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腫瘍抗原

腫瘍抗原は、腫瘍細胞で産生される抗原性物質です。つまり、宿主で免疫応答を引き起こします。腫瘍抗原は、診断テストで腫瘍細胞を特定する上で有用な腫瘍マーカーであり、癌治療で使用される可能性のある候補です。がん免疫学の分野では、このようなトピックを研究しています。

腫瘍抗原形成のメカニズム

体内の正常なタンパク質は、自己寛容、自己反応性細胞傷害性Tリンパ球(CTL)および自己抗体産生Bリンパ球が一次リンパ組織(BM)の「中心」および「末梢」と呼ばれるプロセスのために抗原性ではありません二次リンパ組織(主にT細胞の場合は胸腺、B細胞の場合は脾臓/リンパ節)。したがって、免疫系にさらされていないタンパク質は免疫応答を引き起こします。これには、免疫系から十分に隔離された正常なタンパク質、通常は非常に少量で産生されるタンパク質、通常は特定の発達段階でのみ産生されるタンパク質、または変異により構造が変更されたタンパク質が含まれます。

腫瘍抗原の分類

当初、腫瘍抗原は、その発現パターンに基づいて、腫瘍細胞にのみ存在し、他の細胞には存在しない腫瘍特異抗原 (TSA)と、腫瘍細胞に存在する腫瘍関連抗原 (TAA)に大きく分類されていました。一部の腫瘍細胞と一部の正常細胞。

ただし、 腫瘍に特異的であると考えられる多くの抗原が一部の正常細胞でも発現することが判明したため、この分類は不完全です。腫瘍抗原の最新の分類は、分子構造とソースに基づいています。

したがって、次のように分類できます。

  • 変異がん遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の産物
  • その他の変異遺伝子の産物
    • 細胞タンパク質の過剰発現または異常発現
    • 発癌性ウイルスによって産生される腫瘍抗原
    • 癌胎児性抗原
    • 変化した細胞表面糖脂質と糖タンパク質
    • 細胞型特異的分化抗原

タイプ

腫瘍細胞で産生された、突然変異による異常な構造を持つタンパク質は、腫瘍抗原として機能します。そのような異常なタンパク質は、関係する遺伝子の突然変異のために生産されます。異常なタンパク質産生を引き起こすプロトオンコジーンと腫瘍抑制因子の突然変異が腫瘍の原因であり、したがってそのような異常なタンパク質は腫瘍特異的抗原と呼ばれます。腫瘍特異的抗原の例には、rasおよびp53遺伝子の異常産物が含まれます。対照的に、腫瘍の形成に関係のない他の遺伝子の突然変異は、腫瘍関連抗原と呼ばれる異常なタンパク質の合成につながる可能性があります。

他の例には、組織分化抗原、突然変異タンパク質抗原、発癌性ウイルス抗原、癌精巣抗原、および血管または間質特異的抗原が含まれます。組織分化抗原は、特定の種類の組織に特異的な抗原です。正常な細胞にはこれらのタンパク質が含まれてはならないため、変異タンパク質抗原は癌細胞にはるかに特異的である可能性が高い。正常細胞はMHC分子上に正常タンパク質抗原を表示しますが、癌細胞は変異体バージョンを表示します。いくつかのウイルスタンパク質は、癌の形成(発癌)に関与しており、いくつかのウイルス抗原も癌抗原です。がん精巣抗原は、主に精巣の生殖細胞で発現する抗原ですが、胎児の卵巣や栄養膜でも発現します。一部の癌細胞はこれらのタンパク質を異常に発現し、したがってこれらの抗原を提示し、これらの抗原に特異的なT細胞による攻撃を可能にします。このタイプの抗原の例は、CTAG1BおよびMAGEA1です。

通常、非常に少量で産生されるが、腫瘍細胞で産生が劇的に増加するタンパク質は、免疫応答を引き起こします。そのようなタンパク質の例は、メラニン生産に必要な酵素チロシナーゼです。通常、チロシナーゼは微量で生成されますが、メラノーマ細胞ではそのレベルが非常に高くなっています。

癌胎児性抗原は、腫瘍抗原の別の重要なクラスです。例は、アルファフェトプロテイン(AFP)および癌胎児性抗原(CEA)です。これらのタンパク質は通常、胚発生の初期段階で産生され、免疫系が完全に発達するまでに消失します。したがって、これらの抗原に対して自己寛容は発達しません。

異常なタンパク質は、EBVやHPVなどのオンコウイルスに感染した細胞によっても生成されます。これらのウイルスに感染した細胞には、転写される潜在的なウイルスDNAが含まれており、得られたタンパク質は免疫応答を引き起こします。

タンパク質に加えて、細胞表面糖脂質や糖タンパク質のような他の物質も腫瘍細胞に異常な構造を持っている可能性があるため、免疫系の標的になる可能性があります。

腫瘍抗原の重要性

腫瘍抗原は、腫瘍細胞に比較的豊富に存在するため、特定の腫瘍細胞を識別するのに役立ちます。特定の腫瘍には特定の腫瘍抗原が豊富にあります。

腫瘍抗原発見された腫瘍備考
アルファフェトプロテイン(AFP) 胚細胞腫瘍

肝細胞癌

癌胎児性抗原(CEA) 腸がんときに肺または乳がん
CA-125 卵巣がん
MUC-1 乳がん
上皮腫瘍抗原(ETA) 乳がん
チロシナーゼ悪性黒色腫通常、わずかな量で存在します。黒色腫のレベルが大幅に上昇
黒色腫関連抗原(MAGE) 悪性黒色腫また通常精巣に存在する
rasの異常生成物、p53 さまざまな腫瘍

したがって、特定の腫瘍抗原が腫瘍マーカーとして使用されます。さらに重要なことに、腫瘍抗原は、腫瘍抗原ワクチンとして癌治療に使用できます。