各种疾病的免疫治疗.ppt

肿瘤免疫学肿瘤免疫学Tumor Immunology研究内容研究内容肿瘤与宿主免疫系统的关系。肿瘤与宿主免疫系统的关系。寻找、鉴定及分析肿瘤抗原是肿瘤免寻找、鉴定及分析肿瘤抗原是肿瘤免疫学研究的核心。疫学研究的核心。肿瘤免疫学历史旧分子时代：20世纪50年代新分子时代：20世纪90年代免疫治疗时代：21世纪一、肿瘤抗原一、肿瘤抗原二、抗肿瘤免疫二、抗肿瘤免疫三、肿瘤免疫逃逸三、肿瘤免疫逃逸四、肿瘤免疫治疗四、肿瘤免疫治疗一一 肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原检测方法肿瘤抗原检测方法动物肿瘤移植排斥试验动物肿瘤移植排斥试验 -TSA-TSA特异性单克隆抗体的应用特异性单克隆抗体的应用 -TAA-TAA肿瘤特异性肿瘤特异性 T T 细胞系细胞系 -黑色素瘤抗原黑色素瘤抗原 肿瘤抗原的种类肿瘤抗原的种类肿肿 瘤瘤 相相 关关 性性 抗抗 原原（T TA AA A,t tu um mo or r-a a s s s s o o c c i i a a t t e e d d a a n n t t i i g g e e n n ）肿肿瘤瘤特特异异性性抗抗原原（T TS SA A o or r T TS ST TA A,t t u u m m o o r r s s p p e e c c i i f f i i c c a a n n t t i i g g e e n n,t tu um mo or r-s sp pe ec ci if fi ic c t tr ra an ns sp pl la an nt ta at ti io on n a an nt ti ig ge en n）Fetal antigen(Fetal antigen(胚胎抗原胚胎抗原)Tissue-specific Tissue-specific differntiationdifferntiation TAA TAA（组（组织特异性分化织特异性分化 TAATAA）overexpressedoverexpressed protein TAA(protein TAA(高表达的肿高表达的肿瘤相关抗原）瘤相关抗原）肿瘤相关抗原的种类肿瘤相关抗原的种类胚胎抗原胚胎抗原癌胚抗原（癌胚抗原（CEACEA)：结肠癌：结肠癌甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFPAFP）：肝癌）：肝癌组织特异性分化组织特异性分化TAATAAPSA PSA(前列腺特异性抗原前列腺特异性抗原)：前列癌：前列癌MelanA/MART-1(MelanA/MART-1(黑色素细胞分化抗原）黑色素细胞分化抗原）gp100 gp100（黑色素瘤（黑色素瘤相关基因）相关基因）TyrosinaseTyrosinase（酪氨酸酶）：黑色素瘤（酪氨酸酶）：黑色素瘤Protease 3 Protease 3（蛋白酶（蛋白酶3 3）：慢性髓性白血病）：慢性髓性白血病GD2GD3(GD2GD3(神经结苷脂）：神经结苷脂）：高表达的肿瘤相关抗原高表达的肿瘤相关抗原HER-2/neu(表皮生长因子受体，表皮生长因子受体，ErbB-2）：高表达于乳腺癌、宫颈癌等腺癌。）：高表达于乳腺癌、宫颈癌等腺癌。已进入临床研究。已进入临床研究。MUC1:粘蛋白家族粘蛋白家族CA125：高表达于卵巢癌。：高表达于卵巢癌。研究肿瘤相关性抗原的意义研究肿瘤相关性抗原的意义肿瘤诊断的辅助指标肿瘤诊断的辅助指标导向治疗的靶点导向治疗的靶点肿瘤疫苗的研制肿瘤疫苗的研制肿瘤特异性抗原的种类肿瘤特异性抗原的种类恶性黑色素瘤基因（恶性黑色素瘤基因（MAGE）编码的）编码的MZ2-E抗原抗原病毒编码的基因：病毒编码的基因：HPV17 编码的编码的E6/E7,EB编码的编码的EBNA-1 p53 突变突变乳腺癌乳腺癌ras 基因突变基因突变胰腺癌胰腺癌融合蛋白融合蛋白bcr-abl 慢性髓性白血病慢性髓性白血病肿瘤特异性抗原的意义肿瘤特异性抗原的意义肿瘤诊断和治疗的有效靶点。肿瘤诊断和治疗的有效靶点。但由于不同个体、不同组织上所但由于不同个体、不同组织上所发生的肿瘤彼此抗原性不同，互相发生的肿瘤彼此抗原性不同，互相没有交叉反应给肿瘤的免疫学诊断没有交叉反应给肿瘤的免疫学诊断和治疗带来极大的困难。和治疗带来极大的困难。二、二、抗肿瘤免疫抗肿瘤免疫 机体免疫系统所有组分，特异的和机体免疫系统所有组分，特异的和非特异的非特异的,体液和细胞免疫均影响肿体液和细胞免疫均影响肿瘤的发生发展，清除肿瘤主要依靠瘤的发生发展，清除肿瘤主要依靠CTL。Immune Response(IR)AgAgTumorcellTh1TcBAb MM NKTh2IL-12IL-12IL-6,TNFIL-6,TNF IFN-IFN-，ILIL-2-2IL-4IL-4IL-13IL-13DCC C髓样前髓样前体细胞体细胞未成熟未成熟DCDC血流血流外周非淋巴组织外周非淋巴组织病原体或摄病原体或摄取抗原后取抗原后外周淋巴组织外周淋巴组织成熟成熟DCDC细胞介导的抗肿瘤免疫细胞介导的抗肿瘤免疫细胞毒细胞毒T T淋巴细胞淋巴细胞(CTL)(CTL)NKNK细胞细胞巨噬细胞巨噬细胞LAKLAK细胞细胞TILTIL细胞细胞体液介导的抗肿瘤免疫体液介导的抗肿瘤免疫 淋巴细胞依赖性抗体淋巴细胞依赖性抗体(IgGIgG)补体依赖细胞毒抗体补体依赖细胞毒抗体(IgMIgM)嗜细胞性抗体嗜细胞性抗体(IgG1,IgG2)(IgG1,IgG2)三三 肿瘤免疫逃逸肿瘤免疫逃逸 免疫耐受及免疫耐受及免疫抑制免疫抑制 抗原调变抗原调变 肿瘤细胞表面分子的改变肿瘤细胞表面分子的改变 抗原加工途径改变抗原加工途径改变 FasFas 反击反击免疫耐受免疫耐受小剂量多次接触小剂量多次接触肿瘤抗原与未成熟的淋巴细胞接触肿瘤抗原与未成熟的淋巴细胞接触 Ts:Treg(CD4+CD25+),分泌分泌 IL-10,TGF-肿瘤分泌抑制因子：肿瘤分泌抑制因子：TGF-抑制抑制 Th1 细胞活性。细胞活性。IL-10 PGE免疫抑制免疫抑制抗原调变抗原调变由于对肿瘤抗原的免疫应答导致肿瘤对表由于对肿瘤抗原的免疫应答导致肿瘤对表面抗原的减少、减弱或丢失，使免疫系统面抗原的减少、减弱或丢失，使免疫系统不能识别。不能识别。肿瘤细胞表面分子的改变肿瘤细胞表面分子的改变MHCIB7ICAM-1，LFA3。LFA1-ICAM-1，CD2-LFA3。抗原加工途径的改变抗原加工途径的改变LMP 巨大多功能蛋白酶体巨大多功能蛋白酶体TAP 转运蛋白转运蛋白肿瘤细胞抗原加工途径的改变肿瘤细胞抗原加工途径的改变Fas 的反击的反击某些肿瘤细胞表达大量的某些肿瘤细胞表达大量的FasL,通过通过Fas/FasL 系统诱导淋巴细胞凋亡。系统诱导淋巴细胞凋亡。Tumor cell效应效应 Tc逃脱免疫监视逃脱免疫监视缺乏新抗原缺乏新抗原逃脱免疫监视逃脱免疫监视缺乏协同刺激分子缺乏协同刺激分子逃脱免疫监视逃脱免疫监视缺乏缺乏MHC IMHC I分子分子逃脱免疫监视逃脱免疫监视肿瘤分泌肿瘤分泌免疫抑制分子免疫抑制分子近年的热点话题近年的热点话题肿瘤微环境肿瘤微环境肿瘤相关巨噬细胞肿瘤相关巨噬细胞(tumor-associated(tumor-associated macrophages,TAM)macrophages,TAM)调节性调节性T T细胞细胞 (regulatory T(regulatory T cells,Tregcells,Treg)髓系来源的抑制性细胞髓系来源的抑制性细胞 (myeloid-derived(myeloid-derived suppressor cells,MDSC)suppressor cells,MDSC)Th17Th17DCDC，T T，B B，NKNKDCStimulationSuppression DCTh1Uric acidGM-CSFMCP-1Heat-shock proteinsGranzyme BPerforinTcIFN-IL-2Th2IL-12IL-4IL-13TGF-IDOiNOSTregMDSCTAMTumor cellIL-10,TGF-Th1IL-6,TNF-TAMTAM:属于属于M2M2型，促进血管生成，侵袭和转移，型，促进血管生成，侵袭和转移，监测预后。监测预后。巨噬细胞分型巨噬细胞分型：M1 M1 和和 M2M2型型M1:IFN-M1:IFN-诱导，分泌诱导，分泌IL-1,IL-6,IL-12 or IL-23,IL-1,IL-6,IL-12 or IL-23,TNF-TNF-.促炎、抗菌，抗肿瘤。促炎、抗菌，抗肿瘤。M2:IL-4,IL-10,IL-13 M2:IL-4,IL-10,IL-13 诱导诱导,分泌分泌 IL-10IL-10，ARG1ARG1，组，组 织修复，抑制炎症、促进肿瘤生长。织修复，抑制炎症、促进肿瘤生长。TregTreg：CD4+CD25+Foxp3+CD4+CD25+Foxp3+分泌免疫抑制因子分泌免疫抑制因子IL-10,TGF-IL-10,TGF-。TGF-TGF-抑制抑制 抗肿瘤抗肿瘤T T细胞，促进细胞，促进Th17Th17分化分化 Th17Th17：与自身免疫病有关，是促进肿瘤生长的细与自身免疫病有关，是促进肿瘤生长的细胞，分泌胞，分泌IL-17,IL-21,IL-17,IL-21,能调节能调节 IL-23 IL-23 分泌。分泌。IL-23 IL-23 能促进肿瘤生长。能促进肿瘤生长。MDSCMDSC：GR1+CD11b+,GR1+CD11b+,表达多种促血管形成因子，表达多种促血管形成因子，表达高水平表达高水平 ARG1ARG1、iNOSiNOS、ROSROS、IL-10IL-10，抑制，抑制T T细胞、细胞、NKNK、巨噬细胞的抗肿瘤作用。、巨噬细胞的抗肿瘤作用。TGF-抑制抑制 Th 细胞活性。细胞活性。Soluble Fas Ligand IDO:indolamine-2,3-dioxygenase 抑制抑制 T 细胞活化细胞活化。其抑制剂可恢复免疫。其抑制剂可恢复免疫 功能排除肿瘤。功能排除肿瘤。IL-10,TGF-肿瘤微环境肿瘤微环境抑制性因子：抑制性因子：全身性的抑制全身性的抑制 头颈癌、黑色素瘤患者外周血检测到头颈癌、黑色素瘤患者外周血检测到 Regulatory T cell，Treg;结肠癌、胰腺癌患者外周血结肠癌、胰腺癌患者外周血粒细胞和粒细胞和Myeloid-derived supressor cells,MDSC 增加，二者均能抑制肿瘤特异性增加，二者均能抑制肿瘤特异性T细胞。细胞。四四 肿瘤免疫治疗肿瘤免疫治疗v肿瘤疫苗：肿瘤疫苗：主动免疫疗法主动免疫疗法v抗体疗法：抗体疗法：被动免疫疗法被动免疫疗法v过继细胞免疫疗法：被动免疫疗法过继细胞免疫疗法：被动免疫疗法v细胞因子疗法细胞因子疗法v基因疗法基因疗法肿肿瘤疫苗瘤疫苗肿瘤细胞型疫苗肿瘤细胞型疫苗树突状细胞（树突状细胞（DCDC）疫苗疫苗蛋白或多肽疫苗蛋白或多肽疫苗DNA DNA 疫苗疫苗独特型疫苗独特型疫苗是一种主动免疫治疗方法，主要用于是一种主动免疫治疗方法，主要用于抗病毒性疾病及抗肿瘤治疗抗病毒性疾病及抗肿瘤治疗预防性疫苗预防性疫苗治疗性疫苗治疗性疫苗目的目的预防传染病预防传染病治疗疾病治疗疾病应用对象应用对象健康者健康者发病者发病者免疫应答类型免疫应答类型抗体抗体CTL肿瘤细胞型疫苗肿瘤细胞型疫苗病毒感染的肿瘤细胞裂解物疫苗VOV：感染病毒的自体或异体肿瘤细胞溶解后制成的疫苗治疗恶性黑色素瘤，延长存活期。这是最早的肿瘤细胞疫苗。树突状细胞树突状细胞(DC)(DC)疫苗疫苗BloodMaturation DC precusorGM-CSF IL-4AgDC migrationAg presentation and T cell activationCTLActivated CTL1.分离：骨髓，外周血分离：骨髓，外周血2.体外培养扩增、成熟诱导：体外培养扩增、成熟诱导：GM-CSF、IL-4、抗原负载抗原负载 (全肿瘤细胞抗原、肿全肿瘤细胞抗原、肿瘤抗原，独特型抗原）瘤抗原，独特型抗原）3.成熟度的鉴定成熟度的鉴定DC的制备的制备30-50 ml 外周血外周血 最终得到最终得到108 DC。注射途径：注射途径：皮内、皮下、静脉注射。皮内、皮下、静脉注射。蛋白蛋白/多肽疫苗多肽疫苗种类：纯化的天然种类：纯化的天然TAA 人工合成人工合成 基因重组基因重组DNA DNA 疫苗疫苗将编码某种抗原的核酸表达载体直将编码某种抗原的核酸表达载体直接转染到体内，激发机体对外源蛋接转染到体内，激发机体对外源蛋白的免疫应答白的免疫应答DNA疫苗的制备过程疫苗的制备过程目的基因目的基因真核表达载体真核表达载体v 省略了复杂的体外表达，蛋白纯化省略了复杂的体外表达，蛋白纯化 等下游等下游 处理过程，操作简便，造价处理过程，操作简便，造价 低廉。低廉。v 保证了抗原物质的天然性和完整性。保证了抗原物质的天然性和完整性。v 能够诱导体液和细胞免疫应答。能够诱导体液和细胞免疫应答。DNA疫苗的优点疫苗的优点独特型疫苗独特型疫苗利用抗肿瘤的单抗免疫动物利用抗肿瘤的单抗免疫动物,可制备出模拟肿瘤抗原的独特型可制备出模拟肿瘤抗原的独特型优点优点:不包含实际抗原或抗原片断不包含实际抗原或抗原片断,生产方便生产方便.避免癌基因污染避免癌基因污染.使糖抗原变成蛋白抗原使糖抗原变成蛋白抗原.打破免疫耐受打破免疫耐受独特型独特型 (idiotypeidiotype,Id)Ab1,Id)Ab1抗独特型抗独特型(anti-(anti-idiotype,AIdidiotype,AId)Ab2:Ab2 Ab2:Ab2和和Ab2(Ab2(抗原内影抗原内影像像)独特型和抗独特型网络独特型和抗独特型网络:抗原刺激机体产生抗原刺激机体产生Ab1,Ab1Ab1,Ab1在结合抗原在结合抗原的同时又以其独特型诱导的同时又以其独特型诱导Ab2(Ab2(抗独特型抗独特型)的产生的产生,Ab2Ab2可抑制可抑制Ab1Ab1的产生的产生,但又刺激了但又刺激了Ab3Ab3的产生的产生,同时同时Ab2Ab2部分则诱导产生部分则诱导产生Ab1.Ab1.这样就形成这样就形成了一个独特型了一个独特型-抗独特型相互刺激又相互制约的抗独特型相互刺激又相互制约的调节网络调节网络,使抗体产生处于适度水平使抗体产生处于适度水平.独特型网络独特型网络抗体疗法抗体疗法基因工程抗体免疫导向治疗FDA FDA 批准的批准的抗体抗体用于治疗恶性肿瘤的基因工程抗体用于治疗恶性肿瘤的基因工程抗体:RituximabRituximab（RituxanRituxan，利妥昔）美如华，利妥昔）美如华：针：针 对对 CD20 CD20 抗原的嵌和抗体，治疗非荷杰金抗原的嵌和抗体，治疗非荷杰金 B B 淋巴瘤。淋巴瘤。TrastuzumabTrastuzumab，曲妥珠（，曲妥珠（HerceptinHerceptin）：针对）：针对 人表皮生长因子受体人源化的人表皮生长因子受体人源化的 IgG1IgG1抗抗 体，治疗体，治疗 HER2HER2（+）乳腺癌。）乳腺癌。人鼠人鼠嵌和抗体嵌和抗体人源化抗体人源化抗体将将人的人的IgIg CDR CDR区区换成鼠的，免疫原换成鼠的，免疫原性可基本消除。性可基本消除。抗体抗体免疫导向治疗免疫导向治疗利用抗肿瘤特异性抗体为载体将细胞毒利用抗肿瘤特异性抗体为载体将细胞毒物质带到病灶处，减低细胞毒性剂的全物质带到病灶处，减低细胞毒性剂的全身性副作用，特异地杀伤肿瘤细胞。身性副作用，特异地杀伤肿瘤细胞。抗体运载物质的种类抗体运载物质的种类同位素同位素 131131I I，125125I,I,9090Y Y化疗药物质化疗药物质毒素毒素酶酶生物反应剂生物反应剂过继细胞免疫疗法过继细胞免疫疗法输注自体或异体特异性或非特输注自体或异体特异性或非特异性的肿瘤杀伤细胞而达到治异性的肿瘤杀伤细胞而达到治疗肿瘤的目的疗肿瘤的目的 过继免疫治疗所用的细胞过继免疫治疗所用的细胞肿瘤特异性肿瘤特异性CTLCTL肿瘤浸润淋巴细胞肿瘤浸润淋巴细胞TILTIL淋巴因子激活的杀伤细胞淋巴因子激活的杀伤细胞 LAKLAKCTL取自患者自身外周血淋巴细胞取自患者自身外周血淋巴细胞肿瘤抗原，肿瘤抗原，IL-2体外扩增体外扩增特点：特异性高，杀伤性强特点：特异性高，杀伤性强 有效剂量有效剂量10 10-11个个CTL从患者外周血中诱导出如此数量从患者外周血中诱导出如此数量CTL相当困难相当困难因此使用受到极大的限制。因此使用受到极大的限制。TIL来源：从患者肿瘤周围分离来源：从患者肿瘤周围分离适应症：手术后的患者适应症：手术后的患者特点：活性优于特点：活性优于LAK细胞应用范围小于细胞应用范围小于LAK细胞。细胞。LAK来源：外周血，腹腔，引流胸导管引流来源：外周血，腹腔，引流胸导管引流体外激活体外激活-培养扩增培养扩增-体内回输体内回输细胞因子疗法细胞因子疗法干扰素类干扰素类白细胞介素白细胞介素集落刺激因子集落刺激因子肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子1.干扰素干扰素分类：分类：IFN,IFN,IFN抗肿瘤作用抗肿瘤作用:抑制肿瘤细胞增殖抑制肿瘤细胞增殖,增强增强NK,M,CTL 活性活性治疗治疗:IFN治疗毛细胞白血病，慢性髓性治疗毛细胞白血病，慢性髓性白血病，多发性骨髓瘤，非何杰金氏淋巴白血病，多发性骨髓瘤，非何杰金氏淋巴瘤，恶性黑色素瘤及肾细胞癌。瘤，恶性黑色素瘤及肾细胞癌。是应用最早最多并且疗效最为肯定的细胞是应用最早最多并且疗效最为肯定的细胞因子。因子。2.白细胞介素白细胞介素（IL）概念概念种类种类 IL-122,目前批准上市的只有目前批准上市的只有IL-2和和IL-11，其它正在进行，其它正在进行I-III级临床级临床.应用：应用：IL-2 抗肿瘤抗肿瘤（单独大剂量，局（单独大剂量，局部注射，与部注射，与LAK细胞合用，基因疗法。）细胞合用，基因疗法。）3.集落刺激因子集落刺激因子种类种类作用作用应用应用 G-CSF,GM-CSF，增白药增白药 EPO,肾性贫血肾性贫血 IL-11,血小板减少紫癜血小板减少紫癜G-CSF,GM-CSF现在全世界每年销售额现在全世界每年销售额20亿亿美元美元4.肿瘤坏死因子（肿瘤坏死因子（TNF)种类种类作用作用应用应用缺点：半衰期短缺点：半衰期短细胞因子的改进细胞因子的改进n细胞因子基因插入病毒疫苗细胞因子基因插入病毒疫苗n细胞因子持续发挥作用；细胞因子持续发挥作用；IL2油包水乳油包水乳化剂，与脂质体偶连，化剂，与脂质体偶连，IFN-化学修饰化学修饰基因治疗基因治疗基因治疗基因治疗转染基因转染基因细胞因子细胞因子MHC-I分子分子协同刺激分子协同刺激分子