肿瘤免疫基础知识介绍.ppt

1、肿瘤免疫基础知识介绍,内 容,一、免疫系统简述 二、肿瘤免疫简述 三、肿瘤细胞治疗技术介绍,一、免疫系统简述,*免疫应答 *免疫系统的构成 *免疫系统平衡路径,定义：抗原物质进入机体后激发免疫系统识别发生一系列反应以排除抗原的过程。 即免疫细胞识别、摄取、处理抗原，继而活化、增殖、分化，产生免疫效应的过程。,免疫应答,免疫应答种类及特点,免疫系统的构成,为什么有的癌症患者不治而愈呢？医学科学家初步研究表明，原来人体内有一套完整的防卫机构免疫系统，人体免疫系统的和谐是癌症自然消退的主要原因,免疫系统的构成,免疫系统平衡路径,*肿瘤抗原 *抗原呈递细胞 *抗肿瘤免疫效应细胞 *,二、肿瘤免疫简述,

2、肿瘤抗原,肿瘤抗原是细胞在癌变过程中出现的新抗原及过度表达的抗原物质总称。肿瘤抗原能诱导宿主的适应性免疫应答，成为抗肿瘤免疫应答的主要靶分子，也是肿瘤诊断的重要标志分子。,。,根据肿瘤抗原在肿瘤细胞特异或相关特异的蛋白质分子及其含量的不同，分为肿瘤特异性抗原TSA和肿瘤相关抗原TAA两大类。TSA只能被CD8+CTL识别，诱发T细胞免疫应答，TAA可被B细胞识别而产生抗体。,不同机制产生的常见人类肿瘤抗原,抗原呈递细胞APC,抗原呈递细胞是指能摄取、加工、处理抗原，并将抗原信息呈递给T淋巴细胞的一类免疫细胞，在机体免疫应答过程中发挥重要作用。 根据APC细胞表面膜分子表达的特点和功能的差异，分

3、以下两类： 一、专职APC *树突细胞DC：胞饮摄取 *单核巨噬细胞：FC受体摄取 *B细胞：mIg摄取 二、非专职APC *内皮细胞 *成纤维细胞 *上皮及间皮细胞 *嗜酸性粒细胞,树突状细胞DC,DC是人体内最重要的、抗原递呈能力 最强的抗原专职递呈细胞，直接或间接 激活T细胞和B细胞，是免疫反应的关键 “决策细胞”。,是体内唯一能活化靜息T淋巴细胞的抗原递呈细胞，是机体免疫应答的启动者,2011年医学及生理学奖诺贝尔获得者,树突状细胞(dendritic cell，DC)是由美国学者Steinman于1973年发现的，因其成熟时伸出许多树突样或伪足样突起而得名。 DC是目前所知的机体内功

4、能最强的抗原提呈细胞，最大的特点是能够刺激初始T细胞(naive T cell)进行增殖。因此，DC是机体免疫应答的始动者，在免疫应答的诱导中具有独特的地位。,DC的生物学功能,1.抗原提呈 高水平表达MHC-II类分子； 表达参与抗原摄取和转运的特殊膜受体； 有效摄取和处理抗原，然后迁移至T细胞区； 活化未致敏（naive）T细胞； 抗原提呈效率高，少数DC可以激活T细胞。 2. 参与T细胞发育、分化和激活 3. 参与B细胞发育、分化及激活 4. 免疫调节和免疫监视功能,抗肿瘤免疫主要效应细胞CTL,CTL(Cytotoxic T Lymphocyte，Tc细胞) T细胞的效应细胞，就是CD

5、8+T细胞，也称细胞毒性T淋巴细胞。具有多种生物学功能，能特异性杀伤带抗原的靶细胞，也能辅助或抑制B细胞产生抗体。 细胞产生的免疫应答是细胞免疫，细胞免疫的效应形式主要有两种：与靶细胞特异性结合，破坏靶细胞膜，直接杀伤靶细胞；另一种是释放淋巴因子，最终使免疫效应扩大和增强。 Tc细胞的杀伤力较强，可反复杀伤靶细胞，而且在杀伤靶细胞的过程中本身不受损伤。,B 淋巴细胞,*B细胞是参与体液免疫应答的重要免疫细胞，也是重要的专职APC。成熟的B淋巴细胞和T淋巴细胞收到吞噬细胞提交的抗原后，开始分化和成熟。 *B细胞高表达MHC类分子，能有效呈递抗原给CD4+T细胞，不仅激活Th细胞，同时产生各种细胞

6、因子，细胞因子再激活B细胞和T细胞。激活的B细胞变成浆细胞，大量繁殖增生，产生大量可以中和抗原的抗体。,身体中各类免疫反应，不论是细胞免疫还是体液免液，共同构成了一个极为精细、复杂而完善的防卫体系。,细胞,自然杀伤细胞(natural killer cell，NK)是机 体重要的免疫细胞，不仅与抗肿瘤、 抗病毒感 染和免疫调节有关，在某些情况下参与超敏反 应和自身免疫性疾病的发生。 Nk细胞是固有免 疫细胞，不具备特异性，表面无受体,由于NK细胞的杀伤活性无MHC限制，不依赖抗体，因此称为自然杀伤活性。 识别靶细胞 NK细胞识别靶细胞是非特异性的，这与CTL识别靶细胞机理不同，但确切的机理尚未

7、明了。 .活化的NK细胞可合成和分泌多种细胞因子，发挥调节免疫和造血作用以及直接杀伤靶细胞的作用。,单核巨噬细胞M,单核-巨噬细胞具有抗感染、抗肿瘤和免疫调节等重要作用，是机体非特异性免疫防御中的重要细胞。,*抗肿瘤：巨噬细胞被某些细胞因子如IFN-激活后能有效地杀伤肿瘤细胞，是参与免疫监视的重要效应细胞。 *免疫调节：在特异性免疫应答中，巨噬细胞可分泌释放多种细胞因子，参与免疫调节。,*提呈抗原、启动免疫应答：在特异性免疫应答中，绝大多数TD抗原（胸腺依赖抗原）都需经巨噬细胞吞噬和加工处理，并与其表面的MHC分子形成抗原肽-MHC复合物，表达在细胞膜表面，提呈给T细胞。巨噬细胞表面有很多黏附

8、分子，可与T细胞表面的协同刺激因子受体结合，产生协同刺激信号，诱导T细胞的活化，启动免疫应答。,MHC,主要组织相容性复合体(MHCmajor histocompatibility complex，)MHC是由一群紧密连锁的基因群组成，定位于动物或人某对染色体的特定区域，呈高度多态性。,MHC,MHC编码的分子表达于不同细胞表面，参与抗原递呈，制约细胞间相互识别及诱导免疫应答。,MHC限制性,.MHC class I（MHC I）位于一般细胞表面上，可以提供一般细胞内的一些状况，比如该细胞遭受病毒感染，则相病毒外膜碎片之氨基酸链（peptide）透过MHC提示在细胞外侧，可以供杀手T细胞等辨识

9、，以进行扑杀。 .class （MHC ）只位于抗原提呈细胞（APC)上，如巨噬细胞等。这类提供则是细胞外部的情况，像是组织中有细菌侵入，则巨噬细胞进行吞食后，把细菌碎片利用MHC提示给辅助T细胞，启动免疫反应。 .MHC class (MHC ) 主要编码补体成分，肿瘤坏死因子（TNF），热休克蛋白70（HSP70)和21羟化酶基因（CYP21A和CYP21B)。 CTL识别杀伤靶细胞是通过其表面的抗原识别受体TCR结合靶细胞。表面的抗原肽MHC类分子复合物，同时通过其表面辅助受体CD结合MHC类分子的I样区，这个现象称为MHC限制性。,白细胞簇分化抗原CD,白细胞分化抗原是白细胞膜表面的分

10、化抗原群（还包括血小板、血管内皮细胞等）在正常分化成熟不同谱系（lineage）和不同阶段以及活化过程中，出现或消失的细胞表面标记。它们大都是穿膜的蛋白或糖蛋白，含胞膜外区、穿膜区和胞浆区。,适应性抗肿瘤免疫主要效应细胞,CTL（ CD8+） ：抗肿瘤免疫主要效应细胞 Th （CD4+ ）：在CD8+CTL激活中起重要辅助作用，本身也产生细胞因子间接参与肿瘤免疫效应。 NK （CD16+CD56+ ） :早期抗肿瘤的重要细胞 巨噬细胞： T细胞：T细胞是执行固有免疫功能的T细胞，其TCR由和链组成。 NKT细胞：主要是指携带一恒定的 T细胞受体 (TCR) 和 NK细胞活化性受体的 CD4-

11、CD8-/CD4+CD8- T细胞 T reg(CD4+CD25+)：起免疫抑制作用的T细胞亚群,肿瘤免疫治疗技术的效应细胞,一、CIK：CD3+CD56+细胞，被称为NK样T淋巴细胞。 二、EAAL、 CAPRI ：CD3+CD8+细胞、CD3+CD4+细胞、NK细胞 三、ACTL：CD8+CTL细胞、DC细胞 四、iAPA：免疫负调控因子抑制技术， ： SOCS1 (Suppressor of Cytokine Signaling 1) 是一种重要的免疫负调节因子(antigen presentation attenuator, APA) ，对DC细胞的抗原呈递起负调节作用，限制抗原呈递的

12、时间和强度，从而限制自体抗肿瘤免疫反应。 注意： CIK细胞是一群异质细胞群，其中包含CTL细胞，但是CTL细胞不能单通过CD3CD8双阳性就能分选出来。CD3+CD8+细胞包含了两类：CD3+CD8+CD28-和CD3+CD8+CD28+前者是抑制T细胞（suppressor T cells，Ts），后者才是细胞毒性T细胞（cytotoxic T cell，Tc）或者（cytotoxic lymphocyte,CTL）。所以要CD3、CD8、CD28三标才能分选出来。,第三部分 肿瘤免疫细胞治疗,1.肿瘤逃逸机制 2.肿瘤免疫治疗的框架策略 3.肿瘤免疫治疗技术种类 4.竟争技术介绍：CIK

13、技术、EAAL/ CAPRI、 Provenge 5.细胞治疗免疫评价指标,肿瘤免疫逃逸机制,一、肿瘤细胞： *肿瘤细胞免疫原性弱及抗原调变 *肿瘤细胞表面“抗原覆盖”或被封闭 *肿瘤抗原的加工、递呈发生障碍 *MHC表达低下或缺失 *缺乏协同刺激因子 *分泌免疫抑制因子 二、宿主方面： 免疫功能低下、耐受、缺陷、失调,机体免疫系统和肿瘤细胞相互作用的结果决定了肿瘤的最终演变。,肿瘤免疫治疗的框架策略,Mao JP.Journal of International Pharmaceutical Research. 2013; 40(2):127-36,肿瘤的细胞免疫治疗技术种类,一、非特异性

14、LAK细胞、CIK细胞、EAAL细胞、CAPRI 二、特异性 *肿瘤/病毒抗原特异性T细胞： 肿瘤浸润淋巴细胞（TIL, 以Rosenberg S为代表） 肿瘤特异性T细胞克隆 CAR-T ACTL ZCTL EBV、CMV-CTL *混合的抗原提呈细胞： Provenge, Sipleucel-T（ DC,M,B细胞，活化的CD4+ T细胞、 CD8+ T细胞） 备注：CTL：肿瘤抗原特异性CTL细胞 CIK：细胞因子诱导的杀伤细胞 LAK：淋巴因子激活的杀伤性细胞 TIL：肿瘤浸润T淋巴细胞,CIK,CIK是英文cytokine -induced killer 的缩写，中文为细胞因子诱导的

15、杀伤细胞。 它是将人外周血单个核细胞（PBMC）在体外用多种细胞因子（抗CD3McAb、IL-2、IFN-、IL-1等）共同培养一段时间后获得的一群异质细胞。 过继性免疫细胞治疗的里程碑。,CIK之优点和缺点,增殖活性高：在培养的第15天数量就可以达到70多倍； 杀瘤活性高，而且杀瘤活性的维持不需要外源大量的IL-2的输入来维持； 杀瘤谱广：肾癌、恶性黑色素瘤、白血病、乳腺癌、直肠癌、胃癌、肺癌、食管癌、宫颈癌、卵巢癌、多发性骨髓瘤、恶性淋巴瘤（非T细胞淋巴瘤）等恶性肿瘤细胞都有显著的杀伤活性； 仅有非MHC（组织相容性复合体）限制性杀瘤作用，对占80%表达为MHC限制型的肿瘤细胞无杀伤作用，

16、其杀伤作用受到局限。,32,CIK NKT,CAPRI NKT NK DC Th CTL,杀 伤,20% 肿瘤细胞,杀 伤,20%+80% 肿瘤细胞,仅有非MHC限制型杀伤,33,CAPRI培养流程-链式激活,33,+ 专利试剂 1,初步活化的淋巴细胞 T-淋巴细胞 B-淋巴细胞 DC细胞（5%）,CAPRI 细胞 T-淋巴细胞（90%） 效应细胞： CD4+、CD8+、NKT、NK DC细胞（3-5%） B-淋巴细胞（1%）,回输 6次,单采机,1,2,3,4,单核细胞成熟为DC,Sipleucel-T肿瘤免疫细胞治疗的里程碑事件,2010年4月29日，美国FDA批准第一个肿瘤细胞免疫治疗产品上市，即Sipleucel-T 本质：单个前列腺抗原(PAP)荷载的混合免疫细胞 适应症：晚期前列腺癌,Sipuleucel-T（Provenge）显著延长晚期去势治疗失败的前列腺癌患者的OS,Kantoff PW et al. N Engl J Med. 2010;363(5):411-22,Sipuleucel-T治疗512名受试者参加的临床实验结果显示，转移性前列腺癌，疾病进展时间不延长，但OS显著提高4.1个月。,细胞免疫治疗前后血清中细胞因子的对比,肿瘤免疫评价指标,细胞治疗前后淋巴细胞亚群的对比,肿瘤免疫观察指标,细胞治疗前后Th1、Th2变化情况对比,肿瘤免疫观