肿瘤发病学教学课件

1,肿瘤发病学,ADVANCED PATHOPHYSIOLOGY,2,第一节 肿瘤发生发展概述,3,（一）肿瘤发生的多基因参与和多阶段性,肿瘤发生的多基因参与 1928年Bauer提出的细胞突变学说、以及后来发展的基因突变学说认为，在机体内外因素作用下，基因突变不断积累导致癌基因激活和抑癌基因失活，使细胞周期失控，最终引起细胞异常增殖和肿瘤发生。 肺癌患者的基因组有22910个明显突变，黑素瘤患者的基因组有33345个明显突变,4,（一）肿瘤发生的多基因参与和多阶段性,肿瘤发生的多基因参与 基因突变不断积累 突变并不均匀地分散在基因组上，而是集中出现在基因编码区域外围 突变的发生与累积是一个渐进的过程，往往需要十到数十年的时间 基因组表观遗传修饰的异常,5,肿瘤发生的多阶段性 分为启动、促进、进展和转移等阶段,结直肠癌变过程示意图：抑癌基因APC的丢失或突变；Ras癌基因突变；抑癌基因APC和DCC的丢失；P53的进一步丢失,7,（二）肿瘤的克隆源性和肿瘤异质性,克隆（clone）是指单个细胞经无性繁殖而形成具有相同基因型的细胞群体 肿瘤的异质性（heterogeneity）是指肿瘤发生发展过程中产生在形态、核型、免疫表型、生化产物、增殖能力、分化程度、侵袭和转移能力以及药物敏感性等方面具有各自细胞学特征的肿瘤细胞亚群,8,肿瘤的单克隆性和多克隆性,肿瘤和非肿瘤生长的不同点,单克隆性 异常形态、代谢和功能 过度、不受调节和自主性生长 遗传基因的改变 对宿主有害,多克隆性 正常形态、代谢和功能 有限生长 无遗传基因的改变 对宿主有益,（三）肿瘤干细胞,约150年前，病理学家Virchow等对胚胎发育和某些肿瘤的相似性的观察中，得出肿瘤可能来源于发育过程中的某些潜伏的胚胎残余组织。 1961年Bruce等发现只有1-4的鼠类淋巴瘤细胞可以在被移植动物的脾脏形成细胞克隆。 1973年McCulloch等发现只有不到1的髓白血病细胞才可以在体外形成克隆。 1977年Hamburger等研究发现，只有0.020.1的肺肿瘤、卵巢肿瘤与神经母细胞瘤细胞，才有在体外软琼脂培养基上形成细胞克隆的能力。 以上试验都表明：仅有极少数的肿瘤细胞，而并不是全部肿瘤细胞具有致瘤性。,11,(三）肿瘤干细胞,2006年美国癌症研究协会(American Association for Cancer Research，AACR)肿瘤干细胞研究小组一致将肿瘤干细胞定义为“存在于肿瘤组织中的具有无限自我更新能力并能产生不同分化程度的肿瘤细胞的细胞”。,12,13,（三）肿瘤干细胞,肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSC）：在肿瘤组织中存在的少数未分化、具有干细胞特性的肿瘤细胞，这些细胞是肿瘤群体中具有自我更新、多分化潜能、以及启动和重建肿瘤组织表型能力的肿瘤细胞亚群 乳腺癌干细胞：CD44+CD24-/low 脑肿瘤干细胞：CD133 肝癌肿瘤干细胞：CD44+CD45-CD90+,14,15,（三）肿瘤干细胞,肿瘤干细胞（cancer stem cell，CSC）的特性 无限自我更新能力 高度增殖能力和高致瘤性 多种分化潜能 耐药性和肿瘤复发 肿瘤转移,ABC转运蛋白,CSC细胞表面常表达ATP-结合盒（ABC）家族转运蛋白可运输并外排包括代谢产物、药物、毒性产物等多种物质，使之对许多化学药物耐药。,肿瘤干细胞的起源与产生机制,16,Science,2009,324:1670,17,图：肿瘤干细胞模型。 (A) 内在模型即肿瘤细胞中的某些亚群细胞具有肿瘤干细胞的特性 (粉红细胞). (B)外在模型即所有的肿瘤细胞功能一致，在外在因素（肿瘤微环境）表现出异质性. Science，2009:324:1670,18,Tumor Biol. (2011) 32:425440,19,图：肿瘤干细胞的发展阶段。Science，2009；324:1670,20,肿瘤干细胞与肿瘤转移 肿瘤原发灶的肿瘤干细胞具有肿瘤转移和肿瘤细胞增殖的能力。(A) CSC具有促进局部肿瘤生长和肿瘤扩散转移的潜能；(B)因基因和表观遗传学机制，使CSC具有肿瘤转移的能力，引起肿瘤扩散,21,22,（四）肿瘤微环境,1889年，Stephen Paget提出“种子与土壤”假说，认为作为“种子”的肿瘤细胞需要适合其生长和转移定居的“土壤”，即肿瘤细胞生长需要与其周围影响因子协同作用。 肿瘤微环境是一个复杂的综合系统，多种细胞包括成纤维细胞、血管和淋巴管内皮细胞、炎症细胞、巨噬细胞、免疫细胞、脂肪细胞、胶质细胞以及平滑肌细胞等及其产生的各种因子组成了肿瘤生态系统（ecosystem）。,23,（四）肿瘤微环境,肿瘤微环境 肿瘤微环境是指肿瘤局部浸润的免疫细胞、间质细胞及所分泌的活性介质等与肿瘤细胞共同构成的局部内环境。 “近朱者赤，近墨者黑” “肿瘤或肿瘤细胞是不可能孤立存在的，肿瘤或肿瘤细胞与周围的微环境存在相互作用。,肿瘤微环境,24,缺氧、遗传不稳定性和肿瘤进展的关系 NER（核酸外切酶）, SSB/DSBs（单链断裂/双链断裂） Mutation Research 569 (2005) 7585,炎症与肿瘤,炎症与肿瘤的联系早在1863年由德国病理学家Rudolf Virchow提出，最早的依据是在肿瘤组织中常见慢性炎症的现象 不同的慢性炎症与不同肿瘤类型发生相关。慢性炎症的过度发展增加了肿瘤的发生：包括微生物感染如幽门螺旋杆菌感染与胃癌和胃粘膜淋巴瘤的发生直接相关；自身免疫性炎症如炎性肠病与结肠癌发生相关；其他炎症如前列腺炎与前列腺癌发生相关等等。,25,炎症与肿瘤,在慢性炎症过程中，导致炎症介导细胞发生肿瘤的最有说服力的例子就是幽门螺旋杆菌感染与胃B细胞粘膜相关淋巴组织(mucosa associated lymphoid tissue，MALT)淋巴瘤的发生。幽门螺旋杆菌感染诱导胃粘膜慢性炎症，炎症过程导致淋巴组织中大量淋巴细胞增殖，调节性T细胞和CD40/CD40L及BCR的信号活化等因素，促进炎症中异常活化淋巴细胞恶性转化，导致MALT淋巴瘤的发生。临床上启用抗幽门螺旋杆菌感染治疗幽门螺旋杆菌感染病人，明显取得了预防肿瘤发生的效果.,26,炎症与肿瘤,慢性炎症微环境适应和促进了肿瘤细胞的增殖、生长、血管形成和转移 Th17细胞及其产生的细胞因子与肿瘤 大量实验和数据表明炎症能导致肿瘤的发生。慢性炎症所形成的肿瘤微环境为肿瘤的发生和生长提供了条件，是肿瘤形成过程中必不可少的重要环节。 髓系来源的抑制性细胞(MDSC)是一个重要的连接炎症与肿瘤的中介，MDSC通过多种机制抑制机体抗肿瘤免疫应答，从而促进肿瘤的生长。,27,炎症与肿瘤,约的肿瘤由炎症发展而来。在肿瘤微环境中的炎性细胞和炎性因子几乎影响着肿瘤发生发展的各个环节。炎症可以是由微生物感染引起，也可以由非炎症性物理或化学性刺激引起。 肿瘤相关性炎症不仅存在于肿瘤的早期阶段，炎症调节因子和炎症细胞也涉及恶性细胞的迁移、侵袭和转移。,28,炎症与肿瘤,肿瘤相关性炎症的分子中，主要包括转录因子（如NF-B、信号传导激活转录因子STAT3和HIF-1）及化学趋化因子，细胞因子（如IL-1，IL-6,IL-23和TNF-）以及环氧合酶（X2）、诱导型一氧化氮合酶（iNOS）等,29,30,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 23 32,31,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 23 32,32,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 275 281,33,转录因子NF-B介导炎症和肿瘤的联系 Biosci. Rep. (2012) / 32 / 115,34,第二节 肿瘤发生的分子机制,35,肿瘤发生的分子机制,癌基因 抑癌基因 DNA修复基因 代谢酶基因 表观遗传调控,肿瘤发生的分子机制示意图,37,一、癌基因（oncogene）,（一）癌基因的定义和种类 定义 存在于细胞或病毒基因组中的一类在一定条件下能使正常细胞发生恶性转化的核苷酸序列 种类 细胞癌基因（cellular oncogene，c-onc） 病毒癌基因（viral oncogene，v-onc）,38,用于检验癌细胞DNA中癌基因的转染技术,39,1、细胞癌基因（cellular oncogene，c-onc） 是细胞中固有的正常基因，不仅没有致癌作用，其产物是正常细胞增殖、分化、以及死亡等过程的调控蛋白，是个体发育、组织再生及创伤愈合等所必需 只有在外界因素如化学致癌物、射线、病毒等作用下，原癌基因活化才成为具有致癌性的细胞癌基因，是细胞癌变的重要分子基础 又称为原癌基因（protooncogene，proto-onc）,细胞癌基因特点,广泛存在于生物界中。 基因序列高度保守。 细胞正常生长、分化所必需的。在生长发育过程完成后多处于关闭状态。 作用通过其产物蛋白质来体现。 错误表达后可能导致细胞无限制的增长而趋于恶性转化。,41,2、病毒癌基因（viral oncogene，v-onc） RNA病毒癌基因：逆转录病毒从宿主细胞基因组中获得的，并经过拼接、截断和复杂重组而整合于病毒基因组中的具有致癌作用的一段序列 DNA病毒癌基因并不一定在细胞基因组中有同源类似物，其引起细胞转化的作用机制与RNA病毒癌基因不同,DNA related to the transforming gene(s) of avian sarcoma viruses is present in normal avian DNA. Nature 260: 176-173 (1976) v-src oncogene derives from c-src proto-oncogene and contains mutation(s) that renders it hyperactive and unregulated,43,禽肉瘤病毒基因组结构,44,返回目录,返回主页,46,（二）原癌基因的分类和生理功能,47,细胞外生长因子,跨膜的生长因子受体,细胞内信号传导体,核内转录因子,（三）原癌基因活化的机制,48,癌基因的激活机制,49,1、点突变（Point mutation ） 癌基因在编码顺序的特定位置上的某一个核苷酸发生突变，使其表达蛋白质中相应的氨基酸发生变化，从而获得了转化细胞的活性,（三）原癌基因活化的机制,50,最典型的是各种ras基因的点突变激活,52,2、染色体易位（translocation） 原癌基因表达失控：t（8：14）易位使c-myc表达失控,伯基特淋巴瘤中的染色体易位：C-Myc基因受免疫球蛋白基因启动子的调控，导致C-Myc表达升高。,53,2、染色体易位（translocation） 原癌基因与另一基因形成融合基因，产生融合蛋白,54,t(9:22)(q34:q11) ：c-abl与bcr融合，产生一个致癌的P210蛋白,55,在不同的白血病中，bcr转位时的断点不一样。,56,3、基因扩增 （amplification） 基因拷贝数增加 如：c-myc、ras、raf-1、N-myc 双微体（double minutes，DMs）和染色体均染区（homogenously staining regions，HSRs）,57,4、DNA低去甲基化（ DNA hypo/demethylation ） DNA甲基化与基因表达成反比 H-ras、c-myc,58,5、病毒激活 某些不含v-onc的弱转化逆转录病毒，在整合到宿主基因组时，病毒基因组所携带的LTR（含较强的启动子和增强子）插入到原癌基因附近,冗长末端重复序列（long terminal repeat，LTR）,59,（四）几个重要细胞癌基因,60,二、抑癌基因,（一）抑癌基因的概念 肿瘤抑制基因（tumor suppressor gene）简称抑癌基因，是细胞内正常基因，其产物在细胞增殖及分化过程中起着重要的负调控作用,61,（二）抑癌基因的功能,作为转录因子或细胞周期调控因子，抑制细胞增殖、促进细胞分化 参与DNA损伤修复、维持DNA遗传稳定性 产物位于细胞膜，行使细胞粘附分子样功能 产物与细胞骨架蛋白相连，参与细胞运动和信号转导 编码GTP酶活化蛋白或磷酸酶，降低癌基因产物活性,62,1、点突变 P53基因的点突变存在于50以上的肿瘤 突变热点（hot-spot） 纯合突变和显性负突变,（三）抑癌基因的失活机制,63,2、等位基因丢失（allelic loss） 纯合性丢失（loss of homozygosity） 杂合性丢失（loss of heterozygosity）,64,3、与癌基因产物的结合 4、高甲基化,65,（四）几种重要的抑癌基因,66,1、P53基因 生理功能：DNA损伤时，导致G1期阻滞，以有利于基因修复；DNA损伤无法修复时，P53能促进细胞凋亡,67,导致P53蛋白结构和功能改变的主要机制 基因突变（含生殖细胞突变） 等位基因丢失 高甲基化 细胞癌基因产物（如MDM2）和病毒癌基因产物（如HPV的E6及腺病毒的E1B）与之结合等,69,2、视网膜母细胞瘤蛋白（Retinoblastoma protein，Rb) 抑制E2F的转录活性 主要表现为等位基因丢失和突变失活 儿童视网膜母细胞瘤、骨肉瘤、膀胱癌、软组织肉瘤、小细胞肺癌、乳腺癌、前列腺癌、食管癌、以及卵巢癌等多种肿瘤,3,APC,72,3，APC,APC蛋白主要负向调控Wnt/-catenin经典信号通路，在发育、细胞增生、分化、凋亡、以及细胞移动和粘附等中发挥重要作用。 APC突变可引起细胞质中-catenin积累，通过激活Wnt信号通路引起细胞增殖。 生殖细胞APC基因突变可导致家族性腺瘤样息肉病（familial adenomatous polyposis，FAP）。60-70%的散发性结直肠癌也有APC基因的体细胞突变。,73,4,PTEN,PTEN依赖的细胞生长抑制和细胞凋亡 PTEN作为脂质磷酸酶可负向调节PI3KAKT信号通路，导致细胞G1期阻滞和细胞凋亡；也可作为蛋白磷酸酯酶抑制MAPK信号通路。在多种恶性肿瘤的早期和进展期，如乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺癌、膀胱癌、脑肿瘤、甲状腺癌和非小细胞肺癌等，都存在着PTEN基因不同程度的突变、丢失或甲基化，是人类肿瘤中突变频率最高的基因之一。,74,75,PTEN功能 的连续丧失,76,PTEN的基因改变,77,PTEN转录调节,78,核内PTEN的功能,79,DNA损伤的后果 DNA损伤修复过程 DNA损伤的感受、信号的传递、损伤的修复、以及终止四个步骤,三、DNA修复基因,80,（一）DNA损伤类型,碱基损伤 包括碱基转换、颠换、缺失、插入、烷化及碱基脱落等 主要由化学致癌物引起，紫外线引起的嘧啶二聚体和DNA交联也属此类 染色体结构异常 包括DNA单链断裂（SSB）和DNA双链断裂（DSB） 可由电离辐射（X线和放射性同位素）以及亚硝胺类等化学物质引起,81,物理化学因素对DNA的损伤,82,（二）DNA修复类型,切除修复：包括碱基切除修复（base excision repair，BER）和核苷酸切除修复（nucleotide excision repair，NER） 错配修复 链断裂修复：包括同源重组修复（homologous recombination repair，HR）和非同源末端连接（non-homologous end joining，NHEJ） 其它DNA修复系统：如光复活修复、跨损伤修复,83,（三）DNA修复基因与肿瘤易感性,ERCC基因 包括ERCC18等成员 参与了核苷酸切除修复通路（NER） 着色性干皮病（xeroderma pigmentosa，XP）,84,核苷酸切除修复通路（NER）,85,MMR基因 错配修复的主要参与者 已克隆了人MMR基因10余个 MSH2和MLH1 遗传性非息肉性结肠癌,86,BRCA基因 维持基因组稳定性，特别是在DNA双链断裂的同源重组修复（HR）和非同源末端连接（NHEJ）中具有重要作用 BRCA1基因在70%的家族遗传性乳腺癌和卵巢癌病例中发生突变而失活 。,87,四、代谢酶基因,I相代谢酶 细胞色素P450（cytochrome P450, CYP450s） II相代谢酶 环氧物水解酶 谷胱甘肽转硫酶 N-乙酰基转移酶 硫转移酶 UDP-葡萄糖醛酸基转移酶,肿瘤表观遗传学,88,DNA甲基化与肿瘤,DNA 甲基化和癌症,Nature Reviews Genetics, 6: 597,90,组蛋白乙酰化与肿瘤,91,组蛋白甲基化与肿瘤,92,93,染色质重塑与肿瘤,94,miRNA与肿瘤,95,第三节 肿瘤侵袭与转移,96,侵袭(invasion)是指恶性肿瘤细胞侵犯和破坏周围正常组织的生长方式，是恶性肿瘤细胞转移的基础 转移(metastasis)是指恶性肿瘤细胞脱离原发部位，侵入淋巴管、血管或体腔等，迁移到远处特定组织器官中继续增殖生长，并形成与原发肿瘤性质相同的转移瘤的全过程 肿瘤转移的方式 种植性转移 血液转移 淋巴管转移,97,一、肿瘤侵袭与转移的基本过程,癌细胞脱离原发灶 穿过基底膜和间质侵袭局部组织 进入淋巴管或血管转移 在远处器官组织生长形成转移癌,98,一、肿瘤侵袭与转移的基本过程,99,二、肿瘤侵袭与转移的相关机制,肿瘤侵袭过程中细胞粘附分子的改变 细胞外基质的降解促进了肿瘤的转移 细胞运动因子增强肿瘤的转移 蛋白激酶系统促进肿瘤的转移,100,细胞外基质（ （extracellular matrix，ECM） 蛋白聚糖（proteoglycan） 结构蛋白：胶原和弹性蛋白（elastin） 粘着蛋白：纤粘连蛋白（fibronectin）和层粘联蛋白（laminin）,101,细胞粘附分子(cell adhesion molecules，CAMs) 由细胞合成并分布于细胞表面或分泌至细胞外基质（ECM），可介导细胞之间以及细胞与ECM之间选择性粘附的一类蛋白分子,（一）肿瘤侵袭过程中细胞粘附分子的改变,102,103,钙粘素（cadherins）：E-钙粘素表达下调与上皮恶性肿瘤发生淋巴结转移 免疫球蛋白超家族（Ig-superfamily）：参与细胞间粘附反应，其表达与肿瘤转移密切相关； 选择素（selectins）：识别相应的寡糖基团，介导肿瘤细胞与白细胞（ L ）、血小板（ P ）及血管内皮（E）间的粘附 整合素（integrins）：介导细胞与ECM间选择性粘附,104,钙粘素表达转变与黑色素瘤细胞的侵袭性：当黑色素细胞转变为黑色素瘤细胞后，钙粘素从E-钙粘素转变为N-钙粘素，导致基质侵袭，使肿瘤细胞脱离脱离上皮层中的临近的角化细胞，而N-钙粘素的表达，使他们与各种间叶细胞发生同型相互作用。,105,CD44 分布在血液细胞和上皮细胞的跨膜糖蛋白分子，是ECM中的透明质酸及其它一些糖蛋白在细胞膜上的受体 参与细胞之间以及细胞与ECM之间的特异性粘附过程 主要表达在肿瘤细胞表面，与肿瘤恶性程度和转移潜能有密切的关系，其表达频率和水平可以作为肿瘤诊断和预后的一个指标。,（二）细胞外基质的降解促进了肿瘤的转移,纤维蛋白酶及其酶原活化因子(PA) 基质金属蛋白酶(MMPs) 弹力蛋白酶 组织蛋白酶B、L和D 肿瘤相关胰蛋白酶(TAT),丝氨酸蛋白酶 半胱氨酸蛋白酶 天冬氨酸蛋白酶 基质溶解素 肝素酶凝血素 透明质酸酶,106,107,（二）细胞外基质的降解促进了肿瘤的转移,基质金属蛋白酶类（matrix metallo proteinases，MMPs） 食管癌和胰腺癌主要含有MMP1、MMP2和MMP3 MMP-9在胃癌及肠癌等很多恶性肿瘤中均高表达,109,纤维蛋白溶酶原激活因子（plasminogen activator，PA） PA属于特异性丝氨酸蛋白酶 尿激酶型（uPA）比组织型（tPA）更为重要 PA的特异性抑制物（PAI）具有抑制tPA和uPA的活性，,110,（三）细胞运动因子增强肿瘤的转移,肿瘤细胞本身能分泌的因子 自分泌运动因子（autocrine motility factor， AMF）,111,宿主细胞分泌的因子（旁分泌运动因子） 肝细胞生长因子/分散因子 (HGF/SF） 趋化因子（chemokines）及趋化因子受体（chemokine receptors） ECM的成分,112,（四）蛋白激酶系统促进肿瘤的转移,Rho GTP酶 在肝、卵巢以及胃肠道恶性肿瘤中高表达,113,黏着斑激酶（focal adhesion kinase，FAK） 在许多癌组织表达增强，包括肺癌、鳞状细胞喉癌、结肠癌、乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌等 在癌细胞的浸润和转移过程中起重要作用,114,三、上皮-间质转化,上皮-间质转化（epithelial mesenchymal transition，EMT）：上皮细胞失去极性，经过细胞骨架重塑，转变成具有迁移能力的间充质表型的过程 当肿瘤细胞通过循环外渗入局部缉织器官后,肿瘤细胞再分化,经历一个间质-上皮转化(mesenchymd-epithelial transitiorn,MET)的过程,并在继发部位形成与原发瘤相同的克隆增生。 肿瘤细胞从EMT到MET的转变,经历了肿瘤细胞侵袭和转移的全过程,115,116,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 194 207,117,EMT信号转导途径,118,EMT 分子机制,119,四、肿瘤血管生成,肿瘤血管生成（tumor angiogenesis） 肿瘤组织获得氧气和营养物质的基础，为肿瘤细胞生长所必需，也是肿瘤细胞向远处转移的必备条件之一,血管内皮生长因子（VEGF） 成纤维细胞生长因子（FGF） 血管生成素（angiopoietin） 血管生长抑制素（angiostatin） 内皮生长抑制素（endostatin）,120,肿瘤血管形成的六种机制,肿瘤经血液转移的基本过程,肿瘤侵袭和转移的存在问题,肿瘤细胞转移能力是先天固有的，还是后天经克隆筛选或。 或受环境作用影响获得的? 诱生或重编程肿瘤干细胞样细胞的来源，EMT和MET如何转换? 癌细胞靶向性归巢的机制? 器官组织微环境包括炎症微环境对肿瘤细胞的识别，及其相互诱导和对话的机制? 肿瘤血管及代谢的适应性变化等病理过程的触发、维持和进展的机制？,122,123,第四节 肿瘤免疫和免疫防治,免疫监视学说,机体免疫系统能检测到机体组织中的突变的癌细胞，并清除这些癌细胞。 机体免疫系统的组成 固有免疫 适应性免疫,124,125,126,灭活的肿瘤细胞免疫小鼠,127,机体抗肿瘤免疫,肿瘤抗原 突变基因产物：ras，p53 过度表达或异常表达的细胞蛋白(PSA) 致癌病毒产生的肿瘤抗原:papilloma E6 胚胎抗原 (AFP, CEA) 改变的细胞表面糖脂和糖蛋白(CA125) 细胞特异性分化抗原：MAGE.Her2 克隆性抗原：TCR,BCR 肿瘤永生化：端粒酶,机体抗肿瘤免疫,130,131,抗体杀伤肿瘤细胞的机制 Nat.Rev.Cancer 2012;12:278,132,133,134,巨噬细胞的多种功能,抗肿瘤 细胞免疫机制,机体免疫监视和肿瘤免疫逃避,选择性地抗原突变体肿瘤细胞生长 不表达或低表达MHC分子 缺少共刺激分子 免疫抑制 抗原遮蔽 细胞毒细胞凋亡,Tumor antigens recognized by CD8+ T cells,Mechanisms by which tumors evade the immune system,肿瘤相关免疫抑制性细胞,肿瘤相关免疫抑制性细胞是一类存在于肿瘤微环境中具有抑制机体抗肿瘤免疫应答的细胞。 肿瘤相关的树突状细胞(TADC) 肿瘤相关巨噬细胞(TAM) 髓系来源抑制细胞(MDSC) 调节性T细胞（Treg）,139,TADC,140,肿瘤微环境中的肿瘤相关DC对T细胞反应的调节作用。Cancer Immunol Immunother (2012) 61:289293,肿瘤相关巨噬细胞（TAM）,肿瘤相关巨噬细胞（TAM）指的是定居在肿瘤微环境的巨噬细胞，多表现为M2型巨噬细胞的特点。 1992年，Mantovani等提出了著名的“巨噬细胞平衡假说”，认为TAM具有杀伤肿瘤和促进肿瘤生长的双重作用。 目前越来越多的研究认为，TAM参与了肿瘤发生、生长、侵袭和转移等过程，并能导致免疫抑制尤其与肿瘤血管生成和淋巴管生成密切相关，最新研究TAM与肿瘤血管异常化有密切关系。,141,142,Development of different types of macrophages from multipotent hematopoetic stem cells. Journal of Translational Medicine 2011, 9:177,143,Role of tumour associated macrophages in tumour progression. Journal of Translational Medicine 2011, 9:177,144,Journal of Translational Medicine 2011, 9:216,基于TAM的肿瘤治疗策略,抑制肿瘤微环境中单核细胞的募集:，靶向HIF-1/CXCR4信号转导通路 阻止TAM募集和向M2型巨噬细胞分化，如PGE2； 直接杀死肿瘤微环境中的TAM。如选用氯膦酸盐脂质体、唑来膦酸等； 消除诱导TAM发生M2型活化的因素或通过外源性因素逆转其活化表型，如相思子凝聚素(abrus agglutinin)、IL-12、CD40抗体、富含组氨酸糖蛋白(histidine-rich glycoprotein，HRG) 利用其他免疫细胞改变M2型巨噬细胞的活化表型，如CD4+Th1细胞等。 抑制M2型巨噬细胞功能如糖皮质激素可抑制M2型巨噬细胞的促血管生成功能。,145,MDSC,髓系抑制性细胞（MDSC）是一类异质性的、髓系来源的免疫抑制性细胞亚群。该群细胞来源于骨髓祖细胞和未成熟髓细胞，是DC、巨噬细胞和（或）粒细胞的前体。这些前体细胞由骨髓募集到外周，并进一步诱导活化。 MDSC作为一类新型的抑制性免疫细胞亚群，在肿瘤的免疫逃逸过程中发挥着重要的作用。肿瘤细胞通过分泌GM-CSF、VEGF、趋化因子等生物活性物质诱导MDSC的产生、活化和募集。MDSC则通过合成释放大量TGF-、NO、精氨酸酶、反应氧族等，抑制机体T细胞、NK细胞等免疫细胞的功能，促进肿瘤的生长、浸润和转移。,146,147,148,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 275 281,149,Seminars in Cancer Biology 22 (2012) 275 281,Treg,Treg是具有能识别靶细胞MHC分子所提呈的TCR-自身抗原肽，并能发挥一定的免疫抑制功能的T细胞。它作为一种专职的调节性T细胞亚群，主要发挥免疫抑制功能，通过下调机体针对外来抗原或自身抗原的免疫应答水平，来维持自身耐受。,150,151,调节性T细胞与肿瘤免疫逃逸,TGF-,转化生长因子TGF-是一个多功能的细胞因子，其对机体的免疫系统有全面的抑制作用。动物实验表明，肿瘤微环境中激活的TGF-诱导的免疫抑制是保护肿瘤细胞逃脱机体系统免疫监视的最重要的因素。与正常对照组小鼠比较，荷瘤小鼠血清中也有明显较低的免疫增强细胞因子IFN-和IL-2，同时有较高的免疫抑制细胞因子TGF-和IL-4。 肿瘤的免疫逃逸是肿瘤在体内迅速发展和转移的主要原因，大量实验数据证实TGF-是肿瘤免疫逃逸的最主要调控者，他一方面对机体的免疫系统产生多方面抑制，另一方面保护肿瘤细胞避免被免疫细胞识别，因此，抑制TGF-的产生或者阻断其信号传导从理论上应该限制肿瘤进展，诸多临床前实验已证明了这种可能。,152,IL-10,IL-10 IL-10在正常情况下，IL-10主要由Th2圆细胞，单核巨噬细胞，B淋巴细胞和角化细胞等产生，当机体发生肿瘤 时，IL10的水平异常升高。这些异常升高的IL-10主要 有以下几个来源。 Th2细胞是IL-10的主要来源，荷瘤机体的Th1/TH2平衡向Th2漂移，Th2细胞亚群异常升高，使IL-10增加。Treg可以分泌高水平的IL-10，少量IL-2，但是不分泌IL-4，因此，Tr也是IL-10的重要来源之一。此外，肿瘤本身也产生IL-10。,153,IL-4,IL-4主要来源于肿瘤细胞、浸润的CD8+细胞，IL-4可抑制Th1型免疫应答，介导Th2型细胞的发育。IL-4是促使肿瘤细胞产生IL-10的启动因子之一，IL-10又可促进形成新的Th2型TIL，后者再促进IL-10的产生，从而形成TIL-IL-4-IL-10恶性反馈循环作用，使机体陷入深度肿瘤免疫抑制状态。,154,VEGF,VEGF介导的免疫抑制 VEGF可由大多数肿瘤细胞产生，能促进肿瘤血管的生成。近来报道它对CD34+造血干细胞向DC的分化具有强烈的抑制作用，从而进一步影响特异性CTL的扩增，以使肿瘤逃避免疫系统的监视。肿瘤细胞培养上清能明显抑制DC的分化，此作用可被抗VEGF抗体所阻断。许多进展期肿瘤组织DC功能下降，可能是由于VEGF抑制了NF-B而发挥阻碍DC的作用。VDGF可通过抑制DC等抗原递呈细胞的分化，进一步影响细胞毒性T细胞的扩增、活化及肿瘤细胞对其杀伤作用的敏感性。,155,IDO,IDO是细胞内一种含亚铁血红素的酶，是肝脏以外唯一可催化色氨酸分子中吲哚环氧化裂解、沿犬尿酸途径进行分解代谢的限速酶，可以将色氨酸分解为L-犬尿酸、吡啶甲酸和喹啉酸等多种代谢物。如果IDO的活性表达异常增高，会导致细胞微环境中色氨酸的耗竭，从而使局部某些重要功能细胞处于一种“色氨酸饥饿”的状态，细胞便会失去正常的功能。,156,IDO,肿瘤细胞以及肿瘤细胞株均高表达IDO，且IDO在肿瘤灶的表达常局限于侵袭前沿（肿瘤细胞与免疫细胞密切接触的区域），其作用的主要对象为T细胞。肿瘤细胞增殖过程中不仅自身表达IDO，还吸引机体本身可表达IDO的抗原提呈细胞在肿瘤组织周围聚集，并通过以下两个方面的