腫瘤抗原是指細(xì)胞惡性變過程中出現(xiàn)的新抗原(neoantigen)物質(zhì)的總稱。細(xì)胞惡性變過程中由于基因突變或正常靜止基因的激活都可以產(chǎn)生新的蛋白分子。這些蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)降解后,某些降解的短肽可與MHCⅠ類分子在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中結(jié)合,并共表達(dá)于細(xì)胞表面,成為被CD8+CTL識(shí)別和殺傷的腫瘤特異抗原。此外,某些細(xì)胞在惡性變后,可使正常情況下處于隱敝狀態(tài)的抗原決定簇暴露出來,成為腫瘤相關(guān)抗原,可被B細(xì)胞識(shí)別產(chǎn)生抗腫瘤抗體。
目前已在動(dòng)物自發(fā)性腫瘤和人類腫瘤細(xì)胞表面都發(fā)現(xiàn)了腫瘤抗原。為了敘述方便,一般將腫瘤抗原進(jìn)行分類,下面介紹兩種對(duì)抗腫瘤抗原分類方法。
一、根據(jù)腫瘤抗原特異性的分類法
。ㄒ)腫瘤特異抗原
腫瘤特異抗原(tumorspecificantigen TSA)是指只存在于某種腫瘤細(xì)胞表面而不存在于正常細(xì)胞的新抗原。這類抗原是通過近交系小鼠間進(jìn)行腫瘤移植的方法證明的實(shí)驗(yàn)過程,先用化學(xué)致癌劑甲基膽蒽(methyl-cholanthrene,MCA)誘發(fā)小鼠皮膚發(fā)生內(nèi)瘤,當(dāng)肉瘤生長(zhǎng)至一定大小時(shí),予以手術(shù)切除。將此切除的腫瘤移植給正常同系小鼠后可生長(zhǎng)出腫瘤。但是,將此腫瘤植回原來經(jīng)手術(shù)切除腫瘤的小鼠,則不發(fā)生腫瘤,表明該腫瘤具有可誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)的抗原。鑒于此類抗原一般是通過動(dòng)物腫瘤移植排斥實(shí)驗(yàn)所證實(shí),故又稱為腫瘤特異移植抗原(tymor spicific transplantation antigen,TSTA)或腫瘤排斥抗原(tumor rejection antigen,TRA)。
以往曾對(duì)人腫瘤細(xì)胞是否有特異抗原(tumor specific antigen,TSA)存在爭(zhēng)議,但最近已在人黑色素瘤等腫瘤細(xì)胞表面證實(shí)了存在這類TSA。它是一個(gè)靜止基因活化的產(chǎn)物,以9個(gè)氨基酸的短肽或與HLA-A1分子共表達(dá)于某些黑色素瘤細(xì)胞表面,稱為MAGE-1,它是第一個(gè)證實(shí)并清楚其結(jié)構(gòu)的人腫瘤特異抗原。TSA只能被CD8+CTL所識(shí)別,而不能被B細(xì)胞識(shí)別,因此是誘發(fā)T細(xì)胞免疫應(yīng)答的主要腫瘤抗原。
(二)腫瘤相關(guān)抗原
腫瘤相關(guān)抗原(tumor-associated antigen,TAA)是指一些腫瘤細(xì)胞表面糖蛋白或糖脂成分,它們?cè)谡<?xì)胞上有微量表達(dá),但在腫瘤細(xì)胞表達(dá)明顯增高。此類抗原一般可被B細(xì)胞識(shí)別并產(chǎn)生相應(yīng)的抗體。
二、根據(jù)腫瘤發(fā)生的分類法
。ㄒ)化學(xué)或物理因素誘發(fā)的腫瘤抗原
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的研究證明,某些化學(xué)致癌劑或物理因素可誘發(fā)腫瘤,這些腫瘤抗原的特點(diǎn)是特異性高而抗原性較弱,常表現(xiàn)出明顯的個(gè)體獨(dú)特性。即用同一化學(xué)致癌劑或同一物理方法如紫外線、X-射線等誘發(fā)的腫瘤,在不同的宿主體內(nèi),甚至在同一宿主不同部位誘發(fā)腫瘤都具有互不相同的抗原性。由于人類很少暴露于這種強(qiáng)烈化學(xué)、物理的誘發(fā)環(huán)境中,因此大多數(shù)人腫瘤抗原不是這種抗原。
(二)病毒誘發(fā)的腫瘤抗原
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及人腫瘤的研究證明,腫瘤可由病毒引起,例如EB病毒(EBV)與B淋巴細(xì)胞瘤和鼻咽癌的發(fā)生有關(guān);有乳頭狀瘤病毒(HPV)與人宮頸癌的發(fā)生有關(guān)。EBV和HPV均屬于NDA病毒,而屬于RNA病毒的人嗜T細(xì)胞病毒(HTLV-1)可導(dǎo)致成人T細(xì)胞白血病(ATL)。同一種病毒誘發(fā)的不同類型腫瘤(無論其組織來源或動(dòng)物種類如何不同),均可表達(dá)相同的抗原且具有較強(qiáng)的抗原性。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究已發(fā)現(xiàn)了幾種病毒基因編碼的抗原,例如SV40病毒轉(zhuǎn)化細(xì)胞表達(dá)的T抗原和人腺病毒誘發(fā)腫瘤表達(dá)的ELA抗原。
。ㄈ)自發(fā)腫瘤抗原
自發(fā)性腫瘤是指一些無明確誘發(fā)因素的腫瘤。大多數(shù)人類腫瘤屬于這一類。自發(fā)腫瘤的抗原有二種:一種是TAA;另一種是TST。TAA被B細(xì)胞識(shí)別誘發(fā)體液免疫應(yīng)答,TsA被CD8+CTL識(shí)別,誘發(fā)細(xì)胞免疫應(yīng)答。目前已證明小鼠自發(fā)腫瘤和人腫瘤細(xì)胞表面具有腫瘤特異性抗原。
(四)胚胎抗原
胚胎抗原是在胚胎發(fā)育階段由胚胎組織產(chǎn)生的正常成分,在胚胎后期減少,出生后逐漸消失,或僅存留極微量。當(dāng)細(xì)胞惡性變時(shí),此類抗原可重新合成。胚胎抗原可分為兩種,一種是分泌性抗原,由腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生和釋放,如肝細(xì)胞癌變時(shí)產(chǎn)生的甲胎蛋(alphafetoprotein,AFP),另一種是與腫瘤細(xì)胞膜有關(guān)的抗原,疏松地結(jié)合在細(xì)胞膜表面,容易脫落,如結(jié)腸癌細(xì)胞產(chǎn)生癌胚抗原(carcinoembryonic antigen,CEA)。AFP和CEA是人類腫瘤中研究得最為深入的兩種胚胎抗原,它們抗原性均很弱,因?yàn)樵谂咛テ诔霈F(xiàn)過,宿主對(duì)之已形成免疫耐受性,因此不能引起宿主免疫系統(tǒng)對(duì)這種抗原的免疫應(yīng)答。但作為一種腫瘤標(biāo)志,通過檢測(cè)腫瘤患者血清中AFP和CEA的水平,分別有助于肝癌和結(jié)腸癌的診斷。