Question

PD-1与PD-L1是目前肿瘤治疗的热门靶点蛋白。sPD-1是PD-1的可溶形式，能够被分泌至胞外。为探讨sPD-1对肿瘤疫苗抗乳腺癌作用的影响，科研人员进行了相关研究。

（1）因为癌细胞具有____________等特征，癌症的治疗非常困难。肿瘤疫苗是新型治疗方法，其原理是将肿瘤抗原导入人体内，激活患者自身的免疫应答，从而达到控制或清除肿瘤的目的，下列可做为肿瘤抗原的是____________（填写序号）。

①衰老肿瘤细胞②肿瘤相关蛋白或多肽③含有肿瘤抗原基因的表达载体④肿瘤细胞内的脱氧核糖

（2）研究发现，肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ（一种淋巴因子）。用不同浓度的IFN-γ培养小鼠乳腺癌细胞，并对其细胞膜上PD-L1表达情况进行检测，结果如图1：

与对照组相比，实验组小鼠乳腺癌细胞膜蛋白PD-L1表达____________。

（3）进一步研究发现，在正常机体中，组织细胞表面的PD-L1与T细胞表面的PD-1结合（如图2），使T细胞活性被适当抑制，避免了免疫过强而导致自身免疫性疾病的发生。肿瘤细胞PD-L1的高水平表达会____________（填“降低”或“增加”）肿瘤细胞被免疫系统清除的可能性。研究发现使用肿瘤疫苗时随着时间的延长而作用效果减弱，根据（2）和（3）推测可能的原因是____________，从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用。

（4）为了解决这一问题，科研人员对作为肿瘤疫苗的衰老癌细胞疫苗进行了基因改造，使其可以大量分泌可与PD-L1结合的sPD-1，并进行了如下实验：实验小鼠皮下接种小鼠乳腺癌细胞，随机分为三组，分别给予衰老癌细胞疫苗、高表达sPD-1的衰老癌细胞疫苗、磷酸缓冲液（对照）处理，分别于6、12、18、24、30天记录并统计无瘤小鼠的比例，结果如图3所示。综合上述实验分析，解释高表达sPD-1的衰老癌细胞疫苗组无瘤小鼠比例最高的可能机理____________。

Answer

无限增殖、易扩散转移 ①②③ 增强 降低 肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导其产生IFN-γ，IFN-γ促进肿瘤细胞 PD-L1表达上调 高表达sPD-1的衰老肿瘤疫苗通过分泌 sPD-1阻断PD-1与肿瘤细胞表面的PD-L1的结合，能更有效地杀死乳腺癌细胞

【解析】

癌细胞在适宜条件下能不受控制地无限增殖，且容易扩散转移，癌症的治疗非常困难，现代医学上尝试多种方法治疗癌症，题中涉及到癌症治疗的相关研究。图1中随IFN-γ浓度增大，细胞膜上PD-L1表达量增加；图2中涉及T细胞特异性识别抗原；图3可知高表达sPD-1的衰老癌细胞疫苗处理的皮下接种小鼠乳腺癌细胞的实验小鼠患癌率最低，且肿瘤疫苗随着时间的延长而作用效果减弱。

（1）由于癌细胞能够无限增殖、且容易在体内扩散和转移，因此癌症的治疗非常困难。作为肿瘤疫苗应具有肿瘤细胞上的抗原结构，且侵染性较低，因此可做为肿瘤抗原的是：①衰老肿瘤细胞，②肿瘤相关蛋白或多肽，③含有肿瘤抗原基因的表达载体。

（2）由柱形图可知，与对照组相比，实验组小鼠乳腺癌细胞膜蛋白PD−L1表达增强，且小鼠乳腺癌细胞膜蛋白PD−L1表达量随IFN−γ浓度的增大而增大。

（3）由图2可知，PD-LI与T细胞表面的PD-1结合，使T细胞活性被抑制。因此，肿瘤细胞PD−L1的高水平表达会降低肿瘤细胞被免疫系统清除的可能性。研究发现使用肿瘤疫苗时随着时间的延长而作用效果减弱，据（2）和（3）推测可能的原因是肿瘤疫苗可激活T细胞并诱导产生IFN−γ，IFN−γ促进肿瘤细胞PD−L1表达上调，从而抑制了T细胞对肿瘤细胞的清除作用。

（4）由“PD-LI与T细胞表面的PD-1结合，使T细胞活性被抑制”推测，高表达sPD−1的衰老癌细胞疫苗组无瘤小鼠比例最高的可能机理是高表达sPD−1的衰老肿瘤疫苗通过分泌sPD−1阻断PD−1与肿瘤细胞表面的PD−L1的结合，能更有效地杀死乳腺癌细胞。