（醫(yī)學(xué)課件）腫瘤免疫和免疫治療.ppt

1、DEPARTMENT OF IMMUNOLOGY,腫瘤免疫 （Tumor immunity）,1,Tumor Immunity,Tumor Antigen,Tumor Immunotherapy,2,3,一、腫瘤抗原,尋找和發(fā)現(xiàn)新型腫瘤抗原的技術(shù)得到了快速發(fā)展 越來越多的腫瘤抗原在腫瘤的診治中得到了應(yīng)用,4,尋找和發(fā)現(xiàn)新型腫瘤抗原的技術(shù),1. Autologous Typing：,基本原理：患者血清通過補(bǔ)體介導(dǎo)殺傷腫瘤細(xì)胞 最早采用的方法（PNAS，1978） 效率低，僅發(fā)現(xiàn)了數(shù)種腫瘤抗原,5,2. 生化技術(shù)：,洗脫 純化 （HPLC）,MHC I結(jié)合肽,自體CTL克隆,致敏腫瘤細(xì)胞,殺傷,得

2、益于蛋白純化技術(shù)的發(fā)展（Nature，1990） 必須建CTL克隆，僅發(fā)現(xiàn)了數(shù)種腫瘤抗原,6,3. 以T細(xì)胞為基礎(chǔ)的腫瘤抗原鑒定技術(shù),得益于基因文庫技術(shù)的發(fā)展（Science ，1991） 需構(gòu)建CTL克隆和腫瘤細(xì)胞株,7,4. 重組cDNA文庫的血清學(xué)分析技術(shù)（SEREX）,cDNA噬菌體表達(dá)文庫,受體菌,轉(zhuǎn)膜,患者血清,二抗,陽性克隆,建庫,篩庫,測序和分析,8,SEREX的特點(diǎn)（PNAS，1995）,克服了必須構(gòu)建T細(xì)胞克隆的難題 高效，迄今已經(jīng)通過此方法發(fā)現(xiàn)了2000多種腫瘤抗原,9,部分重要的腫瘤抗原及其產(chǎn)生機(jī)制,10,二、腫瘤免疫和免疫逃逸機(jī)制,免疫平衡狀態(tài),11,腫瘤局部微環(huán)境內(nèi)

3、的抑制性細(xì)胞亞群,調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（regulatory T cells, Treg） 髓系來源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells, MDSCs） 腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor-associated macrophages, TAM） 調(diào)節(jié)性NK細(xì)胞（regulatory NK cells） 調(diào)節(jié)性樹突狀細(xì)胞（ regulatory DC）,12,腫瘤調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 tumor regulatory T cells,Treg,13,1975年提出抑制性T細(xì)胞可能在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用（ Immunol. Commun., 1975, 4, 2012

4、17）,（1）Treg在腫瘤免疫中的作用研究歷史,1980年的實驗研究首次報道了抑制性T細(xì)胞對抗腫瘤免疫功能的抑制作用（ J Exp Med. 1980;151:69-80）,14,1990首次獲得抑制性T細(xì)胞克隆并明確提出體內(nèi)存在抑制性T細(xì)胞對抗腫瘤免疫的抑制作用（ J Immunol, 1990,145,2359-64）,1999年動物實驗發(fā)現(xiàn)去除Treg能增強(qiáng)抗腫瘤免疫（ J Immunol. 1999;163:5211-8）,15,2001年發(fā)現(xiàn)患者腫瘤局部Treg數(shù)量增多（Cancer Res. 2001 ;61:4766-72 ）,16,2003年動物實驗證明Treg在腫瘤局部占優(yōu)

5、勢會促進(jìn)腫瘤的生長（Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(19):10902-6）,17,2004年證明人類腫瘤局部Treg數(shù)量與腫瘤的進(jìn)展和預(yù)后相關(guān) （Nat Med. 2004;10:942-9）,2004年明確提出Treg在腫瘤免疫的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著關(guān)鍵作用（J Exp Med，2004， 200：771-82）,18,2004年證明人類腫瘤局部Treg通過細(xì)胞間的直接接觸對效應(yīng)T細(xì)胞的抑制作用（Immunity. 2004 ;20:107-18 ）,Treg對NK細(xì)胞的抑制,Treg對NKT細(xì)胞的抑制,19,2005年證明Treg對腫瘤免疫的抑制作用發(fā)生在腫

6、瘤局部且逆轉(zhuǎn)這種抑制作用即使對于晚期腫瘤也具有治療作用（J Exp Med，2005， 201：779-91）,20,2005年提出并證明存在腫瘤特異性Treg（ J Immunol. 2005 ;175:5058-66 ， Blood，2005，106：1008-11） 2005年報道了靶向清除Treg臨床應(yīng)用項目（J Clin Invest，2005：115：3623-33） 2006年后Treg在腫瘤免疫和免疫治療中的作用及其機(jī)制得到了深入研究（Nat Rev Immunol， 2006，6：295-307，J Immunol. 2007 ;178:2155-62 ） 2007-2008

7、年針對Treg的腫瘤治療思路的改變（Nat Rev Cancer，2007：880-7，J Exp Med，2008，205：825-39）,21,2009年Treg的作用得到進(jìn)一步確認(rèn),Liu Z, Kim JH, Falo LD Jr, You Z. Tumor regulatory T cells potently abrogate antitumor immunity.J Immunol. 2009 May 15;182(10):6160-7 Beyer M, Schultze JL. Curr Pharm Des. Regulatory T cells: major players

8、in the tumor microenvironment. 2009;15(16):1879-92,22,（2）腫瘤Treg的產(chǎn)生機(jī)制,23,一種腫瘤誘導(dǎo)的CD4+CD69+CD25- 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞發(fā)現(xiàn)和功能研究,24,腫瘤誘導(dǎo)CD4+CD69+CD25- 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞產(chǎn)生,25,CD4+CD69+CD25- T細(xì)胞抑制CD4 T細(xì)胞反應(yīng),J Immunol, 2009,26,（3）腫瘤Treg抑制作用的機(jī)制,27,（4）針對腫瘤Treg的免疫治療,depleting,managing,28,非特異性Treg的清除（CD25 mAb、IL-2+白喉毒素、foxp3 mRNA轉(zhuǎn)染DC等）,特異

9、性Treg的清除,提高效應(yīng)T細(xì)胞抗Treg的抑制作用的能力（A20-silenced DCs）,阻斷Treg的趨化和聚集,抑制Treg的功能（針對STAT3、IL-10等）,抑制Treg的分化,控制Treg的分化方向,控制Treg的功能聯(lián)合生物治療,29,Rech AJ, Vonderheide RH.Clinical use of anti-CD25 antibody daclizumab to enhance immune responses to tumor antigen vaccination by targeting regulatory T cells. Ann N Y Acad

10、 Sci. 2009 Sep;1174:99-106,30,2.腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞 （tumor-associated macrophages, TAM）,巨噬細(xì)胞,31,M是體內(nèi)功能最為活躍的細(xì)胞之一 表達(dá)數(shù)十種受體 產(chǎn)生數(shù)十種酶 分泌近百種生物活性產(chǎn)物,巨噬細(xì)胞的特點(diǎn),32,巨噬細(xì)胞的來源,33,肺：肺泡巨噬細(xì)胞 肝：枯否（Kupffer）細(xì)胞 脾與淋巴結(jié)：游走與固定巨噬細(xì)胞 漿膜腔：胸、腹腔巨噬細(xì)胞 神經(jīng)組織：小膠質(zhì)細(xì)胞 骨：破骨細(xì)胞 關(guān)節(jié)：滑膜A型細(xì)胞,不同部位的巨噬細(xì)胞,34,與巨噬細(xì)胞功能相關(guān)的表面標(biāo)志,MHC II類分子 FcR與CR 趨化因子受體 其他受體：如GM-CSF、M-

11、CSF等的受體,35,巨噬細(xì)胞的分泌產(chǎn)物,種類 實例 補(bǔ)體 C1C9，B、D、I、H因子，C1抑制物 凝血因子 V、V、X、X因子，凝血酶原 酶類 各種中性蛋白酶，酸性水解酶，溶菌酶 生物活性酯類 花生四烯酸衍生物（前列腺素、白三烯等） 激素樣物質(zhì)促腎上腺皮質(zhì)激素，內(nèi)啡肽 細(xì)胞因子 IL-1、IL-3、IL-6，TFN-a,IFN-a,、FGF 反應(yīng)性中間產(chǎn)物 活性氧、亞硝酸鹽 其他 多種生長因子及刺激因子，嘌呤及嘧喧產(chǎn)物， 各種結(jié)合蛋白、連接蛋白及酶抑制物、 VitD3等,36,rested M,responsive M,stimulated M,activated M,病原體,signal

12、,LFA-1,MHC-II,細(xì)胞增生 趨化，殺菌,提呈Ag， 激活LC，,First signal: MAF/IFN-, MSF,second signal: LPS/IFN-, MSF,CK,1,2,The process of M activation,3,Biologic effects,37,Biologic effects of M,38,39,rested M,responsive M,stimulated M,activated M,病原體,signal,LFA-1,MHC-II,細(xì)胞增生 趨化，殺菌,提呈Ag， 激活LC，,過度活化,適度活化,PGE,抑制免疫功能,殺瘤，殺菌,

13、First signal: MAF/IFN-, MSF,second signal: LPS/IFN-, MSF,CK,1,2,3,The process of M activation,40,激活的巨噬細(xì)胞通過產(chǎn)生TNF及IL-1等效應(yīng)因子直接或間接殺傷腫瘤細(xì)胞 TAM通過產(chǎn)生腫瘤血管生長因子（tumor angiogenesis factor, TAF）等機(jī)制促腫瘤生長和轉(zhuǎn)移,國外醫(yī)學(xué)：免疫學(xué)分冊. 1990年第13卷第2期：60-65,41,巨噬細(xì)胞的分型,過敏性反應(yīng)和寄生蟲感染,介導(dǎo)Th2型活化和免疫調(diào)控,介導(dǎo)免疫調(diào)控，參與基質(zhì)沉積和組織修復(fù),42,Paola Allavena，Ant

14、onio Sica，Cecilia Garlanda，Alberto Mantovani.The Yin-Yang of tumor-associated macrophages in neoplastic progression and immune surveillance。Immunological Reviews 2008. 222: 155161,43,（1）TAM的來源,表達(dá)低水平MHC-II 抗原呈遞功能低下 分泌高水平的免疫抑制性細(xì)胞因子如IL-10和TGF-， 炎癥性細(xì)胞因子IL-12、IL-6、IL-1、TNF的產(chǎn)生顯著低下 產(chǎn)生較低水平的NO、ROIs等,44,（2）TA

15、M的功能特點(diǎn),TAM的功能作用具有時相性和組織特異性：在不同腫瘤組織、同種腫瘤的不同部位以及在同一腫瘤的不同發(fā)展階段其功能亦有所不同。,腫瘤組織內(nèi) 腫瘤間質(zhì) 腫瘤壞死缺氧區(qū)域,正向,負(fù)向,45,（3）TAM的促瘤效應(yīng)及相關(guān)機(jī)制,46,三羧氨基喹啉,氯膦酸鹽,小分子非肽類特異性CXCR4拮抗劑,（4）針對TAM設(shè)計腫瘤治療的策略和思路,47,3. 髓系來源的抑制性細(xì)胞 (myeloid-derived suppressor cells, MDSCs),小鼠GR1+CD11b+DMSCs 人CD14-CD11b+,48,COX2（PTGS2）、PGE、SCF、M-CSF、IL-6、GM-CSF、V

16、EGF,擴(kuò)增、募集,活化,IFN-、IL-4、IL-13、TGF-,MDSC的擴(kuò)增、募集和活化,49,Fas信號通過PGE2募集MDSC促進(jìn)肺癌生長,Fas signal in lung cancer,PGE2,MDSC recruitment,promotes lung cancer growth,Treg,J Immunol. 2009;182:3801-3808,50,MDSCs促腫瘤效應(yīng),穿孔素,51,靶向MDSCs的腫瘤免疫治療之一：促進(jìn)MDSC的分化成熟,全反式維甲酸（ATRA）、維生素D3,52,靶向MDSCs的腫瘤免疫治療之二：抑制MDSCs的擴(kuò)增,擴(kuò)增、募集,COX2（PTGS2）、PGE、SCF、M-CSF、IL-6、GM-CSF、VEGF,VEGF特異性阻斷性抗體如avastatin,53,靶向MDSCs的腫瘤免疫治療之三：阻斷MDSCs的功能,COX2 抑制劑、磷酸二酯酶5抑制劑，如sildenafil，能夠下調(diào)MDSCs 的ARG1和iNOS的表達(dá),54,靶向MDSCs的腫瘤免疫治療之四：剔除MDSCs,某些化療藥物能夠直接剔除MDSCs，如gemcita