background image

 

Immunology  

______________________________________ 

Lec. 6      

                                                                                                              د. عائدة الدرزي

     

 

 

 

CANCER IMMUNOLOGY 

 

Oncogenesis (passes through two stages): 

1-  Reversible change  

Normal 

 transformed cells 

 

2-  Irreversible change  

Transformed 

 oncogenic cells 

 

Factors causing oncogenesis: 

1 - Hereditary predisposition 

2- Environmental factors: They cause mutations & have been shown to 

induce transformation, they include: 

 a- Physical agents: 

     Ultraviolet light, ionizing radiation  ...etc 

 b- Chemical agents: 

    

Aromatic amines, Afla toxins, alcohol …..etc.  

 c- Viral factors: 

A  number  of  DNA  &  RNA  have  been  shown  to  induce  malignant 

transformation.   

e.g. herpes virus II 

 ca. Cervix   

    Cytomegalo virus (CMV) 

 nasopharyngeal ca. 


background image

 

3- Involvement of normal regulatory genes (cancer associated genes): 

  Cancer  associated  genes  can  be  divided  into  3  categories  that  reflect 

their different activities: 

a- The growth promoting / proto-oncogenes :                                                                             

These genes encode proteins that induce cellular proliferation. Some of 

these proteins function as growth factors, growth factor receptors, signal 

transducers, & transcription factors. Over activities of these genes 

(due to mutation, genetic rearrangement, chromosomal translocations) 

results in up regulated proliferations.  

  

b- The growth inhibiting / cancer suppressor genes : 

 These  genes  encode  proteins  that  inhibit  excessive  cell  proliferations. 

Inactivation of these genes results in un- regulated proliferations. 

Ex.    P

53

    :  >  50%  of  breast  &  ovarian    cancers  have  been  shown  to  be 

associated with mutation in P53. 

     

c- Genes that regulate apoptosis  : They encode proteins that block or 

induce apoptosis.         

Ex. bcl

2

 (anti-apoptosis gene) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

Theory of oncogenesis by oncogenes: 

Oncogenes  were  shown  to  cause  neoplastic  transformation  of  cell  in 

vitro,  &  were  therefore  regarded  as  the  gene  that  causes  cancer.  They 

occur in all eukaryotic cells including man. 

More  than  30  oncogens  have  been  identified  &  around  28  have  been 

mapped. The protein of oncogen have been found to be similar to known 

substances  that  are  known  to  be  involved  in  the  control  of  the  cell 

division;  growth  factor;  plasma  membrane  receptors;  modulation  of 

transduction  of  oncogenes  signals  through  plasma  membrane.  These 

new  discoveries  changed  the  new  concept  of  oncogen,  i.e.  they  are 

considered  to  play  a  vital  role  in  the  normal  control  of  mitosis,  so  they 

are regarded as mitogenes rather than oncogenes. 

 

Most prominent changes associated with transformed cells: 

1-  Altered morphology 

2-  Altered pattern of growth (physiological changes) 

3-  Biochemical changes include: 

-  

↑ metabolic rate 

- Changes in the composition 

- Changes in the proteins of cell membrane, these changes include: 

      a. Loss of normal cell surface Ag 

      b. Gain of neoantigens & other membrane changes 

 

 

Tumor immunology involves: 

1-  Study of antigens on tumor cells 

2-  Immune response to these antigens 

 

 


background image

 

Tumor Antigens

1-  Tumor specific transplantation Ag (TSTA) 

2-  Oncofetal tumor antigens (Embryonic Ag) 

3-  Tumor associated transplantation Ag (TATA) 

4-  Tumor  associated viral Ag 

 

 

 

 


background image

 

Tumor Antigens: 

1- TSTA , these are: 

-  Specific Ags 

-  Unique to tumor cells, & do not occur on normal cells 

-  result from mutation ,& tumor cells generate altered cellular peptides  

   e.g. PSA (prostate specific antigen) 

2- Oncofetal tumor antigens

a- Alpha fetoprotein (AFP) - These are associated with: 

-  Primary liver cancer 

-  Testicular & ovarian cancer 

-  Gastric & pancreatic cancer 

-  Liver cirrhosis & hepatitis 

b- Carcinoembryonic Ag (CEA)- These are associated with: 

-  Colorectal cancer 

-  Pancreatic cancer 

-  Liver cirrhosis, chronic lung disease 

3- TATAs 

e.g. myeloma pr. , CALLA 

4- Tumor associated viral Ags 

 

Immune response to tumor: 

INon-specific immunity: 

a-  Macrophages:    not  MHC  restricted,  so  it  kills  tumor  cells  in-

specifically 

- Activated macrophages express Fc-receptors that bind Ab on tumor 

cells 

 kill the target cells by ADCC 

- Anti-tumor activity of macrophages is mediated by: 

Hydrolytic enzymes, cytokines, INF-

ү, TNF-α, oxidative products (H

2

O

2

), 

nitric oxide 

 directly kill tumor cells 


background image

 

 

 

Macrophage act against tumor in two ways: 

1-  Antibody binds to tumor cell Ag & FcyR on macrophage 

2-  Direct  contact  of  new  surface  determinants  on  tumor  cell  & 

macrophage receptors 

 

b- Natural killer cells:  not MHC restricted 

-  NK  cells  express  Fc-receptors  that  bind  Ab  on  tumor  cells 

  kill  the 

target  cell  by  ADCC  through  releasing  of  Perforine,  granzymes,  & 

proteases 

-Direct contact 

 

•   INF-

Ү

 

-  Activates non active NK 

-  Hyper activates the already active NK 

-  Makes NK resistant to PGE

2

 


background image

 

Immune response to tumor: 

II- Specific immunity by:  

a-  Cell mediated immunity: 

-  CD8

+

 cell (Tc) 

 direct hit & run phenomenon 

 perforine & granzymes 

granules 

-  CD4

+

 cell (T

DTH

)

 

 indirectly by cytokines (MIF, MAF, MCF , IL

2

, TNF-

β) 

   b- Humoral immune response 

-  Complement fixation 

-  Opsonization 

-  ADCC 

 


background image

 

 

 

Modes of escape from host defence mechanisms: 

1-  Tumor is non-immunogenic 

2-  Tumor modulates it's surface Ag 

 avoid immune destruction 

3-  Loss  of  class  I  MHC  molecules 

  Tu.  cannot  be  destroyed  by  MHC-

restricted cytotoxic T-cell 

4-  Immune  enhancement  (blocking  factors):  Tumor-growth-enhancing 

Abs  protect  tumor  cells  &  prevent  their  interaction  with  protective 

immune factors 

5-  Ag  shedding:  continuous  shedding  of  Ag 

  local  &  systemic 

tolerance 

6-  Lack of co-stimulatory signal (B

7

  no immune response 

7-  Tumor secrets immune-suppressive molecules (immune-kinetics) e.g. 

PGE

2

 

 immune response is down regulated 

8-  Ag masking: tumor products mask the antigenic determinant area 

 

hidden 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


background image

 

 

 

Cancer immunotherapy: 

a- Immunotoxines

Tumor specific monoclonal Abs conjugated to tumoricidal substances. 

e.g. cytotoxic drugs, diphtheria toxin... etc. (Magic bullet) 

 

b- Macrophage activating compounds: 

-  Bacille Calmette-Guerin (BCG) 

-   Cytokine therapy: 

    1- INF-

ү.β.α- ↑ class I MHC on T-cell 

     2- INF-y 

 

↑ class II MHC especially on macrophage 

                 

 Inhibits cell division & proliferation  

                 

 

↑ Activity of NK, Tc 

    3- TNF-

α & β 

 direct anti-tumor activity 

    4- IL

2

 

 T & NK activation 

 

c- Cytokine genes (genetic engineering) 

1-  GM-CSF gene 

2-  IL

12

  gene 




رفعت المحاضرة من قبل: Abdalmalik Abdullateef
المشاهدات: لقد قام 18 عضواً و 197 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل