Question

【題目】來那度胺是一種新型免疫調節劑，臨床用于腫瘤的治療，研究人員利用HepG2細胞對其作用機理進行了相關研究。

（1）HepG2細胞是一種肝癌細胞，具有_________的特點，該細胞產生的根本原因是_________。當體內出現癌細胞時，機體主要通過_________免疫發揮免疫監控和清除作用。但由于各種原因，癌細胞表面抗原表達量_________，無法被識別，從而實現免疫逃逸。

（2）來那度胺對HepG2細胞毒性的研究

將HepG2細培養一段時間后，分別加入DMSO溶解的不同濃度的來那度胺溶液，24h后測定細胞存活率。實驗結果如下表，說明__________________。

濃度/μmol·L-3	0	1	5	10	15	20
細胞存活率/%	100.0	98.21	97.85	97.12	96.87	96.24

（3）研究來那度胺的免疫調節作用

將HepG2細胞與淋巴細胞按一定比例混合，分別加入不同濃度的來那度胺溶液，培養一段時間后統計各組癌細胞的凋亡率。對照組的設置應為_________。

①單獨培養的HepG2細胞 ②單獨培養的淋巴細胞 ③混合培養的HepG2細胞與淋巴細胞 ④加入等量的DMSO ⑤加入等量的生理鹽水

凋亡率統計結果如下表，說明__________________。

濃度/μmol·L-3	凋亡率/%
對照組	3
1	13.4
10	29.3
15	55.3

（4）探究來那度胺發揮免疫調節作用的機理

①已知IL-2、TNF-α是T細胞產生的兩種殺傷性細胞因子，研究人員利用模型鼠進行實驗，測定了小鼠IL-2、TNF-α的表達量，結果如下表。

來那度胺劑量/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結合后可以抑制T細胞的活性，使其無法識別癌細胞，導致癌細胞的免疫逃逸。研究者分別測定了①實驗中兩種細胞表面的PD-1/PD-L1表達量，結果如下圖。

綜合上述實驗，推測來那度胺發揮免疫調節的作用機理：_________________。

（5）結合上述研究以及對PD-1/PD-L1信號通路的了解，請你為治行癌癥提供一種新的思路。_________________

Answer 1

【答案】無限增殖 原癌基因和抑癌基因的突變 細胞 降低 來那度胺對HepG2無明顯的細胞毒性 ③④ 來那度胺能增強淋巴細胞對HepG2的殺傷能力，且濃度越高殺傷能力越強 來那度胺一方面可以增加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的結合

【解析】

癌細胞的特點：1、細胞分裂分化失去控制，具有無限增殖的能力；2.細胞膜上糖蛋白減少，易分散易轉移；3.細胞形態發生顯著變化。

特異性免疫調節過程：

（1）癌細胞具有無限增殖的特點，細胞癌變的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突變。如果機體出現癌細胞時，會被效應T細胞識別，裂解癌細胞，這過程稱為細胞免疫。但由于各種原因，癌細胞表面抗原表達量降低，無法被識別，從而實現免疫逃逸。

（2）通過實驗結果中，表格數據變化不大可知，來那度胺對HepG2無明顯的細胞毒性。

（3）實驗遵循單因素變量原則，實驗組中將HepG2細胞與淋巴細胞按一定比例混合，分別加入不同濃度的用DMSO溶解的來那度胺溶液，則對照組的設置應為③混合培養的HepG2細胞與淋巴細胞 和④加入等量的DMSO。凋亡率統計結果說明來那度胺能增強淋巴細胞對HepG2的殺傷能力，且濃度越高殺傷能力越強。

（4）①隨著來那度胺濃度增高，小鼠IL-2、TNF-α的表達量增多；②T細胞表面的PD-1和癌細胞表面的PD-L1結合后可以抑制T細胞的活性，使其無法識別癌細胞，導致癌細胞的免疫逃逸。結果表示細胞表面的PD-L1表達量多余PD-1的表達量，結合①②兩個實驗結果可推測來那度胺發揮免疫調節的作用機理：來那度胺一方面可以增加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。

（5）結合上述研究以及對PD-1/PD-L1信號通路的了解，可通過制備抗PD-1或PD-L1單抗抑制其活性或阻斷PD-1和PD-L1的結合，達到治行癌癥的效果。