《腫瘤免疫及其檢驗(yàn)》

腫瘤免疫

及其免疫檢測

什么是腫瘤？為什么會發(fā)生腫瘤？腫瘤是正常組織異常增生所形成的贅生物。按其所引起的后果不同可分為惡性和良性兩種。第一節(jié)概述實(shí)踐表明，內(nèi)在的遺傳因素、免疫狀態(tài)和外部的誘變因子，是構(gòu)成腫瘤發(fā)生發(fā)展的基礎(chǔ)和條件。其中，機(jī)體的免疫狀態(tài)，尤其是細(xì)胞免疫功能的強(qiáng)弱，已被視為是否發(fā)生腫瘤的重要內(nèi)在因素。腫瘤發(fā)病率和死亡率WHO：每年腫瘤死亡人數(shù)為630萬，至2020年，全世界腫瘤患者將達(dá)1500萬。我國：惡性腫瘤死亡率為108.39/10萬，占死亡人數(shù)17.94%，居死亡原因第二位。腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)和早期治療可明顯提高患者生存率。最普遍的惡性腫瘤死亡原因臨床：病史、體癥物理檢查：X光、CT、磁共振、B超、紅外、核醫(yī)學(xué)術(shù)前：穿刺、刮片、拉網(wǎng)術(shù)后：組織切片免疫：腫瘤抗原和代謝物測定分子生物：腫瘤相關(guān)基因分析腫瘤診斷輔助病理正常間變惡性可見前期不可見前期物質(zhì)分析影像診斷腫瘤的發(fā)展及診斷期腫瘤的免疫逃避機(jī)制？腫瘤細(xì)胞缺乏有效的抗原性表位，難以觸發(fā)足夠的抗腫瘤免疫效應(yīng)。腫瘤細(xì)胞的MHC分子表達(dá)發(fā)生改變，異常表達(dá)的MHC分子，有礙機(jī)體免疫細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的識別，影響抗原遞呈作用。不能正常表達(dá)B7等活化免疫細(xì)胞的共刺激分子和黏附分子?；颊哐逯写嬖谥忾]因子。腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生的某些細(xì)胞因子對T細(xì)胞的產(chǎn)生有抑制作用。腫瘤細(xì)胞表達(dá)FasL，和活化CTL的Fas結(jié)合，介導(dǎo)CTL凋亡。第一節(jié)概述體液免疫效應(yīng)激活補(bǔ)體的溶細(xì)胞作用介導(dǎo)殺傷細(xì)胞的細(xì)胞毒作用調(diào)理吞噬作用干擾腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為其他作用第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制細(xì)胞免疫效應(yīng)T細(xì)胞生物學(xué)效應(yīng)包括T細(xì)胞的直接殺傷和對免疫系統(tǒng)其它成分的活化。（1）CD4陽性的輔助T細(xì)胞（2）CD8陽性的細(xì)胞毒T細(xì)胞第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制CD4陽性的輔助T細(xì)胞在胸腺中分為Th1和Th2，其中和腫瘤免疫關(guān)系密切的是Th1細(xì)胞。激活：腫瘤細(xì)胞抗原+抗原遞呈細(xì)胞（樹突狀細(xì)胞）+MHCII類分子形成復(fù)合物，被CD4陽性的T細(xì)胞的TCR識別并使自身活化。效應(yīng)：通過釋放細(xì)胞因子（TNF，IFN-γ）發(fā)揮抗腫瘤作用。Th表面的CD154分子和APC表面的CD40分子結(jié)合，釋放IL-12。促進(jìn)CTL分化和增殖。Th和APC釋放共刺激信號分子，協(xié)助CTL的分化和增殖?？稍鰪?qiáng)B細(xì)胞活化引起的抗體應(yīng)答及CD8陽性CTL的細(xì)胞毒其亞群可分泌因子促進(jìn)體液免疫應(yīng)答。第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制CD8陽性的細(xì)胞毒T細(xì)胞是腫瘤免疫的主要途徑。通過釋放毒性物質(zhì)或促發(fā)靶細(xì)胞上的死亡受體，而直接溶解靶細(xì)胞，或通過分泌IFN-γ間接殺傷腫瘤細(xì)胞，在機(jī)體發(fā)揮免疫監(jiān)視的作用。第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制細(xì)胞免疫效應(yīng)NK細(xì)胞

NK細(xì)胞是宿主固有免疫或一線防御機(jī)制的一部分，非MHC限制性，她們不需要對宿主或其免疫功能進(jìn)行調(diào)整適應(yīng)。對腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞比對大多數(shù)正常細(xì)胞更具有毒性作用。其作用機(jī)制類似于CTL，還可分泌大量的細(xì)胞因子以調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng)。新發(fā)現(xiàn)的NKT細(xì)胞在胸腺外發(fā)育，其發(fā)育依賴于TCR與類MHCI類分子CD1的相互作用，經(jīng)TCR觸發(fā)，主要介導(dǎo)NK類細(xì)胞毒活性。第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制細(xì)胞免疫效應(yīng)巨噬細(xì)胞活化的巨噬細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的結(jié)合可觸發(fā)細(xì)胞毒活性，細(xì)胞毒性介質(zhì)有細(xì)胞溶解蛋白酶、TNF-α及其相關(guān)的因子、IFN-α和IFN-γ、IL-1，氧化反應(yīng)的中介物如過氧化氫，氮化反應(yīng)的中介物如NO、精氨酸酶等也可能屬于此列。它是參與抗腫瘤、抗感染的主要效應(yīng)細(xì)胞。第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制細(xì)胞免疫效應(yīng)樹突狀細(xì)胞是一類專職抗原遞呈細(xì)胞，輔佐T、B細(xì)胞參與特異性殺傷腫瘤的過程?？衫弥苽淠[瘤特異性樹突狀細(xì)胞以進(jìn)行腫瘤的生物療法。第二節(jié)機(jī)體的抗腫瘤免疫效應(yīng)機(jī)制腫瘤抗原是細(xì)胞癌變過程中所表達(dá)的新生物或過量表達(dá)產(chǎn)物，它的產(chǎn)生與下列因素有關(guān)：細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生新的蛋白點(diǎn)突變或基因重組致細(xì)胞內(nèi)癌基因活化，促使表型改變隨機(jī)病變而產(chǎn)生新的蛋白胚胎抗原的過度表達(dá)或分化抗原的異常表達(dá)。第三節(jié)腫瘤抗原的分類

腫瘤特異性抗原為腫瘤細(xì)胞所特有，只表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，而不存在于任何處于不同發(fā)育階段的正常細(xì)胞。1.化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)其抗原的顯著特征是高度個(gè)體化，即高度的個(gè)體特異性。不同腫瘤，甚至同一化學(xué)致癌物誘導(dǎo)的腫瘤，所表達(dá)的腫瘤抗原可有不同，而不同化學(xué)物質(zhì)引起的腫瘤，其抗原的差異性更大。第三節(jié)腫瘤抗原的分類

腫瘤特異性抗原2.病毒誘發(fā)無嚴(yán)格的特異性，通常由同一種病毒誘發(fā)的所有腫瘤，都具有相同的TSA。血清學(xué)試驗(yàn)和腫瘤特異性CTL的檢測，均有助于抗原的檢定。其可誘導(dǎo)機(jī)體的免疫應(yīng)答，故又被稱為腫瘤特異性移植抗原。其成分多系病毒基因的表達(dá)成分。第三節(jié)腫瘤抗原的分類

腫瘤特異性抗原3.自發(fā)自發(fā)腫瘤系無明顯誘因的腫瘤，很難檢測到特異性的抗原標(biāo)志物，其原因可能有：早期腫瘤細(xì)胞及近親本子代細(xì)胞一定時(shí)間內(nèi)可以表達(dá)，但后代細(xì)胞因?yàn)槿旧w的隨機(jī)突變而失去表達(dá)。可能存在，但單獨(dú)使用抗原抗體方法難以得到確定答案。第三節(jié)腫瘤抗原的分類

腫瘤相關(guān)抗原指非腫瘤細(xì)胞所特有的抗原成分，也少量存在于正常細(xì)胞，但在腫瘤發(fā)生的機(jī)體可異常表達(dá)，可分為胚胎性抗原和分化抗原兩種類型。胚胎抗原分化抗原第三節(jié)腫瘤抗原的分類第四節(jié)常見腫瘤的免疫診斷及應(yīng)用原則一、腫瘤標(biāo)志物的檢測及臨床意義腫瘤標(biāo)志物是顯示腫瘤存在的生物化學(xué)指示物與腫瘤相伴產(chǎn)生抗原或激素或酶蛋白存在于血液、體液及組織中可定量或定性檢測到可以作為辨認(rèn)和追蹤腫瘤存在和發(fā)展的標(biāo)志腫瘤標(biāo)志物研究歷史1845Bence-Jones本周蛋白1930ZondekHCG1959Markert同工酶1963AbelevAFP1965Gold&FreemanCEA1969Hubner&Todaro癌基因1975Kohler&Milstein單克隆抗體1978Herberman提出腫瘤標(biāo)志物概念1979英國第7屆腫瘤發(fā)生生物學(xué)和醫(yī)學(xué)會議腫瘤標(biāo)志物被確認(rèn)并應(yīng)用臨床1980KoprowskiCA19-91981BastetalCA1251981ColcheretalCA72-41984KufeetalCA15-3…...已建立的腫瘤標(biāo)志物腫瘤標(biāo)志物的分類細(xì)胞腫瘤標(biāo)志物：位于細(xì)胞中的物質(zhì)或抗原，如激素受體、白血病表型。體液腫瘤標(biāo)志物：病理情況下，濃度增加時(shí)可在血液、尿液或其他體液中測得的物質(zhì)，如AFP、CA19-9、CEA、CA15-3等。腫瘤表型標(biāo)志物：酶、胚胎性抗原、異位性蛋白、激素等。出現(xiàn)于癌細(xì)胞轉(zhuǎn)化和臨床進(jìn)展階段。腫瘤基因標(biāo)志物：基因突變、基因表達(dá)異常等，出現(xiàn)于癌前起動(dòng)階段。在各種肝病中AFP的變化AFP在各類肝病中的陽性率AFP陽性后查找肝癌腫瘤直徑五年生存率<2cm100%<3cm82.2%<5cm66.3%>5cm31.25%>10cm3.7%癌胚抗原一.正常值(直接法ng/mL)胸，腹水<10ng/mL二.病理值(直接法ng/mL)一)病種：陽性檢出率(Ca)1.胰、膽腸、胃泌尿、乳房60~80%50~60%20~30%胰、膽、腸、胃、肺炎癥等良性病變一般不>25ng/mL癌胚抗原二.病理值(直接法ng/mL)2.胸腹水陽性率高于血液3.AFP，CEA聯(lián)合檢測鑒別原發(fā)/繼發(fā)肝癌總PSA和游離PSAPSA的兩種主要形式游離PSA結(jié)合PSA(PSA-ACT)-1-antichymotrypsin抗原結(jié)合部位PSAPSAACTYACTPSAPSAYPSA30MAbFreePSA檢查PSAACTPSAYYPSA66MAbPSA10MAbTotalPSA檢查PSA的檢測PSA66MAbPSA10MAb35%30%25%20%15%10%5%0%良性疾病的可能性增加前列腺癌的可能性增加FREEPSA%結(jié)果解釋前列腺癌的可能性%CI*ConfidenceInterval糖類抗原12-5（CA125）是卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌的腫瘤標(biāo)志物分子量為20萬的糖蛋白可被單克隆抗體OC125所識別在卵巢腫瘤上皮和Mullerian副腎管來源的病理和正常組織中表達(dá)，其生物學(xué)功能不明。

糖類抗原12-5（CA125）正常人血清中CA125的臨界值為35U/mlCA125的半衰期僅4.8天，在血中很快代謝，所測即時(shí)結(jié)果能反映腫瘤近期的變化狀態(tài)

CA125在卵巢癌，尤其是上皮性卵巢癌、子宮內(nèi)膜癌可出現(xiàn)升高，還可在肺癌、宮頸癌等腫瘤狀態(tài)時(shí)升高。

CA125在子宮內(nèi)膜異位癥、1%的健康婦女、3%的患良性卵巢疾病婦女及其他非腫瘤患者也可見到升高。CA125的臨床應(yīng)用卵巢癌的輔助診斷觀察病情及預(yù)測預(yù)后

--血清CA125升高（或降低）2倍的患者中大于80%的病例為病情進(jìn)展（或消退）

--CA125>35U/ml的病人中有95%在第二次手術(shù)時(shí)仍有腫瘤存在

早期復(fù)發(fā)的監(jiān)測

75%的患者在腫瘤復(fù)發(fā)前一年左右時(shí)間CA125的水平就已升高

CA125的臨床應(yīng)用CA125升高：90%的卵巢癌Ⅲ和Ⅳ期

50%的Ⅰ期和90%的Ⅱ期CA125升高水平與腫瘤大小和分期有關(guān)CA125可以區(qū)別可觸及的良性或惡性實(shí)體瘤CA125的臨床應(yīng)用卵巢癌和良性卵巢疾病的鑒別診斷連續(xù)測定CA125聯(lián)合檢測CA199可提高準(zhǔn)確性，敏感性可從83.3%提高到91.6%卵巢上皮性癌患者CA125明顯高于對照組，敏感性可達(dá)82%到93.5%8%的良性患者CA125大于65U/ml，而惡性患者占75%CA125的臨床意義術(shù)后CA125的升高是癌腫復(fù)發(fā)的重要標(biāo)志，當(dāng)CA125大于65U/ml時(shí)則不需作第二次手術(shù)探查CA125的臨床應(yīng)用9.812/122子宮肌瘤8.32/24慢性輸卵管炎40.419/47急性輸卵管炎非卵巢疾病10.431/299所有良性卵巢14.31/7纖維瘤6.85/74畸胎瘤卵巢疾病患者數(shù)比例（%）CA125>35U/mlCA125>35U/ml良性疾病糖類抗原19-9（CA199）

CA19-9是胰腺、胃和腸癌的標(biāo)記物。正常人群血清CA19-9陽性的臨界值為

37U/ml癌組織中的濃度要高于正常組織或炎性組織；是胰腺癌診斷較好的指標(biāo)，還可用于胃腸癌的檢測和篩選。伴有黃疸的良性疾病患者也可出現(xiàn)

CA19-9升高，但一般不>120/ml，經(jīng)臨床處理后可恢復(fù)到正常值范圍。

CA19-9的臨床應(yīng)用診斷--可以作為胰腺和膽管癌較好的標(biāo)志物用于臨床，胰腺癌的陽性率可達(dá)70%~92%，膽管癌為66.7%--對胃癌、肝癌和結(jié)直腸癌的陽性率分別可達(dá)25%~60%、56%~60%，18%~58%療效監(jiān)測

治療中及術(shù)后含量下降乃至正常表示治療方案正確復(fù)發(fā)跟蹤升高可作為腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的亞臨床診斷或重要的輔助診斷指標(biāo)CA19-9水平在胰腺癌診斷中反應(yīng)參數(shù)的比較反應(yīng)參數(shù)CA19-9CA19-9CA19-9>37U/ml>72U/ml>170U/ml敏感性81%76%66%特異性79%90%95%PV+80%89%93%PV-80%89%93%神經(jīng)原特異性烯醇化酶（NSE）同功酶類腫瘤標(biāo)志物，正常僅存于神經(jīng)組織和紅細(xì)胞中正常人血清值為<13g/L小細(xì)胞肺癌、神經(jīng)母細(xì)胞瘤和神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤及腦損傷時(shí)升高待測標(biāo)本絕對禁止溶血，溶血可出現(xiàn)

NSE血清水平升高NSE的臨床意義NSE在小細(xì)胞肺癌中的陽性率明顯高于對照組，NSE可作為小細(xì)胞肺癌的高特異、高靈敏的腫瘤標(biāo)志物跟蹤監(jiān)測癌腫病情進(jìn)展和療效判斷

--肺癌

NSE高于11.8μg/L預(yù)示肺癌患者生存期較短化療24小時(shí)后NSE下降是治療效果良好的標(biāo)志其他癌癥癌癥復(fù)發(fā)的早期標(biāo)志，尤其是存在胸腔、肝、骨骼、腦、脊髓轉(zhuǎn)移NSE升高的癌癥患者5年存活率僅為5%~12%NSE的臨床應(yīng)用60.966.8PV-(%)10084.2PV+(%)10093.7特異性(%)43.043.0敏感性(%)鑒別小細(xì)胞肺癌與良性腫物鑒別小細(xì)胞與非小細(xì)胞肺癌NSE反應(yīng)參數(shù)腫瘤標(biāo)志物對分型的比較陽性率Ebert,W.,etal.AnticancerResearch,1996,16:2161-2168人絨毛膜促性腺激素（HCG）

糖蛋白類激素，由蛋白核心與位于羧基端的以唾液酸為終止的側(cè)鏈組成兩個(gè)亞基組成:

&:與-LH,TSH和FSH相同:與-LH有交叉由合胞體滋養(yǎng)層細(xì)胞產(chǎn)生被證實(shí)是一種原始物質(zhì)

(可作為一種有用的腫瘤標(biāo)志物)hCGEpitopesIntacthCGFreeFreeFree-hCGAssayCatchingAntibodyDetectingAntibodyHCG臨床應(yīng)用：HCG上升：幾乎所有絨毛膜上皮細(xì)胞癌、70%的非精原細(xì)胞性睪丸癌，胃腸道、肺、乳腺腫瘤時(shí)亦可見HCG水平與腫瘤大小、疾病預(yù)后有關(guān)腦脊液中HCG上升提示腫瘤有腦轉(zhuǎn)移可用于監(jiān)測治療第四節(jié)常見腫瘤的免疫診斷及應(yīng)用原則二、常見腫瘤標(biāo)志物檢測的免疫方法標(biāo)記免疫方法

HAPATITISCANCERFERTILITYPROTEINSTDMs/DRUGSTYROID,ANEMIAHBV

HCVM1071010-1510-4g/LAFPFERCEACA199PRLHCGLHFSHGHMyoglobinRHFIgGC3ASOCERTRFAAGQUIGENAMIPHYFT3FT4DigT3T4TSHProgImmunoassayAnalyteMap待測物質(zhì)濃度與檢測手段

臨床化學(xué)分析10-1210-910-610-310-0pg/mLng/mLmg/mLmg/mLg/L免疫分析TherapeuticDrugsThyroidHormoneFertilityHormoneAllergyCancerMarkersInfectiousDiseaseVitaminsSerumProteins第四節(jié)常見腫瘤的免疫診斷及應(yīng)用原則三、腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用價(jià)值腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用價(jià)值普查定位輔助診斷分期療效監(jiān)測預(yù)后預(yù)測普查一般不適宜對無癥狀人群進(jìn)行普查CEA查結(jié)腸癌

普查在消化病房使用發(fā)病率370/10萬10000/10萬靈敏度95%95%特異性70%70%真陽性數(shù)370*95%=351.510000*95%=9500假陰性數(shù)370-351.5=18.510000-9500=500真陰性數(shù)99648.5*70%=69753.9590000*70%=63000假陽性數(shù)99648.5-69753.95=29894.5590000-63000=27000陽性預(yù)示值0.15%26.03%陰性預(yù)示值99.97%99.22%腫瘤標(biāo)志物普查五項(xiàng)原則應(yīng)十分清楚該腫瘤的發(fā)病率該腫瘤標(biāo)志物應(yīng)能檢測早期腫瘤該腫瘤的早期治療比晚期治療更經(jīng)濟(jì)有效測定方法的靈敏度、特異性和重復(fù)性良好普查所需費(fèi)用能被接受定位腫瘤標(biāo)志物基本上不能對腫瘤定位。

極少數(shù)腫瘤標(biāo)志物如PSA，PAP，甲狀腺球蛋白具器官特異性，但不具腫瘤特異性。確診通常不能進(jìn)行確診。因?yàn)槟[瘤標(biāo)志物無足夠的靈敏度，不能排除假陰性結(jié)果。本周蛋白(多發(fā)性骨髓瘤）、AFP（肝癌）、-HCG（絨毛膜癌）和降鈣素（甲狀腺C-細(xì)胞癌）等有助確診。分期大多數(shù)腫瘤標(biāo)志物與疾病分期有關(guān)，且濃度與腫瘤大小通常存在關(guān)聯(lián)。但并不能根據(jù)個(gè)體測得值來判斷腫瘤大小，也不能以腫瘤標(biāo)志物濃度精確指示各期腫瘤，因?yàn)楦髌谀[瘤的腫瘤標(biāo)志物濃度范圍極廣，且互相重疊。腫瘤標(biāo)志物評價(jià)治療有效性方案(Beastall,1991)無效：濃度與治療前相比下降<50%改善：濃度與治療前相比下降>50%有效：濃度與治療前相比下降>90%預(yù)后術(shù)前濃度增高，術(shù)后降低，表示這些腫瘤標(biāo)志物對此腫瘤有預(yù)后價(jià)值。在病程監(jiān)測過程中，腫瘤標(biāo)志物的濃度增高或降低與疾病的預(yù)后密切相關(guān)。術(shù)后腫瘤標(biāo)志物水平的變化02550751001251501752002252500369121518212427術(shù)后時(shí)間（月）患者D患者C患者B患者A正常水平手術(shù)化療73腫瘤標(biāo)志物水平跟蹤復(fù)發(fā)68101214年總生存期無癥狀期腫瘤標(biāo)志物治療復(fù)發(fā)腫瘤病理組織學(xué)確診手術(shù)復(fù)發(fā)出現(xiàn)臨床癥狀預(yù)測自檢間隔期預(yù)測利用ROC曲線進(jìn)行PPV：陽性時(shí)患腫瘤的可能性NPV：陰性時(shí)不患腫瘤的可能性PPV和NPV與靈敏度、特異性和患病率有關(guān)腫瘤標(biāo)志物的靈敏度、特異性、PPV、NPV不是固定不變的，而是依賴于選定的臨界值。腫瘤標(biāo)志物的臨床應(yīng)用1.預(yù)后：病員分群

(-)非保護(hù)人群(+)保護(hù)人群--預(yù)后好、壞2.療效觀察：外科：手術(shù)切除/殘留/姑息保守：藥效、放療效果3.隨訪：術(shù)后6周三年五年七年

4.良/惡鑒別：輔助指標(biāo)標(biāo)志物三月一次半年一次一年一次腫瘤標(biāo)志物的應(yīng)用原則1.有關(guān)標(biāo)志物聯(lián)合檢測--提高靈敏度2.陽性標(biāo)志物動(dòng)態(tài)觀察--提高準(zhǔn)確性

不應(yīng)以單項(xiàng)、單次檢測下診斷腫瘤標(biāo)志物的其它幾個(gè)問題正常參考范圍的界定方法學(xué)不同而導(dǎo)致的結(jié)果的不統(tǒng)一腫瘤標(biāo)志物的正常參考范圍

目前通常以正常人群的95%的可信區(qū)間為正常參考范圍，對于腫瘤標(biāo)志物，由于雙側(cè)通常是無意義的，因此一般取右單側(cè)95%為正常參考范圍。即有5%的正常人在檢測時(shí)其值會超過正常參考范圍，引起臨床的假陽性結(jié)果。正常參考范圍的建立

正常人群的平均值±2SD2.597.5腫瘤標(biāo)志物的正常參考范圍研究表明，正常參考范圍對于腫瘤標(biāo)志物來講是毫無意義的，我們希望通過檢測值來了解：（1）陽性結(jié)果提示該病人