NK细胞简介1.NK细胞简介
NK细胞又称自然杀伤细胞(natural killer cell , NK细胞) , 是机体内重要的免疫细胞 , NK细胞形态上属于大颗粒淋巴细胞 , 来源于骨髓 , 是除T细胞、B细胞之外的第三大类淋巴细胞 , 约占血液中所有免疫细胞(白细胞数量)的15% , 属于天然免疫系统的核心细胞 , 主要分布于外周血、肝脏和脾脏 , 在人体内NK细胞主要特征为 CD3-CD56+ 淋巴细胞群 , 其中血液中主要为 CD16+CD56dim 亚型(根据细胞上CD56分子表达密度的差异 , 将NK细胞分为CD56dim和CD56bright两个亚群;CD56dim占NK细胞90%以上 , 主要为细胞毒作用 , 表达中度亲和力的IL-2受体(IL-2R) , 具有更强的杀伤活性;CD56bright可产生大量细胞因子 , 主要起免疫调节作用 , 高表达IL-2R) 。
NK细胞是体内负责杀伤老化、受病毒感染、肿瘤等异常细胞的最主要“战士” 。NK细胞与人体其他150多种白细胞都不同 , 它不需要接受免疫系统的特殊指令 , 也不需要其他细胞的配合 , 自己单独就能识别和攻击外来细胞、癌细胞和病毒 。循环的NK细胞通常处于休眠状态 , 一旦被激活 , 它们会渗透到组织中 , 分泌穿孔素及肿瘤坏死因子 , 攻击肿瘤细胞和病毒感染细胞
NK细胞是人体抵抗癌细胞和病毒感染的第一道防线 , 可非特异性直接杀伤肿瘤细胞 , 这种天然杀伤活性既不需要抗原致敏 , 也不需要抗体参与 , 且无 MHC限制。除了具有强大的杀伤功能外 , 还具有很强的免疫调节功能 , 与机体其他多种免疫细胞相互作用 , 调节机体的免疫状态和免疫功能 。临床研究发现 NK细胞过继免疫治疗 恶性肿瘤具有良好的应用前景 , 对多种实体瘤和血液系统恶性肿瘤均有一定效果 。
2.****NK细胞表面受体
NK细胞识别自我与非我并不需要体细胞基因重排产生识别不同抗原的克隆 , 而是表达多种受体执行功能 。
NK细胞受体主要包括免疫球蛋白超家族(如KIR) , C型凝集素家族如NKG2受体 , 天然细胞毒性受体(NCR):NKp46、NKp44和NKp30 , 下表例举主要的受体及其调节功能:
3.****NK细胞的作用机制
NK可释放穿孔素、颗粒酶 , 穿孔素在靶细胞表面穿孔 , 使颗粒酶b进入靶细胞诱导靶细胞凋亡 。同时分泌大量的细胞因子 , 如ifn-v、tnf-x、gm-csf、il-3、m-csf等 , 直接作用于靶细胞 , 或通过进一步激活其他种类免疫细胞攻击靶细胞 。并可表达可以诱导细胞凋亡的蛋白(fasl)和肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体(trail) , 使靶细胞进入程序性凋亡状态 。
NK细胞治疗流程
NK细胞的“动态平衡”状态受细胞表面多种受体蛋白的调控 , 简言之 , 分为2类:杀伤细胞活化受体(KAR)和杀伤细胞抑制受体(KIR) 。
图a. 正常情况下 , KAR与自身细胞上多糖类抗原结合产生活化信号 , 同时KIR与MHC I类分子结合 , 产生抑制信号且占主导地位 , 以保证自身组织细胞不被破坏 , 阻止NK对自身健康细胞的杀伤 。
图b. 当细胞表面MHC I类分子发生改变或减少缺失(肿瘤细胞或其他损伤的细胞为逃逸获得性免疫追杀而下调MHC消除抑制信号) , 影响与KIR结合 , 不能产生抑制性信号 , NK则活化 , 释放溶解性颗粒产生杀伤效应(MHC I丢失自我)。
图c. 即使存在抑制信号 , 肿瘤细胞亦可通过过表达表面抗原与KAR结合 , 肿瘤细胞可以通过激活NK细胞受体来表达被诱导的应激配体 , 此时活化信号超过抑制信号 , 继而激活NK细胞杀伤靶细胞 。
图d. NK细胞还表达IgG1和IgG3的低亲和力受体FcγRIII(CD16) , 可与肿瘤抗原特异性抗体Fc段结合 , 介导NK细胞识别并杀伤被抗体包被的肿瘤细胞 , 亦称为抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(antibody dependentcell-mediated cytotoxicity, ADCC) , ADCC也是NK细胞杀伤靶细胞的主要方式 。
目前认为NK细胞主要通过以下途径发挥杀伤作用:
1.NK细胞直接通过胞吐作用释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性颗粒 , 活化半胱天冬酶(caspase)途径诱导靶细胞凋亡;
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