恶性肿瘤生物治疗及临床应用课件.ppt
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- 恶性肿瘤 生物 治疗 临床 应用 课件
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1、恶性肿瘤生物治疗的临床应用恶性肿瘤生物治疗的临床应用李玉升李玉升中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院中国医学科学院中国协和医科大学肿瘤医院 癌与免疫癌与免疫 年,年,发现一种小鼠,切除皮肤肉瘤后,再次种植原肿发现一种小鼠,切除皮肤肉瘤后,再次种植原肿瘤不再生长,提示肿瘤抗原刺激宿主可产生免疫反应。瘤不再生长,提示肿瘤抗原刺激宿主可产生免疫反应。年代,提出年代,提出“”,并用治愈某些肿瘤。,并用治愈某些肿瘤。近年来免疫学的主要进展是发现细胞识别抗原而非抗近年来免疫学的主要进展是发现细胞识别抗原而非抗体,体,细胞含有受体;动物试验发现向肿瘤细胞内转入细胞含有受体;动物试验发现向肿瘤细胞内转入 基
2、因可治愈某些免疫原性很弱的肿瘤,这个过程需要基因可治愈某些免疫原性很弱的肿瘤,这个过程需要共刺激分子与细胞表面的相结合。共刺激分子与细胞表面的相结合。癌与免疫癌与免疫 约的肿瘤病人发生迟发行过敏反应;约的肿瘤病人发生迟发行过敏反应;有报告,大肠癌应用自身瘤苗后,病人出现迟有报告,大肠癌应用自身瘤苗后,病人出现迟发性过敏反应,这些病人的肿瘤复发率为,对发性过敏反应,这些病人的肿瘤复发率为,对照组复发率。照组复发率。癌生物治疗的基本原理癌生物治疗的基本原理 生物治疗作为癌治疗方法的一种,主要是通过设法刺激机体的免疫防御机制。免疫系统在发育过程中可监视并排除“非己”的分子或病原微生物,而不与自身组织
3、起反应。免疫系统不同于其他大多数组织系统,其细胞之间缺乏固定的联系,而是在循环系统和淋巴系统内外自由循环。免疫反应由淋巴细胞、单核细胞、巨噬细胞、嗜碱性细胞、嗜酸性细胞、树突细胞、上皮细胞和体内许多细他细胞参与完成。免疫细胞主要分泌抗体和细胞因子。对抗原抗体反应和作用于免疫系统内外的多种不同靶细胞的细胞因子的深入研究,为癌的免疫治疗提供了新的可能性。免疫系统有关细胞免疫系统有关细胞 发挥免疫功能的主要细胞是淋巴细胞,约占血液白细胞总量的,按其发育和功能不同,可分为个只要类型:细胞、细胞和裸细胞。通常用单克隆抗体分析细胞表面分子。不同抗体可检测不同类型白细胞。有些抗原为不同的靶细胞所共有,有些抗
4、原为不同靶细胞所特有。分化群()通常用来描述白细胞表面的不同成分。与肿瘤免疫有关的细胞与肿瘤免疫有关的细胞 胸腺来源的淋巴细胞或称淋巴细胞,都是细胞,通过细胞受胸腺来源的淋巴细胞或称淋巴细胞,都是细胞,通过细胞受体()识别抗原,与免疫球蛋白相似,受体也具有特异性。细胞体()识别抗原,与免疫球蛋白相似,受体也具有特异性。细胞又可以分为两大类:能够直接进行细胞杀伤的又可以分为两大类:能够直接进行细胞杀伤的 细胞毒性细胞(),细胞毒性细胞(),与产生细胞因子的辅助淋巴细胞()。与产生细胞因子的辅助淋巴细胞()。细胞与在细胞表面表达人白细胞抗原()类分子的靶细胞相细胞与在细胞表面表达人白细胞抗原()类
5、分子的靶细胞相互作用。所有细胞都普遍表达互作用。所有细胞都普遍表达 类分子,是一种由个氨基酸构成的类分子,是一种由个氨基酸构成的短肽,由自身蛋白或病毒蛋白降解而来。细胞的复合物特异地识短肽,由自身蛋白或病毒蛋白降解而来。细胞的复合物特异地识别单肽复合物,并与一系列复杂的辅助分子祥和作用有关的二级别单肽复合物,并与一系列复杂的辅助分子祥和作用有关的二级信号一起,通过颗粒胞吐现象激发对细胞的破坏过程,这个过程信号一起,通过颗粒胞吐现象激发对细胞的破坏过程,这个过程涉及溶细胞素()即穿孔素()和颗粒酶()(含有丝氨酸蛋白涉及溶细胞素()即穿孔素()和颗粒酶()(含有丝氨酸蛋白酶的颗粒)的释放,导致靶
6、细胞调亡。酶的颗粒)的释放,导致靶细胞调亡。与肿瘤免疫有关的细胞与肿瘤免疫有关的细胞 细胞与特异性的抗原提呈细胞()如巨噬细胞、树突状细胞细胞与特异性的抗原提呈细胞()如巨噬细胞、树突状细胞以及表达以及表达 类分子的淋巴细胞相互作用。类分子的淋巴细胞相互作用。类分子是具有个氨基酸类分子是具有个氨基酸的长肽,由细胞摄取与加工外源性蛋白而来。()细胞的特异性的长肽,由细胞摄取与加工外源性蛋白而来。()细胞的特异性细胞受体被活化后,细胞就开始产生细胞因子,以增强细胞抗体细胞受体被活化后,细胞就开始产生细胞因子,以增强细胞抗体的产生、支持细胞应答及激活其他免疫细胞。基于细胞因子产生的产生、支持细胞应答
7、及激活其他免疫细胞。基于细胞因子产生的方式和刺激他们的抗原以及它们所支持的免疫应答,辅助细胞的方式和刺激他们的抗原以及它们所支持的免疫应答,辅助细胞可以进一步分为两个亚类:细胞促进细胞毒性细胞应答、迟发超可以进一步分为两个亚类:细胞促进细胞毒性细胞应答、迟发超敏反应以及通过分泌白介素()、干扰素()及肿瘤坏死因子()敏反应以及通过分泌白介素()、干扰素()及肿瘤坏死因子()而激活巨噬细胞;细胞支持细胞应答,并通过分泌、与,支持、而激活巨噬细胞;细胞支持细胞应答,并通过分泌、与,支持、与的产生。这两个亚类的()细胞都产生、和例细胞巨噬细胞及与的产生。这两个亚类的()细胞都产生、和例细胞巨噬细胞及
8、落刺激因子()。细胞通常接受病毒和细菌等感染因素的刺激。落刺激因子()。细胞通常接受病毒和细菌等感染因素的刺激。而细胞对过敏源和寄生虫发生反应。而细胞对过敏源和寄生虫发生反应。与肿瘤免疫有关的细胞与肿瘤免疫有关的细胞 自然杀伤细胞自然杀伤细胞()是一些大颗粒细胞毒性淋巴细胞,与是一些大颗粒细胞毒性淋巴细胞,与、淋巴、淋巴细胞明显不同。细胞明显不同。细胞参与宿主的第一线防御,是非特异性的,这细胞参与宿主的第一线防御,是非特异性的,这些细胞是些细胞是()细胞,不表达()细胞,不表达 细胞受体。细胞受体。细胞表达促进细胞粘附细胞表达促进细胞粘附和免疫球蛋白受体(和免疫球蛋白受体()的)的 分子。分子
9、。细胞参与抗体依赖性细胞介导细胞参与抗体依赖性细胞介导的细胞毒性的细胞毒性(),细胞不是靶细胞特异性的,但是通过目前尚未明细胞不是靶细胞特异性的,但是通过目前尚未明确的作用机制,显示靶细胞选择性。确的作用机制,显示靶细胞选择性。细胞对肿瘤细胞和病毒感染细胞对肿瘤细胞和病毒感染细胞的细胞毒性明显超过对正常细胞的细胞毒性。细胞的细胞毒性明显超过对正常细胞的细胞毒性。具有重要作用的免疫细胞还有网状内皮细胞、单核细胞和巨噬具有重要作用的免疫细胞还有网状内皮细胞、单核细胞和巨噬细胞。单核细胞长期生存于循环系统,进入组织中后就变成了巨细胞。单核细胞长期生存于循环系统,进入组织中后就变成了巨噬细胞。巨噬细胞
10、不仅具有各类生理保护功能,还具有抗原加工噬细胞。巨噬细胞不仅具有各类生理保护功能,还具有抗原加工和呈递作用,把外周血中的抗原信息带入免疫组织中。和呈递作用,把外周血中的抗原信息带入免疫组织中。引起细胞破坏的免疫效应机制引起细胞破坏的免疫效应机制 抗体与补体结合可导致细胞破坏,或者发挥调理素的作用,促进巨噬细胞的吞噬作用。免疫细胞与靶细胞直接作用可引起靶细胞溶解。(细胞毒淋巴细胞)从粘附靶细胞到使之开始溶解只需数分钟。细胞可溶解某些类型的培养靶细胞,但不能杀灭新鲜的肿瘤细胞,但其作为抗肿瘤效应细胞的生理机制尚不清楚。经孵育而获得的淋巴细胞称为细胞,可溶解多种恶性细胞,对正常细胞无作用。活化的巨噬
11、细胞可识别、溶解肿瘤细胞。免疫细胞分泌的许多细胞因子可对组织产生毒性作用。肿瘤免疫细胞肿瘤免疫细胞 细胞通过类抗原识别,然后分泌各种细胞因子如细胞通过类抗原识别,然后分泌各种细胞因子如;通过类抗原识别,直接溶解靶细胞,或改变其肽的表通过类抗原识别,直接溶解靶细胞,或改变其肽的表达,区别与主要为和分子的表达,与类形成的复合物;达,区别与主要为和分子的表达,与类形成的复合物;包括树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞、激活的细胞;包括树突状细胞、单核细胞、巨噬细胞、激活的细胞;细胞在外周血中为淋巴细胞,由细胞释放的活化。细胞在外周血中为淋巴细胞,由细胞释放的活化。生物治疗在恶性肿瘤治疗中的地位生物治疗在恶
12、性肿瘤治疗中的地位.手术治疗仍是当前根治恶性肿瘤最有效、最重手术治疗仍是当前根治恶性肿瘤最有效、最重要的治疗方法;要的治疗方法;.早期诊断率低、根治性切除率低、术后复发转早期诊断率低、根治性切除率低、术后复发转移率高、移率高、年存活率低是我国目前肿瘤治疗的特年存活率低是我国目前肿瘤治疗的特点;点;.即使是早期病变,不少肿瘤仍有较高的转移率即使是早期病变,不少肿瘤仍有较高的转移率(早期胃癌淋巴结转移率期恶性黑色素瘤复发(早期胃癌淋巴结转移率期恶性黑色素瘤复发转移率);转移率);.放射治疗和化疗对多种晚期恶性肿瘤均有较高放射治疗和化疗对多种晚期恶性肿瘤均有较高的近期有效率的近期有效率,但对存活改善
13、不满意但对存活改善不满意;.有效的生物治疗联合手术、放疗和化疗可提高有效的生物治疗联合手术、放疗和化疗可提高部分肿瘤治愈率、延长存活、改善。部分肿瘤治愈率、延长存活、改善。恶性肿瘤的生物化学治疗恶性肿瘤的生物化学治疗 恶性肿瘤的生物化学治疗是根据不同肿瘤患者的具体情况,有计划、合理地应用生物反应调节剂和抗肿瘤药物,以达到提高治愈率和改善存活的目的。生物反应调节剂对多种肿瘤具有明显的直接或间接的抗肿瘤活性,与多种化疗药物有协同作用或疗效相加作用,二者合用在维持肿瘤患者的长期存活方面具有独到之处。生物反应调节剂生物反应调节剂()的概念的概念一种物质要具备以下条件之一就可称为一种物质要具备以下条件之
14、一就可称为:.直接增加机体抗肿瘤作用直接增加机体抗肿瘤作用;如细胞因子等如细胞因子等.通过减少抑制性机制间接增强机体对肿瘤的免通过减少抑制性机制间接增强机体对肿瘤的免疫反应疫反应;.增强机体对细胞毒物质造成损伤的耐受性增强机体对细胞毒物质造成损伤的耐受性;.增强肿瘤细胞的免疫原性增强肿瘤细胞的免疫原性,使之对免疫杀伤或细使之对免疫杀伤或细胞毒药物更敏感胞毒药物更敏感;.预防或逆转细胞转化等预防或逆转细胞转化等.()生物反应调节剂的种类生物反应调节剂的种类.细胞因子等;细胞因子等;.抗肿瘤细胞和造血干细胞:细胞,细胞,细胞,抗肿瘤细胞和造血干细胞:细胞,细胞,细胞,骨髓干细胞,外周血和脐带血干细
15、胞;骨髓干细胞,外周血和脐带血干细胞;.抗体抗体:抗肿瘤单抗抗肿瘤单抗,抗细胞表面标记抗体抗细胞表面标记抗体;.基因治疗基因治疗;.肿瘤疫苗肿瘤疫苗;.抗血管生成类抗血管生成类;.细胞分化诱导剂细胞分化诱导剂;.酶及抑制剂酶及抑制剂;.某些菌类及其有效成分某些菌类及其有效成分:卡介苗卡介苗,短小棒状杆菌短小棒状杆菌,链链球菌球菌(),济南假单胞菌等。,济南假单胞菌等。细胞因子及其受体细胞因子及其受体 干扰素及其受体:型型干扰素及其受体:型型;及其受体:由活化的细胞分泌,可活化及其受体:由活化的细胞分泌,可活化,单核和巨单核和巨噬细胞,细胞被活化后具有细胞溶解作用,并分泌噬细胞,细胞被活化后具有
16、细胞溶解作用,并分泌;及其受体:诱导巨噬细胞、单核细胞和粒细胞增殖,及其受体:诱导巨噬细胞、单核细胞和粒细胞增殖,提高他们的吞噬作用和作用,还可增加树突状细胞提高他们的吞噬作用和作用,还可增加树突状细胞的抗原提呈作用;的抗原提呈作用;及其受体:由活化的单核、树突状细胞核嗜中性及其受体:由活化的单核、树突状细胞核嗜中性粒细胞分泌,影响细胞反应,刺激细胞产生粒细胞分泌,影响细胞反应,刺激细胞产生.癌免疫治疗的分类癌免疫治疗的分类分类分类 举例举例主动免疫治疗主动免疫治疗 非特异性非特异性 免疫佐剂如免疫佐剂如、左旋咪唑、干扰素、左旋咪唑、干扰素、特异性特异性 肿瘤疫苗肿瘤疫苗被动免疫治疗被动免疫治
17、疗 抗体抗体 单克隆抗体、多克隆抗体与毒素或放射性物质交联单克隆抗体、多克隆抗体与毒素或放射性物质交联 细胞细胞 、细胞、细胞 间接治疗间接治疗 去除或阻断细胞因子,抑制生长因子血管生长因子去除或阻断细胞因子,抑制生长因子血管生长因子细胞因子干扰素细胞因子干扰素()主要作用:主要作用:.直接抗病毒直接抗病毒;.增强肿瘤细胞组织相容性抗原增强肿瘤细胞组织相容性抗原()和肿瘤相和肿瘤相关抗原关抗原()的表达的表达;.增强细胞的细胞毒作用;增强细胞的细胞毒作用;.增强抗体依赖性细胞的细胞毒增强抗体依赖性细胞的细胞毒()作用;作用;.直接抗细胞增殖和抗血管生成作用等直接抗细胞增殖和抗血管生成作用等.的
18、有效病种的有效病种 血液肿瘤血液肿瘤:毛细胞白血病毛细胞白血病,慢粒慢粒,低度恶性低度恶性淋巴瘤淋巴瘤,多发性骨髓瘤多发性骨髓瘤;实体瘤实体瘤:恶性黑色素瘤恶性黑色素瘤,肾癌肾癌肉瘤肉瘤;内分泌性胰腺肿瘤内分泌性胰腺肿瘤;类癌类癌.来自单核、巨噬、内皮细胞等,具有抗早期感染作用;来自单核、巨噬、内皮细胞等,具有抗早期感染作用;活化的细胞;调节活化的细胞;调节,单核细胞的分化;单核细胞的分化;细胞,角质细胞,上皮细胞,为多功能造血因子;细胞,角质细胞,上皮细胞,为多功能造血因子;细胞,某些细胞,促进细胞的分化;细胞,某些细胞,促进细胞的分化;细胞,细胞,促进嗜酸细胞成熟、活化和趋化;细胞,细胞,
19、促进嗜酸细胞成熟、活化和趋化;、内皮、单和和成细胞,促进细胞分化,巨噬成熟;、内皮、单和和成细胞,促进细胞分化,巨噬成熟;.细胞因子细胞因子白细胞介素白细胞介素 和和 代表了辅助细胞产生的主要细细胞因子代表了辅助细胞产生的主要细细胞因子;在细胞的生长和成熟中起着关键性作用在细胞的生长和成熟中起着关键性作用;具有多种生物学功能具有多种生物学功能:诱导抗原刺激的细胞增诱导抗原刺激的细胞增殖殖,增强限制性抗原特异性细胞的细胞毒作用增强限制性抗原特异性细胞的细胞毒作用,诱导大颗粒淋巴细胞细胞的非限制性细胞活性诱导大颗粒淋巴细胞细胞的非限制性细胞活性,对其他细胞因子的诱导作用等对其他细胞因子的诱导作用等
20、.细胞因子细胞因子造血生长因子造血生长因子 目前美国批准正式用于临床的只有三种目前美国批准正式用于临床的只有三种;和的适应征和的适应征:预防化疗引起骨髓抑制的感染预防化疗引起骨髓抑制的感染,治治疗严重粒细胞减少症疗严重粒细胞减少症,动员外周血祖细胞动员外周血祖细胞,促进促进自体骨髓移植的恢复自体骨髓移植的恢复;主要用于治疗癌症或艾滋病的贫血主要用于治疗癌症或艾滋病的贫血;主要用于化疗引起的血小板减少症;主要用于化疗引起的血小板减少症;用于动员外周血祖细胞。用于动员外周血祖细胞。过继性细胞免疫治疗过继性细胞免疫治疗 细胞:采用癌症病人自身的淋巴细胞细胞:采用癌症病人自身的淋巴细胞,经与共同培养后
21、经与共同培养后回输给病人。因其疗效并不优于单用回输给病人。因其疗效并不优于单用,而且在花费效益而且在花费效益比率上无优势,目前已不用;比率上无优势,目前已不用;疗法:采集病人血液、胸水或腹水中的淋巴细胞,加疗法:采集病人血液、胸水或腹水中的淋巴细胞,加 与肿瘤细胞一起反复培养。由于可来源于或的细胞,与肿瘤细胞一起反复培养。由于可来源于或的细胞,因而其临床疗效不肯定。因而其临床疗效不肯定。疗法:从病人被取出的肿瘤组织中提取浸润的淋巴细疗法:从病人被取出的肿瘤组织中提取浸润的淋巴细胞,经抗体刺激,在低浓度的中扩增,然后回输给病胞,经抗体刺激,在低浓度的中扩增,然后回输给病人。细胞具有肿瘤特异性杀伤
22、活性,但由于其非均一人。细胞具有肿瘤特异性杀伤活性,但由于其非均一性增殖,疗效可重复性差、需要新鲜肿瘤组织和长时性增殖,疗效可重复性差、需要新鲜肿瘤组织和长时间培养,广泛临床应用还仍需时日;间培养,广泛临床应用还仍需时日;细胞:肿瘤特异性介于和之间,如细胞。细胞:肿瘤特异性介于和之间,如细胞。过继性免疫疗法存在的问题过继性免疫疗法存在的问题1.肿瘤抗原表达弱分子消失肿瘤抗原表达弱分子消失;2.肿瘤细胞的不均一性肿瘤细胞的不均一性;3.培养细胞本身的抗肿瘤作用差培养细胞本身的抗肿瘤作用差;4.带瘤病人的免疫功能受抑带瘤病人的免疫功能受抑:5.介导的免疫应答低下介导的免疫应答低下6.使分化障碍使分
23、化障碍7.抑制上表达和分泌抑制上表达和分泌8.使分泌受抑使分泌受抑9.输注的细胞向肿瘤组织的聚集性弱输注的细胞向肿瘤组织的聚集性弱;10.缺乏评价免疫疗法疗效的标准方法缺乏评价免疫疗法疗效的标准方法.肿瘤疫苗肿瘤疫苗 目的:克服肿瘤产物造成的免疫抑制状目的:克服肿瘤产物造成的免疫抑制状态;刺激特异性免疫杀灭肿瘤细胞;增态;刺激特异性免疫杀灭肿瘤细胞;增强肿瘤相关抗原的免疫原性。如强肿瘤相关抗原的免疫原性。如 神经节苷脂类黑色素瘤疫苗;神经节苷脂类黑色素瘤疫苗;肿瘤基因疫苗:诱导产生肿瘤特异性抗肿瘤基因疫苗:诱导产生肿瘤特异性抗体和细胞体和细胞 基因疫苗,基因疫苗基因疫苗,基因疫苗代表性肿瘤瘤苗
24、代表性肿瘤瘤苗 非限定性抗原非限定性抗原 限定性抗原限定性抗原黑色素瘤黑色素瘤 完整黑瘤细胞完整黑瘤细胞 自身黑瘤细胞自身黑瘤细胞 抗非典型性单抗抗非典型性单抗 黑瘤细胞溶解瘤苗黑瘤细胞溶解瘤苗 基因调节自身细胞基因调节自身细胞 免疫源多肽基因免疫源多肽基因大肠癌大肠癌 完整的自身癌细胞完整的自身癌细胞 瘤苗基因,瘤苗基因,抗基因型瘤苗抗基因型瘤苗肾癌肾癌 完整的自身癌细胞完整的自身癌细胞 转染的自身癌细胞转染的自身癌细胞前列腺癌前列腺癌 刺激的自身癌细胞刺激的自身癌细胞 肽加树突状细胞肽加树突状细胞 用于激素耐药者用于激素耐药者乳腺癌乳腺癌 病毒调节的自身癌细胞病毒调节的自身癌细胞 刺激细胞
25、对刺激细胞对 起反应起反应 刺激细胞对起反应刺激细胞对起反应单克隆抗体单克隆抗体 诊断:诊断:用于产粘蛋白腺癌细胞如结肠用于产粘蛋白腺癌细胞如结肠癌、卵巢癌等;抗癌、卵巢癌等;抗术前应用以指导手术前应用以指导手术术;治疗:美国曾经批准种非抗肿瘤单抗:治疗:美国曾经批准种非抗肿瘤单抗:鼠单抗鼠单抗,用于器官移植;抗血小板上的用于器官移植;抗血小板上的 糖糖蛋白受体的人鼠嵌合单抗,用于冠状动蛋白受体的人鼠嵌合单抗,用于冠状动脉成形术和动脉粥样硬化切除术后的高脉成形术和动脉粥样硬化切除术后的高凝状态凝状态单克隆抗体单克隆抗体 美罗华(美罗华()年起用于年起用于()化疗失败的滤泡性化疗失败的滤泡性淋巴
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