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(xì)胞對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行了相關(guān)研究。

（1）H細(xì)胞是一種肝癌細(xì)胞，機(jī)體主要通過(guò)________免疫發(fā)揮免疫監(jiān)控和清除作用。但由于各種原因，癌細(xì)胞表面特異性抗原表達(dá)量________，無(wú)法被免疫細(xì)胞識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)免疫逃逸。

（2）將H細(xì)胞培養(yǎng)一段時(shí)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(cè)定細(xì)胞存活率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表，由數(shù)據(jù)可知藥物A對(duì)H細(xì)胞無(wú)明顯的細(xì)胞毒性，原因是___________________。

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

（3）研究人員對(duì)藥物A的免疫調(diào)節(jié)作用進(jìn)行研究。將H細(xì)胞與T淋巴細(xì)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(shí)間后統(tǒng)計(jì)各組癌細(xì)胞的凋亡率。對(duì)照組的設(shè)置應(yīng)為________。

①單獨(dú)培養(yǎng)的H細(xì)胞 ②單獨(dú)培養(yǎng)的T淋巴細(xì)胞 ③混合培養(yǎng)的H細(xì)胞與T淋巴細(xì)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(jì)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(duì)照組	3
1	13．4
10	29．3
15	55．3

（4）為進(jìn)一步探究藥物A發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用的機(jī)理，研究人員又做了如下實(shí)驗(yàn)：

①已知IL-2、TNF-α是T細(xì)胞產(chǎn)生的兩種殺傷性細(xì)胞因子，研究人員利用癌癥模型鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了不同組小鼠IL-2、TNF-α的表達(dá)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(xì)胞表面的PD-1和癌細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細(xì)胞的活性，使其無(wú)法識(shí)別癌細(xì)胞，導(dǎo)致癌細(xì)胞的免疫逃逸。研究者分別測(cè)定了①實(shí)驗(yàn)中T細(xì)胞表面的PD-1和癌細(xì)胞表面的PD-L1表達(dá)量，結(jié)果如圖。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果_______（支持/不支持）藥物A免疫作用機(jī)理的假設(shè)，原因是_____________________________________。

（5）請(qǐng)結(jié)合PD-1/PD-L1信號(hào)通路的作用機(jī)理，利用免疫學(xué)知識(shí)為治療癌癥提供一種新思路______________________。

Answer 1

【答案】細(xì)胞 降低或不表達(dá) 不同濃度的藥物A與不加藥物A處理后細(xì)胞存活率差異不明顯 ③④；藥物A能促進(jìn)淋巴細(xì)胞對(duì)H的殺傷能力（使癌細(xì)胞凋亡），且濃度越高殺傷能力越強(qiáng) 支持 藥物A一方面可以增加T細(xì)胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量，增強(qiáng)對(duì)癌細(xì)胞的殺傷作用；另一方面可通過(guò)抑制T淋巴細(xì)胞和癌細(xì)胞表面PD-1/PD-L1的表達(dá)，使T細(xì)胞活性增強(qiáng)，抑制癌細(xì)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(duì)內(nèi)環(huán)境中的抗原發(fā)揮作用，細(xì)胞免疫主要針對(duì)細(xì)胞內(nèi)的抗原、移植的器官和癌細(xì)胞發(fā)揮作用。根據(jù)表格中凋亡率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，隨著藥物A濃度的增加，癌細(xì)胞的凋亡率逐漸升高。已知IL-2、TNF-α是T細(xì)胞產(chǎn)生的兩種殺傷性細(xì)胞因子，IL-2、TNF-α表達(dá)量越高，T細(xì)胞的殺傷能力越強(qiáng)。

（1）當(dāng)體內(nèi)出現(xiàn)癌細(xì)胞時(shí)，機(jī)體主要通過(guò)細(xì)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(xì)胞表面抗原表達(dá)量降低或不表達(dá)，無(wú)法被免疫細(xì)胞識(shí)別，從而實(shí)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(xì)胞存活率差異不明顯，說(shuō)明藥物A對(duì)H細(xì)胞無(wú)明顯的細(xì)胞毒性。

（3）本實(shí)驗(yàn)的目的是“研究藥物A對(duì)免疫調(diào)節(jié)的作用”，自變量是有無(wú)藥物A處理，實(shí)驗(yàn)組是將H細(xì)胞與淋巴細(xì)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(duì)照組處理應(yīng)是H細(xì)胞與T淋巴細(xì)胞按一定比例混合，加入等量的D溶液，即③④。通過(guò)實(shí)驗(yàn)凋亡率統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，與對(duì)照組相比，各實(shí)驗(yàn)組的細(xì)胞凋亡率升高，且隨著藥物A濃度的增加，細(xì)胞凋亡率越高，說(shuō)明藥物A能促進(jìn)淋巴細(xì)胞對(duì)H的殺傷能力（使癌細(xì)胞凋亡），且濃度越高殺傷能力越強(qiáng)。

（4）通過(guò)表格數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果柱形圖分析可知，IL-2、TNF-α的表達(dá)量隨藥物A濃度的升高而增大，而T細(xì)胞表面的PD-1和癌細(xì)胞表面的PD-L1的表達(dá)量隨藥物A濃度的升高而減少，進(jìn)而推測(cè)藥物A發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)的作用機(jī)理是：藥物A一方面可以增加T細(xì)胞殺傷因子IL-2、TNF-α的釋放量，增強(qiáng)對(duì)癌細(xì)胞的殺傷作用；另一方面可通過(guò)抑制T淋巴細(xì)胞和癌細(xì)胞表面PD-1/PD-L1的表達(dá)，使T細(xì)胞活性增強(qiáng)，抑制癌細(xì)胞的增殖，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持藥物A免疫作用機(jī)理的假設(shè)。

（5）T細(xì)胞表面的PD-1和癌細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合后可以抑制T細(xì)胞的活性，使其無(wú)法識(shí)別癌細(xì)胞，導(dǎo)致癌細(xì)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(xì)胞和T淋巴細(xì)胞不能結(jié)合，提高T淋巴細(xì)胞的活性；也可以阻斷PD-1和PD-L1的結(jié)合。