自然殺傷 (NK) 細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)的效應(yīng)淋巴細(xì)胞，通過限制其擴散和隨后的組織損傷來控制多種類型的腫瘤和微生物感染。最近的研究強調(diào)了這樣一個事實，即 NK 細(xì)胞也是參與與樹突細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞相互作用的調(diào)節(jié)細(xì)胞。

因此，NK 細(xì)胞可以限制或加劇免疫反應(yīng)。盡管 NK 細(xì)胞在人類免疫挑戰(zhàn)的幾種情況下似乎是多余的，但 NK 細(xì)胞操作似乎有望改善造血和實體器官移植、促進抗腫瘤免疫治療以及控制炎癥和自身免疫性疾病。

NK 細(xì)胞最初被描述為對腫瘤細(xì)胞具有天然細(xì)胞毒性的大顆粒淋巴細(xì)胞。NK 細(xì)胞后來被認(rèn)為是一個單獨的淋巴細(xì)胞譜系，具有細(xì)胞毒性和產(chǎn)生細(xì)胞因子的效應(yīng)功能。在進化過程中獲得細(xì)胞毒性與高度復(fù)雜和強大的機制的發(fā)展有關(guān)，這些機制控制細(xì)胞溶解過程的啟動并避免組織損傷。

沿著這條路線，過去20年來，在剖析允許 NK 細(xì)胞區(qū)分靶細(xì)胞與其他健康“自身”細(xì)胞的機制方面取得了很大進展。這些數(shù)據(jù)有助于定義幾種識別策略和“動態(tài)均衡概念”的出現(xiàn)。NK細(xì)胞檢測系統(tǒng)包括多種細(xì)胞表面激活和抑制受體，其參與調(diào)節(jié)NK細(xì)胞活性。因此，與相鄰細(xì)胞相互作用時拮抗途徑的整合控制著調(diào)節(jié) NK 細(xì)胞活化的動態(tài)平衡，并決定了 NK 細(xì)胞是否被激活以殺死靶細(xì)胞。

NK細(xì)胞

與其作為先天免疫的功能一致，NK 細(xì)胞廣泛存在于淋巴組織和非淋巴組織中。在大多數(shù)組織中，NK 細(xì)胞僅占淋巴細(xì)胞總數(shù)的一小部分（從小鼠脾臟中的 2% 到小鼠肺中的 10%，以及人外周血中的 2% 至 18%）。血液中人類 NK 細(xì)胞的周轉(zhuǎn)時間約為 2 周12，與小鼠中的數(shù)據(jù)一致。根據(jù)表型、功能和解剖特征，在小鼠和人類中定義了不同的 NK 細(xì)胞亞群。

NK細(xì)胞的調(diào)節(jié)功能

NK 細(xì)胞細(xì)胞毒性和細(xì)胞因子反應(yīng)的強度和質(zhì)量取決于細(xì)胞因子微環(huán)境，以及與免疫系統(tǒng)其他細(xì)胞的相互作用，如 T 細(xì)胞、樹突細(xì)胞 (DC) 和巨噬細(xì)胞。I 型 IFN、IL-12、IL-18 和 IL-15 是 NK 細(xì)胞效應(yīng)器功能的有效激活劑。

眾所周知，IL-2 促進 NK 細(xì)胞增殖、細(xì)胞毒性，并在一定程度上促進細(xì)胞因子分泌 1。在人類中，CD4+ T 細(xì)胞和 NK 細(xì)胞相互作用的淋巴結(jié)可能是 T 細(xì)胞衍生的 IL-2 增強 NK 細(xì)胞的位置。

在小鼠中，當(dāng)兩種細(xì)胞類型浸潤腫瘤時，CD8+ T 細(xì)胞可以為 NK 細(xì)胞提供幫助，但這種相互作用的分子機制仍有待闡明28。NK 細(xì)胞功能可以通過轉(zhuǎn)化生長因子 (TGF)-β29 和調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞通過人和小鼠的 TGF-β 依賴性機制進行調(diào)節(jié)。

因此，盡管 NK-T 細(xì)胞合作似乎是影響 NK 細(xì)胞活化的重要因素，但來自 T 細(xì)胞缺陷小鼠（例如，RAG 缺陷小鼠）的 NK 細(xì)胞看起來正常，目前已成功用作許多 NK 細(xì)胞的來源。

NK細(xì)胞的抗腫瘤功能及臨床應(yīng)用

NK 細(xì)胞在腫瘤免疫監(jiān)視中的重要作用在其初始表征后不久就被認(rèn)識到 。NK 細(xì)胞可以檢測自體細(xì)胞上自身 MHC-I 分子表面表達(dá)的變化，這使它們有資格檢測已發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化的細(xì)胞。轉(zhuǎn)化過程中出現(xiàn)的基因組突變通過改變細(xì)胞表面分子表達(dá)的各種表型變化反映出來，包括抑制性“自我”MHC-I 的下調(diào) 。

NK 細(xì)胞針對這種“自我缺失”狀況的活性已得到充分描述，并且是 NK 細(xì)胞促進抗腫瘤免疫的關(guān)鍵機制。轉(zhuǎn)化細(xì)胞還在其表面表達(dá)更多的應(yīng)激誘導(dǎo)分子，這些分子可以被特定的 NK 細(xì)胞受體識別，例如 NKG2D (120, 252)。這個概念被稱為“誘導(dǎo)自我”識別，解釋了為什么 NK 細(xì)胞不會殺死正常細(xì)胞，例如紅細(xì)胞，這些細(xì)胞在其表面不表達(dá) MHC-I 但保留了對 MHC 的細(xì)胞毒活性-I 足夠的腫瘤。NK 細(xì)胞功能的激發(fā)取決于激活和抑制受體信號的相對強度，這個概念被稱為“平衡改變”，最終控制正常和疾病條件下的 NK 細(xì)胞活性。

數(shù)十年研究證明了 NK 細(xì)胞在腫瘤清除中的重要性。在人類中，一項為期 11 年的隨訪研究表明，低 NK 細(xì)胞細(xì)胞毒活性與癌癥風(fēng)險增加相關(guān)，并且腫瘤浸潤 NK 細(xì)胞的存在是包括結(jié)直腸癌在內(nèi)的多種惡性腫瘤的陽性預(yù)后標(biāo)志物。

多項研究結(jié)果表明，NK 細(xì)胞有望作為一種癌癥免疫療法，用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤，包括急性髓性白血病和急性淋巴細(xì)胞白血病。同種異體 NK 細(xì)胞療法已被證明在臨床上是有效的，并且與基于 T 細(xì)胞的干預(yù)措施不同，NK 細(xì)胞輸血具有相對較低的腫瘤外副作用風(fēng)險，例如移植物抗宿主病 (GvHD) 。

NK細(xì)胞和病毒

許多病毒的感染，如單純皰疹病毒 、流感病毒或?？肆_米利亞痘病毒，可以通過小鼠的 NK 細(xì)胞進行控制。然而，在一項研究中獲得了關(guān)于 NK 細(xì)胞在早期防御病毒中的作用的最令人信服的證據(jù)，該研究表明，在 NK 細(xì)胞耗竭或 NK 細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移后，對皰疹病毒 MCMV 的易感性或抗性分別增加。

NK 細(xì)胞活性的缺陷，例如 IFN-γ 的產(chǎn)生減少或細(xì)胞毒性，也使小鼠更容易受到 MCMV 感染 。NK 細(xì)胞通過各種機制控制 MCMV 感染，具體取決于分析的小鼠品系。在 C57/BL6 小鼠中，NK 細(xì)胞通過 CMV 編碼的細(xì)胞表面分子 m157 和激活的 NK 細(xì)胞受體 Ly49H 之間的相互作用選擇性地識別 MCMV 感染的細(xì)胞。

在 MCMV 抗性 Ly49H- 小鼠品系中，其他 NK 細(xì)胞受體-配體對參與 NK 細(xì)胞對 MCMV 感染細(xì)胞的同源識別。例如，Ly49P NK 細(xì)胞激活受體與 Ma/My 小鼠的病毒抗性相關(guān)，并與 H-2Dk 分子相互作用 58。MCMV 肽是否由 H-2Dk 呈遞以確保 Ly49P 相互作用尚不清楚。

此外，漿細(xì)胞樣 DC 分泌 I 型干擾素和 IL-12 會增加 NK 細(xì)胞增殖、細(xì)胞毒性和 IFN-γ 產(chǎn)生 59，而趨化因子如 CCL3 (MIP-1α)、CXCL10 (IP-10) 和 CXCL9 (MIG)協(xié)調(diào)調(diào)節(jié) NK 細(xì)胞運輸。許多參與逃避 NK 細(xì)胞控制的 MCMV 基因也說明了 NK 細(xì)胞在 MCMV 感染過程中的重要性。這些機制包括通過下調(diào) NKG2D 配體（例如 MCMV m145、m152、m155）和表達(dá) MCMV 編碼的誘餌配體，包括抑制 NK 細(xì)胞功能的 MHC I 類同源物（例如，MCMV m144 )61。在 129/J 小鼠中，m157 還通過直接與 Ly49I 抑制性受體相互作用，在 MCMV 逃避中發(fā)揮直接誘餌作用，Ly49I 抑制性受體的同源配體包括 H-2Kb 分子。

在大鼠中，大鼠巨細(xì)胞病毒 (RCMV) 基因產(chǎn)物 (RCTL) 與大鼠 Clr-b (Ocil)（抑制性 NK 細(xì)胞受體 NKR-P1B 的配體）非常相似，并充當(dāng) RCMV 誘餌62。RCMV 感染細(xì)胞上 Clr-b 表達(dá)的下調(diào)與 NK 細(xì)胞對 RCTL 缺陷型 RCMV 感染的控制之間的相關(guān)性強烈支持 NK 細(xì)胞識別“缺失自我”（Clr-b）在控制體內(nèi)病毒感染。

NK細(xì)胞的調(diào)節(jié)功能

NK 細(xì)胞的大多數(shù)功能類似于 CD8+ T 或 Th1 細(xì)胞，包括產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子（IFN-γ、TNF-α 和 GM-CSF）和介導(dǎo)對感染細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性。

然而，除此之外，最近的報告表明 NK 細(xì)胞也發(fā)揮調(diào)節(jié)功能。NK 細(xì)胞介導(dǎo)其他細(xì)胞類型的調(diào)節(jié)功能，包括髓細(xì)胞、單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞或淋巴細(xì)胞和 B 細(xì)胞，通過細(xì)胞因子的產(chǎn)生或通過受體-配體相互作用依賴的方式直接細(xì)胞-細(xì)胞接觸。作為先天免疫反應(yīng)的一部分，NK 細(xì)胞在早期的效應(yīng)功能預(yù)計將決定免疫反應(yīng)的閾值、方向和結(jié)果。

預(yù)計這些 NK 細(xì)胞介導(dǎo)的調(diào)節(jié)功能會在病毒、細(xì)菌或原生動物感染、抗腫瘤免疫反應(yīng)、意外免疫病理結(jié)果（如 GvHD）和自身免疫疾病期間發(fā)生。下面描述了幾個例子。由于其固有的產(chǎn)生大量 IL-10 和 IL-13 以及 IFN-γ、TNF-α、和 GM-CSF 與更重要的 CD56dimCD16+ 子集相比。Il-27 刺激的 CD56brightCD16dimNKG2A+KIR- 子集能夠通過涉及穿孔素的細(xì)胞毒性機制或通過顆粒酶的釋放抑制多發(fā)性硬化癥患者中自體 CD4+ T 細(xì)胞的增殖。重要的是，CD56brightCD16dimNKG2A+KIR-子集通過它們產(chǎn)生腺苷的能力以及通過胞外核苷酸焦磷酸酶/磷酸二酯酶1（CD203a/PC-1）和核苷酸代謝胞外酶CD38（一種NAD+核苷酶）的受限表達(dá)，能夠抑制自體 CD4+ T 細(xì)胞的增殖。

NK 細(xì)胞和 CAR 療法

最近為提高 NK 細(xì)胞免疫療法的臨床療效所做的努力導(dǎo)致了表達(dá)嵌合抗原受體 (CAR) 的基因工程 NK 細(xì)胞的開發(fā)。原代 NK 細(xì)胞和 NK 細(xì)胞系可以被設(shè)計為表達(dá) CAR，這些 CAR 在抗原依賴性基礎(chǔ)上改變 NK 細(xì)胞的抗腫瘤特異性。通過操縱對淋巴細(xì)胞激活至關(guān)重要的信號基序，CAR 還被設(shè)計為利用特定的細(xì)胞內(nèi)信號分子，這些分子可以進一步完善 NK 細(xì)胞功能并優(yōu)化其治療潛力 。

有趣的是，使用源自人類 NK 細(xì)胞白血病的克隆細(xì)胞系，稱為 NK-92，經(jīng)過基因改造以表達(dá)功能齊全的 CAR，這些細(xì)胞在最近的臨床試驗中顯示出其安全性和有效性方面的巨大希望。此外，使用輻照細(xì)胞系可為個性化細(xì)胞免疫療法提供快速且經(jīng)濟實惠的現(xiàn)成選擇，并迅速上升到基于細(xì)胞的癌癥免疫療法的前沿。

總結(jié)與未來展望

因此，自然殺傷細(xì)胞具有作為治療包括惡性腫瘤在內(nèi)的多種疾病的治療工具的潛力，在發(fā)現(xiàn) NK 細(xì)胞 30 年后，體內(nèi) NK 細(xì)胞功能的幾個方面仍有待揭開。然而，新出現(xiàn)的觀點是，NK 細(xì)胞不僅參與控制各種病毒和腫瘤，而且在炎癥過程中充當(dāng)調(diào)節(jié)細(xì)胞并影響隨后的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。

參考文獻(xiàn)：