内容正文:
江苏省淮州中学2026届高三生物二轮复习学案(人教选必1)
免疫调节的应用
【学习目标】通过分析CAR-T细胞作用机制,深化对免疫系统组成、特异性免疫过程的理解,建立“结构与功能相适应”“稳态与平衡”的生命观念
【活动一】分析人体获得抗肿瘤免疫力的机理,阐明特异性免疫过程
资料:肿瘤细胞内表达出新的肿瘤抗原,凋亡或坏死的肿瘤细胞释放抗原,被APC摄取后加工和提呈给细胞毒性T细胞或辅助性T细胞,导致这两类T细胞的活化和增殖,肿瘤细胞最终被识别并杀伤部分过程如图1,抗肿瘤免疫中体液免疫产生的抗体的部分作用如图2。
任务1:结合资料和图1,补全下图模型,说出人体抗肿瘤免疫的主要过程。说明该免疫属于哪种免疫类型?最终识别杀伤肿瘤细胞的是何种细胞?辅助性T细胞
肿瘤细胞
肿瘤抗原
APC
细胞毒性T细胞
任务2:说出图2中的抗体在抗肿瘤免疫中作用分别是什么?
左侧:抗体与肿瘤细胞表面______特异性结合,标记肿瘤细胞,从而被__________等吞噬细胞_______并______,从而帮助______细胞更高效地清除______细胞
右侧:抗体与肿瘤细胞表面的___________结合,阻断受体与配体结合,从而______(促进、抑制)肿瘤细胞生长。
【活动二】 分析肿瘤免疫逃逸和免疫治疗主要机制,阐明免疫学在临床实践的应用
资料1:肿瘤细胞可大量表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,并减少分泌促进性免疫分子、增加分泌抑制性免疫分子,实现免疫逃逸,其机制示意图1。研究人员以宫颈癌、宫颈上皮内瘤变和健康女性作为研究对象,分析PD-1、PD-L1的表达情况,结果如表1。
思考:
1. 据资料分析肿瘤细胞如何实现免疫逃逸的?
2. 据资料和特异性免疫反应过程推测人体正常细胞上存在PD-L1的意义是什么?
人体正常细胞表达PD-L1,可与______细胞上的_______结合,杜绝____细胞攻击正常细胞,预防________病;还可以及时_______免疫反应,避免组织被持续攻击、坏死/纤维化;形成___________,保护特殊组织(如胎儿、眼、神经元)等;
3. 据表1可知,与健康女性相比,宫颈癌、宫颈上皮内瘤变者体内PD-1、PD-L1的表达量________
4. 据此设计可用于肿瘤临床免疫治疗的思路:给患者注射____________或____________
资料2:肿瘤细胞中部分抗原蛋白被切割成短肽片段,呈递在细胞表面形成抗原肽-MHC 复合物,被T细胞识别和攻击。但在机体抗肿瘤免疫的压力下,某些肿瘤表达的抗原减少或丢失或抗原加工处理缺陷,从而使肿瘤细胞逃避免疫识别和杀伤。研究人员根据肿瘤细胞表面特定分子设计 CAR基因,并导入癌症患者的T细胞中,使其转化为CAR-T细胞,表达出的CAR蛋白与肿瘤细胞表面特定分子特异结合后,激活CAR-T细胞使其增殖、分化,从而实现对肿瘤细胞的特异性杀伤和记忆,主要过程如下图。
肿瘤细胞裂解
任务1:CAR-T细胞的作用机理:
CAR-T细胞表面的____________特异性识别癌细胞表面抗原→CAR-T细胞活化、_________分化→直接________癌细胞(类似活化的细胞毒性T细胞作用),同时分泌__________增强免疫效应,彻底___________癌细胞。
任务2:根据下图,绘制出CAR-T细胞的制备流程图
1.流程图:
2. 主要涉及哪些工程技术手段?
【活动三】 分析调节性T细胞的作用,阐明免疫调节平衡的意义
资料:尽管CAR-T疗法在肿瘤中疗效显著,但仍面临诸多挑战,如细胞因子释放综合征
(CRS):过度激活的免疫系统释放大量炎症因子,引发高烧、器官衰竭;CRS的发生反映改造后的T细胞过度激活,从免疫调节角度分析,该现象与机体负反馈调节相关。研究发现,人体调节性T细胞(Treg)可以通过多种机制抑制辅助性T细胞(Th)、细胞毒性T细胞(CTL)和APC的活化与增殖等,从而抑制免疫应答,维持机体免疫稳态,主要过程如下图。
图1 图2
注:Foxp3是一种转录因子。图2中Foxp3+表示细胞能表达该因子,Foxp3-表示不能表达。
思考:
1.从图1可以看出,Treg细胞表面的CD39可使ATP/ADP水解为___________,CD73进而将其水解为腺苷以抑制T细胞的代谢。另外,Treg除了能分泌L-10、TGF-B等抑制性细胞因子以抑制T细胞的活化外,还能分泌___________ 杀伤T细胞。这些都导致了Treg对需要T细胞参与的免疫过程有显著抑制作用。
2.据图2可推测,Treg会抑制 DC的___________功能,从而调节免疫。Treg 主要通过促进T细胞的_____________和抑制T细胞的_____________,发挥免疫抑制作用。与使用免疫抑制剂相比,使用 Treg 治疗免疫排斥的优点是__________________________________________(答出2点即可)。Treg占T淋巴细胞的5%-10%,在筛选Treg时,转录因子 Foxp3______(填“能”或“不能”)作为Treg的标志物,判断的理由是__________________________________________。
3.据资料和图推测,调节性T细胞在正常人体特异性免疫过程中发挥何种功能?
4.推测调节性T细胞功能减弱,人体易患何种免疫系统的疾病?
【巩固反馈】
1.CAR-T细胞疗法是通过设计CAR基因,并导入癌症患者的T细胞中,使其转化为CAR-T细胞,CAR-T细胞膜上的CAR蛋白与癌细胞表面抗原特异性结合后,可激活CAR-T细胞使其增殖、分化,从而实现对癌细胞的特异性杀伤和记忆,主要过程如下图。下列叙述正确的是
A.CAR基因缺少启动子,进行过程②有利于实现其在T细胞中的复制和表达
B.CAR蛋白的胞外结合区相当于抗原-MHC复合体,可与癌细胞特异性结合
C.CAR-T细胞经过程④形成的效应细胞能准确识别癌细胞并引发癌细胞凋亡
D.CAR-T细胞因在体内可以增殖分化,故在体外转化完成后无需扩大培养即能使用
2.Treg细胞(调节性T细胞)可通过主动调节的方式抑制存在于正常机体内潜在的自身反应性T细胞的活化与增殖从而调节机体的免疫力。相关机制如图所示,在乳腺癌等恶性疾病中已发现调节性T细胞数量明显增加。下列叙述正确的是
A.调节性T细胞能够抑制机体的细胞免疫,对体液免疫无影响
B.细胞毒性T细胞中FOXP3基因的表达程度较高
C.Treg细胞的数量增加提高了乳腺癌细胞发生免疫逃逸的可能性
D.系统性红斑狼疮患者体内调节性T细胞数量明显增加
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