肿瘤免疫治疗基础知识培训

肿瘤免疫治疗基础知识内容概要免疫检查点抑制剂2免疫和肿瘤的基本概念1PD-1CTLA-4单克隆抗体总结32内容概要免疫检查点抑制剂2免疫和肿瘤的基本概念1PD-1CTLA-4单克隆抗体总结334免疫系统TCR：T细胞表面受体BCR：B细胞表面受体CD：白细胞分化抗原MHC：主要组织相容性复合体5免疫器官器官功能骨髓所有免疫细胞的发源地和B细胞分化、发育和成熟的场所胸腺T细胞分化、发育和成熟的场所脾脏对抗原产生免疫应答的主要场所和B细胞的主要定居地淋巴结免疫应答发生的主要场所和T细胞的主要定居地黏膜免疫系统局部免疫应答发生部位曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社6免疫细胞曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社造血干细胞是人体内绝大多数免疫细胞的起源7免疫应答：免疫系统通过固有免疫和适应性免疫识别和清除“非已”成分固有免疫病原体由胚系基因编码的受体所识别受体具有广泛特异性，即识别结构保守的PAMPPAMP为多糖和多核苷酸，其结构在同类病原体中几乎无差异，但不存在于宿主体内受体为PRR即时应答无免疫记忆适应性免疫病原体由基因重排的受体所识别受体具有非常精细的特异性，即识别表位多数表位为肽，反映病原体的个性特点抗原识别受体为TCR和BCR迟发应答（3~5天）有免疫记忆曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社PAMP：病原体相关分子模式PRR：模式识别受体TCR：T细胞受体；BCR：B细胞受体固有免疫和适应性免疫的主要区别固有免疫应答可非特异性地防御各种入侵病原微生物适应性免疫应答则高度特异性地针对某一特定病原微生物8免疫细胞9数量最庞大的一支。维持常规的保卫工作，分为中性粒细胞，嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞。粒细胞（50-70%）警察巨噬细胞（3-8%）清道夫清扫部队，是血液中最大的血细胞，能穿过血管，吞噬异物。NK细胞巡警NK细胞，消灭已经被病毒感染的细胞及肿瘤细胞。使用的武器是穿孔素，在细胞膜上打洞，导致靶细胞溶解。10T细胞特种部队擅长单挑，每个T细胞只锁定一类“坏蛋”。人体有很多的T细胞，足以识别各式各样的坏细胞或外来病毒。B细胞导弹部队接收T细胞发回的信息，B细胞部队集结，并不断分裂，产生更多军队。浆细胞，自身携带抗体，发射抗体，杀死敌人。记忆细胞，二次感染，直接分化为浆细胞，释放抗体树突状细胞侦察兵发现病毒，立即消灭，同时，加工处理抗原，将信息传递给专门针对该种病毒的T细胞。11免疫分子分泌型分子免疫球蛋白（具有抗体活性的或化学结构与抗体相似球蛋白）补体（补充者或者帮着抗体的球蛋白）细胞因子（免疫细胞或非免疫细胞经刺激而合成、分泌的具有高活性、多功能的小分子蛋白质）膜型分子TCR（T细胞表面受体）BCR（B细胞表面受体）MHC分子（编码产物参与抗原提呈、制约细胞间相互作用及诱导免疫应答）CD分子（不同谱系的白细胞在正常分化成熟的不同阶段及活化过程中，出现或消失的细胞表面标记)黏附分子（介导细胞间或细胞与基质间相互接触和结合的一类分子）曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社12免疫系统的主要功能功能具体作用免疫防御immunedefence识别和清除进入机体的抗原（病原微生物、异体细胞和异体分子）免疫自稳immunehomeostasis识别和清除体内衰老死亡的细胞，维持内环境的稳定免疫监视immunesurveillance识别和清除表面抗原发生变异的细胞（肿瘤细胞和病毒感染细胞）曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社13人体三道防线树突状细胞适应性免疫反应免疫细胞和抗体溶解、吞噬病原体吞噬细胞、NK细胞嗜酸性粒细胞等阻挡、杀菌和溶解、吞噬病原体，清扫异物皮肤和黏膜肿瘤细胞捕捉抗原并结合加工处理抗原呈递T

细胞启动识别MHC-I的CD8+T

细胞(CTL)识别MHC-II的浆细胞B细胞CD4+T

细胞(Th)直接杀伤释放细胞因子，调节其他免疫细胞功能启动细胞免疫应答机制加强记忆细胞（二次感染迅速增殖分化为浆细胞产生抗体）产生抗体在组织液中进行

体液免疫CTL：细胞毒性T细胞Th：辅助性T细胞14T细胞介导的细胞免疫是抗肿瘤免疫的主要免疫反应ChenDS,MellmanI.Immunity.2013;39(1):1-10.血管淋巴结肿瘤T细胞动员和激活（抗原提呈细胞&T细胞）T细胞迁移至肿瘤组织（细胞毒性T细胞）T细胞浸润肿瘤组织（细胞毒性T细胞，内皮细胞）T细胞识别肿瘤细胞（细胞毒性T细胞，肿瘤细胞）通过免疫作用杀死肿瘤细胞（免疫细胞、肿瘤细胞）肿瘤细胞抗原释放（死亡的肿瘤细胞）肿瘤抗原呈递（抗原提呈细胞）Anti-CTLA-4Anti-CD137Anti-OX40Anti-CD27IL-2IL-12Anti-PD-L1/PD-1化疗、放疗、小分子靶向疗法Anti-VEGF肿瘤疫苗IFN-αCARs15T细胞分类及激活：两种类型的T细胞CD8+

T细胞细胞毒性T细胞（cytotoxicTlymphocytes,

CTL）CD4+T细胞辅助性T细胞（helperTcells，Th）T细胞通过TCR识别“非己”抗原，每一个T细胞具有独特的TCR，识别一种特异性抗原。TCRCD8主要效应细胞：杀伤感染/肿瘤细胞CD4不直接杀伤感染/肿瘤细胞，通过释放细胞因子调节其他免疫细胞的功能按细胞表面分化抗原(CD)的不同，分为两类：TCRTCR：T细胞受体16T细胞分类及激活：CD8+T细胞活化后才分化成CTL初始T细胞

初始T细胞静息状态凋亡活化状态识别非己，并清除靶细胞活化CTL：细胞毒性T细胞CTL

17DCT细胞分类及激活：

初始CD8+T细胞的活化需要APC在淋巴结中提呈非己抗原肽-MHC复合物(pMHC)18第2信号CD80或CD86抗原肽-MHC

I复合体TCR/CD8第1信号CD28T细胞分类及激活：初始CD8+

T细胞活化需要双信号IL-2：白细胞介素2；IL-2R：白细胞介素2受体；DC：树突状细胞；MHC：主要组织相容性复合体T细胞的活化需要双信号：第一信号：TCR-MHC抗原

复合物第二信号：协同刺激信号

（如CD80/86：CD28）19肿瘤肿瘤（Tumor）定义：指机体在各种致瘤因子作用下，局部组织细胞增生所形成的新生物（neogrowth），因为这种新生物多呈占位性块状凸起，也称赘生物（neoplasm）。良性肿瘤恶性肿瘤生长缓慢有包膜，膨胀性生长，摸之有滑动边界清楚不转移，预后一般良好有局部压迫症状，一般无全身症状通常不会引起患者死亡生长迅速侵袭性生长，与周围组织粘连，摸之不能移动边界不清易发生转移，治疗后易复发早期即可能有低热、食欲差、体重下降、晚期可出现严重消瘦、贫血、发热等如不及时治疗，常导致死亡20肿瘤微环境（TME）肿瘤微环境（TME）就是肿瘤细胞产生和生活的内环境。包括肿瘤细胞及其周围的成纤维细胞、免疫和炎性细胞、胶质细胞，以及细胞间质、微血管以及浸润在其中的生物分子。具备缺氧、慢性炎症及免疫抑制的三项特征。02缺氧的程度以肿瘤的中心向外逐渐减弱。缺氧诱导因子(HIF)参与多条免疫抑制的信号通路，还激活HIF-1α/CXCL12/CXCR4通路，增强CXCR4+细胞对CXCL12的趋向运动,激活下游多种促癌生物效应。缺氧慢性炎症免疫抑制0103慢性炎症促肿瘤细胞增殖、基质降解和重塑、血管生成及免疫抑制,促使肿瘤的发生、侵袭和转移。微环境局部信号分子如IL-4、IL-6、IL-10、PGE2、M-CSF和TGF-β,参与慢性炎症及Th2细胞的形成,促肿瘤的发生发展。CTLA-4、PD-1/PD-L1、免疫抑制细胞Treg、MDSC和瘤内血管及吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)的异常等,使得微环境成为机体抗肿瘤免疫反应及免疫干预的“盲区”,难以有效杀伤肿瘤细胞。IL：白细胞介素Th：辅助性T细胞MDSC：骨髓来源的抑制性细胞ArnethB.TumorMicroenvironment.Medicina(Kaunas).2019Dec30;56(1):15.doi:10.3390/medicina56010015.PMID:31906017;21发生基因突变的肿瘤细胞能否形成肿瘤取决于肿瘤细胞与免疫系统之间相互作用的结果。免疫监视免疫平衡免疫逃逸免疫细胞肿瘤细胞肿瘤免疫编辑理论（tumorimmunoediting）肿瘤细胞能够通过不断地变异逃避免疫系统的杀伤，在这一阶段，免疫系统因为肿瘤细胞的变异无法完全清除肿瘤细胞，而肿瘤细胞也因为免疫系统的杀伤无法显著增殖。此时肿瘤细胞通过变异成功发展出了能够逃避免疫细胞杀伤的肿瘤细胞，该肿瘤细胞在免疫选择下不断克隆增殖，从而发展成为临床上可见的肿瘤。曹雪涛,何维,等；《医学免疫学（第3版）》，人民卫生出版社22肿瘤免疫逃逸肿瘤免疫逃逸机制非常复杂并且互相重叠TumorcellsCD8+TcellA.肿瘤抗原无效提呈TregMDSCB.免疫抑制细胞的募集(Tregs,MDSCs)CD8+TcellCD4+TcellTGF-βIL-10TGF-βARG1iNOSC.免疫抑制因子的释放VEGFAPCTGF-βIDOIL-10D.免疫检查点的失调Co-inhibitory

receptorsCell-surfacemoleculesTCRMHCVeselyMDetal.AnnuRevImmunol.2011;29:235-271.TGF-β：转化生长因子βARG1：精氨酸酶1iNOS：诱导型一氧化氮合酶IDO：吲哚胺2,3-双加氧酶IL-10：白介素-1023肿瘤治疗方式C免疫系统肿瘤细胞免疫治疗化疗手术放疗靶向治疗24肿瘤免疫治疗的原理肿瘤免疫治疗的原理是通过增强抗肿瘤免疫应答和打破肿瘤的免疫抑制产生抗肿瘤作用。内容概要免疫检查点抑制剂2免疫和肿瘤的基本概念1PD-1CTLA-4单克隆抗体总结32526免疫检查点（immunecheckpoint）与肿瘤免疫逃逸CTLA-4PD-1TIM-3BTLAVISTALAG-3HVEMCD27CD137GITROX40CD28T细胞刺激阻断性抗体（Blockingantibodies）激动性抗体（Agonisticantibodies）抑制性受体（Inhibitoryreceptors）活化性受体（Activatingreceptors）TcellB7-1T细胞踩“油门”松“刹车”T细胞功能受协同刺激信号和协同抑制信号共同调控免疫检查点是免疫系统中的抑制受体和抑制信号通路：维持自身耐受，避免伤害自身组织，但可被肿瘤利用形成免疫逃逸。27PD-1通路PD-1，程序性死亡受体1。PD-L1，程序性死亡配体-1。PD-1在效应T细胞上表达，PD-L1在肿瘤细胞和其他免疫细胞中表达。PD-1/PD-L1结合会激活PD-1通路，抑制效应T细胞，甚至引起细胞凋亡。TCRMHCCD8+PD-1PD-L128TCRMHCCD8+PD-1PD-L1TCRCD8+PD-1MHCPD-L1PD-1单抗PD-L1单抗特异性结合特异性结合普通抗体无法识别普通抗体无法识别PD-1单抗是一种Fab段经过改良的抗体，其具有特异性识别PD-1受体的能力。PD-1单抗/PD-L1单抗29TCRMHCCD8+CTLA-4CD80CD86DC细胞CTLA-4通路和CTLA-4单抗初始T细胞表面不表达CTLA-4，在T细胞活化24小时之后开始表达。CTLA-4的配体CD80和CD86主要表达在APC。CTLA-4与其结合，抑制T细胞活化。30PD-1与CTLA-4的比较相似点：都是B7受体家族成员。由活化的T细胞表达。表达的水平由TCR信号的强度和持续时间影响。减少T细胞的增殖、葡萄糖代谢、细胞因子生成和存活。不同点：CTLA-4限制T细胞应答的早期阶段，主要在淋巴组织中；PD-1限制T细胞应答的晚期阶段，主要发生在周围的组织中。CTLA-4由T细胞表达；PD-1由T细胞和其他免疫细胞表达。CTLA-4配体由APC表达，PD-1配体由APC和其他免疫细胞表达，也能够在非免疫细胞中诱导表达，包括肿瘤细胞。CTLA-4影响Treg功能，PD-1对Treg的影响不明确。BuchbinderEI,DesaiA.AmJClinOncol.2016Feb;39(1):98-106.31PD-1抑制剂联合CTLA-4抑制剂Abril-RodriguezG,RibasA.CancerCell.201712;31(6):848-848.淋巴结T细胞Signal1Signal2肿瘤细胞肿瘤MHCTCRMHCB7TCRT细胞IFN-gamma树突状细胞CD28Inhibitorofsignal2Anti-CTLA-4CXCL9/CXCL10血管Anti-PD-L1Anti-PD-1CTLA-4作用于免疫反应的启动阶段，表达在T细胞表面；PD-1主要作用于效应T细胞，PD-1较CTLA-4表达广泛，活化T细胞、活化B细胞及NK细胞均可诱导PD-1。3132PD-1单抗/PD-L1单抗、CTLA-4单抗PD-1单抗PD-L1单抗CTLA-4单抗3333FabFc天然抗体结构免疫球蛋白（Ig）又称抗体（Ab），是用来标记抗原的蛋白。

抗体共有5类：lgM、lgD、lgG、lgA和lgE。天然抗体的基本结构是一“Y”型的四肽链，由两条重链（H）和两条轻链（L）组成，之间由二硫键相连。重链和轻链近N端氨基酸序列变化较大，称可变区（V），其他氨基酸序列相对恒定，称为恒定区（C）。Fab可变区可以用来识别和连接抗原。

Fc段可结合巨噬细胞、NK细胞、补体等，通过ADCP效应、ADCC效应和CDC效应杀伤靶细胞。ADCP：抗体依赖细胞介导的细胞吞噬作用ADCC：抗体依赖细胞介导的细胞毒性作用CDC：补体依赖的细胞毒作用34单克隆抗体的制备34最初的