素材：癌症免疫疗法的原理高二上学期生物人教版选择性必修一.docx

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1、癌症免疫疗法的原理目前治疗癌症常用的化疗是通过抑制DNA的复制来控制癌细胞的增殖，有毒副作用。随着科学的发展，也在开发“抗癌神药”。2018年诺贝尔生理学或医学奖授予美国的詹姆斯艾利森和日本的本庶佑在“癌症免疫疗法”研究中的贡献。詹姆斯艾利森在小鼠实验中发现，T细胞膜上的CTLA-4蛋白能阻止T细胞攻击癌细胞，因此，这个蛋白被称作“分子刹车”，使用CTLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白后可以在一定程度上激活T细胞，使T细胞持续攻击癌细胞。本庶佑研究发现，癌细胞表面产生的PDL1蛋白可与T细胞表面的PD1蛋白结合，抑制T细胞的杀伤功能。科学家研发的药物PD1抑制剂与PD1蛋白结合后，可避免T细胞受

2、到癌细胞的迷惑，利于免疫系统杀灭癌细胞。那么，什么是“癌症免疫疗法”？抗CTLA-4和PD1的抗体增强免疫系统对抗肿瘤的能力的原理。试题解析试题1：经研究发现，癌细胞表面的PD-L1蛋白质可与T细胞表面的PD-1受体蛋白结合，导致T细胞不能全面启动对癌细胞的免疫攻击。通过临床实验证明，使用抗PD-1抗体可使癌症患者的肿瘤快速萎缩，这种使用抗PD-1抗体治疗癌症的方法叫做癌症免疫疗法。下列与此相关的叙述正确的是（ ）A抗PD-1抗体可直接杀死癌细胞B癌症免疫疗法是通过体液免疫发挥作用的C抗PD-1抗体作用于T细胞而不作用于癌细胞DPD-L1蛋白和PD-1蛋白均可与抗PD-1抗体结合解析：抗PD-

3、1抗体通过和T细胞表面的PD-1受体蛋白结合，全面启动T细胞对癌细胞的免疫攻击，故不是直接杀死癌细胞，A错误；癌症免疫疗法是通过细胞免疫发挥作用的，B错误；抗PD-1抗体作用于T细胞而不作用于癌细胞，C正确；只有T细胞表面的PD-1受体可与抗PD-1抗体结合，D错误。故答案为C。试题2：研究发现，APC(抗原提呈细胞)表面蛋白和癌细胞表面的PD-L1同时与T细胞表面的PD-1(程序性细胞死亡蛋白-1)结合，从而阻止T细胞对癌细胞的免疫清除，PD-1抗体能与PD-1特异性结合而活化T细胞的功能，使之能高效攻击癌细胞。请回答下列问题：（1）在体液免疫中T细胞的作用是 。（2）PD-1抗体能与T细胞

4、表面的PD-1抗原结合，能合成并分泌该抗体的细胞是 ；抗原的定义是 。（3）根据上述研究成果推测，可以使用PD-1抗体作为药物治疗的作用机理是 。答案：（1）分泌淋巴因子作用于致敏的B细胞（2）浆细胞 能够引起机体产生特异性免疫反应的物质（3）PD-1抗体能与PD-1特异性结合而活化T细胞的功能，使之能高效攻击癌细胞解析：（1）在体液免疫中辅助性T细胞的作用是分泌淋巴因子作用于致敏的B细胞，增强B淋巴细胞增殖、分化的过程。（2）抗体是由浆细胞合成并分泌的；抗原是指能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。（3）APC表面蛋白和癌细胞表面的PD-L1同时与T细胞表面的PD-1结合，可阻止T细胞对癌细

5、胞的免疫清除，而PD-1抗体能与PD-1特异性结合而活化T细胞的功能，使之能高效的攻击癌细胞，故可以使用PD-1抗体作为药物治疗癌症。肿瘤免疫疗法2018年10月诺贝尔生理学或医学奖授予两位免疫学家：美国的詹姆斯艾利森与日本的本庶佑，以表彰他们在肿瘤免疫领域作出的贡献。艾利森在免疫细胞的分子表面发现，一种名为CTLA-4的蛋白起到了“分子刹车”的作用，从而终止免疫反应。抑制CTLA-4分子，则能使T细胞大量增殖、攻击肿瘤细胞。基于该机理，第一款癌症免疫药物伊匹单抗（ipilimumab，用于治疗黑色素瘤）问世。他的发现为那些最致命的癌症提供了新的治疗方向。本庶佑于1992年发现T细胞抑制受体P

6、D-1，2013年依此开创了癌症免疫疗法。多年以来，研究人员一直致力于刺激机体的免疫系统，强化其对癌症的免疫应答，然而，得到的结果并不稳定。最近，一些更有效、更稳定的治疗手段，将癌症的免疫治疗带到了一个新的方向。研究人员发现，有些时候，癌症可以与免疫系统的 “刹车”协同作用，显著抑制机体对恶性肿瘤细胞的免疫应答，而我们所说的“新方向”，正是瞄准免疫系统的“分子刹车”，使之失去效用。抗CTLA-4抗体伊匹单抗药物：许多T细胞都能表达CTLA-4蛋白，但是，只有当特定的T细胞识别出作用目标，同时接收到来自其他分子的启动信号时，该蛋白才会被激活。一旦激活，CTLA-4就会和其他蛋白协同作用，起到分子

7、刹车，或是“检查点”的作用，防止过度活跃的免疫系统对机体造成破坏。詹姆斯艾利森提出假设：如果可以暂时抑制CTLA-4这一“分子刹车”的活性，是否就能提高免疫系统对肿瘤细胞的攻击性，从而缩小肿瘤的体积？艾利森和同事设计了验证性实验，他们向小鼠体内注入合成的抗体，以阻断CTLA-4的活性。结果显示，抑制CTLA-4，确实可以使多种肿瘤缩小包括移植到实验动物上的结肠癌和肉瘤。另外一些实验显示，给实验小鼠注射抗CTLA-4的抗体，以及一种实试验性疫苗（该疫苗是由经过修饰的黑色素瘤细胞制造的）后，小鼠身上的黑色素瘤显著缩小了（疫苗的目的，正是激起机体对该种肿瘤的特异性免疫反应）。该疗法的基本原理：使用C

8、TLA-4抗体抑制CTLA-4蛋白后可以在一定程度上激活T细胞，使T细胞持续攻击癌细胞。抗PD-1抗体派姆单抗药物：PD-1是一种存在于许多T细胞表面的分子。当PD-1与某些特定分子结合后，能迫使免疫细胞“自杀”（和与其密切相关的CTLA-4蛋白一样，PD-1也是一种行使正常生理功能的蛋白），从而终止正在进行的免疫反应。药物作用机理该疗法的基本原理：PD-1是T细胞上的一种蛋白质，PD-L1是PD-1的一种配体，存在于多种组织中；PD-L1与PD-1的结合会诱导T细胞凋亡，阻止淋巴细胞过度激活，保护自身组织不被攻击。肿瘤细胞上也存在PD-L1且能与T细胞上的PD-1精准结合。PD-1抑制剂可以抑制PD-1的活性。默克公司、医学免疫公司和基因泰克公司都各自研发了相关抗体，抑制肿瘤对PD-1的欺骗性诱导作用，从而“解救”与之对抗的T细胞。