MHC分子与肿瘤免疫及治疗的研究进展

恶性肿瘤是危害人类生命健康的重大疾病,主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC) I类分子和II类分子与肿瘤的发生、发展关系密切,近年来越来越受到人们的关注。MHC I类分子和II类分子的表达和调控影响着肿瘤细胞的增殖,并能够诱导肿瘤免疫,从而在一定程度上可抑制肿瘤细胞的增殖。根据肿瘤免疫中涉及的MHC分子参与的抗原递呈及T细胞受体识别等机理,在临床上可以为肿瘤治疗提供新的手段。因此,了解MHC分子与肿瘤免疫及治疗的最新研究进展非常必要。现从MHC分子的结构和功能、在肿瘤细胞中的表达及调控、与肿瘤免疫的关系及其在肿瘤免疫及治疗领域的应用等4个方面进行介绍,以期为肿瘤的免疫治疗等相关研究提供有意义的参考。     

MICA 基因与肿瘤免疫关系的研究进展

MICA是主要组织相容性复合体I类分子链相关基因(MHC class I chain-related Gene,MIC)家族的功能性基因之一,具有较高的多态性。MICA蛋白在多数正常组织中并不表达,只在正常的胃肠道上皮和大多数上皮性肿瘤细胞表达。MICA可与C型凝集素样活化性受体NKG2D结合,从而影响多种免疫效应细胞的功能,在肿瘤免疫中发挥着重要作用。本文就MICA基因与肿瘤免疫关系的研究进展进行综述。     

肿瘤抗原致敏的GM-CSF基因转染巨噬细胞对实验性肺转移肿瘤的治疗作用

研究将对巨噬细胞双重功能均具有激活作用的细胞因子GM-CSF的基因转染小鼠腹腔巨噬细胞,再经肿瘤抗原致敏后通过静脉注射用于实验性CT26结肠癌肺转移小鼠的治疗.结果表明,腺病毒介导的GM-CSF基因转染小鼠腹腔巨噬细胞在转染后4h即可分泌较高水平的GM-CSF.转染后10d仍可有效表达;转染后16h左右小鼠腹腔巨噬细胞MHCⅡ类分子的表达明显增强,其抗原提呈能力也达最高水平;对肿瘤细胞的杀伤活性显著增高;荷瘤3d的实验性CT26结肠癌肺转移小鼠经肿瘤抗原致敏的GM-CSF基因转染巨噬细胞治疗后第16天肺部转移结节数明显减少;经治疗小鼠脾细胞经诱导的CTL杀伤活性也明显升高.以上结果提示,GM-CSF基因转染及表达能有效增强小鼠腹腔巨噬细胞的抗原提呈能力及效应功能;经肿瘤抗原刺激后其对转移性肿瘤也有明显的治疗作用.     

MICA 脱落与肿瘤免疫逃逸：肿瘤免疫治疗新靶标和新策略

MHC Ⅰ类链相关分子（MICA）是自然杀伤细胞和T 细胞上NKG2D 受体的主要活化性配体,在上皮源性肿瘤细胞表面过表达。NKG2D 与MICA 的结合可有效刺激效应细胞对肿瘤细胞的细胞毒作用。然而,临床观察表明,MICA 会在肿瘤的增殖过程中脱落而形成可溶性MICA（sMICA）,这被认为是肿瘤细胞逃脱NKG2D 介导的免疫监视的重要原因。综述在肿瘤细胞中MICA 和NKG2D 的表达与功能、sMICA 的形成与肿瘤免疫逃逸的关联以及介导MICA 脱落的机制,由此探讨肿瘤免疫治疗的新靶点和新策略。     

唾液酸在肿瘤免疫逃逸中的作用

唾液酸是一类携带负电荷的九碳单糖,在体内广泛分布。唾液酸具有多种多样的生物学功能,而肿瘤细胞表面唾液酸异常高表达能够保护肿瘤细胞免受免疫系统的识别和攻击。其作用机理主要是通过干扰机体免疫系统中的免疫细胞与免疫分子,抑制一系列抗肿瘤免疫应答的发生,如抑制补体系统的活化,阻碍抗原提呈细胞的激活,削弱免疫效应细胞的杀伤作用和促进免疫抑制性细胞因子的分泌等,进而介导肿瘤免疫逃逸。本综述主要阐述的是唾液酸的结构和生物学功能以及其在肿瘤免疫逃逸中的作用及机制。     

Ⅰ-Ak基因克隆转导及对肿瘤细胞成瘤的影响

采用RT-PCR方法合成小鼠MHCⅡ类分子Ⅰ-A^k基因α和β链cDNA,插入逆转录病毒载体pLSXN,构建Ⅰ-A^k α和Ⅰ-A^k β表达载体,采用脂质体介导的重组质粒转移方法将Ⅰ-A^k α和Ⅰ-A^k β基因导入EL4小鼠淋巴瘤细胞和P815小鼠肥大细胞瘤细胞,经流式细胞仪检测在细胞表面有Ⅰ-A^k表达.将以上两种细胞注射到同源小鼠C57BL/6(H-2^d)皮下,观察到肿瘤产生后又消退,证明在肿瘤细胞中单独导入同种异型MHCⅡ类分子基因也能激活肿瘤的细胞免疫,为进一步开展肿瘤的基因治疗奠定了基础.     

一种产生干扰素的杀伤性树突状细胞新亚型

最近发现一种新型树突状细胞,能够表达自然杀伤细胞和B淋巴细胞的抗原表型,但缺乏浆细胞样树突状细胞和T淋巴细胞的抗原表型,似乎是一种同时拥有自然杀伤细胞与树突状细胞功能的嵌合体,这种细胞被称为可产生干扰素的杀伤性树突状细胞．它既能分泌Ⅰ型和Ⅱ型干扰素并有效地识别和杀伤肿瘤细胞,又能表达MHC-Ⅱ类分子以执行抗原提呈的使命,因而被视为能够连接天然免疫和适应性免疫的重要的肿瘤免疫监视细胞．     

TLR7刺激对系统性红斑狼疮易感型小鼠树突状细胞免疫功能的影响

目的研究TLR7通路对于系统性红斑狼疮易感Fas-/-MRLlpr/lpr小鼠树突状细胞免疫功能的影响。方法 从5周龄MRLlpr/lpr小鼠骨髓提取DC体外培养,以TLR7激活剂咪喹莫特处理48h,流式细胞仪检测细胞表面分子CD80、MHCⅡ表达。ELISA法检测细胞培养上清中细胞因子IFN-γ、TNF-α、IL-10。结果咪喹莫特处理后,树突状细胞表面抗原提呈相关分子MHCⅡ和CD80分子均降低,分泌的IFN-γ、TNF-α和IL-10均明显增加。结论 TLR7通路调节系统性红斑狼疮易感小鼠MRLlpr/lpr小鼠DC抗原呈递能力,具有影响免疫应答作用。     

细胞因子基因转导对人乳腺癌细胞MHC抗原及细胞膜糖蛋白表达的影响

为探讨细胞因子基因(人IL-2、IL-6)转导对于肿瘤细胞膜MHC抗原及细胞膜糖蛋白表达调控的影响,本文利用脂质体介导的方法,将含人IL-6、IL-2基因的逆转录病毒载体分别导入人乳腺癌细胞系MCF-7细胞中,采用间接免疫荧光染色流式细胞仪测定法,对基因转导的瘤细胞细胞膜糖蛋白及MHC抗原表达进行测定。结果表明经两种基因修饰的MCF-7细胞MHCⅠ型抗原表达均获得增强,此外,基因转导细胞可程度不同地表现出细胞膜多种糖蛋白表达的变化。提示肿瘤细胞膜抗原及糖蛋白表达的改变可能是细胞因子基因转导影响肿瘤细胞免疫原性的重要结构基础。     

PD-L1表达及其调控在肿瘤治疗中作用的研究进展

程序性死亡蛋白1(programmed cell death 1, PD-1)及其配体PD-L1(programmed death 1 ligand 1)是重要的免疫检查点，二者相互作用可负性调节效应T细胞活化与增殖，也是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要途径。阻断PD-1与PD-L1的结合，可以解除肿瘤细胞或抗原提呈细胞对T细胞的抑制，恢复其对肿瘤细胞的识别和杀伤能力。然而，PD-L1的表达受到复杂的调控且在不同的肿瘤中呈现出差异，其主要发生在遗传、转录和转录后水平。本综述介绍PD-L1表达的调控过程及其在肿瘤免疫治疗中的作用，结合这些调控机制实现对不同特征肿瘤进行精准免疫治疗是下一步研究的重点，在肿瘤治疗中具有重要意义。     

Fas／FasL与消化道肿瘤的相关性

Fas,FasL均是细胞表面受体。正常情况下,Fas分子主要分布于人体各个组织器官及病变细胞表面,FasL广泛分布于活化的T细胞等免疫细胞表面。Fas与FasL的结合可导致表达Fas的细胞凋亡,平衡机体免疫反应。当机体发生肿瘤时,肿瘤细胞表面Fas表达下调,有时甚至出现FasL的表达,不但削弱了Fas阳性淋巴细胞的攻击能力,而且赋予了肿瘤细胞杀伤免疫细胞的能力,即肿瘤免疫逃逸的新机制—Fas反击。就这一新机制与消化道肿瘤尤其胃部肿瘤的相关性做一综述。     

自噬作用引起自身耐受

一个对自身组织耐受且功能完整的T细胞库的建立离不开对胸腺上皮细胞（thymic epithelial cells,TECs）提呈的主要组织相容性复合体Ⅱ（major histocompatibility complex class II,MHC Ⅱ）-自身抗原肽表位复合物的识别过程。已知在骨髓造血系统的抗原提呈细胞产生MHCⅡ-自身抗原肽复合物主要是通过细胞的内吞作用。TECs是非造血细胞中唯一能够持续表达MHCⅡ的细胞,属于专职的抗原提呈细胞（antigenpresenting cell,APC）。     

人mda-7／IL-24的抗肿瘤作用机制

mda-7／IL-24是20世纪90年代中期发现的一个新基因。由于mda-7／IL-24与人IL-10家族具有相当的同源性,后来HUGO基因命名委员会将之重新命名为IL-24,并将其归类到IL-10家族。近年研究表明,采用复制缺陷的腺病毒表达载体Ad．mda-7使其在肿瘤细胞异位表达,引起多种肿瘤细胞的生长抑制。尽管mda．7／IL-24肿瘤靶向性的作用机制还不是很清楚,但大量的实验结果表明该基因作为一个有效的肿瘤治疗基因,能够区分正常细胞和肿瘤细胞、诱导各种不同肿瘤细胞凋亡、启动抗肿瘤“旁观者效应”、增强肿瘤细胞对射线敏感性、抑制动物模型体内移植瘤的生长和血管新生以及具有调节免疫应答能力。     

Ⅱ类抗原提呈的分子机制及分子伴侣Ii研究进展

本文综述MHC Ⅱ抗原提呈的分子机制,并着重对MHC Ⅱ抗原提呈通路中的分子伴侣恒定链(Invariant chain,Ii)的结构、功能研究的近期进展作了回顾,对近年来开展起来的利用Ii链作为内源性靶向载体,将目的抗原表位内源性靶向MHC Ⅱ抗原结合凹槽的研究进行了简单的综述,内源性靶向为疫苗设计提供了很好的思路,可以应用于病原微生物、肿瘤和变态反应性疾病的治疗和预防中。     

黄颡鱼MHC class II基因全长的克隆及饲料维生素D3对其组织表达的影响

为进一步丰富鱼类MHC class II基因的研究, 同时也为进一步探讨低磷饲料中添加维生素D₃对鱼类免疫功能可能的影响, 实验利用RACE (Rapid-amplification of cDNA ends) 即cDNA末端快速扩增技术, 成功克隆出黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)主要组织相容性复合体(Major histocompatibility complex, MHC) class II基因, 全长1074 bp, 其中ORF (Open reading frame)708 bp, 编码236个氨基酸, 5′UTR (5′端非翻译区)78 bp, 3′UTR (3′端非翻译区)259 bp。进行氨基酸序列比对分析得到: 黄颡鱼MHC class II基因ORF氨基酸序列与长吻逘(Leiocassis longirostris)的氨基酸序列相似度最高为69.5%, 与锦鲤(Cyprinus carpio)的氨基酸序列相似度最低为50.4%。利用qPCR对黄颡鱼MHC class II基因进行组织表达分析, 结果表明MHC class II在小肠、肝脏、鳃中表达较高; 在肌肉、鳍条中表达较低; 而在肾、脾脏、脑、头肾中表达量极低(几乎检测不到)。在低磷饲料中添加维生素D₃显著诱导了该基因的上调表达。研究结果展示了黄颡鱼MHC class II基因的分子结构、组织表达以及维生素D₃的作用, 在降低磷排放的同时, 为今后黄颡鱼免疫抗病及分子选育等方向的深入研究及免疫型饲料的使用奠定了基础。     

模式识别受体介导的肿瘤免疫耐受参与肿瘤转移

肿瘤细胞与宿主相互作用经历免疫警戒、免疫平衡和免疫逃逸过程,称为肿瘤免疫编辑。具有免疫逃逸能力是肿瘤细胞的标志性改变,也是肿瘤生长失控、转移和治疗失效的重要原因。病原微生物所含病原相关模式分子和肿瘤组织释放的损伤相关模式分子与肿瘤细胞及周围组织细胞和免疫细胞表达的模式识别受体相互作用,引起抑制性免疫微环境是导致肿瘤免疫耐受的关键。以肿瘤免疫耐受为药靶,使用小分子化合物或具有免疫刺激活性的生物制剂如单克隆抗体,可逆转肿瘤抑制性免疫微环境,打破肿瘤免疫耐受,抑制肿瘤细胞的生长和侵袭能力,从而降低肿瘤细胞转移和肿瘤致死率。     

MHC Ⅰ链相关分子A/B在胰腺癌组织中的表达及临床意义

目的:探讨MHC Ⅰ链相关分子A/B(MICA/B)在胰腺癌(PDA)组织中的表达及其与胰腺癌发生发展的相关性.方法:应用免疫组化检测MICA/B在胰腺癌中的表达,分析MICA/B与胰腺癌临床病理学特征的相关性.结果:MICA/B在PDA组织中的阳性表达率为89.58%(43/48),而慢性胰腺炎和正常胰腺组织中不表达或微弱表达,癌组织与慢性胰腺炎及正常胰腺组差异显著(x2=36.069,p<0.001).MICA/B在胰腺癌组织中的表达水平与肿瘤的临床分期和病理分级有密切的关系(x2=8.398,10.000;P=0.015,0.003),在早期、分化较好的胰腺癌组织中MICA/B表达水平较高,而在分化较差的胰腺癌组织中表达水平较低,随着胰腺癌进展,MICA/B从肿瘤细胞表面脱落到癌细胞周围的间质组织中,晚期胰腺癌患者MICA/B的表达水平较低甚至不表达.Spearman等级相关分析显示MICA/B表达程度与分化程度正相关(r=0.331).结论:MICA/B作为诱导蛋白通过MICA/B-NKG2D介导的免疫反应可能在早期清除胰腺癌细胞中起重要作用.但随着肿瘤的进展,MICA/B从肿瘤细胞表面脱落,释放到肿瘤间质组织进而引起肿瘤免疫逃避.因而我们推测,MICA/B-NKG2D介导的免疫监视障碍可能促进了胰腺癌的进展.     

大鲵MHCⅡB基因SNP位点筛选及与抗虹彩病毒性状关联分析

主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)是位于脊椎动物染色体特定区域,编码主要组织相容性抗原的重要连锁基因群,具有调控细胞识别、激活免疫应答及调节特定病理反应等生理作用。其中,MHCⅡ类基因的多态性最高,是研究遗传、进化以及抗病育种标记的热点基因。然而,在大鲵虹彩病毒感染过程中MHC基因的表达和抗病机制尚不完全明确。本研究以1龄幼鲵作为研究对象,克隆得到MHCⅡB基因cDNA片段共1 010 bp,通过对比易感组和抗病组组织表达谱差异及候选基因序列结构特征,从而筛选抗病相关的SNP位点。结果显示,易感组中MHCⅡB基因在各组织中的m RNA表达量均显著高于抗病组,其中在皮肤组织中表达最高,为(55.715 2±0.01)。对比易感组和抗病组MHCⅡB基因序列信息,共筛选出6个候选SNP位点,占基因总碱基数的0.6%,包括4个转换位点和2个颠换位点。其中5’UTR区有1个,基因编码区有2个,3’UTR区有3个。位于基因编码区214 bp处的G/A颠换(G214A)为同义突变,而611 bp处的A/T转换(A611T)为错义突变,使抗病组该位点的苏氨酸突变为丝氨酸。蛋白质二级结构分析显示,突变后的二级结构中α螺旋增比最大,增幅近20%。本研究结果表明大鲵MHCⅡB基因参与机体虹彩病毒免疫应答过程,其多态性与抗病性状存在一定的关联性。     

竞争RT-PCR法定量检测多药耐药基因的表达

MDR1基因的表达量与肿瘤细胞的耐药性呈正相关且在多种肿瘤组织中都有过度表达。准确监测肿瘤病人MDR1基因表达情况对选择化疗方案和提高化疗效果有重要作用。在检测MDR1基因表达的方法中RT-PCR检测MDR1的过程中一般使用β肌动蛋白作为外参照,通过计算MDR1 cDNA与β肌动蛋白cDNA的比值来表示MDR1基因的表达量。这样只能得到MDR1基因相对β肌动蛋白基因的表达量,而不能测出其绝对表达量。而且扩增     

做客肿瘤细胞的免疫检查点分子:不在其位,也谋其政

免疫检查点是一类表达在免疫细胞表面的抑制性受体分子,对维持免疫系统的稳态发挥重要的作用。近年来,陆续发现了一些重要的免疫检查点分子,例如CTLA-4和PD-1,也能在某些类型的肿瘤细胞中表达,这些“异位”表达的检查点分子被称为“肿瘤细胞固有免疫检查点分子”。虽然目前学界对它们的认识仍非常有限,但是已有证据表明,肿瘤细胞固有免疫检查点分子在表达上存在异质性,在功能上存在多样性。特别是其通过“获得性免疫非依赖”方式调控肿瘤细胞命运现象的发现,对个体化肿瘤免疫治疗方案的设计、新型抗肿瘤策略的开发都具有潜在的意义。本文概述肿瘤细胞固有免疫检查点分子的研究历程,并重点以CTLA-4和PD-1为代表,展开对肿瘤细胞固有免疫检查点分子生物学功能和分子调控机制的论述和探讨,最后对该领域存在的科学问题和未来研究方向做一展望。本综述旨在介绍和推动“肿瘤细胞固有免疫检查点分子”领域的研究。