腫瘤免疫與免疫學(xué)檢驗

第二十七章腫瘤免疫與免疫學(xué)檢驗第一節(jié)腫瘤抗原腫瘤抗原是指在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中新出現(xiàn)的或過度表達(dá)的抗原物質(zhì)。機(jī)體產(chǎn)牛腫瘤抗原的可能機(jī)制為：①基因突變；②細(xì)胞癌變過程使原本不表達(dá)的某些基因被激活；③抗原合成過程的某些環(huán)節(jié)發(fā)生異常，如糖基化異常，導(dǎo)致蛋白質(zhì)異常降解產(chǎn)物的產(chǎn)生；④胚胎時期抗原或分化抗原的異常、異位表達(dá)；⑤某些基因產(chǎn)物尤其是信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子的過度表達(dá)；⑥外源性基因（如病毒基因）的表達(dá)。一、 根據(jù)腫瘤抗原的特異性分類（一） 腫瘤特異性抗原（TSA）TSA是腫瘤細(xì)胞所特有的新抗原，它只表達(dá)于腫瘤細(xì)胞，而不存在于正常組織細(xì)胞。如黑色素瘤相關(guān)排斥抗原（MARA）。（二） 腫瘤相關(guān)性抗原（TAA）TAA是指非腫瘤細(xì)胞所特有的，正常組織或細(xì)胞也可表達(dá)的抗原物質(zhì)，但此類抗原在癌變細(xì)胞的表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常細(xì)胞。如胚胎抗原、分化抗原和過度表達(dá)的癌基因產(chǎn)物等均屬此類。二、 根據(jù)腫瘤抗原產(chǎn)生機(jī)制分類（一） 理化因素誘發(fā)的腫瘤抗原機(jī)體受到化學(xué)致癌劑或物理因素作用，使某些基因產(chǎn)生突變，誘發(fā)腫瘤發(fā)生。此類腫瘤抗原的特點是特異性強，但免疫原性弱。（二） 病毒誘發(fā)的腫瘤抗原能夠誘發(fā)腫瘤的病毒，主要是DNA病毒和RNA病毒，尤其是反轉(zhuǎn)錄病毒。此類腫瘤抗原與化學(xué)、物理因素誘發(fā)的腫瘤抗原不同，它無種系、個體和器官特異性，但具有病毒特異性。由同一病毒誘發(fā)的腫瘤均表達(dá)相同的腫瘤抗原，且具有較強的免疫原性。由不同DNA病毒或RNA病毒誘導(dǎo)的腫瘤抗原，其分子結(jié)構(gòu)和生物學(xué)特性各異，故亦稱為病毒相關(guān)的腫瘤抗原。（三） 自發(fā)性腫瘤抗原自發(fā)性腫瘤是指迄今尚未闡明其發(fā)生機(jī)制的腫瘤，人類大部分腫瘤屬于此類自發(fā)性腫瘤表達(dá)的抗原大部分可能為突變基因的產(chǎn)物。某些自發(fā)性腫瘤類似于理化因素誘發(fā)的腫瘤，具有各自獨特的抗原性，彼此間很少或幾乎不發(fā)生交叉反應(yīng)；部分自發(fā)性腫瘤則類似于病毒誘發(fā)的腫瘤，具有共同的抗原特異性和免疫原性。（四） 正常細(xì)胞成分的異常表達(dá)1?分化抗原分化抗原是組織細(xì)胞在分化、發(fā)育的不同階段表達(dá)或消失的正常分子。2過度表達(dá)的抗原胚胎抗原是在胚胎發(fā)育階段由胚胎組織產(chǎn)生的正常成分，在胚胎后期減少，出生后由于基因被阻遏而逐漸消失，或僅微量表達(dá)，發(fā)育成熟的組織一般不表達(dá)。如甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等。細(xì)胞突變產(chǎn)生的獨特型抗原第二節(jié)機(jī)體抗腫瘤的免疫學(xué)效應(yīng)機(jī)制對于大多數(shù)免疫原性較強的腫瘤，特異性免疫應(yīng)答起主要作用；對于免疫原性較弱的腫瘤，非特異性免疫應(yīng)答可能具有更重要的意義。正常人體每天約有1011個細(xì)胞處于分裂中，其中發(fā)生突變的幾率為10-9?10-7。免疫系統(tǒng)能及時識別和清除突變的細(xì)胞，保護(hù)機(jī)體不發(fā)生腫瘤，此乃免疫監(jiān)視。免疫缺陷病患者（如AIDS）免疫功能低下，其腫瘤發(fā)生率也升高。一、抗腫瘤的細(xì)胞免疫機(jī)制細(xì)胞免疫機(jī)制在機(jī)體抗腫瘤效應(yīng)中發(fā)揮著最主要的作用，包括：（一）T細(xì)胞T細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞免疫在機(jī)體抗腫瘤效應(yīng)中起重要作用CD4+T細(xì)胞腫瘤抗原特異性CD4+T細(xì)胞識別該復(fù)合物，并通過雙信號的產(chǎn)生而被激活，分泌IL-2、IL-6、IFN-y和TNF等細(xì)胞因子，參與巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞和細(xì)胞毒性T細(xì)胞(CTL)的活化，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用。CD8+T細(xì)胞CD8+T細(xì)胞的殺傷活性在機(jī)體抗腫瘤效應(yīng)中起關(guān)鍵作用。Y6+T細(xì)胞Y6+T細(xì)胞與CTL相似，可直接殺傷腫瘤細(xì)胞，但不受MHC限制。NK細(xì)胞NK細(xì)胞無需抗原致敏即可直接殺傷腫瘤細(xì)胞，且不受MHC限制，故NK細(xì)胞被視為機(jī)體抗腫瘤的第一道防線。NK細(xì)胞可非特異性識別和殺傷腫瘤細(xì)胞，其殺傷靶細(xì)胞的機(jī)制可能是：①釋放穿孔素和顆粒酶引起靶細(xì)胞壞死或凋亡;②通過Fas/FasL途徑誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡;③釋放NK細(xì)胞毒性因子(NKCF)及TNF等可溶性介質(zhì)，通過與腫瘤細(xì)胞表面相應(yīng)受體結(jié)合而殺傷腫瘤細(xì)胞；④NK細(xì)胞表面的FcyR可與覆蓋在瘤細(xì)胞表面抗體的Fc段結(jié)合，通過ADCC作用而殺傷瘤細(xì)胞；⑤釋放IFN-y、ILT、IL-2等細(xì)胞因子，加強或擴(kuò)大其抗瘤作用。巨噬細(xì)胞巨噬細(xì)胞(M?)也是機(jī)體抗腫瘤免疫中的重要效應(yīng)細(xì)胞。巨噬細(xì)胞抗腫瘤的機(jī)制為：①ADCC作用；②通過非特異性膜受體直接與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，發(fā)揮殺瘤效應(yīng);③通過M?介導(dǎo)的胞毒作用(MMC)直接殺傷腫瘤細(xì)胞，即激活的MQ可分泌TNF、蛋白水解酶、IFN及一氧化氮(NO)等細(xì)胞毒性分子，直接殺傷腫瘤細(xì)胞；④非特異性吞噬和殺傷腫瘤細(xì)胞；⑤腫瘤抗原激活T細(xì)胞，后者釋放特異性巨噬細(xì)胞武裝因子(SMAF)，激活MQ特異性殺傷腫瘤；⑥巨噬細(xì)胞的抗原提呈作用也參與T、B細(xì)胞的特異性抗腫瘤免疫應(yīng)答。樹突狀細(xì)胞(DC)二、抗腫瘤的體液免疫機(jī)制補體的溶細(xì)胞效應(yīng)抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒效應(yīng)抗體的免疫調(diào)理作用抗體封閉腫瘤細(xì)胞表面某些受體抗體干擾腫瘤細(xì)胞黏附作用第三節(jié)腫瘤免疫學(xué)檢驗一、腫瘤標(biāo)志物(一)腫瘤標(biāo)志物的概述腫瘤標(biāo)志物的定義腫瘤標(biāo)志物(TM)是指在腫瘤的發(fā)生和增殖過程中，由腫瘤細(xì)胞本身所產(chǎn)生的或者是由機(jī)體對腫瘤細(xì)胞反應(yīng)而產(chǎn)生的，反映腫瘤存在和生長的一類物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、激素、酶(同工酶)、多胺及癌基因產(chǎn)物等。腫瘤抗原可以是腫瘤標(biāo)志物，但腫瘤標(biāo)志物不一定是腫瘤抗原。理想的腫瘤標(biāo)志物應(yīng)具有：①靈敏度高，用于早期發(fā)現(xiàn)，早期診斷；②特異性好，僅腫瘤患者為陽性;③具有器官特異性，能對腫瘤進(jìn)行定位；④與病情嚴(yán)重程度、腫瘤大小或分期有關(guān)；⑤腫瘤標(biāo)志物濃度增高或降低與治療效果密切相關(guān)；⑥腫瘤治療后腫瘤標(biāo)志物濃度降低，腫瘤復(fù)發(fā)時明顯升高；⑦預(yù)測腫瘤的預(yù)后，即腫瘤標(biāo)志物濃度越高，預(yù)后越差，反之亦然。腫瘤標(biāo)志物的分類胚胎抗原類：如AFP、CEA等。糖鏈抗原類：如CA125、CA15-3、CA19-9等。激素類：如小細(xì)胞肺癌可分泌促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)，患甲狀腺髓樣癌時降鈣素升高，患絨毛膜細(xì)胞癌時hCG明顯升高。酶和同工酶類：如患肝癌時GGT升高，患前列腺癌時PAP升高等。蛋白質(zhì)類：B2微球蛋白、鐵蛋白等在腫瘤發(fā)生時會升高；多發(fā)性骨髓瘤時本-周蛋白陽性，是臨床常用的腫瘤標(biāo)志物。癌基因產(chǎn)物類：癌基因表達(dá)的蛋白可作為腫瘤標(biāo)志物，如ras基因蛋白、myc基因蛋白、p53抑癌基因蛋白等。影響血液和其他體液中腫瘤標(biāo)志物濃度的因素腫瘤的大小和腫瘤細(xì)胞的數(shù)目。(2)腫瘤細(xì)胞合成和分泌腫瘤標(biāo)志物的速度。(3)腫瘤組織的血液供應(yīng)好壞。(4)腫瘤細(xì)胞是否有壞死和壞死的程度。(5)腫瘤細(xì)胞的分化程度和腫瘤的分期。(6)腫瘤細(xì)胞是否表達(dá)和合成腫瘤標(biāo)志物。(7)腫瘤標(biāo)志物在體內(nèi)的降解和排泄速度。腫瘤標(biāo)志物的臨床應(yīng)用高危人群的篩查。腫瘤的輔助診斷：如AFP對肝癌、PSA對前列腺癌、hCG對絨毛膜細(xì)胞癌、本-周蛋白對多發(fā)性骨髓瘤的診斷有重要參考價值。腫瘤治療效果的評價腫瘤復(fù)發(fā)的監(jiān)測和預(yù)后判斷(二)常見腫瘤標(biāo)志物胚胎抗原類腫瘤標(biāo)志物甲胎蛋白(AFP):胎兒期產(chǎn)生，岀生后逐漸消失，成人血清中含量極低，參考值V20ug/L。AFP含量明顯升高見于：原發(fā)性肝癌，常＞300ug/L病毒性肝炎與肝硬化，一般在300|jg/L以下；生殖系統(tǒng)腫瘤和胚胎性腫瘤，如睪丸癌、畸胎瘤等；妊娠：婦女妊娠3個月后，血清AFP含量開始升高，7?8個月達(dá)到高峰，一般在400pg/L以下，分娩后3周恢復(fù)正常。若孕婦血清中AFP異常升高，應(yīng)考慮有胎兒神經(jīng)管缺損畸形的可能性。癌胚抗原(CEA):主要存在于成人癌組織以及胎兒的胃腸管組織中。正常情況下，血清CEAV5.0Mg/L。血清CEA升高主要見于：①結(jié)腸癌、直腸癌、胰腺癌、肺癌、乳腺癌、胃癌以及轉(zhuǎn)移性肝癌等；②腸道息肉、憩室炎、結(jié)腸炎、肝硬化、肝炎、胰腺炎和肺部疾病等也可有不同程度的升高，但陽性的百分率較低；③某些吸煙者中略有升高。糖鏈抗原類腫瘤標(biāo)志物癌抗原15-3(CA15-3):是一種乳腺癌相關(guān)抗原，參考值V28kU/L。對乳腺癌的診斷和術(shù)后隨訪監(jiān)察有一定的價值。血清CA15-3升高主要見于：①乳腺癌：但早期陽性率較低，轉(zhuǎn)移性乳腺癌陽性率可達(dá)80%；②其他惡性腫瘤：如肺癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、卵巢癌、子宮頸癌、原發(fā)性肝癌等；③肝臟、胃腸道、肺、乳腺、卵巢等非惡性腫瘤疾?。宏栃月瘦^低。CA125：存在于上皮性卵巢癌組織和患者的血清中，參考值V35kU/L。血清CA125升高主要見于：①卵巢癌。手術(shù)和化療有效者CA125水平很快下降，若有復(fù)發(fā)，CA125升高可先于臨床癥狀出現(xiàn)。因此CA125是觀察療效、判斷有無復(fù)發(fā)的良好指標(biāo)。②其他非卵巢惡性腫瘤及非惡性腫瘤，如子宮內(nèi)膜異位癥、盆腔炎等也有一定的陽性率。③妊娠早期，CA125有升高。CA19-9：與胰腺癌、膽囊癌、結(jié)腸癌和胃癌相關(guān)的腫瘤標(biāo)志物，又稱胃腸癌相關(guān)抗原。胚胎期產(chǎn)生，正常人體組織中含量甚微。參考值V37kU/L。血清CA19-9升高主要見于：①胰腺癌、膽囊癌、膽管壺腹癌，明顯升高，尤其是胰腺癌晚期患者，血清CA19-9濃度可達(dá)40萬kU/L；②胃癌陽性率約為50%，結(jié)腸癌陽性率約為60%；③急性胰腺炎、肝硬化、肝炎等疾病，也有升高。酶類腫瘤標(biāo)志物(1)前列腺特異性抗原(PSA):在前列腺癌時，血清中PSA含量升高。正常人血清內(nèi)含量極微。臨床上測定的總PSA(t-PSA)，包括血清中f-PSA和c-PSA。參考值：血清t-PSAV4.0pg/L,f-PSAV0.8pg/L,f-PSA/t-PSA＞25%。血清PSA升高見于：①前列腺癌，但部分前列腺癌患者不升高；②前列腺肥大，前列腺炎和泌尿生殖系統(tǒng)的疾病，也可見血清PSA水平升高。故當(dāng)PSA在4.0?10.0pg/L的灰區(qū)時，若t-PSA、f-PSA同時升高，而且f-PSA/t-PSA比值降低＜10%時，則要考慮前列腺癌可能。(2)神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE):此酶在正常人腦組織中含量最高，起源于神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞的腫瘤組織也有異常表達(dá)。也存在于正常紅細(xì)胞中，標(biāo)本溶血會影響測定結(jié)果，故采血時要避免溶血。參考值＜15pg/L。血清NSE升高見于：①小細(xì)胞肺癌(SCLC)，患者NSE水平明顯高于非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)；②神經(jīng)母細(xì)胞瘤，患者NSE水平異常增高；③神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞腫瘤，血清NSE也可增高。NSE也存在于正常紅細(xì)胞中，標(biāo)本溶血會影響測定結(jié)果，因此采血時要特別注意避免溶血。a-L-巖藻糖苷酶測定(AFU):廣泛分布于人體各種細(xì)胞的溶酶體內(nèi)以及血液和體液中，參考值＜420pmol/L。血清AFU升高見于：①原發(fā)性肝癌，尤其小肝癌患者明顯升高，AFU活性與AFP濃度無相關(guān)性。但兩者聯(lián)合檢測有較好的互補作用。②其他惡性腫瘤、慢性肝炎、肝硬化患者也可有部分病例升高。③妊娠期間,AFU升高，分娩后迅速下降。激素類腫瘤標(biāo)志物人絨毛膜促性腺激素(hCG):由胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞分泌，受孕后9?13天即明顯升高，是監(jiān)測早孕的重要指標(biāo)。參考值上限為5IU/L。血清hCG升高見于：①滋養(yǎng)層腫瘤和生殖細(xì)胞腫瘤，如葡萄胎、絨毛膜細(xì)胞癌、精原細(xì)胞睪丸癌等。②其他惡性腫瘤，如乳腺癌、胃腸道癌、肺癌、胰腺癌等也可見升高，但百分率較低。③良性疾病，如卵巢囊腫、子宮內(nèi)膜異位癥、肝硬化等hCG也可見增高。降鈣素(CT):參考值V100ng/L。血清降鈣素升高見于：①甲狀腺髓樣癌，其他腫瘤如肺癌、乳腺癌、胰腺癌等也見增高：②腎功能衰竭患者降鈣素常升高。由于降鈣素在血液中的半衰期短，約為10min,樣本收集后應(yīng)及時處理，冷凍保存。蛋白質(zhì)類腫瘤標(biāo)志物B2-微球蛋白(B2M):所有的有核細(xì)胞都有B2M，特別是淋巴細(xì)胞表面尤為豐富。參考值：血清＜2.4mg/L:尿＜320pg/L。血清B2-M升高見于：①惡性腫瘤，如肝癌、肺癌、胃癌等，血清B2M明顯升高，尿中B2M也可增高；②腎臟疾病尿中B2M升高；③腎移植排斥反應(yīng)時，尿中B2M升高；④免疫性疾病，如艾滋病等，血清中B2M升高。鐵蛋白(Fer):是體內(nèi)含鐵最豐富的蛋白，主要在肝臟合成，其量的多少是判斷體內(nèi)是否缺鐵的敏感指標(biāo)。還與腫瘤有關(guān)。血清參考值：男性15?200pg/L:女性12?150pg/L。血清鐵蛋白升高見于：①各種惡性腫瘤，如白血病、淋巴瘤等及乳腺癌復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移時；②各種炎癥感染、急性心肌梗死、反復(fù)輸血等情況，血液內(nèi)鐵蛋白增加；肝硬化、肝壞死及其他慢性肝病由于組織內(nèi)鐵蛋白釋放增加，血液內(nèi)鐵蛋白也增加。③當(dāng)鐵蛋白＜12pg/L時即可診斷為缺鐵，隱性缺鐵時，一般生化指標(biāo)往往正常，而鐵蛋白已出現(xiàn)降低，因此鐵蛋白也是診斷隱性缺鐵性貧血的可靠指標(biāo)。腫瘤標(biāo)志物檢測的注意事項標(biāo)本釆集血液標(biāo)本的正確采集和保存是腫瘤標(biāo)志物測定結(jié)果準(zhǔn)確的重要保證。腫瘤標(biāo)志物檢測的干擾因素（1）攜帶污染對檢測結(jié)果的影響。（2）“鉤狀效應(yīng)”對檢測結(jié)果的影響。（3）嗜異性抗體對檢測結(jié)果的影響。（四）腫瘤標(biāo)志物的聯(lián)合應(yīng)用一種腫瘤可分泌多種腫瘤標(biāo)志物，而不同的腫瘤或同種腫瘤的不同組織類型可有相同的腫瘤標(biāo)志物而且在不同的腫瘤患者體內(nèi)，腫瘤標(biāo)志物的質(zhì)和量變化也較大。因此，聯(lián)合檢測多種腫瘤標(biāo)志物有利于提高檢出的陽性率。二、腫瘤患者免疫功能狀態(tài)的檢測及臨床意義腫瘤患者的免疫功能測定對了解病情、評價療效、判斷腫瘤的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后有重要價值。一般而言,免疫功能正常者預(yù)后較好；晚期腫瘤或已有廣泛轉(zhuǎn)移者其免疫功能常明顯降低；白血病緩解期發(fā)生免疫功能驟然降