1、肿瘤免疫学 （tumor immunology）,肿瘤免疫学：研究肿瘤的抗原性、机体对肿瘤的免疫应答、机体的免疫功能与肿瘤发生发展的相互关系以及肿瘤的免疫诊断和免疫防治等的科学。研究目标：阐明宿主与肿瘤的免疫学关系；利用免疫反应实现对肿瘤的诊断、预防和治疗。,肿瘤免疫学,一、肿瘤,肿瘤：是在各种致病因素的作用下，身体局部细胞在基因水平上失去对其生长的控制，导致异常增生所形成的新生物，这种新生物常形成局部肿块，这种肿块称作肿瘤。 或机体组织细胞在内外致病因素的影响和作用下，使细胞的DNA发生结构和功能异常，形成一种异常增生的肿块。,全世界每年约有1000万人新患癌症， 有600万人死亡。 中国每
2、年约有170万人新患癌症， 有120万人丧生。 癌症已成为城市第一、农村第三位的死亡原因。,肿瘤的特点,肿瘤组织的结构，功能和物质代谢，不仅与正常的细胞组织完全不同，而且与再生性增生也有质的不同。 肿瘤特点有五条： 1、由正常细胞转变而来，它与正常组织细胞有一定程度的相似性； 2、生长无限制性，与整个机体不协调并能转移； 3、缺乏正常的形态结构和物质代谢； 4、没有正常的生理机能，对机体百害而无一利； 5、在不同的程度上失去发育为成熟组织之能力，甚至具有接近幼稚的胚胎细胞的表现，虽然肿瘤如此猖狂地影响机体，但机体的一些内在因素对其也有一定的影响，如对肿瘤的免疫反应，就能抑制细胞的生长，如体内激
3、素的分泌，可刺激或抑制肿瘤细胞生长。,肿瘤的分类,良性肿瘤 称为瘤根据肿瘤的 生物学行为分为 恶性肿瘤临界性或交界性肿瘤但是还有一些恶性肿瘤仍沿用“瘤”或“病”如白 血病，精原细胞瘤等。,来源于上皮组织者称为癌,来源于间叶组织者称为肉瘤 胚胎性者称为母细胞瘤,肿瘤的病因,1、机体因素： （）遗传因素：如结肠息肉病综合征、 肝癌。 （）内分泌因素：乳腺癌、子宫内膜癌与性激素有关,生长激素刺激癌的发展。 （）免疫因素：如，丙种球蛋白缺乏症等。 2、环境因素： （）化学因素：常见烷化剂、多环芳香烃类化合物、氨基偶氮类、亚硝胺、真菌毒素 和植物毒素。 （）物理因素：常见电离辐射、紫外线、烧伤深瘢痕、
4、皮肤慢性溃疡、 石棉、滑石粉 （）生物因素：如病毒，致癌病毒等。此外肿瘤发生还与营养、微量元素、精神因素等有关,综合病因的概念更符合实际情况。,肿瘤的病因,环境因素激活促癌基因 细胞基因组突 变遗传因素灭活抑癌基因,恶性肿瘤,肿瘤分级,根据肿瘤细胞和组织分化程度、异形程度、核分裂像等分级，可表明肿瘤的恶性程度 G-组织病理学分级 GX：不能判定分化程度 G1：高分化（低度恶性） G2：中分化（中度恶性） G3：低分化 （高度恶性） G4：未分化,二、免疫,机体识别“自身”与“非己”抗原，对自身抗原形成 免疫耐受，对非己抗原产生排斥作用，以维持机体平衡 和稳定的生理功能。 正常表现 - 机体生理
5、功能平衡、稳定 异常表现 - 免疫病理,免疫的功能,肿瘤的免疫监视免疫监视概念早在1909年由Ehrlich最先提出， 认为机体中经常会出现的肿瘤细胞可被免疫系统所 识别，作为异己加以清除。50年后Thomas通过对机体细胞免疫的进化 机制的研究，提出了肿瘤细胞抗原表达低下或机体 细胞免疫功能受损是发生肿瘤的重要因素。,随后Burnet丰富了这一观点，创立了免疫 监视理论，即免疫系统可以发挥监视作用，识别 和消灭任何表达新抗原的“异己”成分或突变细 胞，以保持机体内环境的稳定。当免疫监视功能 低下，无法有效清除“异己”成分或突变细胞时， 就可能发生肿瘤。 如CD4 T细胞缺陷的AIDS病人易患
6、肉瘤和淋巴瘤。,机体免疫系统通过细胞免疫等机制能识别并特异地杀伤突变细胞，使突变细胞在未形成肿瘤之前即被清除，但当机体免疫监视功能不能清除突变细胞时，则可形成肿瘤。, 肿瘤免疫监视学说（ Burnet in 1967 ）,免疫疗法,最新的肿瘤免疫治疗是通过调动机体的免疫系统，增强瘤微环境抗肿瘤免疫力，从而控制和杀伤肿瘤细胞。,传统疗法：手术切除、放疗、化疗,三、肿瘤免疫治疗,第一节 免疫学概论,免疫学（Immunology)：研究机体免疫系统的组织结构和生理功能的一门学科。医学免疫学（Medical Immunology):研究人体免疫系统的组成和功能、以及有关疾病的免疫学发病机制、诊断和防治
7、的一门生物学科。基础免疫学临床免疫学: 抗感染免疫；超敏反应；自身免疫病；免疫缺陷； 肿瘤免疫； 移植免疫等.,免疫系统-机体的“安全部门”,免疫分子 -免疫细胞发挥功能的物质基础,免疫器官 -免疫细胞成熟和工作的场所,免疫系统：由免疫器官、免疫细胞和免疫分子构成。是执行机体免疫应答的物质基础。,抗 原 一、抗原的概念 1. 抗原(antigen)与抗原性(antigenicity) 凡能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞并能与之发生反应的物质称为抗原(Ag)。抗原物质具有抗原性,包括免疫原性与反应原性。,免疫原性(immunogenicity) （抗原作用）指能刺激机体产生抗体和致敏淋巴细胞的特
8、性。 反应原性(reactinogenicity) （抗原反应）指抗原与相应的抗体或致敏淋巴细胞发生反应的特性，此特性又称为免疫反应性(immunoreactivity)。,2. 完全抗原与半抗原 抗原又分为完全抗原与不完全抗原。既具有免疫原性又有反应原性的物质称为完全抗原(complete antigen) 。只具有反应原性而缺乏免疫原性的物质称为不完全抗原(incomplete antigen)，亦称为半抗原(hapten) 。如荚膜多糖、类脂、脂多糖。半抗原又分为简单半抗原和复合半抗原。,二、影响抗原免疫原性的因素 1.异源性 又称异物性(foreigness) ，一般说来，只有非自身物
9、质进入机体才能具有免疫原性。微生物、异种组织、细胞及蛋白质均是良好的抗原。通常动物亲缘关系相距越远，种系差异越大，免疫原性越好。有以下几种情况:非动物性抗原 非动物性的物质，譬如植物蛋白(叶绿素等)、微生物等，对动物宿主有良好的免疫原性。异种动物抗原 动物之间血源关系相距越远，生物种系差异越大、免疫原性越好。同种异体抗原 同种动物异体间的某些物质也有免疫原性，譬如血型抗原、组织相容性抗原等。自身抗原 动物自身的组织通常情况下不具有免疫原性。,2. 大分子 抗原的免疫原性与其分子大小有直接关系。免疫原性良好的物质分子量一般都在10000以上 ，在一定条件下，分子量越大，免疫原性越强。分子量小于5
10、000其免疫原性较弱。分子量在l 000以下的物质为半抗原，没有免疫原性。但与蛋白质载体结合后可获得免疫原性。3. 分子结构 相同大小的分子如果化学组成、分子结构和空间构象不同，其免疫原性也有一定的差异。一般讲，分子结构和空间构型越复杂，免疫原性越好。芳香环结构比直链结构强。,4. 物理性 颗粒性抗原的免疫原性通常比可溶性抗原强。可溶性抗原分子聚合后或吸附在颗粒表面可增强其免疫原性。免疫原性弱的蛋白质如果吸附在氢氧化铝胶、脂质体等大分子颗粒上可增强其免疫原性。5. 完整性 所以抗原物质通常要通过非消化道途径以完整分子状态进入体内，才能保持抗原性。,三、抗原表位 1. 概念 抗原分子并非所有的基
11、团都作用一致，决定其免疫活性的只是其中的一小部分抗原区域。抗原分子表面具有特殊立体构型和免疫活性的化学基团称为抗原决定簇(antigenic determinant)或抗原决定基。由于抗原决定簇通常位于抗原分子表面，因而又称为抗原表位(epitope) 。抗原决定簇决定抗原的特异性。,五、抗原的分类 （一）抗原分类抗原有多种分类方法，大致如下:1. 按抗原的性质分类分：,抗原,完全抗原,不完全抗原（半抗原）,简单半抗原,复合半抗原,2. 按来源分 异种抗原 与免疫动物不同种属的抗原，如微生物抗原，异种动物红细胞，异种动物蛋白。 同种抗原 与免疫动物同种属不同个体的抗原，能刺激同种而基因型不同的
12、个体产生免疫应答，如血型抗原、同种移植物抗原。 自身抗原 动物的自身组织细胞、蛋白质在特定条件下形成的抗原，对自身免疫系统具有抗原性。 异嗜性抗原 指与种属特异性无关，存在于人、动物、植物及微生物之间性质相同的抗原(交叉抗原)。该现象首先由瑞典病理学家Forssman (18681947)发现的，故又称为Forssman抗原。,3. 根据对胸腺(T细胞)的依赖性分类 胸腺依赖性抗原： 这类抗原在刺激B细胞分化和产生抗体的过程中需要辅助性T细胞的协助。多数抗原都属此类，如异种组织与细胞、异种蛋白及人工复合抗原等。 非胸腺依赖性抗原这类抗原直接刺激B细胞产生抗体，不需要T细胞的协助。如大肠杆菌脂多
13、糖、肺炎球菌荚膜多糖等。,抗 体 一、免疫球蛋白与抗体 1. 免疫球蛋白(immunoglobulin，简称Ig) 指存在于人和动物血液(血清)、组织液及其他外分泌液中的一类具有相似结构的球蛋白。过去曾称为球蛋白，在1968年和1972年两次国际会议上决定以Ig表示。免疫球蛋白普遍存在于血液、组织液及外分泌液中。依据化学结构和抗原性差异，Ig可分为IgG、IgM、IgA、IgE和1gD五类。,2. 抗体(antibody Ab) 抗体 动物机体受到抗原物质刺激后，由B淋巴细胞转化为浆细胞产生的，能与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白，这类免疫球蛋白称为抗体(antibody，简称Ab) 。
14、 抗体的本质是Ig，它是机体对抗原物质产生免疫应答的重要产物，具有各种免疫功能。 体液免疫 抗体具有各种免疫功能，主要存在于动物的血液(血清)、淋巴液、组织液及其他外分泌液中，因此将抗体介导的免疫称为体液免疫。,二、Ig的分子结构IgG、IgE、血清型IgA，IgD均是以单体分子形式存在，IgM是以五个单体分子构成的五聚体，分泌型IgA是以二个单体构成的二聚体。,二、Ig的分子结构 1. 单体分子结构 所有种类Ig的单体分子结构都是相似的，即是由两条相同的重链和两条相同的轻链四条肽链构成的“Y”字形的分子。,V区,C区,抗体的生物学功能：,抗原结合功能 活化补体作用 Fc段介导的效应功能 免疫
15、调节功能,抗体依耐性细胞介导的细胞毒效应,2. Ig的抗原性 Ig是蛋白质，因此一种动物的Ig对另一种动物而言是良好的抗原。 同种型 指在同一种动物所有个体的不同类型的Ig共同具有的抗原特异性，同种间不表现出抗原性，只是在异种动物之间才表现出抗原性。 Ig的同种型抗原决定簇主要存在于重链C区。 同种异型 指Ig在同一种动物不同个体之间呈现出的抗原性。同种异型的抗原决定簇存在于IgG、IgA、IgE的重链C区和k型轻链的C区。同种异型是Ig稳定的遗传标志，可用于亲子鉴定。,三、Ig抗原性,独特型 抗体分子的特异性是由Ig的重链和轻链可变区所决定的，因此体内针对不同抗原分子的抗体之间的差别表现在I
16、g分子的可变区，这种差别就决定了抗体分子在机体内具有抗原性，由抗体分子的可变区呈现的抗原性就称为Ig的独特型。 独特位 独特型由Ig可变区若干个抗原决定簇所组成，它们被称为独特位。独特型在异种、同种异体乃至同一个体内均可刺激产生相应的抗体，称为抗独特型抗体。,39,2. 单克隆抗体(McAb) 由一个B细胞分化增殖的子代细胞(浆细胞)产生的针对单一抗原决定簇的抗体，称为单克隆抗体。McAb的特点 McAb的重链、轻链及其V区独特型的特异性、亲和力、生物学性状及分子结构均完全相同。,与多抗的比较1.特异性高 2.均质性好 3.纯度高 4.重复性好 5.效价高 6.容易标准化 7.可大量生产,单克
17、隆抗体药物：Trastuzumab,商品名：赫赛汀 英文名：Herceptin 通用名：注射用曲妥珠单抗 (Trastuzumab )针对HER2的特异性单克隆抗体，用于治疗HER2过度表达的转移性乳腺癌。,重组DNA衍生的人源化单克隆抗体 可单药使用,不良反应轻，耐受性好,可在门诊治疗 疗效显著，中位缓解时间长,正常HER2 表达,HER2 基因扩增导致HER2过表达,HER2 过表达导致肿瘤增殖,促进细胞的生长和增殖-肿瘤发生 抑制细胞的凋亡 诱导血管新生 提高细胞运动能力,增强肿瘤的浸润转移作用,HER2 人类表皮生长因子受体-2 Human Epidermal growth Facto
18、r Receptor-2,单克隆抗体药物： Bevacizumab,商品名：阿瓦斯汀英文名：Avastin 通用名：贝伐单抗 （Bevacizumab）针对VEGF（ vascular endothelial growth factor ，血管内皮生长因子）的人源化单克隆抗体，通过与肿瘤细胞分泌的VEGF特异性结合,阻碍VEGF经由VEGF-1和VEGF-2受体进行的信号传导，阻止肿瘤细胞中新血管的生成，起到抑制肿瘤细胞增殖的作用，主要用于治疗结肠癌。,细胞因子：一类由活化的免疫细胞和非免疫细胞（如成纤维细胞，血管内皮细胞，上皮细胞和某些肿瘤细胞）所分泌的小分子蛋白，具有调节免疫反应，炎症反应
19、等生物学活性。,一 概述,分类,调节天然免疫的CK： TNF-,IL-1，IL-6，IL-10，趋化因子等调节获得性免疫的CK： IL-2、IL-4、IFN-、TNF-等 作用于造血系统的CK： EPO、TPO、G-CSF、GM-CSF、IL-11、IL-3等,概 述,作用方式 自分泌（autocrine)：作用的靶细胞是其产生细胞 （如：T细胞产生的IL-2刺激T细胞本身生长）。 旁分泌（paracrine)：细胞因子的产生细胞和靶细胞非同一细胞，但是二者临近，如T细胞产生的IL-2支持B细胞的增 殖和分化。 内分泌（endocrine）：某些细胞因子，如TGF-、TNF等，通过血液循环对远
20、距 离的细胞发挥作用。,二 细胞因子的生物学作用,免疫反应的调节剂不同免疫细胞之间相互作用，相互影响，细胞因子在其中起信息传递和调节作用。例如：辅助性T细胞（Th）的Th1和Th2之间的相互调节：,IFN-(抑制）,IL-10 IL-4 IL-13（抑制）,Th1,Th2,巨噬细胞,T淋巴细胞,IL-12,TNF IFN-（增强）,TNF IFN-（增强）,免疫效应分子,细胞因子作为免疫效应分子可直接作用于靶细胞 TNF-和TNF-B对肿瘤细胞的促凋亡和杀伤作用； 白血病抑制因子直接作用于髓性白血病细胞，使其分化为单核细胞，丧失恶性增殖特性； 不依赖于免疫效应的IFN-具有特异性抗病毒效果细胞
21、因子参与炎症反应过程 IL-1，IL-6，IL-8，TNF-等可促进炎症细胞的聚集，活化和炎症介质的释放，是启动抗菌炎症反应的关键细胞因子。,二 细胞因子的生物学作用,刺激造血,部分细胞因子在血细胞的生长，分化方面有重要作用，主要由骨髓基质细胞和T细胞等产生。IL-3称为多克隆刺激因子，促进骨髓中多种谱系细胞集落的形成；GM-CSF,G-CSF,M-CSF可刺激粒细胞和单核细胞产生 ,其他细胞因子可与神经内分泌系统形成网络，相互调节，互相影响，共同组成细胞间信号分子系统。许多细胞因子还参与非免疫系统的某些功能，如VEGF促进肿瘤血管生成，IL-1可刺激破骨细胞，软骨细胞的生长，M-CSF可降低
22、胆固醇。,三 细胞因子在肿瘤中发生的作用及其抗肿瘤机制,细胞因子在肿瘤中发生的作用,1.细胞因子介导的细胞免疫是机体抗肿瘤免疫的主要机制之一，许多细胞因子具有直接或间接抗肿瘤的效果。,2.细胞因子具有促肿瘤发生，逃逸，发展的作用。 例如，骨髓瘤细胞表面高表达IL-6R，并大量分泌IL-6，应用IL-6抗体可抑制体外培养的骨髓瘤细胞生长；多种肿瘤细胞分泌的TGF-，IL-10可抑制机体的免疫功能，从而有助于肿瘤逃逸免疫系统。,3.部分细胞因子在不同的肿瘤中，甚至在同一肿瘤的不同发展阶段，作用效果可能不同。,细胞因子的功能分类,干扰素(Interferon, IFN)白细胞介素(interleuk
23、in, IL)集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)生长因子(Growth factor, GF)趋化因子(chemokine CK),四 肿瘤生物治疗相关的细胞因子,第6章 主要组织相容性复合物 (Major Histocompatibility Complex,MHC),第一节 主要组织相容性复合物概述,一、MHC的发现 20世纪40年代已确定，小鼠近交系之间皮肤移植物的排斥由分布在不同染色体上的多个基因决定。其中第17染色体上的H-2基因是一基因复合体，它在组织不相容引起的排斥中起主要作
24、用，故称其为主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex, MHC) 各种哺乳动物都拥有，人的MHC统称为HLA（human leukocyte antige)。 MHC在启动特异性免疫应答中起重要作用。,组织相容性是在个体间进行，器官或组织移植时，供体与受体双方相互接受的程度。 组织相容性抗原(Histocompatibility antigen）（移植抗原） 通过移植鉴定与组织相容性有关的抗原 移植排斥反应属于免疫反应，它是由细胞表面的同种异型抗原诱导的。这种代表个体特异性的引起排斥反应的同种异型抗原称为组织相容性抗原。（或引起器官移植排斥反应的抗
25、原，又称移植抗原。）,二、基本概念,主要组织相容性抗原系统 (major histocompatibility antigen system, MHS) 凡能引起快而强的排斥反应的组织相容性抗原 次要组织相容性抗原系统 (minor histocompatibility antigen system, mHS)引起弱而慢的移植排斥反应的抗原。 主要组织相容性复合体 （major histocompatibility complex，MHC） 是脊椎动物某一染色体上编码主要组织相容性抗原、控制免疫细胞间相互识别、调节免疫应答的一组紧密连锁的基因群 其编码产物参与抗原递呈和T细胞活化、在免疫应答的
26、启动和免疫调节中发挥重要作用。,第二节 主要组织相容性抗原的结构和功能,一、第一类主要组织相容性抗原(MHC-I)分子 二、第二类主要组织相容性抗原(MHC-II)分子 三、肽与MHC分子结合的结构基础 四、MHC分子的生物学功能,HLA抗原的分子结构,I和II类MHC分子均由一条a和一条b链非共价结合而成。a链均为跨膜蛋白，MHC-I的b链是可溶性的b2m，II类分子的b链为跨膜蛋白。从功能上可以将MHC分子分为抗原肽结合单位、Ig样单位和跨膜单位。,胞浆区,同内源性抗原肽结合,同T细胞表面CD8结合,参与信号转导,有两条肽链，一为链（重链），另一为2微球蛋白，形成异二聚体。,一、第一类主要
27、组织相容性抗原(MHC-I)分子,(一) 分布 广泛分布于所有有核细胞表面，包括血小板和网织红细胞。以淋巴细胞密度最高。成熟红细胞、神经细胞、成熟的滋养层细胞不表达。 2. 存在形式 （1）膜结合：有核细胞表面 （2）可溶性：存在于血清、初乳和尿液等体液中。,(二) MHC-I类分子的空间结构与功能 抗原结合槽 由1和2结构域组成的肽结合区 结合、递呈内源性抗原肽给CD8+T细胞 由2个螺旋和8个片层组成 两端呈封闭状态 容纳911个氨基酸残基组成的抗原肽 多态性区：决定HLA类分子多态性的主要部位,二、第二类主要组织相容性抗原(MHC-II)分子由链和链组成异二聚体。,同外源性抗原肽结合,与
28、T细胞表面CD4分子,参与信号转导,(一) 分布主要分布于单核/巨噬细胞（Mon/M）、树突状细胞（DC）和B细胞等APC表面。其表达水平与细胞分化及抗原刺激有关。某些情况下，活化的T细胞、胸腺上皮细胞、血管内皮细胞等也表达。,63,抗原肽与HLA分子相互作用的分子基础,锚定位: HLA分子肽结合槽内与抗原肽特定氨基酸残基结合的部位。,已知抗原肽分子片段往往带有两个或以上专门与HLA分子结合的部位，称为锚着位，该位置的氨基酸残基称为锚着残基。,抗原肽必须与HLA分子的肽结合槽在构象上互补，互补程度越高，二者之间的亲和力越强。,三、肽与MHC分子结合的结构基础,64,抗原肽与MHC分子相互作用的
29、特点,1.HLA分子与抗原肽结合的相对选择性： HLA基因及其产物的多样性，造成不同HLA分子结构的差异（主要集中在HLA分子的肽结合区），由此决定了特定型别的HLA分子和抗原肽的结合具有一定的选择性/特异性。 2.个体差异性： 不同MHC分子可选择性地结合具有不同锚定位和锚定残基的肽段，造成不同个体对同一抗原的应答在强度上出现差异，也即对疾病的易感性不同。,3. HLA与抗原肽结合具有包容性（flexibility）： 众多的抗原结构不一定均相同或相似，但通常都能被T细胞识别。只要有适合于与特定HLA分子结合的锚着位和锚着残基均可被识别和结合。即HLA分子识别抗原肽的共同基序而非抗原表位，一
30、种HLA分子可以与具有共同基序的多种抗原肽结合，也可以提呈同一抗原分子的不同表位，并非呈现一对一的关系，特异性不高。 4.MHC分子与抗原肽结合具有低亲和性： 二者结合与解离均很缓慢，一旦结合，可维持数小时甚至数天，这将确保被T细胞识别。,一、提呈抗原，参与适应性免疫应答,（1）提呈抗原供T细胞识别，启动特异性免疫应答；,抗原被抗原呈递细胞摄取和处理后，必须与MHC-、类分子的肽结合区结合形成抗原肽MHC分子复合体，该复合体经转运表达于抗原呈递细胞的表面，才能被相应的淋巴细胞识别，从而启动免疫应答反应。 CD4+Th-MHC类分子提呈的外源性抗原肽； CD8+CTL-MHC类分子提呈的内源性抗
31、原肽； 形成MHC 抗原肽- TCR免疫三分子复合体启动特异性免疫应答。 MHC分子是T细胞活化的协同刺激分子,四、MHC分子的生物学功能,（2）介导T细胞在胸腺中的分化、成熟；在T细胞的发育过程中，胸腺深皮质区的CD4+CD8+双阳性细胞同胸腺皮质上皮细胞表达的MHC-或类分子相互作用后，选择成熟为“单阳性”细胞。这种细胞又同胸腺内巨噬细胞和树突状细胞表达的自身抗原肽MHC-/类分子复合物结合形成自身耐受细胞。其中没有形成自身耐受的T细胞才能分化成熟为对非己抗原产生应答的免疫T细胞。,（3）疾病易感性个体的主要决定者； （4）参与构成种群基因结构的异质性，调控机体免疫功能。,2. 作为调节分
32、子，参与固有免疫应答MHC免疫功能相关基因参与对非特异性免疫应答的调控。,五、HLA与肿瘤,HLA-类分子表达异常： HLA-类分子的表达降低与肿瘤的发生有关；肿瘤细胞表面表达HLA类分子缺失或密度降低，或HLA型别变异，使T细胞不能对其识别，以逃避免疫杀伤。如60%大肠癌细胞无HLA-类分子表达。,免疫细胞：所有参加免疫应答或与免疫应答有关的细胞及其前体细胞，包括：,T细胞、B细胞、NK细胞,DC细胞、单核-吞噬细胞系统、B细胞,中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、 红细胞、血小板,免疫细胞的来源,免疫细胞是血细胞 所有血细胞均来自造血干细胞 免疫细胞发育分化就是造血干细胞分化
33、成熟的过程,一、造血干细胞(HSC),具有高度自我更新和多向分化潜能，是各种免疫细胞的共同祖先，表面标志CD34+/CD38-。,HSC的分化依赖于骨髓和胸腺造血微环境，部分分裂增殖以维持数量相对恒定，部分增殖分化成表面标志为CD34+/CD38+的定向干细胞，包括淋巴样干细胞(LSC)和髓样干细胞(MSC)。,LSC继续分化为T细胞、B细胞和NK细胞。 MSC进一步分化为单核-巨噬细胞、DC细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、肥大细胞、红细胞和血小板。,HSC发育为成熟免疫细胞的每一阶段均需多种细胞因子参与。,淋巴细胞是构成免疫系统的主要细胞群体，占外周血白细胞总数45，在机体免疫
34、应答中起核心作用。,二、淋巴细胞,淋巴细胞的显著特征是其异质性， 可分为许多表型和功能各异的群体， 包括T细胞、B细胞和NK细胞， T/B细胞还可分为许多形态相似而功能不同的亚群。,各个淋巴细胞群和亚群在免疫应答过程中相互协作、相互制约，共同完成对抗原的识别、应答和清除，维持机体内环境的稳定。,（一）T淋巴细胞,T细胞来源于骨髓的淋巴样干细胞，在胸腺内发育成熟，随后移行至外周淋巴组织。,T细胞光镜照片 T细胞电镜照片,T细胞是胸腺依赖性淋巴细胞（Thymus-dependent Lymphocyte，TL）的简称。淋巴样前体细胞（Lymphoid Precursor）必须进入胸腺，经历一系列有
35、序的分化过程，才能发育为成熟的T细胞。,T细胞介导特异性细胞免疫，并在胸腺依赖性抗原(TD-Ag)诱导的体液免疫应答中发挥重要作用。,Th为B细胞活化提供第二信号、细胞因子,T细胞在胸腺内的 分化和发育,包括三个阶段：,早期发育 阳性选择 阴性选择,早期发育阶段：,表型为TCR-CD2-CD3-CD4-CD8-的始祖T细胞，在胸腺皮质区微环境作用下，成为表型TCR+CD2+CD3+ CD4-CD8-的始祖T细胞（双阴性细胞），后者进一步增殖分化为TCR+CD2+CD3+ CD4+CD8+的前T细胞（DP双阳性细胞）。,通过阳性选择，单阳性细胞获得识别抗原肽-MHC-I/II类分子复合物的能力，
36、这也是T细胞作用受MHC限制的原因。,阳性选择阶段（深皮质区）：,双阳性细胞表面的CD4和CD8分子与胸腺皮质上皮细胞表面的MHC-I/II类分子发生有效结合时，就被选择而继续发育分化为具有TCR的CD4+或CD8+的单阳性细胞，未能结合的双阳性细胞发生凋亡而被清除。,只有未与MHC分子-自身抗原肽复合物结合的单阳性细胞才能继续分化发育为具有识别“非己”抗原能力的T细胞。,阴性选择阶段（皮髓交界处）：,单阳性细胞与胸腺皮髓交界处的M或DC表达的MHC-I/II类分子-自身抗原肽复合物结合，高亲和力结合的（单阳性）SP细胞即自身反应性T细胞发生凋亡，少部分分化为调节性T细胞，不能结合的SP细胞进
37、入外周免疫器官。,T细胞的表面标志,受体和表面抗原，是T细胞识别抗原、与其他免疫细胞相互作用、接受信号刺激的分子基础，也是鉴别和分离T细胞的重要依据。,指存在于T细胞表面的多种膜分子，包括表面,1）T细胞抗原受体(TCR)：,1、表面受体：,膜区近胞浆部分通过非共价键与CD3分子形成TCR-CD3复合物，TCR识别APC表面的抗原肽-MHC分子复合物，产生的信号由CD3分子传递，是T细胞活化的第一信号。,T细胞表面特异性识别和结合抗原的结构，由和 (95%)或和(5%)肽链及二硫键形成的异源二聚体，跨,TCR在识别APC（抗原提呈细胞）上MHC分子所提呈的抗原肽时，不仅识别抗原肽，还要识别与抗
38、原肽结合的MHC分子，此现象即MHC限制性。,TCR不能直接识别和结合游离的可溶性抗原，只能识别APC加工处理后表达于APC表面的、与MHC分子结合的抗原分子，从而有别于BCR（B细胞表面）对抗原的识别。,CD4和CD8：分别与MHC-II/I类分子结合，稳定和加强T细胞与APC的结合和相互作用。,B7基因转染肿瘤细胞，作为肿瘤疫苗发挥抗肿瘤作用；,应用：,可溶性CTLA4抑制免疫应答, 治疗移植排斥、自身免疫病。,CTLA4抗体可解除免疫应答抑制, 从而改善肿瘤微环境的免疫抑制状态。,3）按对抗原应答不同，分为：,维持机体免疫记忆功能，CD45RO+。,是没有接受过抗原刺激的成熟T细胞，CD
39、45RA+；,是执行机体免疫效应功能的细胞；,抗原（初次）机体初始T细胞活化,大部分效应性T细胞寿命短；参加免疫应答。,小部分记忆性T细胞寿命长；参与增强性的再次免疫应答。,辅助性T细胞(Th) 抑制性T细胞(Ts),细胞毒性T细胞(Tc或CTL) 迟发型超敏反应T细胞(TDTH),4）按功能不同，分为：,2）CD4+ CTL：,功能：参与清除活化的APC和T细胞，对免疫应答起负调控作用，也参与某些病理过程。,MHC限制性：在活化阶段受MHC-II类分子限制，但效应阶段无限制，无抗原特异性，发挥旁观者杀伤效应。,胞毒作用机制：通过Fas/FasL途径，介导细胞凋亡。,3）NK T细胞,在胸腺内
40、或胸腺外分化发育，IL-7是诱导其分化发育的关键因子。,表达NK1.1和TCR-CD3复合物；,NK T细胞的生物学活性：,活化后分泌大量的IL-4 Th0向Th2细胞分化； 在IL-12诱导下分泌IFN- Th1分化。,细胞毒作用：,免疫调节：,抑制性T细胞(Ts),1）CD4+CD25+ Treg细胞(regulator T)：,抑制CD4+或CD8+ T细胞的活化与增殖； 抑制初始T细胞、记忆性T细胞增殖。,功能：,CD4+、CD25+；,表面标志：,下调APC表面B7、MHC-II的表达。,IL-10 TGF-,Treg的作用机制：,表达CTLA-4和膜型TGF-；,抑制靶细胞表面IL
41、-2R 链的表达；,分泌IL-10和TGF-；,2）CD4-CD8-T细胞(DN T)：,功能：杀伤CD8+CTL。,表面标志： TCR+ CD4-CD8-CD25+CD28- CD30+CD44-。,机制：通过FasL/Fas途 径，介导细胞凋亡。,3）CD4+ CTL：,通过Fas/FasL途径，杀伤活化的APC和活化的T细胞。,对Ts细胞的小结,CD4+CD25+Treg：抑制CD4+和CD8+ T细胞 活化和增殖；,DN T细胞：杀伤CD8+ CTL；,CD4+CTL：杀伤活化的APC和T细胞。,（二）B淋巴细胞,B细胞来源于淋巴样干细胞，在哺乳动物骨髓和禽类法氏囊内发育成熟，随后移行
42、至外周淋巴组织。,B细胞具有双重功能身份：抗体产生细胞和抗原提呈细胞。,在抗原刺激下，通过与Th相互作用，B细胞被激活、增殖、合成和分泌抗体，产生特异性体液免疫应答。,B细胞在骨髓中的分化和发育,始祖B细胞前B细胞不成熟B细胞成熟B细胞,Ig：免疫球蛋白,B细胞抗原受体(BCR)：,（一）表面受体：,BCR是镶嵌于B细胞膜中的免疫球蛋白分子，即膜表面免疫球蛋白(mIg)，可与游离或MHC-抗原肽复合物中的抗原结合，产生的信号通过与之非共价键结合的Ig(CD79a)/Ig(CD79b)异二聚体传递，使B细胞活化。,B细胞的表面标志,BCR可直接识别多种天然抗原（天然蛋白、多肽、核酸、多糖、小分子
43、化合物）；,BCR识别抗原无需APC提呈；,BCR识别抗原不受MHC限制。,BCR识别抗原的特点：,抗原呈递细胞与抗原的加工及提呈,一、抗原提呈细胞,抗原提呈细胞(antigen-presenting cell, APC) 是指能捕捉、加工、处理抗原，并将抗原提呈给抗原特异性细胞的一类细胞。,1 通过MHC类分子提呈外源性抗原的APC CD4+ T细胞 专职APC (professional APC) 非专职APC (non-professional APC2 通过MHC类分子提呈内源性抗原的APC CD8+ T细胞 靶细胞广义APC：胞内病原体感染细胞、基因突变细胞等,APC的分类,DC细胞
44、 单核-吞噬细胞系统 B细胞,专职APC：,通常情况下不表达MHC-II分子，但在炎症过程中，或接受某些活性分子刺激后，可表达MHC-II类分子，抗原递呈能力弱。,兼职APC：,如：甲状腺滤泡上皮细胞可参与自身免疫性甲状腺炎的发生。,兼职APC可能参与炎症反应或某些自身免疫病的发生。,巨噬细胞（M）,M是体内功能最为活跃的细胞之一，在机体的防御体系、提呈来源于细菌等感染微生物的抗原中发挥重要作用。,M表面标志及其作用：,共刺激分子：M提呈抗原,FcR、补体受体：免疫粘附,CKR：M分化和发育,趋化因子受体：趋化M进入炎症反应部位,MHC-I/II类抗原：M处理和提呈抗原,M的生物学功能,1、吞
45、噬杀伤作用：直接吞噬、调理吞噬作用。,2、抗原提呈作用：,3、抗肿瘤作用：,4、分泌功能：M活化后，分泌：,二、抗原的加工和提呈,将抗原加工处理、降解为抗原肽片段并与胞内MHC分子结合的过程称为抗原加工或处理。抗原肽片段与MHC分子结合形成复合物被T细胞的TCR识别的过程,称为抗原提呈。,（一）APC提呈抗原的分类,* 外源性抗原(exogenous antigen)：来源于细胞外的抗原，例如：被吞噬的细胞、细菌或蛋白质抗原等。通过溶酶体途径由MHC类分子提呈给CD4+T细胞。 * 内源性抗原(endogenous antigen)：细胞内合成的抗原，例如：病毒感染的细胞内合成的蛋白、肿瘤细胞
46、内合成的肿瘤抗原和某些细胞内的自身抗原等。通过胞质溶胶途径由MHC类分子提呈给CD8+T细胞。,T淋巴细胞介导的适应性免疫应答,第一节 T细胞对肿瘤抗原的识别第二节 T细胞的活化、增殖和分化第三节 T细胞的免疫效应和转归,概述 什么是免疫应答？,一、免疫应答的概念免疫应答是指免疫活性细胞对抗原分子的识别自身活化（或失去活化潜能）、克隆扩增、分化及产生效应的全过程。抗原是启发免疫应答的始动因素,免疫应答的分类,一、根据免疫应答的细胞类型和效应不同分1.T细胞介导的细胞免疫应答2.B细胞介导的体液免疫应答和粘膜免疫应答,二、根据免疫活性细胞对抗原刺激的反应状态分1.正免疫应答正常情况下对非己抗原的
47、排异效应（即抗感染免疫和抗肿瘤免疫）。异常情况下对自身成分反应，致自身免疫（病）。2.负免疫应答正常情况下对自身成分的免疫耐受状态。异常情况下对非己抗原不应答,免疫应答的过程,一、感应阶段抗原识别和呈递阶段对抗原的摄取、加工、呈递的一系列过程二、反应阶段活化、增殖和分化阶段T、B细胞接受抗原刺激后活化、增殖阶段三、效应阶段产生特异性抗体或致敏淋巴细胞发挥免疫效应和进行免疫调节的阶段,肿瘤免疫循环,T淋巴细胞是肿瘤免疫中的最主要杀伤性细胞之一，由抗原提呈细胞与T淋巴细胞的结合，进而激活T细胞产生CTL，分泌细胞毒素，裂解肿瘤细胞，产生免疫原性死亡，进而再次被抗原提呈细胞识别，形成肿瘤免疫循环是最
48、常见的肿瘤免疫治疗手段，针对T细胞的治疗手段有：1.过继型T细胞 2.CAR T 3.细胞因子增强T细胞杀伤能力等。,第一节 T细胞对肿瘤抗原的识别,抗原识别：初始T细胞膜表面抗原识别的受体TCR与APC表面的抗原肽：MHC分子复合物特异结合。,MHC限制性 ：TCR在特异性识别APC所提呈的抗原肽时，必须同时识别与抗原肽形成复合物的MHC分子。,1996年因提出MHC限制性，即T细胞双识别模式而获得诺贝尔奖。,肿瘤免疫,第一节 肿瘤抗原第二节 机体抗肿瘤的免疫效应机制第三节 肿瘤的免疫逃逸机制第四节 肿瘤免疫诊断和免疫防止,第一节 肿瘤抗原 肿瘤抗原 指细胞癌变过程中出现的新抗原、肿瘤细胞异
49、常或过度表达的抗原物质的总称。 肿瘤抗原能诱导机体产生抗肿瘤免疫应答，是肿瘤免疫诊断和免疫防治的分子基础。,肿瘤抗原的分类和特征 （一）根据肿瘤抗原特异性分类 1.肿瘤特异性抗原 （tumor specific antigen, TSA）2.肿瘤相关抗原 （tumor-associated antigen, TAA）,肿瘤特异性抗原（TSA）,肿瘤特异性抗原(tumor specific antigen, TSA)指肿瘤细胞特有的或只存在于某种肿瘤细胞而不存在于正常细胞的新抗原。它们主要是肿瘤来源的热休克蛋白(heat-shock proteins, HSPs)与肿瘤抗原多肽的复合物。被肿瘤细胞以MHCI提呈，可被CTL识别。 正常组织来源的HSPs不能显著诱导抗肿瘤免疫应答，将肿瘤组织来源的HSPs复合物中所结合的多肽解离后，不能诱导抗肿瘤免疫应答。HSPs实际上发挥佐剂效应。,
