Question

【題目】癌癥是當(dāng)前嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病，科研人員嘗試用免疫療法治療癌癥。

（1）細(xì)胞癌變是由于體內(nèi)的原癌和抑癌基因發(fā)生了_________。正常情況下，吞噬細(xì)胞表面特異性表達(dá)B7蛋白，B7與T細(xì)胞表面的CD28蛋白結(jié)合，使T細(xì)胞被活化，從而形成________細(xì)胞，結(jié)合并裂解靶細(xì)胞。 B7還能與T細(xì)胞表面存在的另一種蛋白CTLA-4結(jié)合，但會(huì)導(dǎo)致T細(xì)胞活化被抑制，失去殺傷作用。

（2）科研人員發(fā)現(xiàn)，癌細(xì)胞膜上出現(xiàn)了大量的B7蛋白，癌細(xì)胞能因此逃脫T細(xì)胞的殺傷。為探究其機(jī)理，科研人員進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

①科研人員制備接種癌細(xì)胞的模型小鼠，均分為三組。實(shí)驗(yàn)組分別注射適量使用生理鹽水配制的抗CD28抗體和抗CTLA-4抗體溶液，對(duì)照組注射_______，得到如圖所示結(jié)果。

②由于注射的兩種抗體分別與相應(yīng)抗原（CD28和CTLA-4）特異性結(jié)合，使B7蛋白與兩種抗原的結(jié)合能力_______。

③據(jù)圖推測(cè)，癌細(xì)胞逃脫T細(xì)胞殺傷的原因可能是癌細(xì)胞表面的B7蛋白優(yōu)先與_______結(jié)合，作出判斷的依據(jù)是________。

（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞表面還存在另一種蛋白PD-1，組織細(xì)胞表面的PD-L1可與之結(jié)合，從而避免自身免疫病的發(fā)生，據(jù)此推測(cè)PD-1與CTLA-4的免疫效應(yīng)______（相同/不同）。癌細(xì)胞PD-L1的高水平表達(dá)會(huì)_________（降低/增加）癌細(xì)胞被免疫系統(tǒng)清除的可能性。

（4）基于以上研究，請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N治療癌癥的思路______________。

Answer 1

【答案】基因突變 效應(yīng)T 等量生理鹽水 降低（減弱） CTLA-4結(jié)合 與對(duì)照組相比，注射抗CD28抗體組腫瘤面積無(wú)明顯差異，而抗CTLA-4抗體組腫瘤面積明顯減小 相同 降低 注射抗CTLA-4抗體進(jìn)行治療；研發(fā)PD-1抑制劑；研發(fā)CD28激活劑；研發(fā)PD-L1抑制劑。

【解析】

特異性免疫包括體液免疫和細(xì)胞免疫。
體液免疫過(guò)程為：（1）除少數(shù)抗原可以直接刺激B細(xì)胞外，大多數(shù)抗原被吞噬細(xì)胞攝取和處理，并暴露出其抗原決定簇；吞噬細(xì)胞將抗原呈遞給T細(xì)胞，再由T細(xì)胞呈遞給B細(xì)胞；（2）B細(xì)胞接受抗原刺激后，開(kāi)始進(jìn)行一系列的增殖、分化，形成記憶細(xì)胞和漿細(xì)胞；（3）漿細(xì)胞分泌抗體與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，發(fā)揮免疫效應(yīng)。
細(xì)胞免疫過(guò)程為：（1）吞噬細(xì)胞攝取和處理抗原，并暴露出其抗原決定簇，然后將抗原呈遞給T細(xì)胞；（2）T細(xì)胞接受抗原刺激后增殖、分化形成記憶細(xì)胞和效應(yīng)T細(xì)胞，同時(shí)T細(xì)胞能合成并分泌淋巴因子，增強(qiáng)免疫功能。（3）效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)揮效應(yīng)。

（1）細(xì)胞癌變是由于體內(nèi)的原癌和抑癌基因發(fā)生了基因突變，導(dǎo)致其無(wú)限增殖、能擴(kuò)散轉(zhuǎn)移。在細(xì)胞免疫過(guò)程中，吞噬細(xì)胞表面特異性表達(dá)B7蛋白，B7與T淋巴細(xì)胞表面的CD28蛋白結(jié)合，使T細(xì)胞被活化，從而形成效應(yīng)T細(xì)胞，結(jié)合并裂解靶細(xì)胞。
（2）科研人員為研究B7蛋白的作用機(jī)理，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①科研人員制備接種癌細(xì)胞的模型小鼠，均分為三組。實(shí)驗(yàn)組分別注射抗CD28的抗體和抗CTLA-4的抗體，對(duì)照組注射生理鹽水。
②抗體具有特異性，可以與相應(yīng)的抗原特異性結(jié)合，由于注射的兩種抗體分別與相應(yīng)抗原（CD28和CTLA-4）特異性結(jié)合（B7可與T細(xì)胞表面的CD28蛋白結(jié)合），從而使B7蛋白與兩種抗原的結(jié)合能力下降。
③據(jù)圖推測(cè)，癌細(xì)胞逃脫T細(xì)胞殺傷的原因可能是癌細(xì)胞表面的B7蛋白優(yōu)先與CTLA-4結(jié)合，作出判斷的依據(jù)是加入該抗體后，與對(duì)照組相比，注射抗CD28抗體組腫瘤面積無(wú)明顯差異，而抗CTLA-4抗體組腫瘤面積明顯減小。
（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，T細(xì)胞表面還存在另一種蛋白PD-1，組織細(xì)胞表面的PD-L1可與之結(jié)合，從而避免自身免疫病的發(fā)生，據(jù)此推測(cè)PD-1與CTLA-4的免疫效應(yīng)相同。癌細(xì)胞PD-L1的高水平表達(dá)會(huì)降低癌細(xì)胞被免疫系統(tǒng)清除的可能性，從而導(dǎo)致免疫逃逸。

（4）基于以上研究，提出一種治療癌癥的思路是使人體內(nèi)大量表達(dá)合成抗CTLA-4的抗體或注射抗CTLA-4抗體進(jìn)行治療，研發(fā)PD-1抑制劑、CD28激活劑或PD-L1抑制劑，促進(jìn)效應(yīng)T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力。