在纯系动物中，用致癌病毒或化学致癌物诱发的实验性肿瘤具有肿瘤特异性抗原，能刺激宿主产生特异性免疫反应，表现为能抵抗肿瘤细胞的攻击。为了研究抗肿瘤免疫反应的本质，把已对某一肿瘤产生了特异性免疫的动物血清转输给另一只同系动物，观察到后者无抵抗该肿瘤攻击的能力，这说明抗肿瘤免疫主要不是体液性免疫反应。继之改用转输细胞的方法，证明淋巴细胞是肿瘤特异性免疫反应的效应细胞。

肿瘤的特异性细胞免疫反应 现已确知，细胞免疫和体液免疫功能是由两大类淋巴细胞分别承担。淋巴细胞源于骨髓干细胞，经过不同的发育成熟途径，转变为有免疫活性的淋巴细胞。一大类淋巴细胞经胸腺加工，称为胸腺衍生淋巴细胞(thymus derived lymphocyte，^Tcell)，简称T细胞，担负细胞免疫功能。另一大类淋巴细胞经骨髓加工，称为骨髓衍生淋巴细胞(bone marrow derivedlymphocyte，B cell)，简称B细胞，执行体液免疫功能。T细胞的作用方式是与其攻击的对象，如瘤细胞、移植同种异体瘤细胞(常称为靶细胞)直接接触，相互作用，最终消灭靶细胞。证明T细胞在细胞免疫中作用的常用方法，是将小鼠的胸腺切除并给予全身致死剂量的X线照射，然后用同品系动物的骨髓细胞作骨髓移植，可使之免于一死，但体内的T细胞已不存在(这种小鼠称B鼠，因体内只有B细胞而无T细胞)。这样的动物不但对同种异系移植物的排斥能力显著减弱，对移植性肿瘤的抵抗力也大为降低。用早期切除移植性肿瘤的方法，不能在B小鼠中建立起对同一肿瘤第二次攻击的特异性免疫; 用转输淋巴细胞的方法以及体外淋巴细胞毒性试验亦可证明这样的动物没有对肿瘤的特异性细胞免疫。

T细胞由若干功能亚群所组成，根据现有资料，至少可分为三个亚群： ①辅助性T细胞(helper T cell，Th);②抑制性T细胞(suppressor T cell，Ts)和③细胞毒性T细胞(cytotoxic T cell，Tc)或杀伤性T细胞(T kil-ler)。前两种T细胞的功能是对免疫反应起调节作用，又称调节性T细胞。后一种T细胞是细胞免疫反应的效应细胞，能对靶细胞(包括瘤细胞)产生细胞毒性作用。

以Tc细胞为介导的细胞免疫是特异性的，这就要求Tc细胞有识别特异靶细胞的能力;对于瘤细胞来说，就是识别其表面的特异性肿瘤抗原。在Tc细胞的表面有能与瘤细胞表面的肿瘤抗原相结合的受体，这种特异性受体能识别靶细胞的表面抗原。淋巴细胞的表面受体，在B细胞上已知为免疫球蛋白(Ig)，其Fab端能同相应的抗原结合。T细胞表面受体的化学本质迄未完全阐明，但它的存在和功能已毋庸置疑，用单层细胞吸收法可予证明。近年的研究表明，Tc细胞发挥细胞毒性作用除要求有特异受体外，还受遗传的限制。这现象是在病毒免疫研究中发现的。 例如， 用牛痘病毒感染CH纯系小鼠，一周后取其脾细胞用5¹Cr释放法做体外细胞毒性试验。若用牛痘病毒感染的C₃H小鼠的成纤维细胞为靶细胞，可观察到明显的细胞毒性反应; 若所用靶细胞是牛痘病毒感染的另一品系小鼠(如C₅₇BL/10)的成纤维细胞，便不出现细胞毒性反应。这是因为这两个品系小鼠具有不同的主要组织相容性复合体(major histocompatibilitycomplex，MHC)，C3H小鼠为H-2K型，C57BL/10小鼠为H-2^b型。在前一实验条件下，效应细胞和靶细胞的MHC基因型相同，故称同基因细胞;在后一条件下，两者的基因型不同，故称同种异系细胞。主要组织相容性复合体上的基因负责对细胞表面的组织相容性抗原进行编码。这些抗原的差异不但会导致同种异系移植物的被排斥，而且关系到Tc细胞的细胞毒性作用。现已查明，决定Tc细胞的细胞毒性的并不是整个MHC，而只是它的某一两个区域(H-2^K区和H-2^D区)上的基因所编码的抗原;换句话说，只有Tc细胞和靶细胞具有共同的H-2K抗原和(或)H-2D抗原，细胞毒反应才可进行。因此，便提出了双重识别学说，即Tc细胞既要能识别靶细胞上的病毒特异性抗原，又要能识别靶细胞上由H-2^K或H-2D所编码的主要组织相容性抗原。靶细胞表面这两种性质不同的抗原之间的关系以及Tc细胞表面受体如何识别它们，是当前深入研究的课题。双重识别现象具有一定的普遍意义，在一些实验性肿瘤免疫研究中也已被证明，因此值得重视。

Tc细胞特异地识别相应的瘤细胞是复杂的过程，继之发生的Tc细胞对瘤细胞致命打击的过程也很复杂，迄今尚未完全阐明。其实，特异识别和致命打击两者密切联系，Tc细胞必须与靶细胞结合在一起方能发挥其打击作用。研究证明，特异识别需要适当浓度的Mg++，而打击则需要Ca++的参与。在缺Ca++有Mg++情况下，Tc细胞虽仍能识别靶细胞并与之结合，但不出现对靶细胞的致命打击，即Tc细胞虽有杀伤潜力，但需被活化后才能发挥其杀伤作用。抗原与受体的特异结合触发了这一活化过程。它除需Ca++外，还受其它因素的影响，如Tc细胞内环磷酸腺苷(cAMP)的升高，可抑制Tc细胞的活化。关于活化的Tc细胞如何给予靶细胞致命打击，一般用Tc细胞分泌的淋巴因子——淋巴毒素加以解释。淋巴毒素是在Tc细胞与靶细胞相互作用过程中产生的，但多克隆的致有丝分裂因子如植物血凝素或刀豆蛋白A亦可引起淋巴细胞产生淋巴毒素。得自人的淋巴毒素为不耐热的蛋白质，分子量为8万～9万。兔抗人淋巴毒素的抗体对PHA活化的人淋巴细胞杀伤靶细胞有抑制作用，足以证明淋巴细胞杀伤靶细胞的作用是以淋巴毒素为介质。但是，有些现象不能完全用淋巴毒素解释。例如，免疫动物的淋巴细胞在体外对相应的靶细胞(如A)起特异性细胞毒作用，但对同时存在于反应系统中的抗原性完全不同的另一靶细胞(如B)却无此作用，此外，淋巴毒素的产生和对靶细胞的细胞毒性二者可被分离开来，如用长春花碱或秋水仙素处理过的淋巴细胞虽仍能产生淋巴毒素，但其细胞毒活性受到抑制。Tc细胞杀伤靶细胞不论有无介质的作用，均使靶细胞的细胞膜受损伤，使膜的通透性增高，细胞外液不断进入细胞内，使细胞肿胀破裂。细胞毒作用到此阶段，Tc细胞似已完成其使命，便离开此靶细胞而寻找新的攻击对象。

关于认识Tc细胞效应机理的材料，绝大部分得自体外实验，其与体内过程是否一致，尚待证明。

肿瘤非特异性细胞免疫反应 参加这一免疫反应的主要有巨噬细胞、自然杀伤细胞和抗体依赖性淋巴细胞。在宿主对肿瘤的细胞免疫反应中，有许多具有免疫活性的细胞参加。主要包括细胞毒性T细胞(Tc)、巨噬细胞和自然杀伤细胞。Tc在抗肿瘤免疫反应中是特异性的，其作用对象有一定的专一性。巨噬细胞和NK细胞的作用则是非特异性的，作用对象无专一性。因此肿瘤的细胞免疫反应可分特异性细胞免疫反应和非特异性细胞免疫反应。

(1) 巨噬细胞： 巨噬细胞在体内分布广泛，包括组织细胞、枯否细胞、脾、淋巴结、肺泡和腹腔巨噬细胞等，统称巨噬细胞系统或单核吞噬细胞系统也称单核细胞、巨噬细胞系统。单核细胞在血液里是功能还不成熟的吞噬细胞，待它穿过血管内皮进入组织间隙后，进一步发育为功能成熟的巨噬细胞。巨噬细胞有强大的吞噬异物能力。研究证明，巨噬细胞还参与宿主的抗肿瘤免疫反应，证据是多方面的： ①肿瘤的引流区域淋巴结中可观察到窦组织细胞增生(sinus histiocytosis，SH)反应，这组织细胞就是巨噬细胞。在人类某些癌(如乳腺癌)中观察到，SH反应的强度与预后有关，SH反应强的病人，术后五年存活率比反应弱的要高。②化学致癌物诱发的不同肉瘤，具有不同的生长和转移规律。凡瘤内巨噬细胞含量高的(可高达50%)，肿瘤的转移率低(10～12%);反之，瘤内巨噬细胞含量低的(平均在10%上下)，转移率高(100%)。③瘤内注射卡介苗，当肿瘤较小时，可导致肿瘤消退。在消退的肿瘤内，可观察到大量巨噬细胞和淋巴细胞浸润。④巨噬细胞在体外对肿瘤细胞有抑制其增殖以至杀伤瘤细胞的作用，巨噬细胞可得自肿瘤，称为肿瘤巨噬细胞，由于在体外对肿瘤细胞有细胞毒性作用，因此，在肿瘤组织内浸润的巨噬细胞确是抗肿瘤的效应细胞。但腹腔巨噬细胞必需经过激活，如用BCG接种动物，在体外方能显示对瘤细胞的细胞毒性作用。这种细胞毒性作用是非特异的。⑤巨噬细胞在体内的抗瘤作用，还缺少强有力的直接证据。迄今尚无法把体内的巨噬细胞全部消除，然后观察对肿瘤生长的影响。有人用对巨噬细胞有毒性的二氧化矽处理动物，虽然观察到对移植性肿瘤在体内的生长有一定的促进作用，但与二氧化矽给予的时机有密切关系，只有在接种肿瘤前三天或当天，静脉注射二氧化矽才有明显的促进肿瘤生长的作用。此外，腹腔注射二氧化矽后，腹腔巨噬细胞在体外对瘤细胞的细胞毒性作用，只短暂地被削弱，3天后便恢复正常，10天后细胞毒性作用反显著增强。可见，巨噬细胞对肿瘤的非特异性免疫反应的作用还需深入探讨。

巨噬细胞在体外杀伤瘤细胞的机理，说法不一。有的研究证明，巨噬细胞需先与瘤细胞紧密接触，然后将溶酶体酶射入瘤细胞内，造成瘤细胞的死亡。亦有认为巨噬细胞可通过体液性介质起杀伤瘤细胞的作用; 但对这些介质的本质，看法还不一致。

(2) 自然杀伤细胞： 体外淋巴细胞毒性试验发现，不但癌患者外周血淋巴细胞对相应的肿瘤靶细胞有细胞毒性，正常人外周血淋巴细胞也有细胞毒性，其活性甚至比前者更显著。在实验动物(小鼠、大鼠)中也观察到同一现象。为了与淋巴细胞的特异性细胞毒作用相区别，此种现象称为自然细胞毒性作用。担负自然细胞毒性作用的细胞，称为自然杀伤细胞(natural killer，NK)。形态上NK细胞是小淋巴细胞，但它不是T细胞，因为先天性无胸腺小鼠有良好的甚至比正常动物更高的NK活性。它没有表面免疫球蛋白和补体受体，故亦不是B细胞。对NK细胞表面有无免疫球蛋白Fc部分的受体(FcR)，看法还有分歧。NK细胞介导的细胞毒作用虽属非特异性，但不同的瘤细胞对NK细胞的敏感程度不同。对于NK细胞，有些品系动物的活性高，有的活性低，表明NK细胞的活性受遗传控制，但它对靶细胞的细胞毒性作用不受MHC的限制，甚至对异基因的靶细胞也有杀伤作用。NK细胞的作用是在体外实验中发现的，其在体内的抗癌作用，只有间接的证据。①NK细胞的活性随动物的年龄而变化，出生后3周出现，5～8周达到高峰，以后下降。这与宿主对肿瘤生长的抵抗力大体上平行。②无胸腺小鼠排斥移植性肿瘤能力的大小，与其NK细胞活性的高低相关。③经胸腺切除，全身X线照射和经抗T血清处理的骨髓细胞重建的小鼠(B鼠)，对移植性肿瘤的抵抗力，取决于提供骨髓细胞的小鼠品系。骨髓细胞若得自NK细胞活性高的品系，移植性肿瘤易被排斥，若得自活性低的品系，移植性肿瘤就容易生长。④许多有抗癌作用的免疫制剂，如卡介苗，短小棒状杆菌菌苗，均有激活NK细胞活性的作用。

(3)抗体依赖性淋巴细胞(antibody dependent lym-phocyte，ADL)： 在非T非B淋巴细胞中，除NK细胞外，还有一个亚群，它在体外单独作用，对瘤细胞(或其它靶细胞)并无杀伤作用，但在抗靶细胞的特异性抗体参与下，能够溶解靶细胞。由于对特异抗体的依赖性，这一亚群被称为抗体依赖性淋巴细胞，这一现象被称为抗体依赖性细胞介导细胞毒(antibody-dependent cell media-ted cytotoxicity，ADCC)作用。抗体依赖性淋巴细胞不论其来源，只要有抗体存在便能发挥其溶解靶细胞的能力，故属非特异性免疫反应的范畴。对于ADCC，以下几点是清楚的：①ADL表面没有T细胞或B细胞的标志。②ADL表面有免疫球蛋白Fc部分的受体，它为ADCC所必需，FcR与抗靶细胞的特异抗体的Fc部分结合，抗体的Fab部分又与靶细胞的表面抗原结合。这样，ADL使通过抗体分子与靶细胞紧密结合，发挥其细胞毒性作用。用抗原抗体复合物处理ADL，使FcR的位置被复合物所占据，ADCC受抑。③参与ADCC的抗体主要是完整的IgG分子。单有IgG的F(ab′)2不能介导ADCC。④对抗体的需要量极微。当靶细胞为2×10⁴时，20倍的ADL在10ng抗靶细胞的IgG参与下，便能导致显著的靶细胞溶解。据估计，每个靶细胞上只要包被着100个分子的IgG抗体，便能遭受ADL的攻击。ADCC也是体外现象，其体内意义如何，还不明了。有人在体内做ADCC实验，将经特异抗体处理过的瘤细胞接种动物体内，再在同一接种部位注射正常动物的脾细胞，观察到肿瘤生长受抑制。但这不足以说明在自然条件下所发生的情况。鼻咽癌病人的ADCC似与疾病的预后密切相关，表明ADCC在宿主的抗癌反应中可能起一定的作用。