參與B細胞發(fā)育、分化及激活4.免疫調(diào)節(jié)和免疫監(jiān)視功能

第十四頁，共41頁?？鼓[瘤免疫主要效應細胞——CTLCTL(CytotoxicTLymphocyte，Tc細胞)T細胞的效應細胞，就是CD8+T細胞，也稱細胞毒性T淋巴細胞。具有多種生物學功能，能特異性殺傷帶抗原的靶細胞，也能輔助或抑制B細胞產(chǎn)生抗體。Ｔ細胞產(chǎn)生的免疫應答是細胞免疫，細胞免疫的效應形式主要有兩種：與靶細胞特異性結(jié)合，破壞靶細胞膜，直接殺傷靶細胞；另一種是釋放淋巴因子，最終使免疫效應擴大和增強。Tc細胞的殺傷力較強，可反復殺傷靶細胞，而且在殺傷靶細胞的過程中本身不受損傷。第十五頁，共41頁。B淋巴細胞*B細胞是參與體液免疫應答的重要免疫細胞，也是重要的專職APC。成熟的B淋巴細胞和T淋巴細胞收到吞噬細胞提交的抗原后，開始分化和成熟。*B細胞高表達MHC—Ⅱ類分子，能有效呈遞抗原給CD4+T細胞，不僅激活Th細胞，同時產(chǎn)生各種細胞因子，細胞因子再激活B細胞和T細胞。激活的B細胞變成漿細胞，大量繁殖增生，產(chǎn)生大量可以中和抗原的抗體。身體中各類免疫反應，不論是細胞免疫還是體液免液，共同構(gòu)成了一個極為精細、復雜而完善的防衛(wèi)體系。第十六頁，共41頁。ＮＫ細胞自然殺傷細胞(naturalkillercell，NK)是機體重要的免疫細胞，不僅與抗腫瘤、抗病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)，在某些情況下參與超敏反應和自身免疫性疾病的發(fā)生。Nk細胞是固有免疫細胞，不具備特異性，表面無受體由于NK細胞的殺傷活性無MHC限制，不依賴抗體，因此稱為自然殺傷活性。⒈識別靶細胞NK細胞識別靶細胞是非特異性的，這與CTL識別靶細胞機理不同，但確切的機理尚未明了。２.活化的NK細胞可合成和分泌多種細胞因子，發(fā)揮調(diào)節(jié)免疫和造血作用以及直接殺傷靶細胞的作用。第十七頁，共41頁。單核巨噬細胞Mφ

單核-巨噬細胞具有抗感染、抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)等重要作用，是機體非特異性免疫防御中的重要細胞。*抗腫瘤：巨噬細胞被某些細胞因子如IFN-γ激活后能有效地殺傷腫瘤細胞，是參與免疫監(jiān)視的重要效應細胞。*免疫調(diào)節(jié)：在特異性免疫應答中，巨噬細胞可分泌釋放多種細胞因子，參與免疫調(diào)節(jié)。*提呈抗原、啟動免疫應答：在特異性免疫應答中，絕大多數(shù)TD抗原（胸腺依賴抗原）都需經(jīng)巨噬細胞吞噬和加工處理，并與其表面的MHC分子形成抗原肽-MHC復合物，表達在細胞膜表面，提呈給T細胞。巨噬細胞表面有很多黏附分子，可與T細胞表面的協(xié)同刺激因子受體結(jié)合，產(chǎn)生協(xié)同刺激信號，誘導T細胞的活化，啟動免疫應答。第十八頁，共41頁。MHC主要組織相容性復合體(MHCmajorhistocompatibilitycomplex，)MHC是由一群緊密連鎖的基因群組成，定位于動物或人某對染色體的特定區(qū)域，呈高度多態(tài)性。第十九頁，共41頁。MHCMHC編碼的分子表達于不同細胞表面，參與抗原遞呈，制約細胞間相互識別及誘導免疫應答。第二十頁，共41頁。MHC限制性

１.MHCclassI（MHCI）位于一般細胞表面上，可以提供一般細胞內(nèi)的一些狀況，比如該細胞遭受病毒感染，則相病毒外膜碎片之氨基酸鏈（peptide）透過MHC提示在細胞外側(cè)，可以供殺手T細胞等辨識，以進行撲殺。２.classⅡ（MHCⅡ）只位于抗原提呈細胞（APC)上，如巨噬細胞等。這類提供則是細胞外部的情況，像是組織中有細菌侵入，則巨噬細胞進行吞食后，把細菌碎片利用MHC提示給輔助T細胞，啟動免疫反應。３.MHCclassⅢ(MHCⅢ)主要編碼補體成分，腫瘤壞死因子（TNF），熱休克蛋白70（HSP70)和21羥化酶基因（CYP21A和CYP21B)。

CTL識別殺傷靶細胞是通過其表面的抗原識別受體TCR結(jié)合靶細胞。表面的抗原肽—MHC１類分子復合物，同時通過其表面輔助受體CD８＋結(jié)合MHC１類分子的Iｇ樣區(qū)，這個現(xiàn)象稱為MHC限制性。第二十一頁，共41頁。白細胞簇分化抗原—CD白細胞分化抗原是白細胞膜表面的分化抗原群（還包括血小板、血管內(nèi)皮細胞等）在正常分化成熟不同譜系（lineage）和不同階段以及活化過程中，出現(xiàn)或消失的細胞表面標記。它們大都是穿膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外區(qū)、穿膜區(qū)和胞漿區(qū)。分組CD編號T細胞CD1～CD8，CD27，CD28，CD60，CD98～CDw101B細胞CD10,CD19～CD24,CD37,CD39,CD40,CD72～CD86活化細胞CD25,CDw26,CD30,CD69～CD71,CD95～CD97髓樣細胞CD9,CD11b～CD17,CD31～CD36,CD64～CD68,CD87～CD93,CD115NK/非譜系細胞CD11a,CD18,CD29,CD38,CD43,CE45～CD48,CD52～CD59,CD94血小板CD41，CD42，CD63，CD107內(nèi)皮細胞CD105，CD106，CDw109粘附分子CD11a,CD44,CD49～CD51,CD61,CD62,CD102～CD104,CDw108細胞因子受體CDw116,CD117,CD120～CD122,CD124,CD126～CDw128,CDw130第二十二頁，共41頁。適應性抗腫瘤免疫主要效應細胞CTL（CD8+）

：抗腫瘤免疫主要效應細胞Th（CD4+

）：在CD8+CTL激活中起重要輔助作用，本身也產(chǎn)生細胞因子間接參與腫瘤免疫效應。NK（CD16+CD56+）:早期抗腫瘤的重要細胞巨噬細胞：γδT細胞：

γδT細胞是執(zhí)行固有免疫功能的T細胞，其TCR由γ和δ鏈組成。

NKT細胞：主要是指攜帶一恒定的T細胞受體(TCR)αβ和NK細胞活化性受體的CD4-CD8-/CD4+CD8-T細胞Treg(CD4+CD25+)：起免疫抑制作用的T細胞亞群第二十三頁，共41頁。腫瘤免疫治療技術(shù)的效應細胞一、CIK：CD3+CD56+細胞，被稱為NK樣T淋巴細胞。二、EAAL、CAPRI：CD3+CD8+細胞、CD3+CD4+細胞、NK細胞三、ACTL：CD8+CTL細胞、DC細胞四、iAPA：免疫負調(diào)控因子抑制技術(shù)，：SOCS1(SuppressorofCytokineSignaling1)是一種重要的免疫負調(diào)節(jié)因子(antigenpresentationattenuator,APA)，對DC細胞的抗原呈遞起負調(diào)節(jié)作用，限制抗原呈遞的時間和強度，從而限制自體抗腫瘤免疫反應。注意：CIK細胞是一群異質(zhì)細胞群，其中包含CTL細胞，但是CTL細胞不能單通過CD3CD8雙陽性就能分選出來。CD3+CD8+細胞包含了兩類：CD3+CD8+CD28-和CD3+CD8+CD28+前者是抑制T細胞（suppressorTcells，Ts），后者才是細胞毒性T細胞（cytotoxicTcell，Tc）或者（cytotoxiclymphocyte,CTL）。所以要CD3、CD8、CD28三標才能分選出來。第二十四頁，共41頁。第三部分腫瘤免疫細胞治療1.腫瘤逃逸機制2.腫瘤免疫治療的框架策略3.腫瘤免疫治療技術(shù)種類4.竟爭技術(shù)介紹：CIK技術(shù)、EAAL/CAPRI、Provenge5.細胞治療免疫評價指標第二十五頁，共41頁。腫瘤免疫逃逸機制一、腫瘤細胞：*腫瘤細胞免疫原性弱及抗原調(diào)變*腫瘤細胞表面“抗原覆蓋”或被封閉*腫瘤抗原的加工、遞呈發(fā)生障礙*MHC—Ⅰ表達低下或缺失*缺乏協(xié)同刺激因子*分泌免疫抑制因子二、宿主方面：免疫功能低下、耐受、缺陷、失調(diào)機體免疫系統(tǒng)和腫瘤細胞相互作用的結(jié)果決定了腫瘤的最終演變。第二十六頁，共41頁。腫瘤免疫治療的框架策略MaoJP.JournalofInternationalPharmaceuticalResearch.2013;40(2):127-36第二十七頁，共41頁。腫瘤的細胞免疫治療技術(shù)種類

一、非特異性

LAK細胞、CIK細胞、EAAL細胞、CAPRI二、特異性*腫瘤/病毒抗原特異性T細胞：腫瘤浸潤淋巴細胞（TIL,以RosenbergS為代表）腫瘤特異性T細胞克隆CAR-TACTLZCTLEBV、CMV-CTL*混合的抗原提呈細胞：

—Provenge,

Sipleucel-T（

DC,Mφ,B細胞，活化的CD4+T細胞、CD8+T細胞）備注：CTL：腫瘤抗原特異性CTL細胞CIK：細胞因子誘導的殺傷細胞LAK：淋巴因子激活的殺傷性細胞TIL：腫瘤浸潤T淋巴細胞

第二十八頁，共41頁。CIKCIK是英文cytokine-inducedkiller的縮寫，中文為細胞因子誘導的殺傷細胞。它是將人外周血單個核細胞（PBMC）在體外用多種細胞因子（抗CD3McAb、IL-2、IFN-γ、IL-1α等）共同培養(yǎng)一段時間后獲得的一群異質(zhì)細胞。過繼性免疫細胞治療的里程碑。第二十九頁，共41頁。CIK之優(yōu)點和缺點增殖活性高：在培養(yǎng)的第15天數(shù)量就可以達到70多倍；殺瘤活性高，而且殺瘤活性的維持不需要外源大量的IL-2的輸入來維持；殺瘤譜廣：腎癌、惡性黑色素瘤、白血病、乳腺癌、直腸癌、胃癌、肺癌、食管癌、宮頸癌、卵巢癌、多發(fā)性骨髓瘤、惡性淋巴瘤（非T細胞淋巴瘤）等惡性腫瘤細胞都有顯著的殺傷活性；僅有非MHC（組織相容性復合體）限制性殺瘤作用，對占80%表達為MHC限制型的腫瘤細胞無殺傷作用，其殺傷作用受到局限。第三十頁，共41頁。31CIKNKTCAPRINKTNKDCThCTL

殺傷20%腫瘤細胞殺傷20%+80%腫瘤細胞僅有非MHC限制型殺傷第三十一頁，共41頁。32CAPRI培養(yǎng)流程-鏈式激活32血清PBMC淋巴細胞分層液紅細胞+專利試劑1初步活化的淋巴細胞T-淋巴細胞B-淋巴細胞DC細胞（<5%）

CAPRI細胞T-淋巴細胞（>90%）效應細胞：CD4+、CD8+、NKT、NKDC細胞（3-5%）

B-淋巴細胞（<1%）T-淋巴細胞B-淋巴細胞單核細胞（-10%）DC細胞（<1%）

1/2PBMC:1/2未活化的PBMC2

CD3單抗培養(yǎng)1天+專利試劑2培養(yǎng)4天回輸6次單采機1234

單核細胞成熟為DC第三十二頁，共41頁。Sipleucel-T

腫瘤免疫細胞治療的里程碑事件

2010年4月29日，美國FDA批準第一個腫瘤細胞免疫治療產(chǎn)品上市，即Sipleucel-T本質(zhì)：單個前列腺抗原(PAP)荷載的混合免疫細胞適應癥：晚期前列腺癌

第三十三頁，共41頁。Sipuleucel-T（Provenge）

顯著延長晚期去勢治療失敗的前列腺癌患者的OSKantoffPWetal.NEnglJMed.2010;363(5):411-22Sipuleucel-T治療512名受試者參加的臨床實驗結(jié)果顯示，轉(zhuǎn)移性前列腺癌，疾病進展時間不延長，但OS顯著提高4.1個月。第三十四頁，共41頁。細胞免疫治療前后血清中細胞因子的對比

IFN-r（pg/ml）TNF-a（pg/ml）IL-10（pg/ml）IL-6（pg/ml）IL-4（pg/ml）IL-2（pg/ml）治療前7.08±2.554.20±3.273.80±0.787.53±4.107.72±3.246.25±0.60治療后88.62±196.5066.12±155.5826.36±55.0426.58±32.0149.75±99.7042.87±87.71P值0.480.890.120.040.160.05腫瘤免疫評價指標第三十五頁，共41頁。細胞治療前后淋巴細胞亞群的對比

CD3+CD4+CD8-（℅）CD3+CD4-CD8+（℅）CD3+CD19-（℅）CD3-CD19+（℅）CD3-CD56+（℅）CD3+CD56+（℅）CD3+HLA-DR-（℅）CD3+HLA-DR+（℅）CD3+CD28+CD8+（℅）CD3+CD4+CD25+（℅）治療前25.3±12.141.9±1