C27 肿瘤免疫学及检验.ppt

Chapter 27 肿瘤免疫与免疫学检验 陈耀平 临床免疫学检验教研室 purpose Master： 1.肿瘤相关抗原。 2.常见肿瘤标志物检测及临床应用。 Be familiar： 肿瘤抗原及分类 Know： 1.机体抗肿瘤的免疫效应机制 2.肿瘤患者免疫功能状态的检测 引 言 肿瘤免疫学（tumor immunology)是研究 肿瘤抗原 机体抗肿瘤的免疫应答 机体免疫功能与肿瘤发生、发展的关系 肿瘤的免疫学诊断 肿瘤的免疫防治 的科学。 肿瘤免疫学检验：是通过免疫学方法进行肿瘤 的辅助诊断、疗效观察和复发监测以及对患者 免疫功能状态的评估。 Section 1 肿瘤抗原 (tumor antigen) 肿瘤抗原是指细胞在肿瘤发生、发展 过程中新出现或过度表达的抗原物质 的总称。作为肿瘤免疫诊断和免疫治 疗的靶分子。 机体产生肿瘤抗原的可能机制 基因突变 细胞癌变过程使原来不表达的基因被激活 抗原合成过程的某些环节发生异常 胚胎时期抗原或分化抗原的异常、异位表达 某些基因产物过度表达 外源性基因的表达 一、 根据肿瘤抗原的特异性分类 （一）肿瘤特异性抗原 （tumor specific antigen, TSA) 仅表达于肿瘤细胞表面，不存在于正常组织 细胞的新抗原。在纯系动物的肿瘤移植试验 中被证实（又称肿瘤特异性移植抗原或肿瘤排 斥抗原）。 指非肿瘤细胞所特有、正常组织或细 胞也可表达的抗原物质。肿瘤细胞表达TAA 仅表现为量的变化，而无严格肿瘤特异性 ，如胚胎抗原、分化抗原和过度表达的癌 基因产物等。 （二）肿瘤相关性抗原 （tumor associated antigen, TAA) （二）肿瘤相关性抗原 1. 胚胎性抗原（fetal antigen） 是在胚胎发育阶段由胚胎组织产出的正常成分， 出生后逐渐消失或仅存微量，癌变时重新出现； 有分泌型和膜型； 免疫原弱，易形成耐受； 可用于某些肿瘤的免疫学诊断和免疫学治疗的靶 抗原。 甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA) 研究最多。 （二）肿瘤相关性抗原 2.分化抗原（differentiation antigen） 表达于正常组织细胞的某一分化阶段； 来源于特定组织的肿瘤可表达该组织的分化 抗原；某些恶性肿瘤可表达其他正常组织细 胞的分化抗原； 不刺激机体产生免疫应答； 可作为免疫治疗的靶分子和诊断标志。 （二）肿瘤相关性抗原 3. 其他TAA 如糖链抗原、组织多肽抗原、免疫抑制酸性 蛋白、铁蛋白、唾液酸、2-微球蛋白等； 一部分肿瘤患者可升高； 可作为诊断、治疗和预后的检测指标。 二、根据肿瘤抗原产生机制分类 （一）、 理化因素诱发的肿瘤抗原 化学致癌剂（甲基胆蒽、二乙基亚硝胺等） 物理射线（X射线、紫外线等）诱发细胞基因突变，表达 的新抗原特异性强,免疫原性弱,高度异质(个体特异性)。 （二）、病毒诱发的肿瘤抗原 致癌病毒基因整合于宿主细胞基因中（HBV、HSV) ，诱导 细胞突变表达的新抗原，其特异性：无组织和种属特异性， 具有病毒特异性、免疫原性强。 有些有独特的抗原性，很少或几乎完全没有交叉反 应，免疫原性弱，无明确诱因，类似于化学诱发的 肿瘤。 有的具有共同的抗原特异性和免疫原性，类似于病 毒诱发的肿瘤。 人类大多数的肿瘤属于此类。 （三）自发性肿瘤抗原 （四）正常细胞成分的异常表达 分化抗原 过度表达的抗原 胚胎抗原 细胞突变产生的独特型抗原 Section2 机体抗肿瘤的免疫学效应机制 正常人体每天有1011个细胞处于分裂状态，其中发 生突变的几率为10-910-7。免疫系统能及时识别和 清除突变细胞，保护机体不发生肿瘤，这是免疫监 视功能发挥的作用。 一、抗肿瘤的细胞免疫机制 （一）、 T细胞 1.CD4+Th CD4+Th 细胞被APC递呈的肿瘤抗原激活，分泌CK 、 IL-2、IFN-、TNF激活M、B细胞、NK细胞 、CTL杀伤肿瘤细胞： 2.CD8+CTL 直接识别肿瘤细胞表面的肿瘤抗原肽-MHC-I 类分子复合物，被激活并增殖，特异性地杀伤肿瘤 细胞或致其凋亡。 （一） T细胞 3.+T细胞 与CTL相似，可直接杀伤肿瘤，但不受MHC 限制； 可分泌IL-2、IL-4、IL-5 、CSG和TNF等细胞 因子； 在IL-2 作用下，可以LAK或TIL的形式杀伤肿 瘤细胞。 （二）NK细胞 非特异杀伤靶细胞，不受MHC限制 杀伤机制 ： 释放穿孔素、颗粒酶； 通过Fas/FasL途径； 释放NK细胞毒性因子和TNF； ADCC效应； 释放IL-1、IL-2、IFN-等细胞因子。 （三） 巨噬细胞（M） M的杀瘤效应： ADCC作用； 通过非特异性膜受体直接与瘤细胞结合； M分泌TNF、IFN、IL-I、NO等杀伤瘤细胞； 非特异性的吞噬和杀伤； 激活T细胞释放SMAF，激活M特异性杀伤； 处理和提呈肿瘤抗原，协助T、B细胞发挥作用 （四）树突状细胞（dendritic cell,DC ） 可高表达MHC-、MHC-、B7和ICAM-1等免疫 相关分子，参与肿瘤抗原提呈； 内皮细胞被TNF-、IFN-等激活后具有细胞毒作用 。 （五）LAK细胞和TIL细胞的杀瘤效应 LAK和TIL细胞均在IL-2诱导下产生； LAK是非特异性肿瘤杀伤细胞； TIL大多数是T细胞，具有肿瘤抗原特异性和MHC 限制性。 二、体液免疫机制 补体依赖的细胞毒作用 ADCC作用 抗体的免疫调理作用 抗体封闭肿瘤细胞表面某些受体 抗体干扰肿瘤细胞粘附 其他 Section 3 肿瘤免疫学检验 是指用免疫学的方法检测肿瘤抗原、抗体等 肿瘤标志物和肿瘤患者的免疫功能状态，为 肿瘤的诊断、观察病情、评价疗效及预后具 有重要价值。 一、肿瘤标志物 （一）肿瘤标志物的概述： 1.定义：tumor maker,TM是指在肿瘤的发生和增 殖过程中，由肿瘤细胞本身所产生的或者是由机体 对肿瘤细胞反应而产生的，反映肿瘤存在和生长的 一类物质。 肿瘤抗原可以是肿瘤标志物，但肿瘤标志物不一定 是肿瘤抗原。 （一）肿瘤标志物的概述： 理想的肿瘤标志物应具有以下特性： 灵敏度高 特异性好 能对肿瘤进行定位（器官特异性） 与病情严重程度、肿瘤大小或分期有关 监测肿瘤治疗的效果 监测肿瘤的复发 （一）肿瘤标志物的概述： 2.肿瘤标志物的分类： 肿瘤标志物的分类和命名尚未统一，体液中的肿 瘤标志物一般分为： 胚胎抗原类 糖链蛋白类 激素类 酶和同工酶类 蛋白质类 癌基因产物类 （一）肿瘤标志物的概述： 3.影响血液和其他体液中肿瘤标志物浓度的因素： 肿瘤的大小和瘤细胞的数目 瘤细胞合成和分泌肿瘤标志物的速度 瘤组织血液供应的好坏 瘤细胞是否有坏死和坏死的程度 瘤细胞的分化程度和肿瘤的分期 瘤细胞是否表达和合成肿瘤标志物 肿瘤标志物在体内的降解和排泄速度 （一）肿瘤标志物的概述： 4. 肿瘤标志物的临床应用： 高危人群的筛查 肿瘤的辅助诊断 肿瘤治疗效果的评价 肿瘤复发的监测和预后的判断 检测AFP诊断原发性肝癌 检测CEA诊断消化道肿瘤 检测CA19-9诊断胰腺癌 检测PSA、PAP诊断前列腺癌 检测CA15-3诊断乳腺癌 检测CA125诊断卵巢癌 检测HCG诊断绒毛膜细胞癌 B-J蛋白诊断MM 4. 肿瘤标志物的临床应用： （二）常见肿瘤标志物： 1. 胚胎抗原类肿瘤标志物： AFP CEA （1）甲胎蛋白（-fetoprotein,AFP） 分泌(或表达)：胚胎肝细胞和卵黄囊合成; 本质：70KD糖蛋白. 主要临床意义： 原发性肝癌早期诊断或普查; 病毒性肝炎与肝 硬化；生殖系统肿瘤和胚胎性肿瘤；妊娠。 正常值： 25ug/ L;300ug/L有可能是肝细胞癌 ，妊娠 300kD 糖蛋白； 分泌(或表达)：正常人血清中浓度极低，乳腺、卵巢 癌高表达，主要是乳腺癌的标志； 主要临床意义：乳腺癌诊断、预后、转归判断 与CA153同类的多态性上皮黏蛋白还有MCA、CA27- 29、CA549等。 血清CA153升高见于： 乳腺癌：早期阳性率30%,转移后可达80%。 其他恶性肿瘤：如卵巢癌、胰腺癌、肺癌、胃癌、 结直肠癌、其他妇科肿瘤有不同程度升高。 非恶性肿瘤：肝病、胃肠道、肺、乳腺、卵巢等疾 病，阳性率一般10%。 （2）CA125：是很重要的卵巢癌相关抗原 化 学 本 质：200kD大分子多聚糖蛋白 分泌(或表达)：正常人血清中浓度极低，卵巢癌、 肺癌高表达，主要是卵巢癌标志 主要临床意义：卵巢癌诊断、预后、转归判断 血清CA125升高见于： 卵巢癌：阳性率约为61.4%。 其他非卵巢恶性肿瘤：如乳腺癌、胰腺癌、肺癌、 胃癌、结直肠癌、其他妇科肿瘤有不同程度升高。 非恶性肿瘤：如子宫内膜异位症、盆腔炎、卵巢囊 肿、胰腺炎、肝病等疾病。 妊娠早期。 （3）CA19-9 是一种与胰腺癌、胆囊癌和胃肠道癌相关的肿标， 又称胃肠癌相关抗原。 化学本质：30005000KD粘蛋白型糖蛋白。 分泌(或表达)：正常胰胆体液极微量，胚胎期间胎 儿的胰腺、胆囊、肝、肠等组织存在这种抗原，消 化道肿瘤高表达。 主要临床意义：消化道肿瘤筛选、检测、胰腺癌诊 断、预后判断的较好指标。 血清CA19-9升高见于： 胰腺癌、胆囊癌、胆管壶腹癌：阳性率约为74.9%， 尤其是胰腺癌晚期患者。 胃癌阳性率约为50%，结直肠癌阳性率约为60%。 非恶性肿瘤：如急性胰腺炎、胆囊炎、胆汁淤积性 胆管炎、肝硬化、肝炎等疾病。 3.酶类肿瘤标志物 （1）前列腺特异抗原 (prostate specific antigen, PSA) 化 学 本 质： 33KD糖蛋白 分泌(或表达)：前列腺上皮细胞合成，血中低水平存 在。 主要临床意义：前列腺癌诊断、预后判断指标。 血清PSA升高见于： 前列腺癌：阳性率约为75%。 非恶性肿瘤：前列腺肥大、前列腺炎和泌尿 生殖系统疾病。 采血前进行直肠指诊、前列腺按摩、导尿 等，将导致血清PSA升高。 （2）神经元特异性烯醇化酶 (neuron specific enolase, NSE) 是烯醇化酶的一种同工酶，根据、三 个亚基的不同，可分为、 、 五种二聚体同工酶。亚基主要存在于肝、肾 等组织；亚基主要存在于骨骼肌和心肌；亚基 主要存在于神经组织。同工酶属神经元和神经 内分泌细胞特有，故命名为神经元特异性烯醇化酶 。 化 学 本 质： 87KD酸性蛋白酶，参与糖酵解。 分泌(或表达)：正常脑组织中含量最高，起源于 神经内分泌细胞的肿瘤组织有异常表达。 主要临床意义：SCLC、神经母细胞瘤、神经内分 泌细胞肿瘤的诊断、预后判断指标。 血清NSE升高见于： SCLC： 神经母细胞瘤、神经内分泌细胞肿瘤。 NSE也存在于正常红细胞中，故溶血标本影响 测定。 （3）-L-岩藻糖苷酶 (-L-fucosidase, AFU) 是原发性肝细胞癌的标志物。 化学本质：溶酶体酸性水解酶，参与糖蛋白、糖脂和寡糖的 代谢。 分泌(或表达)：广泛分布于人体各种细胞的溶酶体内以及血液 和体液中，以往主要用于遗传性AFU缺乏引起的岩藻糖苷贮 积症。 主要临床意义：原发性肝细胞肝癌的诊断、预后判断指标。 血清AFU升高见于： 原发性肝细胞肝癌：小肝癌患者中AFU阳性率 显著高于AFP。 其他恶性肿瘤：如乳腺癌、肺癌、结直肠癌、子宫 颈癌等有不同程度升高。 非恶性肿瘤：肝炎、肝硬化。 妊娠。 （1）人绒毛膜促性腺激素 (human chorionic gonadotroopin,hCG) 本质：45kD糖蛋白类激素，有、两个亚 基。 分泌(或表达)：胎盘滋养层细胞，恶性肿瘤异 常表达。 主要临床意义：早孕，生殖细胞肿瘤的诊断、 预后判断指标。 4.激素类肿瘤标志物 血清hCG升高见于： 滋养层肿瘤和生殖细胞肿瘤：如葡萄胎、绒毛膜细 胞癌、精原细胞睾丸癌等，绒癌100%升高。 其他恶性肿瘤：如乳腺癌、肺癌、胃肠道癌、胰腺 癌等有不同程度升高。 非恶性肿瘤：如卵巢囊肿、子宫内膜异位症、肝硬 化等。 （2）降钙素 (calcitonin,CT) 本质：3.5kD多肽激素。 分泌(或表达)：主要是甲状腺滤泡旁细胞即C细胞分 泌，恶性肿瘤异常表达。 主要临床意义：甲状腺髓样癌的诊断、预后判断指 标。 血清CT升高见于： 甲状腺髓样癌： 其他恶性肿瘤：如乳腺癌、肺癌、胃肠道癌、胰腺 癌等有不同程度升高。 非恶性肿瘤：肾功能衰竭。 CT在血液中的半衰期很短约为10min，才标本后应及 时处理，冷冻保存。 （1）2-微球蛋白(2-microglobulin,2M) 本质：分子量为11800的单链低分子量蛋白。 分泌(或表达)：人体除成熟红细胞和胎盘滋养层细胞 以外，所有的有核细胞都有2M，特别是淋巴细胞 表面。 主要临床意义：恶性肿瘤和肾脏疾病的诊断、预后 判断指标。 5.蛋白质类肿瘤标志物 血清2M升高见于： 恶性肿瘤：如肝癌、肺癌、胃肠道癌、MM、淋巴瘤 等有不同程度升高。 。 肾脏疾病，如急慢性肾盂肾炎、肾小管损害等。 肾移植排斥反应时，尿中2M升高。 免疫性疾病，如SLE、类风湿性关节炎、AIDS等。 （2）铁蛋白(ferritin,Fer) 是体内含铁最丰富的蛋白，是判断体内是否缺铁的 敏感指标。 本质：分子量为11800的单