嵌合抗原受体T细胞(简称CAR-T)疗法是一种通过将T细胞加工改造实现肿瘤靶向杀伤的免疫治疗技术。目前CAR-T疗法对于血系肿瘤,如对于B细胞恶性肿瘤的疗效显著,而在实体瘤治疗方面还没有理想的疗效。
(1)细胞毒性T细胞在接受抗原的刺激后,通过_____ 形成新的细胞毒性T细胞,该细胞与靶细胞密切接触,使其_____ 。
(2)CAR-T细胞利用表面的嵌合抗原受体(简称CAR)直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原(如B细胞恶性肿瘤细胞表面的CD19)并杀伤该细胞。下图为研究人员制备的能特异性识别CD19的CAR-T细胞(简称)表面嵌合抗原受体结构示意图。
①据图推测,能与CD19特异性结合的区域是_____ 。
②研究人员欲探究CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤的机理,进行了如下实验。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。
实验证实,CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤的机理是_____ 。
(1)细胞毒性T细胞在接受抗原的刺激后,通过
(2)CAR-T细胞利用表面的嵌合抗原受体(简称CAR)直接识别肿瘤细胞的特异性靶抗原(如B细胞恶性肿瘤细胞表面的CD19)并杀伤该细胞。下图为研究人员制备的能特异性识别CD19的CAR-T细胞(简称)表面嵌合抗原受体结构示意图。
①据图推测,能与CD19特异性结合的区域是
②研究人员欲探究CD19-CAR-T细胞对肿瘤细胞杀伤的机理,进行了如下实验。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% |
更新时间:2024-03-27 14:48:36
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适中
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解题方法
【推荐1】经研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD-L1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1,与T细胞表面的PD-1结合,抑制T细胞活化,来逃避免疫系统的“追杀”。图1为T细胞通过表面受体(TCR)识别抗原递呈细胞呈递的肿瘤抗原后被激活,进而攻击肿瘤细胞的示意图。图2为肿瘤细胞的一种免疫逃逸机制示意图。请回答下列问题:
(1)机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除,这体现了免疫系统的_________ 功能。图1的免疫方式属于______ 。
(2)图1中抗原呈递细胞通过_________ 方式摄取肿瘤抗原,细胞因子是由_________ 分泌的,其作用是_________ 。
(3)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有_________ 性,细胞毒性T细胞分泌毒素,使肿瘤细胞_________ 死亡。
(4)据图2分析,肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助_________ 分子的帮助,又回到细胞的表面,实现了免疫逃逸。
(5)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,可注入_________ 抗体来阻断这一免疫逃逸通路。该物质注入体内后通过_________ 传送与_________ 结合,可解除T细胞的活化抑制。
(6)为探究HIPIR蛋白对PD-L1的作用,科研人员用HIPIR的反义基因片段(si-HIPIR)处理结肠癌细胞,对照试剂是非反义基因片段(HIPIR基因片段),其它条件相同且适宜。检测PD-L1蛋白和HIPIR蛋白的含量,结果如下图所示。据图分析si-HIPIR的作用是_________ ,HIPIR蛋白对PD-L1具有_________ 作用。
(1)机体免疫功能正常时,可识别突变的肿瘤细胞,然后调动一切免疫因素将其消除,这体现了免疫系统的
(2)图1中抗原呈递细胞通过
(3)图1中细胞毒性T细胞通过TCR只能识别带有同样抗原的肿瘤细胞,故发挥的免疫作用具有
(4)据图2分析,肿瘤细胞表面的PD-L1与细胞内的HIPIR蛋白结合,借助
(5)为阻断图2中肿瘤细胞的免疫逃逸通路,可注入
(6)为探究HIPIR蛋白对PD-L1的作用,科研人员用HIPIR的反义基因片段(si-HIPIR)处理结肠癌细胞,对照试剂是非反义基因片段(HIPIR基因片段),其它条件相同且适宜。检测PD-L1蛋白和HIPIR蛋白的含量,结果如下图所示。据图分析si-HIPIR的作用是
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【推荐2】干扰素是动物或人体细胞受病毒感染后产生的一类糖蛋白,具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性。回答下列问题:
(1)干扰素的作用机理是:干扰素作用于宿主细胞膜上的相应受体,激活该细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白,其中有些蛋白可通过激活_____ 使病毒的RNA水解,有些则可与_____ (细胞器)结合,通过抑制病毒多肽链的合成发挥抗病毒作用。干扰素还可以通过提高吞噬细胞将抗原呈递给_____ 细胞的能力,抑制肿瘤细胞。
(2)干扰素的获取方法是:从白细胞中获取RNA,通过________ 的过程获得干扰素基因,利用________ 酶将干扰素基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件连接在一起构建基因表达载体,采用________ 的方法导入牛的____________ 细胞中,经胚胎早期培养一段时间后,移植入母体内发育成熟,即可获得能产生干扰素的转基因牛。
(3)干扰素基因导入受体细胞后,欲检测其是否转录出mRNA,采用的方法是______________ 。
(1)干扰素的作用机理是:干扰素作用于宿主细胞膜上的相应受体,激活该细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白,其中有些蛋白可通过激活
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【推荐3】嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)免疫疗法是一种新的肿瘤治疗手段,也是肿瘤治疗方面的研究热点。
(1)T淋巴细胞是由骨髓造血干细胞分裂分化产生,在________ 中发育成熟,T淋巴细胞有许多类型,其中能够分泌细胞因子的是_________ 细胞,细胞因子在特异性免疫过程中的作用是____________ 。
(2)CAR是一种人工构建的能够特异性识别并结合肿瘤相关抗原的嵌合受体。科研人员将CAR插入到T细胞膜上,获得CAR-T细胞。由下图可知,通过__________________ 的特异性结合,可刺激CAR-T细胞释放颗粒酶、穿孔素及多种细胞因子,高效杀伤肿瘤细胞。在使用CAR-T免疫疗法治疗过程中,某些患者体内的某类正常细胞也受到了CAR-T细胞的攻击,原因可能是________________________ 。
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【推荐1】某科研团队声称成功研发以新型冠状病毒S蛋白的口服疫苗(以下简称:疫苗V),现假定选取小鼠验证疫苗V的效果:
实验材料与药品:实验用小鼠若干只,医用注射器若干,磷酸盐缓冲液,白细胞介素-2溶液(用磷酸盐缓冲液配制),新型冠状病毒制剂,疫苗V。(要求与说明:磷酸盐缓冲液的配置方法不作要求;小鼠腹水中病毒含量、血清中新型冠状病毒抗体含量的具体测量方法不作要求。)
(一)实验思路:
①________________ 的健康小鼠若干只,平均分为5组,编号为甲、乙、丙、丁、戊。
②________________ ,淘汰阳性个体并确保每组剩余个体数相同。
③各组小鼠处理情况如下:
甲组:饲喂含适量疫苗V的饲料,并注射不含白细胞介素-2的磷酸盐缓冲液;
乙组:饲喂含适量疫苗V的饲料,并注射含白细胞介素-2的磷酸盐缓冲液;
丙组:_______________________________________________________________ ;
丁组:_______________________________________________________________ ;
戊组:饲喂普通饲料,并注射不含白细胞介素-2的磷酸缓冲液。
按照上述处理方式对各组小鼠饲喂饲料并注射相关药品。14天后,对甲、乙、丙、丁共四组小鼠作________________________________________ 处理,戊组不做此项处理。
④将各组小鼠置于相同且适宜的环境下隔离培养,每天分别检测每组小鼠腹水中新冠病毒含量与血清中新冠病毒抗体含量,并计算平均值。
⑤对所得的数据进行相关分析统计,并得出结论。
(二)分析与讨论:
① 疫苗V可口服,化学本质通常不是以下哪种物质_________ (双选)。
A.脂质 B.多肽 C.蛋白质 D.核酸
② 假定疫苗安全有效,第15天时,预测甲、乙、丙、丁、戊五组产生相应抗体和记忆细胞数量多少最可能为_________ ,根据所学知识尝试解释甲组小鼠和乙组小鼠抗体水平平均值差异的原因可能是_______________ 。
③ 若某地出现了新冠病毒感染疫情,请用相应的生物学知识提出两种可行的快速检测此新冠病毒的方法(仅书写检测方法,具体操作不作要求)_________ 。
实验材料与药品:实验用小鼠若干只,医用注射器若干,磷酸盐缓冲液,白细胞介素-2溶液(用磷酸盐缓冲液配制),新型冠状病毒制剂,疫苗V。(要求与说明:磷酸盐缓冲液的配置方法不作要求;小鼠腹水中病毒含量、血清中新型冠状病毒抗体含量的具体测量方法不作要求。)
(一)实验思路:
①
②
③各组小鼠处理情况如下:
甲组:饲喂含适量疫苗V的饲料,并注射不含白细胞介素-2的磷酸盐缓冲液;
乙组:饲喂含适量疫苗V的饲料,并注射含白细胞介素-2的磷酸盐缓冲液;
丙组:
丁组:
戊组:饲喂普通饲料,并注射不含白细胞介素-2的磷酸缓冲液。
按照上述处理方式对各组小鼠饲喂饲料并注射相关药品。14天后,对甲、乙、丙、丁共四组小鼠作
④将各组小鼠置于相同且适宜的环境下隔离培养,每天分别检测每组小鼠腹水中新冠病毒含量与血清中新冠病毒抗体含量,并计算平均值。
⑤对所得的数据进行相关分析统计,并得出结论。
(二)分析与讨论:
① 疫苗V可口服,化学本质通常不是以下哪种物质
A.脂质 B.多肽 C.蛋白质 D.核酸
② 假定疫苗安全有效,第15天时,预测甲、乙、丙、丁、戊五组产生相应抗体和记忆细胞数量多少最可能为
③ 若某地出现了新冠病毒感染疫情,请用相应的生物学知识提出两种可行的快速检测此新冠病毒的方法(仅书写检测方法,具体操作不作要求)
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【推荐2】炭疽热是由炭疽芽孢杆菌引起的,它可引起动物组织水肿,黏膜出血,造成动物死亡。法国科学家巴斯德在研究牲畜炭疽病时进行了如下实验:把实验绵羊用毒性已削弱的炭疽芽孢杆菌制剂注射,这些绵羊感染后没有发病。四天后,对实验绵羊用毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂注射,经过一段时间后,实验绵羊全部正常生活。请回答以下问题:
(1)实验绵羊在第二次注射毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病,是因为其体内存在记忆细胞,它能迅速增殖分化成为________ 细胞,并由该细胞产生________ 而起免疫作用,该物质的化学本质是________ ;与之合成和分泌相关的细胞器有______________ 。这种免疫属于________ 免疫。
(2)我们认为该实验过程不足以严密论证以上结论,请在上述实验的基础上补充相应的实验设计原则、步骤、预测结果。
①实验设计原则:_______________________ 。
②操作步骤:___________________ 。
③预测结果:_________________________________ 。
(1)实验绵羊在第二次注射毒性极强的炭疽芽孢杆菌制剂后没有发病,是因为其体内存在记忆细胞,它能迅速增殖分化成为
(2)我们认为该实验过程不足以严密论证以上结论,请在上述实验的基础上补充相应的实验设计原则、步骤、预测结果。
①实验设计原则:
②操作步骤:
③预测结果:
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【推荐3】猪丹毒是丹毒杆菌引起的危害养殖业的烈性传染病之一。SpaA蛋白是近年研制出的猪丹毒重组亚单位疫苗,免疫原性较低。为研究转移因子(TF)能否特异性对SpaA蛋白的免疫起增强作用,科学工作者进行了一系列实验。请回答问题。
(1)机体免疫系统结构和功能的基本单位是___________ ,TF属于免疫系统组成中的___________ 。
(2)科研人员制备了SpaA疫苗和经SpaA疫苗免疫的小鼠特异性TF,并对小鼠TF进行无菌检测和安全性检测。
①请简要写出对小鼠TF进行无菌检测的实验思路:______________________________________ 。
②小鼠TF的安全性检测
取100μL小鼠特异性TF和普通TF分别腹腔接种2组小鼠,对照组的处理是___________________ 。接种后48h内观察并记录小鼠的各项生理活动,48h后剖杀小鼠,检查其腹腔及各脏器有无异常病理变化。
(3)选取20只体质量为20~22g的小鼠,将其随机均分成4组,进行以下实验:
注:吸光值(OD)越大表明抗体的含量越多
表中A、B的处理分别是:A___________ ,B__________ 。该实验结果说明:____________________ 。
(1)机体免疫系统结构和功能的基本单位是
(2)科研人员制备了SpaA疫苗和经SpaA疫苗免疫的小鼠特异性TF,并对小鼠TF进行无菌检测和安全性检测。
①请简要写出对小鼠TF进行无菌检测的实验思路:
②小鼠TF的安全性检测
取100μL小鼠特异性TF和普通TF分别腹腔接种2组小鼠,对照组的处理是
(3)选取20只体质量为20~22g的小鼠,将其随机均分成4组,进行以下实验:
分组 | 实验处理 | 实验结果 |
1 | 曲线1 | |
2 | 曲线2 | |
3 | 曲线3 | |
4 | 曲线4 |
注:吸光值(OD)越大表明抗体的含量越多
表中A、B的处理分别是:A
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