肿瘤免疫治疗TumorImmunotherapy.ppt

第二十二章第二十二章肿瘤免疫肿瘤免疫TumorImmunology 肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原 免疫系统的抗肿瘤作用免疫系统的抗肿瘤作用免疫系统的抗肿瘤作用免疫系统的抗肿瘤作用 肿瘤逃逸肿瘤逃逸肿瘤逃逸肿瘤逃逸 机体免疫的机制机体免疫的机制机体免疫的机制机体免疫的机制 免疫治疗的策略免疫治疗的策略免疫治疗的策略免疫治疗的策略肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原肿瘤抗原TumorAntigenTumorAntigen 19091909年年年年 EhrlichEhrlich最早提出了免疫监视的构想。最早提出了免疫监视的构想。最早提出了免疫监视的构想。最早提出了免疫监视的构想。在本世纪初有人发现把肿瘤移植同种动物后常在本世纪初有人发现把肿瘤移植同种动物后常在本世纪初有人发现把肿瘤移植同种动物后常在本世纪初有人发现把肿瘤移植同种动物后常常发生肿瘤消退现象。常发生肿瘤消退现象。常发生肿瘤消退现象。常发生肿瘤消退现象。19431943年年年年GrossGross首次证明了用甲基胆蒽诱导的肉瘤首次证明了用甲基胆蒽诱导的肉瘤首次证明了用甲基胆蒽诱导的肉瘤首次证明了用甲基胆蒽诱导的肉瘤可使小鼠免疫，但所用的实验动物还不算纯系可使小鼠免疫，但所用的实验动物还不算纯系可使小鼠免疫，但所用的实验动物还不算纯系可使小鼠免疫，但所用的实验动物还不算纯系动物。动物。动物。动物。19571957年年年年prehnprehn与与与与 MainMain用纯系小鼠证实了用纯系小鼠证实了用纯系小鼠证实了用纯系小鼠证实了GrossGross的的的的结论。结论。结论。结论。6060年代初，年代初，年代初，年代初，ThomasThomas和和和和BurnetBurnet正式提出正式提出正式提出正式提出“免疫监免疫监免疫监免疫监视视视视”这一理论。这一理论。这一理论。这一理论。肿瘤抗原的种类肿瘤抗原的种类肿瘤抗原的种类肿瘤抗原的种类 1 1、根据肿瘤抗原的特异性、根据肿瘤抗原的特异性、根据肿瘤抗原的特异性、根据肿瘤抗原的特异性（1 1）肿瘤特异性抗原（）肿瘤特异性抗原（）肿瘤特异性抗原（）肿瘤特异性抗原（tumorspecifictumorspecificantigen,TSAantigen,TSA):):肿瘤细胞特有或只存在于某种肿瘤细胞特有或只存在于某种肿瘤细胞特有或只存在于某种肿瘤细胞特有或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。(2)(2)肿瘤相关抗原（肿瘤相关抗原（肿瘤相关抗原（肿瘤相关抗原（tumorassociatedtumorassociatedantigen,TAAantigen,TAA)：肿瘤细胞和正常细胞组织均肿瘤细胞和正常细胞组织均肿瘤细胞和正常细胞组织均肿瘤细胞和正常细胞组织均可表达的抗原，只是含量在细胞癌变时明显可表达的抗原，只是含量在细胞癌变时明显可表达的抗原，只是含量在细胞癌变时明显可表达的抗原，只是含量在细胞癌变时明显增高。增高。增高。增高。（1）肿瘤特异性抗原）肿瘤特异性抗原(tumorspecificantigen,TSA)A化学化学和物理致癌剂诱导的肿瘤抗原和物理致癌剂诱导的肿瘤抗原如：甲基胆蒽，紫外线等如：甲基胆蒽，紫外线等B病毒诱导的抗原病毒诱导的抗原如：如：DNA病毒中人乳头状瘤病毒，病毒中人乳头状瘤病毒，EB病毒，病毒，乙肝病毒等乙肝病毒等;RNA病毒中病毒中HTLV-1病毒等。病毒等。C沉默基因被激活沉默基因被激活D突变原癌基因编码的蛋白突变原癌基因编码的蛋白如：突变的如：突变的ras（原癌基因）基因产物；原癌基因）基因产物；P53基因突变基因突变(2)肿瘤相关抗原（肿瘤相关抗原（tumorassociatedantigen,TAA)A癌癌胚抗原（胚抗原（CEA）B甲胎蛋白（甲胎蛋白（AFP）C原癌基因编码的原癌基因编码的TAA机体抗肿瘤的免疫效应机制机体抗肿瘤的免疫效应机制1、细胞免疫的抗肿瘤作用、细胞免疫的抗肿瘤作用（1）T细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用CD8+、CD4+相互辅助作用及相互辅助作用及T细胞细胞等等。（2）NK细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用ADCC作用；直接杀伤；释放细胞因子等作用；直接杀伤；释放细胞因子等。（3）巨噬细胞的抗肿瘤作用）巨噬细胞的抗肿瘤作用ADCC；直接杀伤；释放细胞因子等。直接杀伤；释放细胞因子等。（4）DC的抗肿瘤作用的抗肿瘤作用（1）T细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用 A：T细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用CD8+识别特异性抗原，在识别特异性抗原，在CD4+的辅助作用下直接杀伤肿瘤细胞。的辅助作用下直接杀伤肿瘤细胞。TcellTumorcellperforinInactiveprocaspaseActivedcaspaseDeadtumorcellCTL细胞释放穿孔素和颗粒酶杀伤肿瘤细胞机制细胞释放穿孔素和颗粒酶杀伤肿瘤细胞机制granzymeCD8+T CellsFasLFasTNFTcellTumorcellDeathdomainTNFRInactiveprocaspaseActivedcaspaseDeadtumorcellCTL的的FasL细胞毒作用细胞毒作用BCD4+T细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用辅助辅助CTL的作用的作用直接杀伤作用直接杀伤作用C：T细胞抗肿瘤作用双重作用杀伤肿瘤机制与杀伤肿瘤机制与NK相似；可分相似；可分泌多种泌多种Th1型型细胞因子参与免细胞因子参与免疫调节及杀伤肿瘤。疫调节及杀伤肿瘤。通过分泌通过分泌IL-4，10、TGF-抑制抑制NK和和M 的抗肿瘤活性并可诱的抗肿瘤活性并可诱导导Tr细胞的活性细胞的活性（2）NK细胞及细胞及M 细胞的抗肿瘤作用细胞的抗肿瘤作用A直接杀伤直接杀伤B通过通过ADCC作用作用C分泌细胞因子分泌细胞因子+MHC ligands刺激型受体抑制型受体NK细胞靶细胞肿瘤细胞巨噬细胞补体受体Fc受体肿瘤细胞被破坏巨噬细胞肿瘤肿瘤特异性抗体特异性抗体肿瘤肿瘤细胞死亡细胞死亡NK细胞细胞B/浆细胞浆细胞肿瘤细胞肿瘤细胞Fc受体受体Fc受体受体巨噬细胞巨噬细胞（3）DC抗肿瘤作用抗肿瘤作用2、体液免疫的抗肿瘤作用、体液免疫的抗肿瘤作用双重作用靶细胞靶细胞ADCC作作用用补体介导的补体介导的溶解靶细胞溶解靶细胞引起细胞雕亡或引起细胞雕亡或生长抑制的信号生长抑制的信号或封闭作用或封闭作用3、细胞因子的抗肿瘤作用、细胞因子的抗肿瘤作用（1）细胞因子的直接杀伤作用）细胞因子的直接杀伤作用（2）通过细胞因子网络激活免疫细胞）通过细胞因子网络激活免疫细胞肿瘤细胞逃逸免疫攻击的机制肿瘤细胞逃逸免疫攻击的机制1、低表达、低表达MHC分子分子2、缺乏共刺激分子或黏附分子、缺乏共刺激分子或黏附分子3、低或弱的免疫原性、低或弱的免疫原性4、肿瘤细胞分泌抑制因子诱发宿主免疫抑制肿瘤细胞分泌抑制因子诱发宿主免疫抑制5、肿瘤抗原改变及其封闭作用、肿瘤抗原改变及其封闭作用6、肿瘤细胞表达、肿瘤细胞表达FasL五、免疫治疗的策略五、免疫治疗的策略1、调动和增强机体抗肿瘤免疫活性、调动和增强机体抗肿瘤免疫活性2、增强肿瘤细胞的免疫原性、增强肿瘤细胞的免疫原性3、打破免疫系统对肿瘤的免疫耐受状态、打破免疫系统对肿瘤的免疫耐受状态 肿瘤生物治疗是指通过生物工程的方法，增强机体的肿瘤生物治疗是指通过生物工程的方法，增强机体的防御功能，以抑制或杀伤肿瘤细胞，使机体的内环境得以防御功能，以抑制或杀伤肿瘤细胞，使机体的内环境得以稳定、平衡的一种疗法。随着现代肿瘤免疫生物学和基因稳定、平衡的一种疗法。随着现代肿瘤免疫生物学和基因工程的飞跃发展，生物治疗的内函不断充实和更新。经过工程的飞跃发展，生物治疗的内函不断充实和更新。经过近一个世纪的探索，相继建立了肿瘤疫苗疗法、肿瘤非特近一个世纪的探索，相继建立了肿瘤疫苗疗法、肿瘤非特异性免疫疗法、单抗免疫导向疗法、细胞因子疗法、过继异性免疫疗法、单抗免疫导向疗法、细胞因子疗法、过继细胞免疫疗法和现代肿瘤基因疗法。因此，现代生物治疗细胞免疫疗法和现代肿瘤基因疗法。因此，现代生物治疗已成为继手术、化疗、放疗之后令人瞩目的临床肿瘤治疗已成为继手术、化疗、放疗之后令人瞩目的临床肿瘤治疗的第四模式。的第四模式。六、目前肿瘤免疫治疗的尝试六、目前肿瘤免疫治疗的尝试1、非特异免疫治疗2、被动免疫治疗3、主动免疫治疗4、免疫基因疗法与其它肿瘤基因疗法的联合应用1、增强非特异免疫功能一、非特异性免疫治疗（1）卡介苗（BCG）BCG原是一种预防人类结核病的菌苗。60年代Mathe报道化疗BCG联合治疗小儿白血病取得较好疗效后引起广泛兴趣，主要用于治疗黑色素瘤、淋巴肉瘤、膀胱癌的治疗。BCG的抗肿瘤作用主要是通过细胞免疫，促进单核巨噬细胞增生，增强T细胞、NK细胞免疫活性和多种细胞因子的释放。（2）短小棒状杆菌 CP是一种革兰氏阳性厌氧杆菌，具有免疫佐剂的作用。CP的抗肿瘤作用可能通过：激活巨噬细胞、增强溶酶体活性、诱导干扰素和提高NK细胞活性起抗肿瘤作用。CP通过腔内注射对消除癌性胸水、腹水及瘤内注射对消除癌性胸水、腹水及瘤内注射（肺癌、乳腺癌、黑色素癌）治疗晚期肿瘤有一定效果。（3）多糖类 临床常用的有香菇多糖、云芝多糖、灵芝多糖多抗甲素，这些制剂都是属于非特异性免疫刺激剂，能刺激单核巨噬细胞的增殖，增强T细胞和NK细胞的活性，Lentinan对小鼠肿瘤有明显的抑瘤作用，临床上主要用于消化道的肿瘤的辅助治疗。（4）免疫组织和细胞提取物 这是70年代兴起的免疫增强剂，主要有胸腺素、转移因子和免疫核糖核酸，这些制剂来源于免疫组织（胸腺、脾、淋巴结）和外周淋巴细胞，具有促进T细胞分化成熟和增强T细胞对抗原的应答反应，增强CTL和NK细胞的活性，对T细胞免疫功能低下的病者的免疫功能的恢复，以及协助突主抗病毒感染和抗肿瘤都有积极的作用。2、肿瘤的被动免疫治疗、肿瘤的被动免疫治疗（1）过继免疫疗法（）过继免疫疗法（LAK细胞疗法，细胞疗法，TIL过继免疫）过继免疫）（2）Ig分子及免疫放、化疗法分子及免疫放、化疗法（3）细胞因子疗法）细胞因子疗法过继免疫治疗：LAK细胞疗法外周血分离淋巴细胞大量IL-2培养诱导出对肿瘤具有杀伤作用的淋巴细胞3-4天免疫放化疗：免疫偶联物中常用的效应分子 类别举 例毒素同位素药物酶植物微生物线线线烷剂抗代谢药蓖麻毒蛋白铜绿假单胞外毒素（PE）、白喉毒（DT）211At,212Bi90Y,32P131I,99Tc苯丙酸氮芥等甲氨蝶呤，5-FU羧肽酶G，胞嘧啶脱氨酶等Ig分子与同位素偶联3、主动免疫治疗、主动免疫治疗（1）肿瘤细胞或其提取物单独或与佐剂一起）肿瘤细胞或其提取物单独或与佐剂一起使用使用（2）用肿瘤抗原致敏的）用肿瘤抗原致敏的DC或或DC与肿瘤融合与肿瘤融合的细胞的细胞（）肿瘤抗原（）肿瘤抗原（）抗原肽（）抗原肽（）基因疫苗（将裸（）基因疫苗（将裸DNA直接注射到荷瘤直接注射到荷瘤动物或患者体内）动物或患者体内）（）遗传修饰的肿瘤细胞（转基因疗法）遗传修饰的肿瘤细胞（转基因疗法）用肿瘤抗原致敏的用肿瘤抗原致敏的DC或或DC与肿瘤融合的细胞与肿瘤融合的细胞（1 1）瘤细胞异质化，将同种异体）瘤细胞异质化，将同种异体MHCMHC抗原基因导入瘤细胞，使抗原基因导入瘤细胞，使瘤细胞表达同种异体原后，伴随产生抗肿瘤应答反应瘤细胞表达同种异体原后，伴随产生抗肿瘤应答反应（2 2）通过基因导入的方法转染细胞，使其表达细胞因子后用）通过基因导入的方法转染细胞，使其表达细胞因子后用于免疫肿瘤宿主于免疫肿瘤宿主（3 3）将癌胚抗原基因插入重组病毒疫苗载体用于免疫病者）将癌胚抗原基因插入重组病毒疫苗载体用于免疫病者（4 4）将肿瘤抗原基因与细胞因子基因融合，产生肿瘤抗原）将肿瘤抗原基因与细胞因子基因融合，产生肿瘤抗原-细细胞因子融合蛋白，用于免疫肿瘤患者。肿瘤免疫基本原理胞因子融合蛋白，用于免疫肿瘤患者。肿瘤免疫基本原理系主动特异免疫，其效果与疫苗的特异性和免疫原性以及系主动特异免疫，其效果与疫苗的特异性和免疫原性以及宿主的应答反应能力有关，目前报道的各类型制剂仍未显宿主的应答反应能力有关，目前报道的各类型制剂仍未显示出显著的效果。示出显著的效果。（）遗传修饰的肿瘤细胞（转基因疗法）（）遗传修饰的肿瘤细胞（转基因疗法）所用的载体所用的载体基因治基因治疗载体体应具具备以下条件：以下条件：易于易于进入入细胞；胞；在特异在特异细胞或胞或组织达到有达到有规律的、充分的及持律的、充分的及持续的外的外源基因表达；源基因表达；外源基因外源基因应含有或整合于基因含有或整合于基因组活化区活化区内或能自主复制的构件。内或能自主复制的构件。整个整个过程程应安全有效并具有安全有效并具有选择性；性；易于大量生易于大量生产。目前常用基因治目前常用基因治疗载体可分体可分为病毒病毒载体和非病毒体和非病毒载体两体两类。病毒性载体病毒性载体非病毒载体导入方法非病毒载体导入方法A化学方法如磷酸钙等化学方法如磷酸钙等B物理方法如电穿孔，电休克物理方法如电穿孔，电休克等；脂质体。等；脂质体。基因修饰疗法的靶细胞基因修饰疗法的靶细胞肿瘤细胞，效应细胞及成纤维细肿瘤细胞，效应细胞及成纤维细胞等。胞等。、细胞因子治疗、细胞因子治疗干扰素、干扰素、IL-2和肿瘤坏死因子等。和肿瘤坏死因子等。自杀基因（分子化疗）：是通过在癌细胞中表达毒素基因使肿瘤细胞死亡，或将哺乳类动物不含有的药物基因（自杀基因）导入肿瘤内，该基因表达的产物可将无毒性的药物前体转化为有毒的药物，影响细胞DNA的合成。常用的自杀基因：A 单疱病毒胸腺嘧啶核苷激酶（HSV-tK),使GCV（核苷酸类似物）转化为对DNA合成有毒性的三磷酸丙氧鸟苷。B 大肠杆菌胞嘧啶脱氨基酶（CD），使无毒的5-FC变成有毒的5-FU，抑制mRNA的合成。反义寡核苷酸和核酶反义寡核苷酸和核酶对象：癌基因或免疫抑制作用的细胞因子等。mRNA启动子反义寡核苷酸核酶催化序列mRNAmRNA