热点专题11癌症与药物研发-2023年高考生物临考热点梳理解读精讲课件

高考热点专题癌症与药物研发【高考链接】（2022山东高考25）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。课题导入考点一：癌症与细胞癌变考点二：癌症与免疫考点三：癌症与药物研发【资料1】下图是解释结肠癌发生的简化模型考点一：癌症与细胞癌变【思考】1:癌细胞最显著的特征是？形态发生显著变化适宜条件下能够无限增殖细胞膜表面发生变化a.糖蛋白减少→黏着性降低→易于扩散和转移b.甲胎蛋白、癌胚抗原等增多2:什么是癌细胞？【问题】：研究发现，癌症发病率随着年龄增长而升高，年轻人很少发病，超过55岁，发病率呈指数增长，对这一现象的合理解释是__________________________________

(至少答出两点)所接触的致癌因子增多，诱发原癌基因和抑癌基因突变；随着细胞分裂次数增多，基因突变的概率增大考点一：癌症与细胞癌变【小结1】细胞癌变的机理是什么？染色体中原癌基因和抑癌基因致癌因子多个基因突变癌细胞畸形分裂和分化原癌基因和抑癌基因的作用分别是？正常细胞中有原癌基因和抑癌基因吗？累积效应【典例1】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。如图是结肠癌的发生原因：（2）从基因角度看，结肠癌发生的原因是_____________________________，与正常细胞相比，癌变细胞中原癌基因和抑癌基因的表达情况是________________________。原癌基因过度表达，抑癌基因表达不足。相关基因（抑癌基因I、原癌基因、抑癌基因II、抑癌基因III）发生突变【链接教材】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。考点一：癌症与细胞癌变【典例2】：图1为T细胞通过表面受体（TCR）识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活，进而攻击肿瘤细胞的示意图考点二：癌症与免疫【思考3】肿瘤细胞是如何被清除的？（1）图1中抗原递呈细胞通过____方式摄取肿瘤抗原。（2）图1中T细胞识别肿瘤抗原后被激活，增殖并______形成效应T细胞群和_______细胞群。（3）图1中效应T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞，故发挥的免疫作用具有_____性，效应T细胞分泌毒素，使肿瘤细胞______死亡。胞吞分化记忆特异裂解免疫系统的监控和清除功能

细胞免疫考点二：癌症与免疫【思考4】肿瘤细胞是如何逃避免疫系统作用的？肿瘤细胞大量表达

，与T细胞表面的PD-1结合，抑制T细胞活化，逃避T细胞的攻击。PD-L1为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路，利用单克隆抗体制备技术，制备了抗PD-L1抗体。该抗体注入体内后通过_______传送与______________________结合，可解除T细胞的活化抑制。体液肿瘤细胞表面的PD-L1【识图1】：图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。【变式训练】经研究发现，癌细胞表面的PD-L1蛋白质可与T细胞表面的PD-1受体蛋白结合，导致T细胞不能全面启动对癌细胞的免疫攻击。通过临床实验证明，使用抗PD-1抗体可使癌症患者的肿瘤快速萎缩，这种使用抗PD-1抗体治疗癌症的方法叫做癌症免疫疗法。下列与此相关的叙述正确的是（

）A．抗PD-1抗体可直接杀死癌细胞B．癌症免疫疗法是通过体液免疫发挥作用的C．抗PD-1抗体作用于T细胞而不作用于癌细胞D．PD-L1蛋白和PD-1蛋白均可与抗PD-1抗体结合

2018年10月诺贝尔生理学或医学奖授予两位免疫学家：美国的詹姆斯·艾利森与日本的本庶佑，以表彰他们在肿瘤免疫领域作出的贡献。艾利森在免疫细胞的分子表面发现，一种名为CTLA-4的蛋白起到了“分子刹车”的作用，从而终止免疫反应。抑制CTLA-4分子，则能使T细胞大量增殖、攻击肿瘤细胞。C考点三：癌症与药物研发【典例4】2018年的诺贝尔奖获得者詹姆斯·艾利森发现在T细胞表面有一种名为CTLA-4的蛋白质可以发挥“分子刹车”的作用，当CTLA-4被激活后，免疫反应就会终止，如果使它处于抑制状态，则能使T细胞大量增殖，集中攻击肿瘤细胞，这样有望治愈某些癌症。下列有关叙述正确的是（）A.CTLA-4是一种糖蛋白，癌细胞表面因为缺乏CTLA-4而易扩散和转移B.T细胞攻击后的裂解死亡，体现了免疫系统的防卫功能C.T细胞在骨髓中成熟，它能特异性识别抗原，受抗原刺激后产生淋巴因子D.癌症的发生是多个基因突变逐渐累积的结果，同时也与人体免疫功能下降有关

D考点三：癌症与药物研发【启示】PD-1与CTLA-4在药物研发上的启示考点三：癌症与药物研发使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白后可以在一定程度上激活T细胞，使T细胞持续攻击癌细胞。PD－1抑制剂与PD－1蛋白（受体）结合后，或者是PD-L1的抗体与PD-L1可避免T细胞受到癌细胞的迷惑，利于免疫系统杀灭癌细胞。【典例5】．2021年4月14日发表在Nature期刊上的相关研究结果表明，称为细胞周期蛋白D（细胞周期蛋白D1、D2和D3）的蛋白是驱动细胞分裂的细胞周期核心引擎的关键组成部分。细胞周期蛋白D-CDK4/6激酶的不受控制激活是许多类型癌症发展的驱动力。细胞周期蛋白结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）的机制如图所示，当周期蛋白与CDK结合形成复合物后，weel/mikl激酶和CDK活化激酶（CDK-activitingkinase）催化CDK第14位的苏氨酸（Thrl4）、第15位的酪氨酸（Tyr5）和第161位的苏氨酸（Thrl61）磷酸化。但此时的CDK仍不表现激酶活性（称为前体MPF）。然后CDK在蛋白磷酸水解酶cdc25C的催化下，使其Thr4和Tyr15去磷酸化，才能表现出激酶活性。下列说法正确的是（）A．细胞周期的调控伴随着相关CDK的磷酸化B．细胞周期蛋白-CDK激酶发挥作用之后会被相关酶降解C．一种周期蛋白只与一种CDK结合构成细胞周期蛋白-CDK激酶D．抑制细胞周期蛋白-CDK激酶的活性往往导致细胞癌变

B考点三：癌症与药物研发【思考】:这一信息在癌症药物研发上有什么启示？【典例6】嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（CAR-T细胞疗法）被认为是极具前途的抗癌免疫疗法，该T细胞表面的嵌合抗原受体（简称CAR）能直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原。如图为一个典型的CAR-T细胞疗法的操作流程，下列叙述正确的是（）A．特异性免疫过程中，T细胞只参与细胞免疫B．CAR-T细胞可以通过CAR识别相关癌变细胞C．CAR-T细胞疗法的基本原理是利用药物清除癌细胞D．免疫系统清除体内癌变细胞的过程属于细胞坏死

B考点三：癌症与药物研发【思考】:CAR-T细胞疗法的基本原理是？

利用所学方法，哪一方法可以将嵌合抗原受体加入到T细胞？嵌合抗原受体T细胞表面的嵌合抗原受体直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原抗癌新方法—嵌合抗原受体T细胞疗法基因工程【拓展资料】细胞在癌变过程中产生了肿瘤抗原，其中一部分抗原与肿瘤细胞内的MHC分子结合形成“抗原-MHC”复合体，并呈递在肿瘤细胞表面。T细胞通过受体识别肿瘤细胞表面与MHC结合的肿瘤抗原，进而杀死肿瘤细胞。研究发现，肿瘤细胞可通过下调MHC的表达来逃避T细胞的识别。为应对这种“免疫逃逸”，科研人员分离出患者的T细胞，利用基因工程技术为T细胞装上特异性识别肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），CAR识别抗原不依赖于MHC。体外扩增培养CAR-T细胞，再输回患者体内，即可进行肿瘤免疫治疗。近来CAR-T细胞疗法又取得新进展。新一代CAR（SUPRACAR）分为两部分，一部分是在T细胞上表达的“通用”受体，另一部分则是单独的“肿瘤”受体。传统CAR-T细胞通过一次制备，只能针对一种癌症。而SUPRACAR-T细胞疗法通过一次制备，辅以不同的肿瘤受体scFv，可以治疗多种癌症。考点三：癌症与药物研发【变式训练2】与手术、放疗、化疗等传统治疗方法相比，CAR-T细胞疗法具备许多优势，如治疗更精准、杀瘤效果更持久、杀瘤范围更广等。但目前CAR-T细胞疗法还存在一些问题，如易引起细胞因子释放综合征（CRS）、脱靶效应等。CAR-T细胞在杀伤肿瘤细胞时会释放大量细胞因子，使人体产生发热、呼吸衰竭等不良反应，严重时可危及生命。我们相信，随着免疫学的发展，在不久的将来这些问题一定会得到解决，更完善的CAR-T疗法将造福于更多肿瘤患者。（1）通过基因工程制备CAR-T细胞时，需使用的工具酶有______。（2）CAR-T细胞疗法能克服肿瘤细胞通过下调MHC分子表达导致的免疫逃逸，原因是______________________________________________________________________________。（3）与传统CAR相比，SUPRACAR能更灵活地调节T细胞激活。为抑制CRS的发生，根据SUPRACAR-T细胞疗法的原理，提出在必要时降低T细胞活性的思路______________________________________________________________________________________.

考点三：癌症与药物研发限制性核酸内切酶、DNA连接酶CAR不依赖MHC识别和应答抗原用能够与RR结合的物质来抑制EE与RR的结合，进而抑制CAR-T的激活（4）在一名经过CAR-T细胞治疗后又复发的患者身上发现了“CAR-癌细胞”，经分析确定，原因是在生产CAR-T细胞时一部分CAR加到了癌细胞上。请分析“CAR-癌细胞”导致癌症复发的原因____________________________________________________________________。（5）使用CAR-T细胞疗法治疗癌症时，应注意_______________________方面的问题。经研究发现，癌细胞表面的PD-L1蛋白质可与T细胞表面的PD-1受体蛋白结合，导致T细胞不能全面启动对癌细胞的免疫攻击。通过临床实验证明，使用抗PD-1抗体可使癌症患者的肿瘤快速萎缩，这种使用抗PD-1抗体治疗癌症的方法叫做癌症免疫疗法。下列与此相关的叙述正确的是（

）A．抗PD-1抗体可直接杀死癌细胞B．癌症免疫疗法是通过体液免疫发挥作用的C．抗PD-1抗体作用于T细胞而不作用于癌细胞D．PD-L1蛋白和PD-1蛋白均可与抗PD-1抗体结合考点三：癌症与药物研发癌细胞表达的CAR与其表面的抗原相结合，使用以识别癌细胞的靶标被隐藏起来，CAR-癌细胞”没有被T细胞识别而存活，存活的“CAR-癌细胞”大量增殖导致癌症复发。安全、有效C考点三：癌症与药物研发【链接高考2】（2022山东高考25）某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是______。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决