内容正文:
第一部分 专题复习
专题五 稳态与调节
微专题七 癌症的免疫疗法
1.(2024·湖北高三上开学考试)乳腺癌是目前全球发病率较高的癌症之一。为降低乳腺癌化疗的副作用,科研人员在单克隆抗体技术的基础上,构建抗体—药物偶联物(ADC)过程如图1,ADC发挥作用机理如图2。请回答下列问题:
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(1)图1过程中,小鼠注射的特定抗原应取自__________________细胞,对小鼠进行免疫处理后通常再从该小鼠的________中获取B淋巴细胞。
(2)已知细胞合成DNA有D和S两条途径,其中D途径能被氨基蝶呤阻断。小鼠的淋巴细胞中有这两种DNA的合成途径,但一般不分裂,小鼠的骨髓瘤细胞中尽管没有S途径,但能不断分裂。图1中①过程是在含氨基蝶呤的试管中混合后促融,则试管中细胞的种类数和能增殖的细胞种类数分别是________(不考虑三个及以上细胞融合)。
(人的)乳腺癌
脾脏
5和1
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(3)图1中过程③是用__________________________方法经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。步骤④获得的a和b分别是____________________。
①ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用,是因为
_____________________________________。
②据图2可知,ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体可将其水解,释放出的药物最终作用于________,可导致癌细胞凋亡。
克隆化培养和抗体检测
单克隆抗体和药物
单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞
细胞核
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(4)双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法,具体过程如图3。
该检测方法中酶标抗体能定量检测抗原的原理是________________________ __________________________________________________________________________________。
酶标抗体与待测抗原结合并由酶催化检测底物反应,这样就可以通过测定酶反应产物量来判断待测抗原量
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解析:(1)据图可知,为获得治疗乳腺癌的特异性抗体,给小鼠注射的特定抗原应取自人的乳腺癌细胞。
(2)在筛选杂交瘤细胞时,试管中共有5种细胞:未融合的B细胞、互融的B细胞、未融合的骨髓瘤细胞、互融的骨髓瘤细胞、互融的B细胞和骨髓瘤细胞;其中只有互融的B细胞和骨髓瘤细胞1种细胞能增殖。
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(3)图1中过程③是用克隆化培养和抗体检测方法经多次筛选得到能产生所需抗体的杂交瘤细胞群。步骤④获得的a和b分别是单克隆抗体和药物。因为单克隆抗体能精确地定位乳腺癌细胞,故ADC能降低乳腺癌治疗药物的副作用。ADC进入乳腺癌细胞后,细胞中的溶酶体中的水解酶可将其水解,释放出的药物最终作用于细胞核,可导致癌细胞凋亡。
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2.(2024·天津南开高三上期中)癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞,克服肿瘤的免疫逃逸,在癌症治疗方法中取得越来越突出的地位,科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
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(1)癌细胞由于________基因和________基因突变导致其表面物质发生改变,如某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1,如图1所示:PD-L1能抑制T细胞的活化,使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗,据图1推测,其原因是__________________________________________ _______________________________。但此种方法对一些肿瘤无效。
原癌
抑癌
PD-1单抗与PD-1的结合,阻断了PD-1和PD-L1结合,避免抑制T细胞活化
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(2)CD28是T细胞表面受体,T细胞的
有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结
合部位的聚集。因此,科研人员尝试构建
既能结合PSMA,还能结合CD28的双特异
性抗体PSMA×CD28,诱导T细胞定向杀伤
癌细胞,如图2,制备过程为先将______________分别注射到小鼠体内,分离出B淋巴细胞,诱导其与小鼠的_______细胞融合,筛选得到两种杂交瘤细胞,再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,由于二者随机组合而产生多种抗体,因此还需进行筛选才能获得所需的________________________。
PSMA、CD28
骨髓瘤
双特异性抗体PSMA×CD28
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(3)科研人员将癌细胞和T细胞共同培养,加入不同抗体,比较不同抗体对T细胞活化的作用。实验各组由活化T细胞产生的细胞因子IL-2的含量如图3所示,结果说明:①PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞,且在一定范围内随____________________________________;
②_______________________________________________________。
PSMA×CD28浓度增加激活作用增强
单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞
解析:(2)抗原与抗体的结合具有特异性,分析题意,制备双特异性抗体PSMA×CD28,则抗原是CD28和PSMA,将两种物质分别注射到小鼠体内,分离出特定的B淋巴细胞,将两类B淋巴细胞分别和小鼠的骨髓瘤细胞融合,形成两种杂交瘤细胞,再诱导两种杂交瘤细胞融合;成功融合的细胞会表达两种L链和两种H链,而L链和H链可随机组合,产生多种类型的抗体,但所需的双特异性抗体PSMA×CD28是特定的L链和H链结合,故还需要进行筛选。
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(3)据图分析,自变量是抗体种类和浓度,因变量是IL-2含量,其中PSMA×CD28和PD-1单抗联合使用能够显著激活T细胞(活化T细胞产生的细胞因子IL-2含量升高),且在一定范围内随PSMA×CD28浓度增加激活作用增强;单独使用PSMA×CD28或PD-1单抗,都不能显著激活T细胞。
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3.(2024·北京丰台区一模)癌细胞可通过肿瘤—免疫相互作用逃避T细胞的杀伤。
(1)免疫系统具有_____________的功能以防止肿瘤的发生,该功能的完成往往离不开树突状细胞,该细胞具有______________________功能。
(2)研究发现谷氨酰胺(Gln)与肿瘤免疫逃逸有关,科研人员进行了以下实验。
①实验一:已有研究表明,用药物阻断小鼠肿瘤对Gln的利用可抑制肿瘤生长。给野生型小鼠移植结肠癌细胞,测定发现与血浆相比,癌细胞间组织液中Gln含量________。
免疫监视
强大的吞噬、呈递抗原
更低
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②实验二:给野生型小鼠和R鼠(T细胞和B细胞都缺陷的小鼠)移植结肠癌细胞,瘤内补充缓冲液或Gln,检测移植后肿瘤的大小。实验结果如下图,结果显示___________________________________________________________,但在R鼠中没有该现象;结果说明_____________________________________________。
瘤内补充谷氨酰胺(Gln)会减缓野生型小鼠体内肿瘤的生长
谷氨酰胺(Gln)抗肿瘤作用离不开特异性免疫
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③实验三:为验证Gln对小鼠结肠癌的有益效果需要树突状细胞(cDC1)参与,设计了以下实验,请完善该实验。___________________________________________ _______________________________________________________________ 。
注:Bat鼠缺乏cDC1。
(3)癌细胞和cDC1细胞膜上都有Gln转运蛋白,但数量有差异。推测癌细胞通过Gln实现免疫逃逸的机制_____________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________。
将野生型小鼠均分为两组,移植结肠癌细胞,一组不补充谷氨酰胺(Gln),另一组补充谷氨酰胺(Gln),并检测肿瘤大小
癌细胞膜上Gln转运蛋白数量多于树突状细胞cDC1;谷氨酰胺(Gln)进入癌细胞的多,进入树突状细胞cDC1的少,无法促进树突状细胞cDC1对T细胞的活化,实现免疫逃逸
组别 对象 实验处理 结果检测
1 Bat鼠 移植结肠癌细胞 不补充Gln 肿瘤大小
2 Bat鼠 移植结肠癌细胞 补充Gln 肿瘤大小
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解析:(1)免疫系统的免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞,防止肿瘤的发生,该功能的完成往往离不开树突状细胞,该细胞具有强大的吞噬和呈递抗原的作用。
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(2)①依据题干信息,用药物阻断小鼠肿瘤对Gln的利用可抑制肿瘤生长,说明肿瘤细胞(癌细胞)的生长需要Gln,需要从组织液中吸收,所以给野生型小鼠移植结肠癌细胞,测定发现与血浆相比,癌细胞间组织液中Gln含量更低。②给野生型小鼠和R鼠(T细胞和B细胞都缺陷的小鼠)移植结肠癌细胞后,依据图示信息,对于野生型小鼠而言,瘤内补充Gln与缓冲液相比较,肿瘤较小,说明瘤内补充谷氨酰胺(Gln)会减缓野生型小鼠体内肿瘤的生长;对于R鼠而言,结果差异不大,由于R鼠是T细胞和B细胞都缺陷的小鼠,说明谷氨酰胺(Gln)抗肿瘤作用离不开特异性免疫。③实验的目的是验证Gln对小鼠结肠癌的有益效果需要树突状细胞(cDC1)参与,自变量为cDC1的有无(可通过设置野生型小鼠和Bat鼠实验)和是否补充Gln,所以在原实验设计的基础上应该添加:将野生型小鼠均分为两组,移植结肠癌细胞,一组不补充谷氨酰胺(Gln),另一组补充谷氨酰胺(Gln),并检测肿瘤大小。
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