题目内容
【题目】CAR-T细胞是利用基因工程制备的一种T细胞,其表面的嵌合抗原受体(简称CAR)能直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原(如CD19)。研究人员尝试用CAR-T免疫疗法治疗某种B细胞淋巴瘤(简称MCL)。请回答问题:
(1)正常的B细胞在__________免疫中识别抗原并接受T细胞产生的__________刺激后增殖分化为浆细胞,产生大量抗体。在致癌因子的作用下,B细胞由于遗传物质发生变化而转化为具有无限__________能力的癌细胞,造成免疫功能受损。
(2)下图为研究人员制备的CAR-T细胞特异性识别MCL细胞的示意图。
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把特异性识别__________的抗体基因及胞内传导信号分子基因等串联在一起获得融合基因,将其与特定病毒构建成__________,导入体外培养的人T细胞中得到CD19-CAR-T细胞。提取该细胞中的__________分子,经逆转录后进行PCR扩增,以检测融合基因的表达。
(3)为研究CD19-CAR-T细胞对MCL细胞的杀伤效果,进行了如下实验:
①选取4种肿瘤细胞,每种各收集3管。将两种T细胞分别与肿瘤细胞共培养12小时后,统计各组肿瘤细胞数(用C表示),并计算杀伤率,结果如下表所示。
组别 | 杀伤率/% | ||
CD19-CAR-T细胞 | 未被修饰的T细胞 | ||
有CD19的肿瘤细胞(MCL细胞) | Rec-1 | 60 | 17 |
Maver-1 | 75 | 32 | |
Jeko-1 | 78 | 30 | |
无CD19的肿瘤细胞 | 24 | 13 | |
表中杀伤率=(C对照组- C实验组)/C对照组×100%,公式中的对照组为__________。上述结果表明__________。
②研究人员欲进一步探究CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤的机理,已知IL-2、TNF-α是两种杀伤性细胞因子。请在下表中的空白处填写相应内容,完成实验方案。
组别 | T细胞种类 | 肿瘤细胞种类 | IL-2的释放量 | TNF-α的释放量 |
甲 | CD19-CAR-T细胞 | ⅰ______________ | 1.89% | 0.2% |
乙 | ⅱ______________ | 有CD19的肿瘤细胞 | 30.1% | 32.49% |
实验证实,CD19-CAR-T细胞特异性识别CD19靶抗原进而引起杀伤性细胞因子的大量释放。
(4)在上述实验的基础上,欲将CAR-T免疫疗法用于临床上MCL患者的治疗,还需要进行哪些方面的研究?__________(写出一个方面即可)。
【答案】 体液 淋巴因子 增殖 CD19 基因表达载体 RNA 不与T细胞共培养的肿瘤细胞 CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤效果强于未被修饰的T细胞;CD19-CAR-T细胞对有CD19的肿瘤细胞的杀伤效果强于无CD19的肿瘤细胞 无CD19的肿瘤细胞 CD19-CAR-T细胞 在动物体内进行免疫治疗实验,检测对MCL的治疗效果;评估CD19-CAR-T细胞对动物体主要组织器官和正常细胞的毒理作用(合理即给分)
【解析】【试题分析】
本题结合制备能特异性识别MCL细胞的CD19-CAR-T细胞。并探究其杀伤效果及原理,综合考查体液免疫、基因工程的相关知识,以及实验分析能力。需要考生首先从题图和题干中获取有用信息,然后结合题意梳理相关知识点,构建知识网络,最后对各小题进行分析作答。
(1)正常的B细胞在体液免疫中识别抗原并接受T细胞产生的淋巴因子刺激后增殖分化为浆细胞,产生大量抗体;在致癌因子的作用下,原癌基因和抑癌基因会发生突变,导致B细胞的遗传物质发生变化,进而转化为具有无限增殖能力的癌细胞,造成免疫功能受损。
(2)据图可知,T细胞表面的嵌合抗原受体(简称CAR)能直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原(如CD19),所以要制备能特异性识别MCL细胞的CAR-T细胞,需要把特异性识别CD19的抗体基因及胞内传导信号分子基因等串联在一起获得融合基因,将其与特定病毒构建成基因表达载体,导入体外培养的人T细胞中得到CD19-CAR-T细胞;可以提取该细胞中的RNA分子,经逆转录后进行PCR扩增,以检测融合基因的表达。
(3)①实验中每种肿瘤细胞各收集3管,其中两管分别与两种T细胞共培养,还有一管肿瘤细胞不与T细胞共培养,作为空白对照。公式中的对照组即为不与T细胞共培养的肿瘤细胞;根据表中结果可知,CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞的杀伤效果强于未被修饰的T细胞;CD19-CAR-T细胞对有CD19的肿瘤细胞的杀伤效果强于无CD19的肿瘤细胞。
②欲进一步探究CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤的机理,即探究CD19-CAR-T细胞对癌细胞的杀伤效果高是否与肿瘤细胞的CD19有关,所以该实验的自变量是肿瘤细胞的种类,T细胞的种类属于无关变量,因此表格中的ⅰ处填无CD19的肿瘤细胞;ⅱ处填CD19-CAR-T细胞。
(4)欲将CAR-T免疫疗法用于临床上MCL患者的治疗,还需要在动物体内进行免疫治疗实验,检测对MCL的治疗效果;评估CD19-CAR-T细胞对动物体主要组织器官和正常细胞的毒理作用。