Question

【題目】PD-1與PD-L1是目前腫瘤治療的熱門靶點(diǎn)蛋白。sPD-1是PD-1的可溶形式，能夠被分泌至胞外。為探討sPD-1對(duì)腫瘤疫苗抗乳腺癌作用的影響，科研人員進(jìn)行了相關(guān)研究。

（1）因?yàn)榘┘?xì)胞具有____________等特征，癌癥的治療非常困難。腫瘤疫苗是新型治療方法，其原理是將腫瘤抗原導(dǎo)入人體內(nèi)，激活患者自身的免疫應(yīng)答，從而達(dá)到控制或清除腫瘤的目的，下列可做為腫瘤抗原的是____________（填寫序號(hào)）。

①衰老腫瘤細(xì)胞②腫瘤相關(guān)蛋白或多肽③含有腫瘤抗原基因的表達(dá)載體④腫瘤細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖

（2）研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤疫苗可激活T細(xì)胞并誘導(dǎo)其產(chǎn)生IFN-γ（一種淋巴因子）。用不同濃度的IFN-γ培養(yǎng)小鼠乳腺癌細(xì)胞，并對(duì)其細(xì)胞膜上PD-L1表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖1：

與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠乳腺癌細(xì)胞膜蛋白PD-L1表達(dá)____________。

（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在正常機(jī)體中，組織細(xì)胞表面的PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合（如圖2），使T細(xì)胞活性被適當(dāng)抑制，避免了免疫過強(qiáng)而導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生。腫瘤細(xì)胞PD-L1的高水平表達(dá)會(huì)____________（填“降低”或“增加”）腫瘤細(xì)胞被免疫系統(tǒng)清除的可能性。研究發(fā)現(xiàn)使用腫瘤疫苗時(shí)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而作用效果減弱，根據(jù)（2）和（3）推測(cè)可能的原因是____________，從而抑制了T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的清除作用。

（4）為了解決這一問題，科研人員對(duì)作為腫瘤疫苗的衰老癌細(xì)胞疫苗進(jìn)行了基因改造，使其可以大量分泌可與PD-L1結(jié)合的sPD-1，并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)小鼠皮下接種小鼠乳腺癌細(xì)胞，隨機(jī)分為三組，分別給予衰老癌細(xì)胞疫苗、高表達(dá)sPD-1的衰老癌細(xì)胞疫苗、磷酸緩沖液（對(duì)照）處理，分別于6、12、18、24、30天記錄并統(tǒng)計(jì)無瘤小鼠的比例，結(jié)果如圖3所示。綜合上述實(shí)驗(yàn)分析，解釋高表達(dá)sPD-1的衰老癌細(xì)胞疫苗組無瘤小鼠比例最高的可能機(jī)理____________。

Answer 1

【答案】無限增殖、易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 ①②③ 增強(qiáng) 降低 腫瘤疫苗可激活T細(xì)胞并誘導(dǎo)其產(chǎn)生IFN-γ，IFN-γ促進(jìn)腫瘤細(xì)胞 PD-L1表達(dá)上調(diào) 高表達(dá)sPD-1的衰老腫瘤疫苗通過分泌 sPD-1阻斷PD-1與腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1的結(jié)合，能更有效地殺死乳腺癌細(xì)胞

【解析】

癌細(xì)胞在適宜條件下能不受控制地?zé)o限增殖，且容易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，癌癥的治療非常困難，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上嘗試多種方法治療癌癥，題中涉及到癌癥治療的相關(guān)研究。圖1中隨IFN-γ濃度增大，細(xì)胞膜上PD-L1表達(dá)量增加；圖2中涉及T細(xì)胞特異性識(shí)別抗原；圖3可知高表達(dá)sPD-1的衰老癌細(xì)胞疫苗處理的皮下接種小鼠乳腺癌細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)小鼠患癌率最低，且腫瘤疫苗隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而作用效果減弱。

（1）因?yàn)榘┘?xì)胞具有無限增殖、易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移等特征，癌癥的治療非常困難。腫瘤疫苗需要有腫瘤細(xì)胞上抗原結(jié)構(gòu)，且侵染性較低，可做為腫瘤抗原的是①衰老腫瘤細(xì)胞②腫瘤相關(guān)蛋白或多肽③含有腫瘤抗原基因的表達(dá)載體。

（2）根據(jù)曲線圖分析可知，與對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠乳腺癌細(xì)胞膜蛋白PD-L1表達(dá)增強(qiáng)。

（3）由“在正常機(jī)體中，組織細(xì)胞表面的PD-L1與T細(xì)胞表面的PD-1結(jié)合（如圖2），使T細(xì)胞活性被適當(dāng)抑制，避免了免疫過強(qiáng)而導(dǎo)致自身免疫性疾病的發(fā)生”可知：細(xì)胞表面的PD-L1可以會(huì)抑制T細(xì)胞活性，故腫瘤細(xì)胞PD-L1的高水平表達(dá)會(huì)降低腫瘤細(xì)胞被免疫系統(tǒng)清除的可能性。研究發(fā)現(xiàn)使用腫瘤疫苗時(shí)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而作用效果減弱，根據(jù)（2）“隨IFN-γ濃度增大，細(xì)胞膜上PD-L1表達(dá)量增加”和（3）“細(xì)胞表面的PD-L1可以會(huì)抑制T細(xì)胞活性”推測(cè)可能的原因是腫瘤疫苗可激活T細(xì)胞并誘導(dǎo)其產(chǎn)生IFN-γ，IFN-γ促進(jìn)腫瘤細(xì)胞 PD-L1表達(dá)上調(diào)，從而抑制了T細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的清除作用。

（4）根據(jù)以上分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可推測(cè)高表達(dá)sPD-1的衰老癌細(xì)胞疫苗組無瘤小鼠比例最高的可能原因是高表達(dá)sPD-1的衰老腫瘤疫苗通過分泌 sPD-1阻斷PD-1與腫瘤細(xì)胞表面的PD-L1的結(jié)合，能更有效地殺死乳腺癌細(xì)胞。