機體的免疫功能與腫瘤的發(fā)生有密切關系,當宿主免疫功能低下或受抑制時,腫瘤發(fā)生率增高。
正常機體每天有許多細胞可能發(fā)生突變,并產(chǎn)生有惡性表型的瘤細胞,但一般都不會發(fā)生腫瘤,對此,Burner提出了免疫監(jiān)視學說,認為機體免疫系統(tǒng)通過細胞免疫機制能識別并特異地殺傷突變細胞,使突變細胞在未形成腫瘤之前即被清除。但當機體免疫監(jiān)視功能不能清除突變細胞時,則可形成腫瘤。目前認為,機體的免疫監(jiān)視,而在機體內(nèi)不斷生長的,目前尚無完全令人滿意的解釋。
腫瘤發(fā)生后,機體可通過免疫效應機制發(fā)揮抗腫瘤作用。機體抗腫瘤免疫的機制包括細胞免疫和體液免疫兩方面,這兩種機制不是孤立存在和單獨發(fā)揮作用的,它們相互協(xié)作共同殺傷腫瘤細胞,一般認為,細胞免疫是抗腫瘤免疫的主要方式,體液免疫通常僅在某些情況下起協(xié)同作用。對于大多數(shù)免疫原性強的腫瘤,特異性免疫應答是主要的,而對于免疫原性弱腫瘤,非特異性免疫應答可能具有更主要的意義。
一、體液免疫機制
抗腫瘤抗體雖然可通過以下幾種方式發(fā)揮作用,但總體來說,抗體并不是抗腫瘤的重要因素。
。ㄒ)激活補體系統(tǒng)溶解腫瘤細胞
細胞毒性抗體(IgM)和某些IgG亞類(IgG1、IgG3)與腫瘤細胞結合后,可在補體參與下,溶解腫瘤細胞。
。ǘ)抗體依賴性細胞介導的細胞毒作用
IgG類抗體能使多種效應細胞如巨噬細胞、NK細胞、中性粒細胞等發(fā)揮ADCC效應,使腫瘤細胞溶解。該類細胞介導型抗體比上述的補體依賴的細胞毒抗體產(chǎn)生快、在腫瘤形成早期即可在血清中檢出。
。ㄈ)抗體的調(diào)理作用
吞噬細胞可通過其面Fc受體而增強吞噬結合了抗體的腫瘤細胞,具有這種調(diào)理作用的抗體是IgG類。
。ㄋ)抗體封閉腫瘤細胞上的某些受體
例如轉鐵蛋白可促進某些腫瘤細胞的生長,其抗體可通過封閉轉鐵蛋白受體,阻礙其功能,從而抑制腫瘤細胞的生長。
。ㄎ)抗體使腫瘤細胞的粘附特性改變或喪失
抗體與腫瘤細胞抗原結合后,可修飾其表面結構,使腫瘤細胞粘附特性發(fā)生改變甚至喪失,從而有助于控制腫瘤細胞的生長的轉移。
二、細胞免疫機制
細胞免疫比體液免疫在抗腫瘤效應中發(fā)揮著更重要的作用。除了下述幾種在細胞免疫機制中起作用的效應細胞外,目前認為中性細胞,嗜酸性粒細胞也參與抗腫瘤作用。
。ㄒ)T細胞
在控制具有免疫性腫瘤細胞的生長中,T細胞介導的免疫應答反應起重要作用?乖旅舻腡細胞只能特異地殺傷、溶解帶有相應抗原的腫瘤細胞,并受MHC限制?砂∕HCⅠ類抗原限制的CD8+細胞毒性T細胞(CTL)和MHCⅡ類抗原限制的CD4+輔助性T細胞(TH)。若要誘導、激活T細胞介導的抗腫瘤免疫反應,腫瘤抗原須在細胞內(nèi)加工成腫瘤肽,然后與MHCⅠ類分子結合共表達于腫瘤細胞表面,而被CD8+CTL識別。或者先從腫瘤細胞上脫落下,然后由抗原呈遞細胞(APC)攝取,加工成多肽分子,再由細胞表面的MHCⅡ類抗原分子呈遞給CD4+TH細胞。目前認為,激活T細胞需要雙重信號刺激(見圖11-3),T細胞抗原受體與腫瘤抗結合后,提供T細胞活化的第一信號,由APC上的某些分子如細胞間粘附分子(intercellular adhesion molecules,ICAMs)、淋巴細胞功能相關抗原3(lymphocytefunction associatedantigen3,LFA-3)、血管細胞粘附分子(vascular cell adhesion molecule-1 VCAM-1)、B7等與T細胞上相應的受體結合后,可向T細胞提供活化的第二信號。在提供T細胞活化的膜分子中,B7分子研究得較清楚。B7可與T細胞上的相應受體即CD28/CTLA-4相結合,B7起到與抗原共同刺激T細胞的作用。由于腫瘤細胞雖可表達MHCⅠ類抗原分子,但缺乏B7分子,故不能有效地激活T細胞介導的抗腫瘤免疫。CD8+CTL殺傷腫瘤細胞的機制有二:一是通過其抗原受體識別腫細胞上的特異性抗原,并在TH細胞的輔助下活化后直接殺傷腫瘤細胞;二是活化的CTL可分泌淋巴因子如γ干擾素、淋巴毒素等間接地殺傷腫瘤細胞。CD4+T可產(chǎn)生淋巴因子增強CTL的功能并可激活巨噬細胞或其他APC,從而參與抗腫瘤作用。
。ǘ)NK細胞
NK細胞是細胞免疫中的非特異性成分,它不需預先致敏即能殺傷腫瘤細胞,其殺傷作用無腫瘤特異性和MHC限制性。NK細胞是一類在腫瘤早期起作用的效應細胞,是機體抗腫瘤的第一道防線。
自然細胞毒細胞(natural cytototxic cell,NC)是另一類在功能、表面標志、殺瘤細胞譜方面與NK細胞有所不同的抗腫瘤效應細胞,在體內(nèi)抗腫瘤免疫效應中也起一定作用。
。ㄈ)巨噬細胞
巨噬細胞在抗腫瘤免疫中不僅是作為呈遞抗原的APC,而且也是參與殺傷腫瘤的效應細胞。體內(nèi)注射選擇性的巨噬細胞抑制劑,如硅石或抗巨噬細胞血清,能加速機體內(nèi)腫瘤生長;而使用卡介苗或短小棒狀桿菌等使巨噬細胞激活,則腫瘤生長受到抑制,腫瘤轉移亦減少。病理活檢的資料表明,病人的腫瘤組織周圍若有明顯的巨噬細胞浸潤,腫瘤轉移擴散的發(fā)生率較低,預后也較好;反之,腫瘤轉移擴散率高,預后較差。巨噬細胞殺傷腫瘤細胞的機制有以下幾個方面:①活化的巨噬細胞與腫瘤細胞結合后,通過釋放溶細胞酶直接殺傷腫瘤細胞;②處理和呈遞腫瘤抗原,激活T細胞以產(chǎn)生特異性抗腫瘤細胞免疫應答;③巨噬細胞表面上有Fc受體,可通過特異性抗體介導ADCC效應殺傷腫瘤細胞;④活化的巨噬細胞可分泌腫瘤壞死亡因子(TNF)等細胞毒性因子間接殺傷腫瘤細胞。