癌症肿瘤免疫学应用

关于癌症肿瘤免疫学应用第1页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五什么是肿瘤？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。第一节概述

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。第2页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五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%，居死亡原因第二位。肿瘤的早期发现和早期治疗可明显提高患者生存率。第3页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五最普遍的恶性肿瘤死亡原因第4页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五临床：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第5页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五正常

间变

恶性

可见前期

不可见前期物质分析影像诊断第6页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤的发展及诊断期第7页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤的免疫逃避机制？肿瘤细胞缺乏有效的抗原性表位，难以触发足够的抗肿瘤免疫效应。肿瘤细胞的MHC分子表达发生改变，异常表达的MHC分子，有碍机体免疫细胞对肿瘤细胞的识别，影响抗原递呈作用。不能正常表达B7等活化免疫细胞的共刺激分子和黏附分子。患者血清中存在着封闭因子。肿瘤细胞产生的某些细胞因子对T细胞的产生有抑制作用。肿瘤细胞表达FasL，和活化CTL的Fas结合，介导CTL凋亡。第一节概述第8页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五体液免疫效应激活补体的溶细胞作用介导杀伤细胞的细胞毒作用调理吞噬作用干扰肿瘤细胞的生物学行为其他作用第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第9页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五细胞免疫效应T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阳性的辅助T细胞（2）CD8阳性的细胞毒T细胞第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第10页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CD4阳性的辅助T细胞在胸腺中分为Th1和Th2，其中和肿瘤免疫关系密切的是Th1细胞。激活：肿瘤细胞抗原+抗原递呈细胞（树突状细胞）+MHCII类分子形成复合物，被CD4阳性的T细胞的TCR识别并使自身活化。效应：通过释放细胞因子（TNF，IFN-γ）发挥抗肿瘤作用。

Th表面的CD154分子和APC表面的CD40分子结合，释放IL-12。促进CTL分化和增殖。

Th和APC释放共刺激信号分子，协助CTL的分化和增殖。可增强B细胞活化引起的抗体应答及CD8阳性CTL的细胞毒其亚群可分泌因子促进体液免疫应答。第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第11页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CD8阳性的细胞毒T细胞是肿瘤免疫的主要途径。通过释放毒性物质或促发靶细胞上的死亡受体，而直接溶解靶细胞，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。第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第12页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五细胞免疫效应NK细胞

NK细胞是宿主固有免疫或一线防御机制的一部分，非MHC限制性，她们不需要对宿主或其免疫功能进行调整适应。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。新发现的NKT细胞在胸腺外发育，其发育依赖于TCR与类MHCI类分子CD1的相互作用，经TCR触发，主要介导NK类细胞毒活性。第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第13页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五细胞免疫效应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。第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第14页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五细胞免疫效应树突状细胞是一类专职抗原递呈细胞，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。第二节机体的抗肿瘤免疫效应机制第15页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

肿瘤抗原是细胞癌变过程中所表达的新生物或过量表达产物，它的产生与下列因素有关：细胞发生转化而产生新的蛋白点突变或基因重组致细胞内癌基因活化，促使表型改变随机病变而产生新的蛋白胚胎抗原的过度表达或分化抗原的异常表达。第三节肿瘤抗原的分类第16页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

肿瘤特异性抗原为肿瘤细胞所特有，只表达于肿瘤细胞，而不存在于任何处于不同发育阶段的正常细胞。

1.化学物质诱发其抗原的显著特征是高度个体化，即高度的个体特异性。不同肿瘤，甚至同一化学致癌物诱导的肿瘤，所表达的肿瘤抗原可有不同，而不同化学物质引起的肿瘤，其抗原的差异性更大。第三节肿瘤抗原的分类第17页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

肿瘤特异性抗原

2.病毒诱发无严格的特异性，通常由同一种病毒诱发的所有肿瘤，都具有相同的TSA。血清学试验和肿瘤特异性CTL的检测，均有助于抗原的检定。其可诱导机体的免疫应答，故又被称为肿瘤特异性移植抗原。其成分多系病毒基因的表达成分。第三节肿瘤抗原的分类第18页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

肿瘤特异性抗原

3.自发自发肿瘤系无明显诱因的肿瘤，很难检测到特异性的抗原标志物，其原因可能有：早期肿瘤细胞及近亲本子代细胞一定时间内可以表达，但后代细胞因为染色体的随机突变而失去表达。可能存在，但单独使用抗原抗体方法难以得到确定答案。第三节肿瘤抗原的分类第19页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

肿瘤相关抗原指非肿瘤细胞所特有的抗原成分，也少量存在于正常细胞，但在肿瘤发生的机体可异常表达，可分为胚胎性抗原和分化抗原两种类型。胚胎抗原分化抗原第三节肿瘤抗原的分类第20页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五第四节常见肿瘤的免疫诊断及应用原则一、肿瘤标志物的检测及临床意义第21页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物是显示肿瘤存在的生物化学指示物与肿瘤相伴产生抗原或激素或酶蛋白存在于血液、体液及组织中可定量或定性检测到可以作为辨认和追踪肿瘤存在和发展的标志第22页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物研究历史1845Bence-Jones本周蛋白1930ZondekHCG1959Markert同工酶1963AbelevAFP1965Gold&FreemanCEA1969Hubner&Todaro癌基因1975Kohler&Milstein单克隆抗体1978Herberman提出肿瘤标志物概念1979英国第7届肿瘤发生生物学和医学会议肿瘤标志物被确认并应用临床1980KoprowskiCA19-91981BastetalCA1251981ColcheretalCA72-41984KufeetalCA15-3…...第23页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五已建立的肿瘤标志物第24页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的分类细胞肿瘤标志物：位于细胞中的物质或抗原，如激素受体、白血病表型。体液肿瘤标志物：病理情况下，浓度增加时可在血液、尿液或其他体液中测得的物质，如AFP、CA19-9、CEA、CA15-3等。肿瘤表型标志物：酶、胚胎性抗原、异位性蛋白、激素等。出现于癌细胞转化和临床进展阶段。肿瘤基因标志物：基因突变、基因表达异常等，出现于癌前起动阶段。第25页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五在各种肝病中AFP的变化AFP在各类肝病中的阳性率第26页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五AFP阳性后查找肝癌

肿瘤直径五年生存率

<2cm100%<3cm82.2%<5cm66.3%>5cm31.25%>10cm3.7%第27页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五癌胚抗原一.正常值(直接法ng/mL)胸，腹水<10ng/mL二.病理值(直接法ng/mL)一)病种：阳性检出率(Ca)1.胰、胆肠、胃泌尿、乳房

60~80%50~60%20~30%胰、胆、肠、胃、肺炎症等良性病变一般不>25ng/mL第28页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五癌胚抗原二.病理值(直接法ng/mL)2.胸腹水阳性率高于血液3.AFP，CEA联合检测鉴别原发/继发肝癌第29页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五总PSA和游离PSA第30页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五第31页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五PSA的两种主要形式游离PSA结合PSA(PSA-ACT)-1-antichymotrypsin抗原结合部位PSAPSAACT第32页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五YACTPSAPSAYPSA30MAbFreePSA检查PSAACTPSAYYPSA66MAbPSA10MAbTotalPSA检查PSA的检测PSA66MAbPSA10MAb第33页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五35%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%结果解释第34页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五前列腺癌的可能性%CI*ConfidenceInterval第35页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五糖类抗原12-5（CA125）是卵巢癌和子宫内膜癌的肿瘤标志物分子量为20万的糖蛋白可被单克隆抗体OC125所识别在卵巢肿瘤上皮和Mullerian副肾管来源的病理和正常组织中表达，其生物学功能不明。

第36页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五糖类抗原12-5（CA125）正常人血清中CA125的临界值为35U/mlCA125的半衰期仅4.8天，在血中很快代谢，所测即时结果能反映肿瘤近期的变化状态第37页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125在卵巢癌，尤其是上皮性卵巢癌、子宫内膜癌可出现升高，还可在肺癌、宫颈癌等肿瘤状态时升高。

CA125在子宫内膜异位症、1%的健康妇女、3%的患良性卵巢疾病妇女及其他非肿瘤患者也可见到升高。第38页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125的临床应用卵巢癌的辅助诊断观察病情及预测预后

--血清CA125升高（或降低）2倍的患者中大于80%的病例为病情进展（或消退）

--CA125>35U/ml的病人中有95%在第二次手术时仍有肿瘤存在

第39页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五早期复发的监测

75%的患者在肿瘤复发前一年左右时间CA125的水平就已升高

第40页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125的临床应用CA125升高：90%的卵巢癌Ⅲ和Ⅳ期

50%的Ⅰ期和90%的Ⅱ期CA125升高水平与肿瘤大小和分期有关CA125可以区别可触及的良性或恶性实体瘤第41页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125的临床应用卵巢癌和良性卵巢疾病的鉴别诊断连续测定CA125联合检测CA199可提高准确性，敏感性可从83.3%提高到91.6%卵巢上皮性癌患者CA125明显高于对照组，敏感性可达82%到93.5%8%的良性患者CA125大于65U/ml，而恶性患者占75%第42页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125的临床意义术后CA125的升高是癌肿复发的重要标志，当CA125大于65U/ml时则不需作第二次手术探查第43页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA125的临床应用9.812/122子宫肌瘤8.32/24慢性输卵管炎40.419/47急性输卵管炎非卵巢疾病10.431/299所有良性卵巢14.31/7纤维瘤6.85/74畸胎瘤卵巢疾病患者数比例（%）CA125>35U/mlCA125>35U/ml良性疾病第44页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五糖类抗原19-9（CA199）

CA19-9是胰腺、胃和肠癌的标记物。正常人群血清CA19-9阳性的临界值为

37U/ml第45页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

癌组织中的浓度要高于正常组织或炎性组织；是胰腺癌诊断较好的指标，还可用于胃肠癌的检测和筛选。伴有黄疸的良性疾病患者也可出现

CA19-9升高，但一般不>120/ml，经临床处理后可恢复到正常值范围。

第46页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA19-9的临床应用诊断--可以作为胰腺和胆管癌较好的标志物用于临床，胰腺癌的阳性率可达70%~92%，胆管癌为66.7%--对胃癌、肝癌和结直肠癌的阳性率分别可达25%~60%、56%~60%，18%~58%第47页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五疗效监测

治疗中及术后含量下降乃至正常表示治疗方案正确复发跟踪升高可作为肿瘤复发转移的亚临床诊断或重要的辅助诊断指标第48页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五CA19-9水平在胰腺癌诊断中反应参数的比较反应参数CA19-9CA19-9CA19-9>37U/ml>72U/ml>170U/ml敏感性81%76%66%特异性79%90%95%PV+80%89%93%PV-80%89%93%第49页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五神经原特异性烯醇化酶（NSE）同功酶类肿瘤标志物，正常仅存于神经组织和红细胞中正常人血清值为<13g/L小细胞肺癌、神经母细胞瘤和神经内分泌肿瘤及脑损伤时升高待测标本绝对禁止溶血，溶血可出现

NSE血清水平升高第50页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五NSE的临床意义NSE在小细胞肺癌中的阳性率明显高于对照组，NSE可作为小细胞肺癌的高特异、高灵敏的肿瘤标志物第51页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五跟踪监测癌肿病情进展和疗效判断

--肺癌

NSE高于11.8µg/L预示肺癌患者生存期较短化疗24小时后NSE下降是治疗效果良好的标志第52页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五其他癌症癌症复发的早期标志，尤其是存在胸腔、肝、骨骼、脑、脊髓转移NSE升高的癌症患者5年存活率仅为5%~12%第53页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五NSE的临床应用60.966.8PV-(%)10084.2PV+(%)10093.7特异性(%)43.043.0敏感性(%)鉴别小细胞肺癌与良性肿物鉴别小细胞与非小细胞肺癌NSE反应参数第54页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物对分型的比较阳性率Ebert,W.,etal.AnticancerResearch,1996,16:2161-2168

第55页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五人绒毛膜促性腺激素（HCG）

糖蛋白类激素，由蛋白核心与位于羧基端的以唾液酸为终止的侧链组成两个亚基组成:

&:与-LH,TSH和FSH相同:与-LH有交叉由合胞体滋养层细胞产生被证实是一种原始物质

(可作为一种有用的肿瘤标志物)第56页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五hCGEpitopesIntacthCGFreeFree第57页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五Free-hCGAssayCatchingAntibodyDetectingAntibody第58页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五HCG临床应用：HCG上升：几乎所有绒毛膜上皮细胞癌、70%的非精原细胞性睾丸癌，胃肠道、肺、乳腺肿瘤时亦可见HCG水平与肿瘤大小、疾病预后有关脑脊液中HCG上升提示肿瘤有脑转移可用于监测治疗第59页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五第四节常见肿瘤的免疫诊断及应用原则二、常见肿瘤标志物检测的免疫方法第60页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五标记免疫方法第61页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

HAPATITISCANCERFERTILITYPROTEINSTDMs/DRUGSTYROID,ANEMIAHBV

HCVM1071010-1510-4g/LAFPFERCEACA199PRLHCGLHFSHGHMyoglobinRHFIgGC3ASOCERTRFAAGQUIGENAMIPHYFT3FT4DigT3T4TSHProgImmunoassayAnalyteMap第62页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五

待测物质浓度与检测手段

临床化学分析10-1210-910-610-310-0pg/mLng/mLmg/mLmg/mLg/L免疫分析TherapeuticDrugsThyroidHormoneFertilityHormoneAllergyCancerMarkersInfectiousDiseaseVitaminsSerumProteins第63页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五第四节常见肿瘤的免疫诊断及应用原则三、肿瘤标志物的应用价值第64页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的应用价值普查定位辅助诊断分期疗效监测预后预测第65页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五普查一般不适宜对无症状人群进行普查CEA查结肠癌

普查在消化病房使用发病率370/10万10000/10万灵敏度95%95%特异性70%70%真阳性数370*95%=351.510000*95%=9500假阴性数370-351.5=18.510000-9500=500真阴性数99648.5*70%=69753.9590000*70%=63000假阳性数99648.5-69753.95=29894.5590000-63000=27000阳性预示值0.15%26.03%阴性预示值99.97%99.22%第66页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物普查五项原则应十分清楚该肿瘤的发病率该肿瘤标志物应能检测早期肿瘤该肿瘤的早期治疗比晚期治疗更经济有效测定方法的灵敏度、特异性和重复性良好普查所需费用能被接受第67页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五定位肿瘤标志物基本上不能对肿瘤定位。

极少数肿瘤标志物如PSA，PAP，甲状腺球蛋白具器官特异性，但不具肿瘤特异性。第68页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五确诊通常不能进行确诊。因为肿瘤标志物无足够的灵敏度，不能排除假阴性结果。本周蛋白(多发性骨髓瘤）、AFP（肝癌）、-HCG（绒毛膜癌）和降钙素（甲状腺C-细胞癌）等有助确诊。第69页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五分期大多数肿瘤标志物与疾病分期有关，且浓度与肿瘤大小通常存在关联。但并不能根据个体测得值来判断肿瘤大小，也不能以肿瘤标志物浓度精确指示各期肿瘤，因为各期肿瘤的肿瘤标志物浓度范围极广，且互相重叠。第70页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物评价治疗有效性方案(Beastall,1991)无效：浓度与治疗前相比下降<50%改善：浓度与治疗前相比下降>50%有效：浓度与治疗前相比下降>90%第71页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五预后术前浓度增高，术后降低，表示这些肿瘤标志物对此肿瘤有预后价值。在病程监测过程中，肿瘤标志物的浓度增高或降低与疾病的预后密切相关。第72页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五术后肿瘤标志物水平的变化02550751001251501752002252500369121518212427术后时间（月）患者D患者C患者B患者A正常水平手术

化疗73肿瘤标志物水平第73页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五跟踪复发68101214年总生存期无症状期

肿瘤标志物治疗复发肿瘤病理组织学确诊手术复发出现临床症状预测自检间隔期第74页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五预测利用ROC曲线进行PPV：阳性时患肿瘤的可能性NPV：阴性时不患肿瘤的可能性PPV和NPV与灵敏度、特异性和患病率有关肿瘤标志物的灵敏度、特异性、PPV、NPV

不是固定不变的，而是依赖于选定的临界值。第75页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的临床应用1.预后：病员分群

(-)非保护人群

(+)保护人群--预后好、坏2.疗效观察：外科：手术切除/残留/姑息保守：药效、放疗效果3.随访：术后6周三年五年七年

4.良/恶鉴别：辅助指标标志物三月一次半年一次一年一次第76页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的应用原则1.有关标志物联合检测--提高灵敏度2.阳性标志物动态观察--提高准确性

不应以单项、单次检测下诊断第77页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的其它几个问题正常参考范围的界定方法学不同而导致的结果的不统一第78页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的正常参考范围

目前通常以正常人群的95%的可信区间为正常参考范围，对于肿瘤标志物，由于双侧通常是无意义的，因此一般取右单侧95%为正常参考范围。即有5%的正常人在检测时其值会超过正常参考范围，引起临床的假阳性结果。第79页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五正常参考范围的建立

正常人群的平均值±2SD2.597.5第80页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五肿瘤标志物的正常参考范围

研究表明，正常参考范围对于肿瘤标志物来讲是毫无意义的，我们希望通过检测值来了解：（1）阳性结果提示该病人罹患肿瘤的概率（2）阴性结果提示该病人不罹患肿瘤的概率

第81页，共91页，2022年，5月20日，12点52分，星期五