腫瘤免疫學復習

腫瘤免疫學（tumor immunology）,腫瘤免疫學：研究腫瘤的抗原性、機體對腫瘤的免疫應答、機體的免疫功能與腫瘤發(fā)生發(fā)展的相互關系以及腫瘤的免疫診斷和免疫防治等的科學。研究目標：闡明宿主與腫瘤的免疫學關系；利用免疫反應實現(xiàn)對腫瘤的診斷、預防和治療。,腫瘤免疫學,一、腫瘤,腫瘤：是在各種致病因素的作用下，身體局部細胞在基因水平上失去對其生長的控制，導致異常增生所形成的新生物，這種新生物常形成局部腫塊，這種腫塊稱作腫瘤。 或機體組織細胞在內外致病因素的影響和作用下，使細胞的DNA發(fā)生結構和功能異常，形成一種異常增生的腫塊。,全世界每年約有1000萬人新患癌癥，有600萬人死亡。中國每年約有170萬人新患癌癥，有120萬人喪生。癌癥已成為城市第一、農村第三位的死亡原因。,腫瘤的特點,腫瘤組織的結構，功能和物質代謝，不僅與正常的細胞組織完全不同，而且與再生性增生也有質的不同。 腫瘤特點有五條： 1、由正常細胞轉變而來，它與正常組織細胞有一定程度的相似性； 2、生長無限制性，與整個機體不協(xié)調并能轉移； 3、缺乏正常的形態(tài)結構和物質代謝； 4、沒有正常的生理機能，對機體百害而無一利； 5、在不同的程度上失去發(fā)育為成熟組織之能力，甚至具有接近幼稚的胚胎細胞的表現(xiàn)，雖然腫瘤如此猖狂地影響機體，但機體的一些內在因素對其也有一定的影響，如對腫瘤的免疫反應，就能抑制細胞的生長，如體內激素的分泌，可刺激或抑制腫瘤細胞生長。,腫瘤的分類,良性腫瘤 稱為瘤 根據(jù)腫瘤的生物學行為分為 惡性腫瘤 臨界性或交界性腫瘤 但是還有一些惡性腫瘤仍沿用“瘤”或“病”如白血病，精原細胞瘤等。,來源于上皮組織者稱為癌,來源于間葉組織者稱為肉瘤胚胎性者稱為母細胞瘤,腫瘤的病因,1、機體因素：（）遺傳因素：如結腸息肉病綜合征、 肝癌。（）內分泌因素：乳腺癌、子宮內膜癌與性激素有關,生長激素刺激癌的發(fā)展。（）免疫因素：如，丙種球蛋白缺乏癥等。2、環(huán)境因素：（）化學因素：常見烷化劑、多環(huán)芳香烴類化合物、氨基偶氮類、亞硝胺、真菌毒素 和植物毒素。（）物理因素：常見電離輻射、紫外線、燒傷深瘢痕、 皮膚慢性潰瘍、 石棉、滑石粉（）生物因素：如病毒，致癌病毒等。此外腫瘤發(fā)生還與營養(yǎng)、微量元素、精神因素等有關,綜合病因的概念更符合實際情況。,腫瘤的病因,環(huán)境因素 激活促癌基因細胞基因組突變遺傳因素 滅活抑癌基因,惡性腫瘤,腫瘤分級,根據(jù)腫瘤細胞和組織分化程度、異形程度、核分裂像等分級，可表明腫瘤的惡性程度G-組織病理學分級 GX：不能判定分化程度 G1：高分化（低度惡性） G2：中分化（中度惡性） G3：低分化 （高度惡性） G4：未分化,二、免疫,機體識別“自身”與“非己”抗原，對自身抗原形成免疫耐受，對非己抗原產生排斥作用，以維持機體平衡和穩(wěn)定的生理功能。 正常表現(xiàn) - 機體生理功能平衡、穩(wěn)定異常表現(xiàn) - 免疫病理,免疫的功能,腫瘤的免疫監(jiān)視 免疫監(jiān)視概念早在1909年由Ehrlich最先提出，認為機體中經(jīng)常會出現(xiàn)的腫瘤細胞可被免疫系統(tǒng)所識別，作為異己加以清除。 50年后Thomas通過對機體細胞免疫的進化機制的研究，提出了腫瘤細胞抗原表達低下或機體細胞免疫功能受損是發(fā)生腫瘤的重要因素。,隨后Burnet豐富了這一觀點，創(chuàng)立了免疫監(jiān)視理論，即免疫系統(tǒng)可以發(fā)揮監(jiān)視作用，識別和消滅任何表達新抗原的“異己”成分或突變細胞，以保持機體內環(huán)境的穩(wěn)定。當免疫監(jiān)視功能低下，無法有效清除“異己”成分或突變細胞時，就可能發(fā)生腫瘤。如CD4 T細胞缺陷的AIDS病人易患肉瘤和淋巴瘤。,機體免疫系統(tǒng)通過細胞免疫等機制能識別并特異地殺傷突變細胞，使突變細胞在未形成腫瘤之前即被清除，但當機體免疫監(jiān)視功能不能清除突變細胞時，則可形成腫瘤。, 腫瘤免疫監(jiān)視學說（ Burnet in 1967 ）,免疫療法,最新的腫瘤免疫治療是通過調動機體的免疫系統(tǒng)，增強瘤微環(huán)境抗腫瘤免疫力，從而控制和殺傷腫瘤細胞。,傳統(tǒng)療法：手術切除、放療、化療,三、腫瘤免疫治療,第一節(jié) 免疫學概論,免疫學（Immunology)： 研究機體免疫系統(tǒng)的組織結構和生理功能的一門學科。醫(yī)學免疫學（Medical Immunology): 研究人體免疫系統(tǒng)的組成和功能、以及有關疾病的免疫學發(fā)病機制、診斷和防治的一門生物學科。 基礎免疫學 臨床免疫學: 抗感染免疫；超敏反應；自身免疫?。?免疫缺陷； 腫瘤免疫； 移植免疫等.,免疫系統(tǒng)-機體的“安全部門”,免疫分子-免疫細胞發(fā)揮功能的物質基礎,免疫器官-免疫細胞成熟和工作的場所,免疫系統(tǒng)： 由免疫器官、免疫細胞和免疫分子構成。是執(zhí)行機體免疫應答的物質基礎。,抗 原一、抗原的概念1. 抗原(antigen)與抗原性(antigenicity) 凡能刺激機體產生抗體和致敏淋巴細胞并能與之發(fā)生反應的物質稱為抗原(Ag)。 抗原物質具有抗原性,包括免疫原性與反應原性。,免疫原性(immunogenicity) （抗原作用）指能刺激機體產生抗體和致敏淋巴細胞的特性。反應原性(reactinogenicity) （抗原反應）指抗原與相應的抗體或致敏淋巴細胞發(fā)生反應的特性，此特性又稱為免疫反應性(immunoreactivity)。,2. 完全抗原與半抗原 抗原又分為完全抗原與不完全抗原。 既具有免疫原性又有反應原性的物質稱為完全抗原(complete antigen) 。只具有反應原性而缺乏免疫原性的物質稱為不完全抗原(incomplete antigen)，亦稱為半抗原(hapten) 。如莢膜多糖、類脂、脂多糖。半抗原又分為簡單半抗原和復合半抗原。,二、影響抗原免疫原性的因素1.異源性 又稱異物性(foreigness) ，一般說來，只有非自身物質進入機體才能具有免疫原性。微生物、異種組織、細胞及蛋白質均是良好的抗原。通常動物親緣關系相距越遠，種系差異越大，免疫原性越好。有以下幾種情況: 非動物性抗原 非動物性的物質，譬如植物蛋白(葉綠素等)、微生物等，對動物宿主有良好的免疫原性。 異種動物抗原 動物之間血源關系相距越遠，生物種系差異越大、免疫原性越好。 同種異體抗原 同種動物異體間的某些物質也有免疫原性，譬如血型抗原、組織相容性抗原等。 自身抗原 動物自身的組織通常情況下不具有免疫原性。,2. 大分子 抗原的免疫原性與其分子大小有直接關系。免疫原性良好的物質分子量一般都在10000以上 ，在一定條件下，分子量越大，免疫原性越強。分子量小于5000其免疫原性較弱。分子量在l 000以下的物質為半抗原，沒有免疫原性。但與蛋白質載體結合后可獲得免疫原性。3. 分子結構 相同大小的分子如果化學組成、分子結構和空間構象不同，其免疫原性也有一定的差異。一般講，分子結構和空間構型越復雜，免疫原性越好。芳香環(huán)結構比直鏈結構強。,4. 物理性 顆粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原強?？扇苄钥乖肿泳酆虾蠡蛭皆陬w粒表面可增強其免疫原性。免疫原性弱的蛋白質如果吸附在氫氧化鋁膠、脂質體等大分子顆粒上可增強其免疫原性。5. 完整性 所以抗原物質通常要通過非消化道途徑以完整分子狀態(tài)進入體內，才能保持抗原性。,三、抗原表位1. 概念 抗原分子并非所有的基團都作用一致，決定其免疫活性的只是其中的一小部分抗原區(qū)域。抗原分子表面具有特殊立體構型和免疫活性的化學基團稱為抗原決定簇(antigenic determinant)或抗原決定基。由于抗原決定簇通常位于抗原分子表面，因而又稱為抗原表位(epitope) ?？乖瓫Q定簇決定抗原的特異性。,五、抗原的分類（一）抗原分類 抗原有多種分類方法，大致如下: 1. 按抗原的性質分類分：,抗原,完全抗原,不完全抗原（半抗原）,簡單半抗原,復合半抗原,2. 按來源分異種抗原 與免疫動物不同種屬的抗原，如微生物抗原，異種動物紅細胞，異種動物蛋白。同種抗原 與免疫動物同種屬不同個體的抗原，能刺激同種而基因型不同的個體產生免疫應答，如血型抗原、同種移植物抗原。自身抗原 動物的自身組織細胞、蛋白質在特定條件下形成的抗原，對自身免疫系統(tǒng)具有抗原性。異嗜性抗原 指與種屬特異性無關，存在于人、動物、植物及微生物之間性質相同的抗原(交叉抗原)。該現(xiàn)象首先由瑞典病理學家Forssman (18681947)發(fā)現(xiàn)的，故又稱為Forssman抗原。,3. 根據(jù)對胸腺(T細胞)的依賴性分類胸腺依賴性抗原： 這類抗原在刺激B細胞分化和產生抗體的過程中需要輔助性T細胞的協(xié)助。多數(shù)抗原都屬此類，如異種組織與細胞、異種蛋白及人工復合抗原等。非胸腺依賴性抗原這類抗原直接刺激B細胞產生抗體，不需要T細胞的協(xié)助。如大腸桿菌脂多糖、肺炎球菌莢膜多糖等。,抗 體一、免疫球蛋白與抗體1. 免疫球蛋白(immunoglobulin，簡稱Ig) 指存在于人和動物血液(血清)、組織液及其他外分泌液中的一類具有相似結構的球蛋白。過去曾稱為球蛋白，在1968年和1972年兩次國際會議上決定以Ig表示。免疫球蛋白普遍存在于血液、組織液及外分泌液中。依據(jù)化學結構和抗原性差異，Ig可分為IgG、IgM、IgA、IgE和1gD五類。,2. 抗體(antibody Ab) 抗體 動物機體受到抗原物質刺激后，由B淋巴細胞轉化為漿細胞產生的，能與相應抗原發(fā)生特異性結合反應的免疫球蛋白，這類免疫球蛋白稱為抗體(antibody，簡稱Ab) ?？贵w的本質是Ig，它是機體對抗原物質產生免疫應答的重要產物，具有各種免疫功能。體液免疫 抗體具有各種免疫功能，主要存在于動物的血液(血清)、淋巴液、組織液及其他外分泌液中，因此將抗體介導的免疫稱為體液免疫。,二、Ig的分子結構 IgG、IgE、血清型IgA，IgD均是以單體分子形式存在，IgM是以五個單體分子構成的五聚體，分泌型IgA是以二個單體構成的二聚體。,二、Ig的分子結構1. 單體分子結構 所有種類Ig的單體分子結構都是相似的，即是由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈四條肽鏈構成的“Y”字形的分子。,V區(qū),C區(qū),抗體的生物學功能：,抗原結合功能活化補體作用Fc段介導的效應功能免疫調節(jié)功能,抗體依耐性細胞介導的細胞毒效應,2. Ig的抗原性 Ig是蛋白質，因此一種動物的Ig對另一種動物而言是良好的抗原。同種型 指在同一種動物所有個體的不同類型的Ig共同具有的抗原特異性，同種間不表現(xiàn)出抗原性，只是在異種動物之間才表現(xiàn)出抗原性。 Ig的同種型抗原決定簇主要存在于重鏈C區(qū)。同種異型 指Ig在同一種動物不同個體之間呈現(xiàn)出的抗原性。同種異型的抗原決定簇存在于IgG、IgA、IgE的重鏈C區(qū)和k型輕鏈的C區(qū)。同種異型是Ig穩(wěn)定的遺傳標志，可用于親子鑒定。,三、Ig抗原性,獨特型 抗體分子的特異性是由Ig的重鏈和輕鏈可變區(qū)所決定的，因此體內針對不同抗原分子的抗體之間的差別表現(xiàn)在Ig分子的可變區(qū)，這種差別就決定了抗體分子在機體內具有抗原性，由抗體分子的可變區(qū)呈現(xiàn)的抗原性就稱為Ig的獨特型。獨特位 獨特型由Ig可變區(qū)若干個抗原決定簇所組成，它們被稱為獨特位。獨特型在異種、同種異體乃至同一個體內均可刺激產生相應的抗體，稱為抗獨特型抗體。,39,2. 單克隆抗體(McAb) 由一個B細胞分化增殖的子代細胞(漿細胞)產生的針對單一抗原決定簇的抗體，稱為單克隆抗體。 McAb的特點 McAb的重鏈、輕鏈及其V區(qū)獨特型的特異性、親和力、生物學性狀及分子結構均完全相同。,與多抗的比較 1.特異性高 2.均質性好 3.純度高 4.重復性好 5.效價高 6.容易標準化 7.可大量生產,單克隆抗體藥物：Trastuzumab,商品名：赫賽汀 英文名：Herceptin 通用名：注射用曲妥珠單抗 (Trastuzumab )針對HER2的特異性單克隆抗體，用于治療HER2過度表達的轉移性乳腺癌。,重組DNA衍生的人源化單克隆抗體 可單藥使用,不良反應輕，耐受性好,可在門診治療 療效顯著，中位緩解時間長,正常HER2 表達,HER2 基因擴增導致HER2過表達,HER2 過表達導致腫瘤增殖,促進細胞的生長和增殖-腫瘤發(fā)生抑制細胞的凋亡誘導血管新生提高細胞運動能力,增強腫瘤的浸潤轉移作用,HER2人類表皮生長因子受體-2 Human Epidermal growth Factor Receptor-2,單克隆抗體藥物： Bevacizumab,商品名：阿瓦斯汀英文名：Avastin 通用名：貝伐單抗 （Bevacizumab）針對VEGF（ vascular endothelial growth factor ，血管內皮生長因子）的人源化單克隆抗體，通過與腫瘤細胞分泌的VEGF特異性結合,阻礙VEGF經(jīng)由VEGF-1和VEGF-2受體進行的信號傳導，阻止腫瘤細胞中新血管的生成，起到抑制腫瘤細胞增殖的作用，主要用于治療結腸癌。,細胞因子：一類由活化的免疫細胞和非免疫細胞（如成纖維細胞，血管內皮細胞，上皮細胞和某些腫瘤細胞）所分泌的小分子蛋白，具有調節(jié)免疫反應，炎癥反應等生物學活性。,一 概述,分類,調節(jié)天然免疫的CK：TNF-,IL-1，IL-6，IL-10，趨化因子等 調節(jié)獲得性免疫的CK：IL-2、IL-4、IFN-、TNF-等 作用于造血系統(tǒng)的CK：EPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11、IL-3等,概 述,作用方式 自分泌（autocrine)：作用的靶細胞是其產生細胞 （如：T細胞產生的IL-2刺激T細 胞本身生長）。旁分泌（paracrine)：細胞因子的產生細胞和靶細胞非 同一細胞，但是二者臨近，如T 細胞產生的IL-2支持B細胞的增 殖和分化。內分泌（endocrine）：某些細胞因子，如TGF-、 TNF等，通過血液循環(huán)對遠距 離的細胞發(fā)揮作用。,二 細胞因子的生物學作用,免疫反應的調節(jié)劑 不同免疫細胞之間相互作用，相互影響，細胞因子在其中起信息傳遞和調節(jié)作用。例如：輔助性T細胞（Th）的Th1和Th2之間的相互調節(jié)：,IFN-(抑制）,IL-10 IL-4 IL-13（抑制）,Th1,Th2,巨噬細胞,T淋巴細胞,IL-12,TNF IFN-（增強）,TNF IFN-（增強）,免疫效應分子,細胞因子作為免疫效應分子可直接作用于靶細胞TNF-和TNF-B對腫瘤細胞的促凋亡和殺傷作用；白血病抑制因子直接作用于髓性白血病細胞，使其分化為單核細胞，喪失惡性增殖特性；不依賴于免疫效應的IFN-具有特異性抗病毒效果細胞因子參與炎癥反應過程IL-1，IL-6，IL-8，TNF-等可促進炎癥細胞的聚集，活化和炎癥介質的釋放，是啟動抗菌炎癥反應的關鍵細胞因子。,二 細胞因子的生物學作用,刺激造血,部分細胞因子在血細胞的生長，分化方面有重要作用，主要由骨髓基質細胞和T細胞等產生。IL-3稱為多克隆刺激因子，促進骨髓中多種譜系細胞集落的形成；GM-CSF,G-CSF,M-CSF可刺激粒細胞和單核細胞產生 ,其他 細胞因子可與神經(jīng)內分泌系統(tǒng)形成網(wǎng)絡，相互調節(jié)，互相影響，共同組成細胞間信號分子系統(tǒng)。許多細胞因子還參與非免疫系統(tǒng)的某些功能，如VEGF促進腫瘤血管生成，IL-1可刺激破骨細胞，軟骨細胞的生長，M-CSF可降低膽固醇。,三 細胞因子在腫瘤中發(fā)生的作用及其抗腫瘤機制,細胞因子在腫瘤中發(fā)生的作用,1.細胞因子介導的細胞免疫是機體抗腫瘤免疫的主要機制之一，許多細胞因子具有直接或間接抗腫瘤的效果。,2.細胞因子具有促腫瘤發(fā)生，逃逸，發(fā)展的作用。例如，骨髓瘤細胞表面高表達IL-6R，并大量分泌IL-6，應用IL-6抗體可抑制體外培養(yǎng)的骨髓瘤細胞生長；多種腫瘤細胞分泌的TGF-，IL-10可抑制機體的免疫功能，從而有助于腫瘤逃逸免疫系統(tǒng)。,3.部分細胞因子在不同的腫瘤中，甚至在同一腫瘤的不同發(fā)展階段，作用效果可能不同。,細胞因子的功能分類,干擾素(Interferon, IFN)白細胞介素(interleukin, IL)集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)生長因子(Growth factor, GF)趨化因子(chemokine CK),四 腫瘤生物治療相關的細胞因子,第6章 主要組織相容性復合物(Major Histocompatibility Complex,MHC),第一節(jié) 主要組織相容性復合物概述,一、MHC的發(fā)現(xiàn)20世紀40年代已確定，小鼠近交系之間皮膚移植物的排斥由分布在不同染色體上的多個基因決定。其中第17染色體上的H-2基因是一基因復合體，它在組織不相容引起的排斥中起主要作用，故稱其為主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex, MHC)各種哺乳動物都擁有，人的MHC統(tǒng)稱為HLA（human leukocyte antige)。MHC在啟動特異性免疫應答中起重要作用。,組織相容性是在個體間進行，器官或組織移植時，供體與受體雙方相互接受的程度。組織相容性抗原(Histocompatibility antigen）（移植抗原）通過移植鑒定與組織相容性有關的抗原移植排斥反應屬于免疫反應，它是由細胞表面的同種異型抗原誘導的。這種代表個體特異性的引起排斥反應的同種異型抗原稱為組織相容性抗原。（或引起器官移植排斥反應的抗原，又稱移植抗原。）,二、基本概念,主要組織相容性抗原系統(tǒng)(major histocompatibility antigen system, MHS)凡能引起快而強的排斥反應的組織相容性抗原次要組織相容性抗原系統(tǒng) (minor histocompatibility antigen system, mHS) 引起弱而慢的移植排斥反應的抗原。主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）是脊椎動物某一染色體上編碼主要組織相容性抗原、控制免疫細胞間相互識別、調節(jié)免疫應答的一組緊密連鎖的基因群其編碼產物參與抗原遞呈和T細胞活化、在免疫應答的啟動和免疫調節(jié)中發(fā)揮重要作用。,第二節(jié) 主要組織相容性抗原的結構和功能,一、第一類主要組織相容性抗原(MHC-I)分子二、第二類主要組織相容性抗原(MHC-II)分子三、肽與MHC分子結合的結構基礎四、MHC分子的生物學功能,HLA抗原的分子結構,I和II類MHC分子均由一條a和一條b鏈非共價結合而成。a鏈均為跨膜蛋白，MHC-I的b鏈是可溶性的b2m，II類分子的b鏈為跨膜蛋白。從功能上可以將MHC分子分為抗原肽結合單位、Ig樣單位和跨膜單位。,胞漿區(qū),同內源性抗原肽結合,同T細胞表面CD8結合,參與信號轉導,有兩條肽鏈，一為鏈（重鏈），另一為2微球蛋白，形成異二聚體。,一、第一類主要組織相容性抗原(MHC-I)分子,(一) 分布廣泛分布于所有有核細胞表面，包括血小板和網(wǎng)織紅細胞。以淋巴細胞密度最高。成熟紅細胞、神經(jīng)細胞、成熟的滋養(yǎng)層細胞不表達。2. 存在形式（1）膜結合：有核細胞表面（2）可溶性：存在于血清、初乳和尿液等體液中。,(二) MHC-I類分子的空間結構與功能抗原結合槽由1和2結構域組成的肽結合區(qū)結合、遞呈內源性抗原肽給CD8+T細胞由2個螺旋和8個片層組成兩端呈封閉狀態(tài)容納911個氨基酸殘基組成的抗原肽多態(tài)性區(qū)：決定HLA類分子多態(tài)性的主要部位,二、第二類主要組織相容性抗原(MHC-II)分子由鏈和鏈組成異二聚體。,同外源性抗原肽結合,與T細胞表面CD4分子,參與信號轉導,(一) 分布 主要分布于單核/巨噬細胞（Mon/M）、樹突狀細胞（DC）和B細胞等APC表面。 其表達水平與細胞分化及抗原刺激有關。 某些情況下，活化的T細胞、胸腺上皮細胞、血管內皮細胞等也表達。,63,抗原肽與HLA分子相互作用的分子基礎,錨定位: HLA分子肽結合槽內與抗原肽特定氨基酸殘基結合的部位。,已知抗原肽分子片段往往帶有兩個或以上專門與HLA分子結合的部位，稱為錨著位，該位置的氨基酸殘基稱為錨著殘基。,抗原肽必須與HLA分子的肽結合槽在構象上互補，互補程度越高，二者之間的親和力越強。,三、肽與MHC分子結合的結構基礎,64,抗原肽與MHC分子相互作用的特點,1.HLA分子與抗原肽結合的相對選擇性：HLA基因及其產物的多樣性，造成不同HLA分子結構的差異（主要集中在HLA分子的肽結合區(qū)），由此決定了特定型別的HLA分子和抗原肽的結合具有一定的選擇性/特異性。2.個體差異性：不同MHC分子可選擇性地結合具有不同錨定位和錨定殘基的肽段，造成不同個體對同一抗原的應答在強度上出現(xiàn)差異，也即對疾病的易感性不同。,3. HLA與抗原肽結合具有包容性（flexibility）：眾多的抗原結構不一定均相同或相似，但通常都能被T細胞識別。只要有適合于與特定HLA分子結合的錨著位和錨著殘基均可被識別和結合。即HLA分子識別抗原肽的共同基序而非抗原表位，一種HLA分子可以與具有共同基序的多種抗原肽結合，也可以提呈同一抗原分子的不同表位，并非呈現(xiàn)一對一的關系，特異性不高。4.MHC分子與抗原肽結合具有低親和性： 二者結合與解離均很緩慢，一旦結合，可維持數(shù)小時甚至數(shù)天，這將確保被T細胞識別。,一、提呈抗原，參與適應性免疫應答,（1）提呈抗原供T細胞識別，啟動特異性免疫應答；,抗原被抗原呈遞細胞攝取和處理后，必須與MHC-、類分子的肽結合區(qū)結合形成抗原肽MHC分子復合體，該復合體經(jīng)轉運表達于抗原呈遞細胞的表面，才能被相應的淋巴細胞識別，從而啟動免疫應答反應。CD4+Th-MHC類分子提呈的外源性抗原肽；CD8+CTL-MHC類分子提呈的內源性抗原肽；形成MHC 抗原肽- TCR免疫三分子復合體啟動特異性免疫應答。MHC分子是T細胞活化的協(xié)同刺激分子,四、MHC分子的生物學功能,（2）介導T細胞在胸腺中的分化、成熟； 在T細胞的發(fā)育過程中，胸腺深皮質區(qū)的CD4+CD8+雙陽性細胞同胸腺皮質上皮細胞表達的MHC-或類分子相互作用后，選擇成熟為“單陽性”細胞。 這種細胞又同胸腺內巨噬細胞和樹突狀細胞表達的自身抗原肽MHC-/類分子復合物結合形成自身耐受細胞。其中沒有形成自身耐受的T細胞才能分化成熟為對非己抗原產生應答的免疫T細胞。,（3）疾病易感性個體的主要決定者；（4）參與構成種群基因結構的異質性，調控機體免疫功能。,2. 作為調節(jié)分子，參與固有免疫應答 MHC免疫功能相關基因參與對非特異性免疫應答的調控。,五、HLA與腫瘤,HLA-類分子表達異常： HLA-類分子的表達降低與腫瘤的發(fā)生有關；腫瘤細胞表面表達HLA類分子缺失或密度降低，或HLA型別變異，使T細胞不能對其識別，以逃避免疫殺傷。 如60%大腸癌細胞無HLA-類分子表達。,免疫細胞：所有參加免疫應答或與免疫應答有關的細胞及其前體細胞，包括：,T細胞、B細胞、NK細胞,DC細胞、單核-吞噬細胞系統(tǒng)、B細胞,中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞、紅細胞、血小板,免疫細胞的來源,免疫細胞是血細胞所有血細胞均來自造血干細胞免疫細胞發(fā)育分化就是造血干細胞分化成熟的過程,一、造血干細胞(HSC),具有高度自我更新和多向分化潛能，是各種免疫細胞的共同祖先，表面標志CD34+/CD38-。,HSC的分化依賴于骨髓和胸腺造血微環(huán)境，部分分裂增殖以維持數(shù)量相對恒定，部分增殖分化成表面標志為CD34+/CD38+的定向干細胞，包括淋巴樣干細胞(LSC)和髓樣干細胞(MSC)。,LSC繼續(xù)分化為T細胞、B細胞和NK細胞。 MSC進一步分化為單核-巨噬細胞、DC細胞、中性粒細胞、嗜酸性粒細胞、嗜堿性粒細胞、肥大細胞、紅細胞和血小板。,HSC發(fā)育為成熟免疫細胞的每一階段均需多種細胞因子參與。,淋巴細胞是構成免疫系統(tǒng)的主要細胞群體，占外周血白細胞總數(shù)45，在機體免疫應答中起核心作用。,二、淋巴細胞,淋巴細胞的顯著特征是其異質性，可分為許多表型和功能各異的群體，包括T細胞、B細胞和NK細胞，T/B細胞還可分為許多形態(tài)相似而功能不同的亞群。,各個淋巴細胞群和亞群在免疫應答過程中相互協(xié)作、相互制約，共同完成對抗原的識別、應答和清除，維持機體內環(huán)境的穩(wěn)定。,（一）T淋巴細胞,T細胞來源于骨髓的淋巴樣干細胞，在胸腺內發(fā)育成熟，隨后移行至外周淋巴組織。,T細胞光鏡照片 T細胞電鏡照片,T細胞是胸腺依賴性淋巴細胞（Thymus-dependent Lymphocyte，TL）的簡稱。淋巴樣前體細胞（Lymphoid Precursor）必須進入胸腺，經(jīng)歷一系列有序的分化過程，才能發(fā)育為成熟的T細胞。,T細胞介導特異性細胞免疫，并在胸腺依賴性抗原(TD-Ag)誘導的體液免疫應答中發(fā)揮重要作用。,Th為B細胞活化提供第二信號、細胞因子,T細胞在胸腺內的分化和發(fā)育,包括三個階段：,早期發(fā)育陽性選擇陰性選擇,早期發(fā)育階段：,表型為TCR-CD2-CD3-CD4-CD8-的始祖T細胞，在胸腺皮質區(qū)微環(huán)境作用下，成為表型TCR+CD2+CD3+ CD4-CD8-的始祖T細胞（雙陰性細胞），后者進一步增殖分化為TCR+CD2+CD3+ CD4+CD8+的前T細胞（DP雙陽性細胞）。,通過陽性選擇，單陽性細胞獲得識別抗原肽-MHC-I/II類分子復合物的能力，這也是T細胞作用受MHC限制的原因。,陽性選擇階段（深皮質區(qū)）：,雙陽性細胞表面的CD4和CD8分子與胸腺皮質上皮細胞表面的MHC-I/II類分子發(fā)生有效結合時，就被選擇而繼續(xù)發(fā)育分化為具有TCR的CD4+或CD8+的單陽性細胞，未能結合的雙陽性細胞發(fā)生凋亡而被清除。,只有未與MHC分子-自身抗原肽復合物結合的單陽性細胞才能繼續(xù)分化發(fā)育為具有識別“非己”抗原能力的T細胞。,陰性選擇階段（皮髓交界處）：,單陽性細胞與胸腺皮髓交界處的M或DC表達的MHC-I/II類分子-自身抗原肽復合物結合，高親和力結合的（單陽性）SP細胞即自身反應性T細胞發(fā)生凋亡，少部分分化為調節(jié)性T細胞，不能結合的SP細胞進入外周免疫器官。,T細胞的表面標志,受體和表面抗原，是T細胞識別抗原、與其他免疫細胞相互作用、接受信號刺激的分子基礎，也是鑒別和分離T細胞的重要依據(jù)。,指存在于T細胞表面的多種膜分子，包括表面,1）T細胞抗原受體(TCR)：,1、表面受體：,膜區(qū)近胞漿部分通過非共價鍵與CD3分子形成TCR-CD3復合物，TCR識別APC表面的抗原肽-MHC分子復合物，產生的信號由CD3分子傳遞，是T細胞活化的第一信號。,T細胞表面特異性識別和結合抗原的結構，由和(95%)或和(5%)肽鏈及二硫鍵形成的異源二聚體，跨,TCR在識別APC（抗原提呈細胞）上MHC分子所提呈的抗原肽時，不僅識別抗原肽，還要識別與抗原肽結合的MHC分子，此現(xiàn)象即MHC限制性。,TCR不能直接識別和結合游離的可溶性抗原，只能識別APC加工處理后表達于APC表面的、與MHC分子結合的抗原分子，從而有別于BCR（B細胞表面）對抗原的識別。,CD4和CD8：分別與MHC-II/I類分子結合，穩(wěn)定和加強T細胞與APC的結合和相互作用。,B7基因轉染腫瘤細胞，作為腫瘤疫苗發(fā)揮抗腫瘤作用；,應用：,可溶性CTLA4抑制免疫應答, 治療移植排斥、自身免疫病。,CTLA4抗體可解除免疫應答抑制, 從而改善腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)。,3）按對抗原應答不同，分為：,維持機體免疫記憶功能，CD45RO+。,是沒有接受過抗原刺激的成熟T細胞，CD45RA+；,是執(zhí)行機體免疫效應功能的細胞；,抗原（初次）機體初始T細胞活化,大部分效應性T細胞 壽命短； 參加免疫應答。,小部分記憶性T細胞 壽命長； 參與增強性的再次免疫應答。,輔助性T細胞(Th)抑制性T細胞(Ts),細胞毒性T細胞(Tc或CTL)遲發(fā)型超敏反應T細胞(TDTH),4）按功能不同，分為：,2）CD4+ CTL：,功能：參與清除活化的APC和T細胞，對免疫應答起負調控作用，也參與某些病理過程。,MHC限制性：在活化階段受MHC-II類分子限制，但效應階段無限制，無抗原特異性，發(fā)揮旁觀者殺傷效應。,胞毒作用機制：通過Fas/FasL途徑，介導細胞凋亡。,3）NK T細胞,在胸腺內或胸腺外分化發(fā)育，IL-7是誘導其分化發(fā)育的關鍵因子。,表達NK1.1和TCR-CD3復合物；,NK T細胞的生物學活性：,活化后分泌大量的IL-4 Th0向Th2細胞分化；在IL-12誘導下分泌IFN- Th1分化。,細胞毒作用：,免疫調節(jié)：,抑制性T細胞(Ts),1）CD4+CD25+ Treg細胞(regulator T)：,抑制CD4+或CD8+ T細胞的活化與增殖；抑制初始T細胞、記憶性T細胞增殖。,功能：,CD4+、CD25+；,表面標志：,下調APC表面B7、MHC-II的表達。,IL-10TGF-,Treg的作用機制：,表達CTLA-4和膜型TGF-；,抑制靶細胞表面IL-2R 鏈的表達；,分泌IL-10和TGF-；,2）CD4-CD8-T細胞(DN T)：,功能：殺傷CD8+CTL。,表面標志： TCR+CD4-CD8-CD25+CD28- CD30+CD44-。,機制：通過FasL/Fas途徑，介導細胞凋亡。,3）CD4+ CTL：,通過Fas/FasL途徑，殺傷活化的APC和活化的T細胞。,對Ts細胞的小結,CD4+CD25+Treg：抑制CD4+和CD8+ T細胞 活化和增殖；,DN T細胞：殺傷CD8+ CTL；,CD4+CTL：殺傷活化的APC和T細胞。,（二）B淋巴細胞,B細胞來源于淋巴樣干細胞，在哺乳動物骨髓和禽類法氏囊內發(fā)育成熟，隨后移行至外周淋巴組織。,B細胞具有雙重功能身份：抗體產生細胞和抗原提呈細胞。,在抗原刺激下，通過與Th相互作用，B細胞被激活、增殖、合成和分泌抗體，產生特異性體液免疫應答。,B細胞在骨髓中的分化和發(fā)育,始祖B細胞前B細胞不成熟B細胞成熟B細胞,Ig：免疫球蛋白,B細胞抗原受體(BCR)：,（一）表面受體：,BCR是鑲嵌于B細胞膜中的免疫球蛋白分子，即膜表面免疫球蛋白(mIg)，可與游離或MHC-抗原肽復合物中的抗原結合，產生的信號通過與之非共價鍵結合的Ig(CD79a)/Ig(CD79b)異二聚體傳遞，使B細胞活化。,B細胞的表面標志,BCR可直接識別多種天然抗原（天然蛋白、多肽、核酸、多糖、小分子化合物）；,BCR識別抗原無需APC提呈；,BCR識別抗原不受MHC限制。,BCR識別抗原的特點：,抗原呈遞細胞與抗原的加工及提呈,一、抗原提呈細胞,抗原提呈細胞(antigen-presenting cell, APC) 是指能捕捉、加工、處理抗原，并將抗原提呈給抗原特異性細胞的一類細胞。,1 通過MHC類分子提呈外源性抗原的APCCD4+ T細胞專職APC (professional APC)非專職APC (non-professional APC2 通過MHC類分子提呈內源性抗原的APCCD8+ T細胞靶細胞廣義APC：胞內病原體感染細胞、基因突變細胞等,APC的分類,DC細胞單核-吞噬細胞系統(tǒng)B細胞,專職APC：,通常情況下不表達MHC-II分子，但在炎癥過程中，或接受某些活性分子刺激后，可表達MHC-II類分子，抗原遞呈能力弱。,兼職APC：,如：甲狀腺濾泡上皮細胞可參與自身免疫性甲狀腺炎的發(fā)生。,兼職APC可能參與炎癥反應或某些自身免疫病的發(fā)生。,巨噬細胞（M）,M是體內功能最為活躍的細胞之一，在機體的防御體系、提呈來源于細菌等感染微生物的抗原中發(fā)揮重要作用。,M表面標志及其作用：,共刺激分子：M提呈抗原,FcR、補體受體：免疫粘附,CKR：M分化和發(fā)育,趨化因子受體：趨化M進入炎癥反應部位,MHC-I/II類抗原：M處理和提呈抗原,M的生物學功能,1、吞噬殺傷作用：直接吞噬、調理吞噬作用。,2、抗原提呈作用：,3、抗腫瘤作用：,4、分泌功能：M活化后，分泌：,二、抗原的加工和提呈,將抗原加工處理、降解為抗原肽片段并與胞內MHC分子結合的過程稱為抗原加工或處理?？乖钠闻cMHC分子結合形成復合物被T細胞的TCR識別的過程,稱為抗原提呈。,（一）APC提呈抗原的分類,* 外源性抗原(exogenous antigen)： 來源于細胞外的抗原，例如：被吞噬的細胞、細菌或蛋白質抗原等。通過溶酶體途徑由MHC類分子提呈給CD4+T細胞。* 內源性抗原(endogenous antigen)： 細胞內合成的抗原，例如：病毒感染的細胞內合成的蛋白、腫瘤細胞內合成的腫瘤抗原和某些細胞內的自身抗原等。通過胞質溶膠途徑由MHC類分子提呈給CD8+T細胞。,T淋巴細胞介導的適應性免疫應答,第一節(jié) T細胞對腫瘤抗原的識別第二節(jié) T細胞的活化、增殖和分化第三節(jié) T細胞的免疫效應和轉歸,概述什么是免疫應答？,一、免疫應答的概念 免疫應答是指免疫活性細胞對抗原分子的識別自身活化（或失去活化潛能）、克隆擴增、分化及產生效應的全過程。 抗原是啟發(fā)免疫應答的始動因素,免疫應答的分類,一、根據(jù)免疫應答的細胞類型和效應不同分 1.T細胞介導的細胞免疫應答 2.B細胞介導的體液免疫應答和粘膜免疫應答,二、根據(jù)免疫活性細胞對抗原刺激的反應狀態(tài)分 1.正免疫應答 正常情況下對非己抗原的排異效應（即抗感染免疫和抗腫瘤免疫）。 異常情況下對自身成分反應，致自身免疫（?。?2.負免疫應答 正常情況下對自身成分的免疫耐受狀態(tài)。 異常情況下對非己抗原不應答,免疫應答的過程,一、感應階段 抗原識別和呈遞階段 對抗原的攝取、加工、呈遞的一系列過程二、反應階段 活化、增殖和分化階段 T、B細胞接受抗原刺激后活化、增殖階段三、效應階段 產生特異性抗體或致敏淋巴細胞發(fā)揮免疫效應和進行免疫調節(jié)的階段,腫瘤免疫循環(huán),T淋巴細胞是腫瘤免疫中的最主要殺傷性細胞之一，由抗原提呈細胞與T淋巴細胞的結合，進而激活T細胞產生CTL，分泌細胞毒素，裂解腫瘤細胞，產生免疫原性死亡，進而再次被抗原提呈細胞識別，形成腫瘤免疫循環(huán)是最常見的腫瘤免疫治療手段，針對T細胞的治療手段有：1.過繼型T細胞 2.CAR T 3.細胞因子增強T細胞殺傷能力等。,第一節(jié) T細胞對腫瘤抗原的識別,抗原識別：初始T細胞膜表面抗原識別的受體TCR與APC表面的抗原肽：MHC分子復合物特異結合。,MHC限制性 ：TCR在特異性識別APC所提呈的抗原肽時，必須同時識別與抗原肽形成復合物的MHC分子。,1996年因提出MHC限制性，即T細胞雙識別模式而獲得諾貝爾獎。,腫瘤免疫,第一節(jié) 腫瘤抗原第二節(jié) 機體抗腫瘤的免疫效應機制第三節(jié) 腫瘤的免疫逃逸機制第四節(jié) 腫瘤免疫診斷和免疫防止,第一節(jié) 腫瘤抗原腫瘤抗原 指細胞癌變過程中出現(xiàn)的新抗原、腫瘤細胞異常或過度表達的抗原物質的總稱。腫瘤抗原能誘導機體產生抗腫瘤免疫應答，是腫瘤免疫診斷和免疫防治的分子基礎。,腫瘤抗原的分類和特征（一）根據(jù)腫瘤抗原特異性分類1.腫瘤特異性抗原 （tumor specific antigen, TSA）