认识自然杀伤细胞——机体免疫的“快速反应部队”泛策略
自然杀伤细胞(Natural Killer cell,简称NK细胞)作为机体固有免疫系统的核心成员,自1976年由Herberman正式鉴定以来,一直被视为免疫监视和肿瘤清除的关键执行者。
这类细胞具备无需预先致敏即可迅速识别并杀伤异常细胞
(如肿瘤细胞、病毒感染细胞等)的独特能力,在免疫防御、稳态维持及免疫调节中发挥着不可替代的作用。近年来,随着免疫治疗技术的飞速发展,基于NK细胞的治疗策略已成为肿瘤治疗领域的热点。
展开剩余88%🔬 NK细胞概述:不只是“杀手”
NK细胞属于淋巴细胞谱系,却不同于T、B细胞,它不依赖抗原提呈即可直接行使细胞毒性功能。其核心功能包括:
•直接杀伤靶细胞:通过释放穿孔素(perforin)和颗粒酶(granzyme),诱导靶细胞凋亡; •死亡受体通路激活:如FasL/Fas途径,进一步强化杀伤机制; •免疫调节功能:分泌干扰素γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)等细胞因子,有效桥接先天与适应性免疫应答。近年来,随着免疫治疗技术的飞速发展,基于NK细胞的疗法已成为肿瘤治疗领域的新兴策略,尤其在血液肿瘤和部分实体瘤中显示出广阔前景。
⚖️ 表面分子:NK细胞的“识别系统”
NK细胞的功能高度依赖其表面受体与配体之间的精密识别。这些分子可分为两大类:
✅ 激活性受体:
如 NKG2D、DNAM-1 和 CD16(FcγRIIIA),它们识别应激或感染细胞表面表达的分子,传递激活信号。
❌ 抑制性受体:
包括 KIRs、NKG2A 和 KLRG1 等,主要通过识别正常细胞表面的MHC-I类分子,阻止NK细胞攻击自身健康组织,维持“自我耐受”。
图1:NK细胞表面受体及其配体示意图(图示其识别与激活机制)
🧠激活与抑制:平衡中的智慧
NK细胞是否被激活泛策略,取决于抑制性与激活性信号之间的动态平衡。其识别机制主要包括两类:
1). “丢失自我”(Missing-Self)机制:
正常细胞普遍表达MHC-I类分子,为NK细胞提供抑制信号。而肿瘤或感染细胞常常下调MHC-I表达,以此逃逸T细胞攻击,却因此失去对NK细胞的抑制,“自我丢失”成为NK细胞发起攻击的契机。
2). “诱导自我”(Induced-Self)机制:
某些在异常细胞上高表达的配体(如应激蛋白),可被NK细胞上的激活性受体(如NKG2D)识别,直接触发杀伤反应。
图2:NK细胞通过信号平衡响应病毒感染与转化细胞
这两种机制共同构筑了NK细胞在识别“自我”与“非我”中的双重保障,既防止自身免疫损伤,又实现对异常细胞的高效清除。
NK细胞:来源多样,治疗新希望
NK细胞不仅分布于外周血,还广泛存在于骨髓、脾脏、肝脏和淋巴结中。随着细胞治疗技术的发展,多种来源的NK细胞被用于临床前研究与治疗实践,主要包括:
🩸 1、外周血NK细胞(PB-NK)外周血是最易获得的NK细胞来源,其中NK细胞约占白细胞的5–20%。根据表面标志,人NK细胞可分为两群:
•CD56brightCD16dim/–:以分泌细胞因子为主,免疫调节功能突出; •CD56dimCD16+:具备强细胞毒性,是外周血中主要的效应亚群。尽管PB-NK易于获取且表达多种活性受体,但其应用仍面临扩增能力有限、存活时间短、成本高昂等挑战。
🧬 2、脐带血NK细胞(UCB-NK)脐带血作为NK细胞的新兴来源,具有显著优势:
•低GVHD风险:移植后移植物抗宿主病发生率更低; •高增殖潜能:在IL-2、IL-7、IL-15等因子刺激下可高效扩增; •功能成熟迅速:即使初始状态较“幼稚”,仍可快速分化为成熟效应细胞。UCB-NK仅占脐带血单核细胞的5%左右,但其低免疫原性和高可扩增性,使其成为“即用型”免疫治疗的理想选择。
🧫 3、NK细胞系:以NK-92为代表NK-92细胞系来源于淋巴瘤患者,是首个获FDA批准用于临床试验的NK细胞系。其优势包括:
•易于体外扩增与基因改造; •缺乏部分抑制性KIRs,更易被激活; •已在难治性淋巴瘤、骨髓瘤等疾病中取得一定临床疗效。但也存在明显局限:
•缺乏CD16,无法介导ADCC效应; •需辐照处理后使用,以降低致瘤风险; •治疗持续时间和效果仍受限。 🧪 4、诱导多能干细胞来源NK细胞(iPSC-NK)iPSC-NK被认为是目前最具潜力的NK细胞产品之一:
•可大规模、标准化生产,突破数量限制; •高细胞毒性,可有效杀伤血液瘤与实体瘤; •表达CD56、NKG2D、KIR等关键受体,功能完整; •分泌IFN-γ、TNF-α等因子,协同增强抗肿瘤免疫。iPSC-NK兼具原代细胞与细胞系的优点,有望推动“即用型”NK疗法走向临床普及。
图2:NK细胞疗法的来源与制备流程示意图
总结对比:不同来源NK细胞的优势与局限
细胞来源优势局限外周血(PB-NK)
易获取,受体表达全面
数量少、扩增难、存活短
脐带血(UCB-NK)
增殖能力强、GVHD风险低
初始细胞比例高,需体外诱导成熟
NK细胞系(如NK-92)
可大规模扩增、易基因编辑
致瘤风险、缺乏CD16
iPSC-NK
无限扩增、均一性强、毒性高
制备工艺复杂,成本较高
✨ 结语
NK 细胞 —— 从基础研究到临床应用的 “潜力股”
NK细胞凭借其独特的生物学特性与多重细胞来源,正在成为肿瘤免疫治疗中一支不可忽视的力量。从“丢失自我”到“诱导自我”,从外周血到iPSC,我们对NK细胞的理解不断深化,其临床应用前景也日益广阔。未来,随着基因编辑与细胞工程技术的进步,NK细胞有望成为下一代“通用型”免疫治疗的重要载体。
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