Question

【題目】藥物A是一種新型免疫調(diào)節(jié)劑，臨床用于腫瘤的治療。研究人員利用H細胞對其作用機理進行了相關(guān)研究。

（1）H細胞是一種肝癌細胞，機體主要通過________免疫發(fā)揮免疫監(jiān)控和清除作用。但由于各種原因，癌細胞表面特異性抗原表達量________，無法被免疫細胞識別，從而實現(xiàn)免疫逃逸。

（2）將H細胞培養(yǎng)一段時間后，分別加入D溶劑溶解的不同濃度的藥物A溶液，24h后測定細胞存活率。實驗結(jié)果如表，由數(shù)據(jù)可知藥物A對H細胞無明顯的細胞毒性，原因是___________________。

濃度/mol·L-1	0	1	5	10	15	20
細胞存活率/%	100．0	98．21	97．85	97．12	96．87	96．24

（3）研究人員對藥物A的免疫調(diào)節(jié)作用進行研究。將H細胞與T淋巴細胞按一定比例混合，分別加入不同濃度的藥物A溶液，培養(yǎng)一段時間后統(tǒng)計各組癌細胞的凋亡率。對照組的設(shè)置應(yīng)為________。

①單獨培養(yǎng)的H細胞 ②單獨培養(yǎng)的T淋巴細胞 ③混合培養(yǎng)的H細胞與T淋巴細胞

④加入等量的D溶劑 ⑤加入等量的生理鹽水

凋亡率統(tǒng)計結(jié)果如表，據(jù)此提出藥物A的免疫調(diào)節(jié)作用是_____________。

濃度/mol·L-1	凋亡率/%
對照組	3
1	13．4
10	29．3
15	55．3

（4）為進一步探究藥物A發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的機理，研究人員又做了如下實驗：

①已知IL-2、TNF-α是T細胞產(chǎn)生的兩種殺傷性細胞因子，研究人員利用癌癥模型鼠進行實驗，測定了不同組小鼠IL-2、TNF-α的表達量，結(jié)果如表：

A藥劑量/mg·kg-1	IL-2	TNF-α
0	14．12	11．25
5	18．31	16．54
10	24．32	20．23
15	31．54	27．50

②T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細胞的活性，使其無法識別癌細胞，導(dǎo)致癌細胞的免疫逃逸。研究者分別測定了①實驗中T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1表達量，結(jié)果如圖。上述實驗結(jié)果_______（支持/不支持）藥物A免疫作用機理的假設(shè)，原因是_____________________________________。

（5）請結(jié)合PD-1/PD-L1信號通路的作用機理，利用免疫學(xué)知識為治療癌癥提供一種新思路______________________。

Answer 1

【答案】細胞 降低或不表達 不同濃度的藥物A與不加藥物A處理后細胞存活率差異不明顯 ③④；藥物A能促進淋巴細胞對H的殺傷能力（使癌細胞凋亡），且濃度越高殺傷能力越強 支持 藥物A一方面可以增加T細胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量，增強對癌細胞的殺傷作用；另一方面可通過抑制T淋巴細胞和癌細胞表面PD-1/PD-L1的表達，使T細胞活性增強，抑制癌細胞的增殖 制備抗PD-1或PD-L1單抗，抑制其活性 阻斷PD-1和PD-L1的結(jié)合

【解析】

體液免疫主要針對內(nèi)環(huán)境中的抗原發(fā)揮作用，細胞免疫主要針對細胞內(nèi)的抗原、移植的器官和癌細胞發(fā)揮作用。根據(jù)表格中凋亡率的統(tǒng)計結(jié)果可知，隨著藥物A濃度的增加，癌細胞的凋亡率逐漸升高。已知IL-2、TNF-α是T細胞產(chǎn)生的兩種殺傷性細胞因子，IL-2、TNF-α表達量越高，T細胞的殺傷能力越強。

（1）當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時，機體主要通過細胞免疫發(fā)揮免疫監(jiān)控和清除作用。但由于各種原因，癌細胞表面抗原表達量降低或不表達，無法被免疫細胞識別，從而實現(xiàn)免疫逃逸。

（2）由表格數(shù)據(jù)分析可知，5種不同濃度的藥物A與不加藥物A處理后細胞存活率差異不明顯，說明藥物A對H細胞無明顯的細胞毒性。

（3）本實驗的目的是“研究藥物A對免疫調(diào)節(jié)的作用”，自變量是有無藥物A處理，實驗組是將H細胞與淋巴細胞按一定比例混合，分別加入由D溶液溶解的不同濃度的藥物A溶液，那么對照組處理應(yīng)是H細胞與T淋巴細胞按一定比例混合，加入等量的D溶液，即③④。通過實驗凋亡率統(tǒng)計結(jié)果可以看出，與對照組相比，各實驗組的細胞凋亡率升高，且隨著藥物A濃度的增加，細胞凋亡率越高，說明藥物A能促進淋巴細胞對H的殺傷能力（使癌細胞凋亡），且濃度越高殺傷能力越強。

（4）通過表格數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果柱形圖分析可知，IL-2、TNF-α的表達量隨藥物A濃度的升高而增大，而T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1的表達量隨藥物A濃度的升高而減少，進而推測藥物A發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用機理是：藥物A一方面可以增加T細胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量，增強對癌細胞的殺傷作用；另一方面可通過抑制T淋巴細胞和癌細胞表面PD-1/PD-L1的表達，使T細胞活性增強，抑制癌細胞的增殖，說明實驗結(jié)果支持藥物A免疫作用機理的假設(shè)。

（5）T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細胞的活性，使其無法識別癌細胞，導(dǎo)致癌細胞的免疫逃逸。所以治療癌癥的思路為：制備抗PD-1或PD-L1的單抗，使癌細胞和T淋巴細胞不能結(jié)合，提高T淋巴細胞的活性；也可以阻斷PD-1和PD-L1的結(jié)合。