Question

来那度胺是一种新型免疫调节剂，临床用于肿瘤的治疗，研究人员利用HepG2细胞对其作用机理进行了相关研究。

（1）HepG2细胞是一种肝癌细胞，具有_________的特点，该细胞产生的根本原因是_________。当体内出现癌细胞时，机体主要通过_________免疫发挥免疫监控和清除作用。但由于各种原因，癌细胞表面抗原表达量_________，无法被识别，从而实现免疫逃逸。

（2）来那度胺对HepG2细胞毒性的研究

将HepG2细培养一段时间后，分别加入DMSO溶解的不同浓度的来那度胺溶液，24h后测定细胞存活率。实验结果如下表，说明__________________。

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

（3）研究来那度胺的免疫调节作用

将HepG2细胞与淋巴细胞按一定比例混合，分别加入不同浓度的来那度胺溶液，培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率。对照组的设置应为_________。

①单独培养的HepG2细胞        ②单独培养的淋巴细胞    ③混合培养的HepG2细胞与淋巴细胞    ④加入等量的DMSO        ⑤加入等量的生理盐水

凋亡率统计结果如下表，说明__________________。

浓度/μmol·L^-3	凋亡率/%
对照组	3
1	13.4
10	29.3
15	55.3

（4）探究来那度胺发挥免疫调节作用的机理

①已知IL-2、TNF-α是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子，研究人员利用模型鼠进行实验，测定了小鼠IL-2、TNF-α的表达量，结果如下表。

来那度胺剂量/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细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。研究者分别测定了①实验中两种细胞表面的PD-1/PD-L1表达量，结果如下图。

综合上述实验，推测来那度胺发挥免疫调节的作用机理：_________________。

（5）结合上述研究以及对PD-1/PD-L1信号通路的了解，请你为治行癌症提供一种新的思路。_________________

Answer

无限增殖 原癌基因和抑癌基因的突变 细胞 降低 来那度胺对HepG2无明显的细胞毒性 ③④ 来那度胺能增强淋巴细胞对HepG2的杀伤能力，且浓度越高杀伤能力越强 来那度胺一方面可以增加T细胞杀伤因子IL-2、TNF-α的释放量，增强对癌细胞的杀伤作用；另一方面可通过抑制淋巴细胞和癌细胞表面PD-1/PD-L1的表达，使T细胞活性增强，抑制癌细胞的增殖 制备抗PD-1或PD-L1单抗，抑制其活性；阻断PD-1和PD-L1的结合

【解析】

癌细胞的特点：1、细胞分裂分化失去控制，具有无限增殖的能力；2.细胞膜上糖蛋白减少，易分散易转移；3.细胞形态发生显著变化。

特异性免疫调节过程：

（1）癌细胞具有无限增殖的特点，细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因的突变。如果机体出现癌细胞时，会被效应T细胞识别，裂解癌细胞，这过程称为细胞免疫。但由于各种原因，癌细胞表面抗原表达量降低，无法被识别，从而实现免疫逃逸。

（2）通过实验结果中，表格数据变化不大可知，来那度胺对HepG2无明显的细胞毒性。

（3）实验遵循单因素变量原则，实验组中将HepG2细胞与淋巴细胞按一定比例混合，分别加入不同浓度的用DMSO溶解的来那度胺溶液，则对照组的设置应为③混合培养的HepG2细胞与淋巴细胞 和④加入等量的DMSO。凋亡率统计结果说明来那度胺能增强淋巴细胞对HepG2的杀伤能力，且浓度越高杀伤能力越强。

（4）①随着来那度胺浓度增高，小鼠IL-2、TNF-α的表达量增多；②T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性，使其无法识别癌细胞，导致癌细胞的免疫逃逸。结果表示细胞表面的PD-L1表达量多余PD-1的表达量，结合①②两个实验结果可推测来那度胺发挥免疫调节的作用机理：来那度胺一方面可以增加T细胞杀伤因子IL-2、TNF-α的释放量，增强对癌细胞的杀伤作用；另一方面可通过抑制淋巴细胞和癌细胞表面PD-1/PD-L1的表达，使T细胞活性增强，抑制癌细胞的增殖。

（5）结合上述研究以及对PD-1/PD-L1信号通路的了解，可通过制备抗PD-1或PD-L1单抗抑制其活性或阻断PD-1和PD-L1的结合，达到治行癌症的效果。