腫瘍抗原

腫瘍抗原は腫瘍細胞で生成される抗原物質であり、宿主の免疫反応を引き起こします。腫瘍抗原は、診断検査で腫瘍細胞を識別するための有用な腫瘍マーカーであり、癌治療に使用できる可能性のある候補です。癌免疫学の分野では、このようなトピックを研究しています。

体内の正常なタンパク質は、自己寛容により抗原性がありません。自己寛容とは、自己反応する細胞傷害性T リンパ球(CTL) と自己抗体産生B リンパ球が、一次リンパ組織 (BM) では「中心的に」、二次リンパ組織 ( T 細胞の場合は主に胸腺、B 細胞の場合は脾臓/リンパ節) では「末梢的に」除去されるプロセスです。したがって、免疫系にさらされていないタンパク質はすべて免疫反応を引き起こします。これには、免疫系から十分に隔離されている正常なタンパク質、通常非常に少量しか生成されないタンパク質、通常特定の発達段階でのみ生成されるタンパク質、または突然変異により構造が修正されたタンパク質が含まれます。

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、一部の腫瘍細胞と一部の正常細胞にも存在する腫瘍関連抗原(TAA) の 2 つのカテゴリに大まかに分類されていました。

しかし、腫瘍特異性があると考えられていた多くの抗原が、一部の正常細胞にも発現していることが判明したため、この分類は不完全です。腫瘍抗原の現代の分類は、その分子構造と発生源に基づいています。

したがって、それらは次のように分類できます。^{[引用が必要]}

• 変異した癌遺伝子と腫瘍抑制遺伝子の産物
• 他の変異遺伝子の産物
  • 過剰発現または異常発現した細胞タンパク質
  • 腫瘍原性ウイルスによって産生される腫瘍抗原
  • 腫瘍胎児抗原
  • 細胞表面の糖脂質と糖タンパク質の変化
  • 細胞タイプ特異的分化抗原

腫瘍細胞で生成されるタンパク質のうち、突然変異により構造が異常になったタンパク質は、腫瘍抗原として作用する可能性があります。こ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により生成されます。異常なタンパク質生成につながるプロトオンコゲンや腫瘍抑制因子の突然変異が腫瘍の原因であるため、このような異常なタンパク質は腫瘍特異抗原と呼ばれます。腫瘍特異抗原の例には、 ras遺伝子やp53遺伝子の異常産物が含まれます。対照的に、腫瘍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場合があります。

その他の例としては、組織分化抗原、変異タンパク質抗原、発癌性ウイルス抗原、癌精巣抗原、血管または間質特異抗原などがある。組織分化抗原は、特定の種類の組織に特異的な抗原である。変異タンパク質抗原は、正常細胞にはこれらのタンパク質が含まれないため、癌細胞に非常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するが、癌細胞は変異バージョンを表示する。一部のウイルスタンパク質は癌の形成（発癌）に関与しており、一部のウイルス抗原は癌抗原でもある。癌精巣抗原は、主に精巣の生殖細胞で発現する抗原であるが、胎児卵巣や栄養膜でも発現する。一部の癌細胞はこれらのタンパク質を異常に発現し、そのため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する。このタイプの抗原の例には、 CTAG1BやMAGEA1がある。^[1]

通常は非常に少量しか生成されないが、腫瘍細胞ではその生成が劇的に増加するタンパク質が免疫反応を引き起こします。そのようなタンパク質の例としては、メラニン生成に必要な酵素 チロシナーゼがあります。通常、チロシナーゼは微量しか生成されませんが、そのレベルは黒色腫細胞では非常に高くなります。

腫瘍胎児抗原は、腫瘍抗原のもう 1 つの重要なクラスです。例としては、アルファフェトプロテイン(AFP) や癌胎児抗原(CEA) があります。これらのタンパク質は通常、胎児の発達の初期段階で生成され、免疫システムが完全に発達する頃には消失します。したがって、これらの抗原に対して自己寛容は形成されません。

EBVやHPVなどの腫瘍ウイルスに感染した細胞によっても異常なタンパク質が生成されます。これらのウイルスに感染した細胞には潜伏ウイルスDNAが含まれており、これが転写されて、結果として生じるタンパク質が免疫反応を引き起こします。

タンパク質に加えて、細胞表面の糖脂質や糖タンパク質などの他の物質も腫瘍細胞内で異常な構造を持つ可能性があり、免疫系の標的となる可能性があります。

腫瘍抗原は腫瘍細胞中に比較的多く存在するため、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存在します。

特定の腫瘍抗原は腫瘍マーカーとして使用されます。さらに重要なことは、腫瘍抗原は腫瘍抗原ワクチンとして癌治療に使用できることです。^[2]

• がん免疫療法

• Kumar、Abbas、Fausto、Robbins および Cotran: 疾患の病理学的基礎、Elsevier、第 7 版。
• Coulie PG、Hanagiri T、Takanoyama M: 腫瘍抗原から免疫療法へ。Int J Clin Oncol 6:163、2001。

• NCBI の癌医学における腫瘍抗原に関する章