肿瘤抗原的研究进展

肿瘤抗原研究的进展
院系：理学院生物系
年级：10级
班级：1班
姓名：陈菲
学号：10054127
肿瘤抗原研究的进展
摘要：自21世纪以来，得益于免疫学、分子生物学、肿瘤学等的进展肿瘤抗原的研究取得了巨大的进展，为进一步进行相关疫苗的研制工作提供了可能性，为肿瘤的免疫治疗奠定了基础。

关键字：肿瘤抗原；SEREX；筛选
1.肿瘤抗原
肿瘤抗原是指细胞癌变过程中出现的新抗原、肿瘤细胞异常或过度表达的抗原物质的总称【1】。

但是人们一度对肿瘤细胞是否表达抗原存有争议。

1943年Gross最先通过C3H小鼠发现化学致癌剂甲基胆蒽(Meth A)诱发的肉瘤可诱发同系鼠免疫排斥,从而初步证实了肿瘤抗原的存在【2】。

1989年比利时的Boon首次成功地分离出3种人肿瘤特异性抗原,一系列的肿瘤抗原(肿瘤相关抗原或肿瘤特异性抗原)相继被发现并得到确认,如BAGE家族、GAGE家族、LAGE家族、MAGE家族、RAGE家族、DAM、MART-1、CEA、CDK-4、B-catemin和HOM-HD-21等。

其中MAGE家族的MAGE-A3(又名MAGE-3)表达76%的黑色素瘤，46%肺癌、57%食道癌、43%头颈部鳞状细胞癌、39%头颈部非鳞状细胞癌和63%骨肉瘤，但在正常组织细胞(除睾丸和胎盘外)不表达,是肿瘤特异性的肿瘤共同抗原,是肿瘤特异性免疫治疗的理想免疫原【3】。

2.肿瘤抗原的鉴定及筛选
2.1肿瘤抗原的鉴定技术
CTL筛选法和多肽洗脱法是以往鉴定肿瘤抗原的主要方法，但方法本身的局限性限制了它们的应用。

因此人们试图通过血清学的方法来筛选肿瘤抗原。

随着单克隆抗体技术的建立和分子生物技术的发展,特别是cDNA表达文库技术的应用,SEREX技术于1995年首先由Pfreundschu小组建立和使用,标志着血清学检测肿瘤抗原新时代的开创。

2.2.1 SEREX技术工作原理及流程
SEREX技术基于大部分肿瘤患者血清中含有抗肿瘤细胞表面或胞内蛋白抗体，而人B细胞可以识别自身肿瘤抗原,且部分可以诱导产生高滴度IgG抗体;而用自体血清筛选肿瘤组织的重组cDNA表达文库可以增加抗原的浓度。

其工作流程如下（见图1）：①总RNA的抽提和cDNA文库的构建。

②用肿瘤病人自体或同种异体血清筛选cDNA文库。

③对阳性克隆进行DNA序列分析。

④逆转录PCR法检测阳性克隆cDNA在正常组织及肿瘤中的表达情况。

⑤northern-blot技术分析阳性克隆mRNA的分子质量,并进一步证实阳性mRNA的存在。

2.2.2 SEREX技术筛选的肿瘤抗原的分类
目前将SEREX技术筛选的肿瘤抗原分为6类（见表1）：分化抗原；突变
图1 SEREX 技术筛选肿瘤抗原工作流程
抗原；过量表达肿瘤抗原；逆转录病毒/病毒抗原；剪接变异体抗原；癌-睾丸抗原CT 【5】。

表1 SEREX 技术鉴定的肿瘤抗原
2.3 CD4+T 细胞识别的肿瘤抗原的方法
2.3.1采用生化方法筛选肿瘤抗原
肿瘤细胞中的磷酸丙糖异构酶(triosephosphate isomerase,TPI)28位一个苏氨酸(Thr)突变为异亮氨酸(Ile)，使不能被CD 4+T 细胞识别的野生型TPI 产生了一个刺激T 细胞的肿瘤表位，从而被CD 4+T 细胞所识别。

2.3.2应用cDNA 文库技术筛选肿瘤抗原
CD 4+T 细胞能识别与APC 细胞表面MHC Ⅱ类分子结合的抗原肽。

具体方法是通过把编码DR α、DR β、DM α、DM β和恒定链(invariant chain,Ii)的cDNA 转至人肾胚胎细胞系293细胞建立293IMDR 细胞。

再用肿瘤细胞总mRNA 构建的Ii 融合cDNA 文库,转染293IMDR 细胞,与HLA-DR 限制性特异CD 4+T 细胞培养,通过对反应池中T 细胞释放的GM-CSF 的测定来total RNA extraction and construction of cDNA expression libraries immunoscreeni ng reactive cDNA clones sequence
analysis of cDNA RT-PC R northern-bl
ot
鉴别是否有肿瘤特异性抗原表达。

通过同样的方法从阳性反应池中获取肿瘤抗原的cDNA序列。

人们用上述方法检测表达MHCⅡ类途径组分的基因工程细胞系中恒定链Ii -cDNA融合蛋白文库的表达情况。

运用此种方法Wang-RF等鉴定了突变的CDC27作为CD4+TIL1359细胞识别的一个肿瘤抗原和一个融合基因产物LDLR-FUT为HLA-DR1限制的CD4+TIL1363细胞识别的肿瘤抗原。

同样是这种方法Gang zeng等人检测到来自NY-ESO-1由HLA-DP4这个显性MHC-Ⅱ类分子提呈的抗原表位被CD4+T细胞所识别,而且检测到NY-ESO-1相关抗体。

Chiaril等人也用这种方法检测出来自Eph受体的一个肿瘤共同抗原能够被CD4+T细胞所识别【4】。

2.3.3应用计算机预测肿瘤抗原表位
利用计算机法预测抗原肽，可以弥补在筛选CD4+T细胞识别一个候选蛋白表位时,合成包含整个蛋白序列的交叠肽之后对每一个合成肽进行检测时造成的浪费。

新T细胞表位分析软件—TEPITOPE软件5个基于HLA-DR的矩阵包含了大多数MHCⅡ类分子配体的特异性,通过各种算法分析蛋白质的序列。

用CD4+T细胞检测发现根据计算机结果合成的相应抗原肽能明显识别MAGE-3。

2.3.4利用转基因动物技术鉴定肿瘤抗原表位
许多研究提示,来自同一个肿瘤抗原的MHC I类限制性表位和MHCⅡ类限制性表位的联合应用可能具有更好的抗肿瘤效应和长久的免疫性。

DR4-IE转基因小鼠已经用来鉴定来自莱姆病的一个HLA-DRB0401限制性自身免疫抗原LFA-1的表位。

利用DR4-IE转基因小鼠,先用人工合成的肿瘤抗原来免疫小鼠,收集激活的CD4+T细胞,再用计算机预测的表位来检测CD4+T细胞。

最后用人类肿瘤患者CD4+T细胞进行检验,从而确定该肿瘤抗原存在被CD4+T细胞识别的表位。

Christopher 等人利用上述方法在在转移性黑色素瘤病人中,证实了CD4+T细胞特异性识别h-gp100/44-59(WNRQLYPEWTEAQRLD)作为MHCⅡ类限制性肿瘤的抗原表位。

2.3.5 其它肿瘤抗原的鉴定
Topalian等将能被黑色素瘤特异CD8+T细胞识别的候选抗原,脉冲到MHC Ⅱ类配比的EBV-B细胞后检测其反应,确定了酪氨酸酶是能被CD4+T细胞识别的肿瘤抗原,及其抗原表位【4】。

同时Hussane等人发现来自黑色素瘤分化抗原Melon-A/Mate-1的一个HLA-DR4限制表位也能被CD4+T细胞所识别,刺激CD4+T细胞产生C-IFN【4】。

参考文献
【1】金伯良医学免疫学（第五版）
【2】徐立,金伯泉肿瘤抗原研究的启示医学与哲学2000年第21卷第3期总第226期
【3】贾正才肿瘤抗原MAGE-A3研究进展免疫学杂志2001年第17卷第3期
【4】熊雁 CD4+T细胞识别的肿瘤抗原的研究进展国外医学免疫学分册2002年第25卷第2期【5】巫振洪重组cDNA表达文库血清学分析技术筛选肿瘤抗原的研究进展2002年免疫学杂志第18卷第4期。