医学精品课件:2-肿瘤与免疫-抗原.pptx
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- 医学 精品 课件 肿瘤 免疫 抗原
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1、肿瘤抗原的研究简史肿瘤抗原的研究简史肿瘤抗原的免疫生物学特性肿瘤抗原的免疫生物学特性肿瘤抗原的分类和特征肿瘤抗原的分类和特征鉴定肿瘤抗原的方法鉴定肿瘤抗原的方法肿瘤抗原的研究简史肿瘤抗原的研究简史Tumour antigens recognized by T lymphocytes:at the core of cancer immunotherapy.NATURE REVIEWS|CANCER VOLUME 14|FEBRUARY 2014 肿瘤抗原的免疫生物学特性肿瘤抗原的免疫生物学特性一、一、肿瘤抗原产生的分子机制肿瘤抗原产生的分子机制二、二、肿瘤抗原的理化性质和分布肿瘤抗原的理化性质和
2、分布 三、三、肿瘤抗原的免疫学特点肿瘤抗原的免疫学特点 四、四、肿瘤抗原在肿瘤发生中的作用肿瘤抗原在肿瘤发生中的作用 五、五、T T、B B细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原 基因突变基因突变、融合、融合或截短等基因重排表达产物或截短等基因重排表达产物 细胞细胞癌变过程中产生新癌变过程中产生新的、异常的蛋白或多肽分子的、异常的蛋白或多肽分子致瘤病毒的相关表达蛋白致瘤病毒的相关表达蛋白细胞细胞蛋白异常糖基化蛋白异常糖基化组织结构改变、导致隐蔽的抗原组织结构改变、导致隐蔽的抗原表位暴露表位暴露多种多种膜蛋白分子的异常聚集膜蛋白分子的异常聚集胚胎抗原、分化抗原或癌基因相关蛋白的胚胎抗原、分化抗原或
3、癌基因相关蛋白的异常高表达异常高表达一、肿瘤抗原一、肿瘤抗原产生的分子机制产生的分子机制 肿瘤抗原是细胞恶性转化过程中出现异常的表肿瘤抗原是细胞恶性转化过程中出现异常的表达蛋白和多肽分子总称。达蛋白和多肽分子总称。二、肿瘤抗原的理化性质和分布二、肿瘤抗原的理化性质和分布 肿瘤抗原的肿瘤抗原的化学性质大多属蛋白质(糖蛋化学性质大多属蛋白质(糖蛋白)和多肽分子,在肿瘤细胞中呈异质性和不稳白)和多肽分子,在肿瘤细胞中呈异质性和不稳定表达,某些抗原具有特定的生物学功能。定表达,某些抗原具有特定的生物学功能。肿瘤抗原肿瘤抗原可分布于细胞膜、细胞浆、细胞可分布于细胞膜、细胞浆、细胞核和血清中等,大多数已知
4、的肿瘤抗原存在于细核和血清中等,大多数已知的肿瘤抗原存在于细胞膜表面和血清中胞膜表面和血清中,并可通过多种免疫生物学技并可通过多种免疫生物学技术分别从组织、细胞和血清等中抗原定量和定性术分别从组织、细胞和血清等中抗原定量和定性测定,并可应用于肿瘤致瘤机制的研究以及肿瘤测定,并可应用于肿瘤致瘤机制的研究以及肿瘤的辅助诊断和靶向治疗。的辅助诊断和靶向治疗。Some tumor associated-antigen under examination as potential targets for monoclonal antibody therapy举例和常规检测方法举例和常规检测方法酶联免疫技
5、术Direct and indirect immunofluorescenceimmunofluorescence staining staining of membrane antigen免疫荧光技术Separation of fluorochrome-labeled cells with the fluorescence-activated cell sorter(FACS)Conventional histology of a biopsy of this tumor(1)showed a sheet of undifferentiated tumor cells which could
6、 not be identified.When the tumor was stained by the direct immunoperoxidase method(2)with an antibody against OVA66,it was found to be strongly positive(brown color),identifying it as a lymphoma.免疫组织化学技术Immunhistochemical technique 三、三、肿瘤抗原的免疫学特征肿瘤抗原的免疫学特征 大多数肿瘤抗原具有一般抗原的共同特性,大多数肿瘤抗原具有一般抗原的共同特性,即免疫原
7、性和免疫反应性。即免疫原性和免疫反应性。肿瘤抗原可分肿瘤抗原可分T细胞识别的细胞识别的抗原(肽)和抗原(肽)和B细胞细胞(抗体)所抗体)所识别的识别的抗原(表位)抗原(表位),也可也可通过通过T细胞或抗体技术细胞或抗体技术分离纯化所分离纯化所获得。根据获得。根据肿瘤细胞表达特征,一般将肿瘤抗原分为肿瘤细胞表达特征,一般将肿瘤抗原分为肿瘤肿瘤特异抗原特异抗原(Tumor specific antigen,TSA)和和肿瘤肿瘤相关抗原相关抗原(Tumor associated antigen,TAA)。Tumour antigens recognized by T lymphocytes:at t
8、he core of cancer immunotherapy.NATURE REVIEWS CANCER VOL 14 FEBRUARY 2014 目前已知某些理化和生物因素(病毒)等致癌物通目前已知某些理化和生物因素(病毒)等致癌物通过不同机制引起细胞发生过不同机制引起细胞发生基因突变或异常表达以及表基因突变或异常表达以及表观观遗传异常修饰等基因外环境的改变,出现新的或过度表遗传异常修饰等基因外环境的改变,出现新的或过度表达的蛋白(肿瘤抗原)可导致细胞癌变即细胞生长、代达的蛋白(肿瘤抗原)可导致细胞癌变即细胞生长、代谢和形态结构等生物学特征发生明显变化。其中包括:谢和形态结构等生物学特征发
9、生明显变化。其中包括:癌基因癌基因和抑癌基因异常表达和抑癌基因异常表达蛋白的作用;蛋白的作用;基因异常表达的融合和截短蛋白的作用;基因异常表达的融合和截短蛋白的作用;病毒表达蛋白;病毒表达蛋白;染色质构型异常改变即染色质构型异常改变即DNADNA(CpGCpG,二联核苷,二联核苷)非非甲基化和组蛋白乙酰化等。甲基化和组蛋白乙酰化等。四四、肿瘤抗原在肿瘤发生中的作用肿瘤抗原在肿瘤发生中的作用The human p53 protein.(a)Mutations in human tumors that inactivate the function of p53 protein.Hatched b
10、oxes represent sequences highly conserved in evolution.Vertical lines represent the frequency at which mutations are found at each residue in various human tumors.(b)Structural organization of the p53 protein.Phosphorylation by kinases at the sites indicated by p stabilized p53.MDM2 protein binds at
11、 the indicated site and repressed transcription activation by p53 as part of the normal control of p53 function.The activity of p53 also is inhibited by binding of viral proteins such as E6 from human papillomavirus and E1b from adenovirus.Polyomavirus dsDNA 5-6kb T antigens Papillomavirus dsDNA 8kb
12、 E6&E7 AdenovirusdsDNA 37kb E1A&E1B Retrovirus ssRNA 6-9kb Individual(acute)五、五、T、B细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原1.T1.T细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原2.B2.B细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原 B B细胞识别的细胞识别的肿瘤抗原肿瘤抗原T T细胞识别的肿细胞识别的肿瘤抗原瘤抗原(肽肽)肿瘤肿瘤MHCMHC分子和分子和APCAPCMHCMHC类分子类分子提呈的抗原提呈的抗原MHCMHC类类分子提呈的抗原分子提呈的抗原T T细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原Different mechani
13、sms generate tumor-specific transplantation antigens(TSTAs)Different mechanisms generate tumor-specific transplantation antigens(TSTAs)and tumor-associated transplantation antigens(TATAs)and tumor-associated transplantation antigens(TATAs)MHCMHC分子和分子和APCAPC 小鼠小鼠H-2H-2系统系统 经典的经典的HLAHLA复合体结构和多态性复合体结构和
14、多态性 抗原提呈细胞(抗原提呈细胞(APCAPC)和其功能)和其功能小鼠小鼠H-2H-2系统系统经典的经典的HLAHLA复合体结构复合体结构HLA基因系统的多态性及一些主要基因座位的等位基因数基因系统的多态性及一些主要基因座位的等位基因数 截至2012年10月,正式命名显示多态性的HLA基因座位有36个,共8712个等位基因。图中各立柱下方所示数据为该基因座位的等位基因数。等等位位基基因因数数对对数数值值 DPB1 DPA1 DQB1 DQA1 DRB*DRA C4B C4A Bf C2 MICB MICA B C E A G F 其它1.21.41.61.82.01.02.22.42.62.
15、83.03.2213227981672 1297*74936179*15884401612209225011148经典的I 类和 II 类基因 III 类补体编码基因非经典I 类基因和免疫功能相关基因*DRB包括DRB1DRB9,其中DRB1等位基因数为975。3.3MHCMHC的多态性的多态性 Schematic diagrams of a class I and a class II MHC molecule showing the external domains,transmembrane segment,and cytoplasmic tail.The peptide-binding
16、 cleft is formed by the membrane-distal domains in both class I and class II molecules.The membrane-proximal domains possess the basic immunoglobulin fold structure;thus,class I and class II MHC molecules are classified as members of the immunoglobulin superfamily.HLAHLA类分子类分子和和HLAHLA类类分子基本结构分子基本结构A
17、PCAPC和其功能和其功能树突状细胞(树突状细胞(DCDC).巨噬细胞巨噬细胞葡聚糖受体 甘露糖受体 Toll样受体 CR3 LPS受体(CD14)清道夫受体 B7分子 MHC I 类分子 TNF-CD40 NO O2 TNF受体 MHC II 类分子 AB巨噬细胞表达的受体和表面分子巨噬细胞表达的受体和表面分子A.巨噬细胞;B.活化的巨噬细胞A.This scanning electron micrograph reveals numerous T lymphocytes interacting with a single macrophage.The macrophage presents
18、 processed antigen combined with class II MHC molecules to the T cells.B.Electron micrograph of an antigen-presenting macrophage associating with a T lymphocyteABB B淋巴细胞淋巴细胞 MHC IMHC I类分子提呈的抗原类分子提呈的抗原 Schematic diagrams of a class I MHC molecules showing the external domains,transmembrane and cytopl
19、asmic tail.Conformation of peptides bound to class I MHC moleculesMHC IMHC I类分子和抗原肽的分子结构类分子和抗原肽的分子结构MHC IMHC I类分子抗原处理和提呈类分子抗原处理和提呈 Self-MHC restriction of the T-cell receptor(TCR).A particular TCR is specific for both an antigenic peptide and a self-MHC molecule.In this example,the H-2k CTL is speci
20、fic for viral peptide A presented on an H-2k target cell(a).Antigen recognition does not occur when peptide B is displayed on an H-2k target cell(b)nor when peptide A is displayed on an H-2d target cell(c).MHCMHC的限制性的限制性Specificity of T cells for a tumor antigen peptideTCRTCR识别抗原肽的特异性识别抗原肽的特异性 Diagr
21、am illustrating various MHC molecules expressed on antigen-presenting cells of a hetero-zygous H-2k/d mouse.Both the maternal and paternal MHC genes are expressed.Because the class II molecules are heterodimers,heterologous molecules containing one maternal-derived and one paternal-derived chain are
22、 produced.The 2-microglobulin component of class I molecules(pink)is encoded by a gene on a separate chromosome and may be derived from either parent.细胞表面细胞表面MHC IMHC I和和IIII类分子表达特征类分子表达特征 The multiple antigens recognized by autologous CTL clones on melanoma cells MZ2-MELMHC IIMHC II类分子提呈的抗原类分子提呈的抗原
23、HLAHLA类分子类分子 MHC IIMHC II类分子抗原处理和提呈类分子抗原处理和提呈Ia相关恒定链(相关恒定链(Ia-associated invariant chain)即)即Ii链链;类相关恒定链(类相关恒定链(class-associated invariant chain,CLIP)(38kD and 28kD)B B细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原B细胞经抗原刺激产生抗体细胞经抗原刺激产生抗体,特异识别抗原特异识别抗原(表位表位)。B B细胞识别的肿瘤抗原细胞识别的肿瘤抗原B B细胞对抗原识别和活化细胞对抗原识别和活化抗体对抗原表位的识别抗体对抗原表位的识别浆细胞的形成和抗
24、体产生浆细胞的形成和抗体产生B B细胞对抗原识别和活化细胞对抗原识别和活化抗体对抗原表位的识别抗体对抗原表位的识别 The interactions of numerous cytokines with B cells generate signals required for proliferation and class switching during the differentiation of B cells into plasma cells.Binding of the proliferation cytokines,which are released by activated
25、 TH cells,provides the progression signal needed for proliferation of activated B cells.Similar or identical effects may be mediated by cytokines beyond the ones shown.Class switching in the response to thymus-dependent antigens also requires the CD40/CD40L interaction,which is not shown here.浆细胞的形成
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