NK細(xì)胞又稱自然殺傷細(xì)胞(natural killer cell，NK細(xì)胞)，是機(jī)體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞，NK細(xì)胞形態(tài)上屬于大顆粒淋巴細(xì)胞，來源于骨髓，是除T細(xì)胞、B細(xì)胞之外的第三大類淋巴細(xì)胞，約占血液中所有免疫細(xì)胞（白細(xì)胞數(shù)量）的15%，屬于天然免疫系統(tǒng)的核心細(xì)胞，主要分布于外周血、肝臟和脾臟，在人體內(nèi)NK細(xì)胞主要特征為CD3-CD56+淋巴細(xì)胞群，其中血液中主要為CD16+CD56dim亞型（根據(jù)細(xì)胞上CD56分子表達(dá)密度的差異，將NK細(xì)胞分為CD56dim和CD56bright兩個亞群；CD56dim占NK細(xì)胞90％以上，主要為細(xì)胞毒作用，表達(dá)中度親和力的IL-2受體（IL-2R），具有更強(qiáng)的殺傷活性；CD56bright可產(chǎn)生大量細(xì)胞因子，主要起免疫調(diào)節(jié)作用，高表達(dá)IL-2R）。

NK細(xì)胞是體內(nèi)負(fù)責(zé)殺傷老化、受病毒感染、腫瘤等異常細(xì)胞的最主要“戰(zhàn)士”。NK細(xì)胞與人體其他150多種白細(xì)胞都不同，它不需要接受免疫系統(tǒng)的特殊指令，也不需要其他細(xì)胞的配合，自己單獨就能識別和攻擊外來細(xì)胞、癌細(xì)胞和病毒。循環(huán)的NK細(xì)胞通常處于休眠狀態(tài)，一旦被激活，它們會滲透到組織中，分泌穿孔素及腫瘤壞死因子，攻擊腫瘤細(xì)胞和病毒感染細(xì)胞

NK細(xì)胞是人體抵抗癌細(xì)胞和病毒感染的第一道防線，可非特異性直接殺傷腫瘤細(xì)胞，這種天然殺傷活性既不需要抗原致敏，也不需要抗體參與，且無MHC限制。除了具有強(qiáng)大的殺傷功能外，還具有很強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)功能，與機(jī)體其他多種免疫細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫狀態(tài)和免疫功能。臨床研究發(fā)現(xiàn)NK細(xì)胞過繼免疫治療惡性腫瘤具有良好的應(yīng)用前景，對多種實體瘤和血液系統(tǒng)惡性腫瘤均有一定效果。

相關(guān)詞匯：

過繼免疫療法（adoptive immunotherapy）是取對腫瘤有免疫力的供者淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)輸給腫瘤者，或取患者自身的免疫細(xì)胞在體外活化、增殖后，再轉(zhuǎn)輸入患者體內(nèi)，使其在患者體內(nèi)發(fā)揮腫瘤作用。

T細(xì)胞受體（TCR）在識別APC細(xì)胞或者靶細(xì)胞上的MHC分子所提呈的抗原肽時，不僅識別抗原肽，還要識別與抗原肽結(jié)合的MHC分子類型，此現(xiàn)象即MHC限制性（MHC restriction）。

注：APC細(xì)胞是抗原提呈細(xì)胞指T細(xì)胞在識別Ag遞呈細(xì)胞傳遞的抗原信息時，必須先識別遞呈細(xì)胞上的MHC抗原類型，如TH細(xì)胞識別MHC-Ⅱ類抗原，而TC細(xì)胞只識別MHC-Ⅰ類抗原，之后才獲取抗原信息的現(xiàn)象。

NK細(xì)胞識別自我與非我并不需要體細(xì)胞基因重排產(chǎn)生識別不同抗原的克隆，而是表達(dá)多種受體執(zhí)行功能。

NK細(xì)胞受體主要包括免疫球蛋白超家族（如KIR），C型凝集素家族如NKG2受體，天然細(xì)胞毒性受體（NCR）：NKp46、NKp44和NKp30，下表例舉主要的受體及其調(diào)節(jié)功能：

NK可釋放穿孔素、顆粒酶，穿孔素在靶細(xì)胞表面穿孔，使顆粒酶b進(jìn)入靶細(xì)胞誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。同時分泌大量的細(xì)胞因子，如ifn-v、tnf-x、gm-csf、il-3、m-csf等，直接作用于靶細(xì)胞，或通過進(jìn)一步激活其他種類免疫細(xì)胞攻擊靶細(xì)胞。并可表達(dá)可以誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的蛋白（fasl）和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（trail），使靶細(xì)胞進(jìn)入程序性凋亡狀態(tài)。

NK細(xì)胞治療流程

NK細(xì)胞的“動態(tài)平衡”狀態(tài)受細(xì)胞表面多種受體蛋白的調(diào)控，簡言之，分為2類：殺傷細(xì)胞活化受體（KAR）和殺傷細(xì)胞抑制受體（KIR）。

圖a. 正常情況下，KAR與自身細(xì)胞上多糖類抗原結(jié)合產(chǎn)生活化信號，同時KIR與MHC I類分子結(jié)合，產(chǎn)生抑制信號且占主導(dǎo)地位，以保證自身組織細(xì)胞不被破壞，阻止NK對自身健康細(xì)胞的殺傷。

圖b. 當(dāng)細(xì)胞表面MHC I類分子發(fā)生改變或減少缺失（腫瘤細(xì)胞或其他損傷的細(xì)胞為逃逸獲得性免疫追殺而下調(diào)MHC消除抑制信號），影響與KIR結(jié)合，不能產(chǎn)生抑制性信號，NK則活化，釋放溶解性顆粒產(chǎn)生殺傷效應(yīng)(MHC I丟失自我) 。

圖c. 即使存在抑制信號，腫瘤細(xì)胞亦可通過過表達(dá)表面抗原與KAR結(jié)合，腫瘤細(xì)胞可以通過激活NK細(xì)胞受體來表達(dá)被誘導(dǎo)的應(yīng)激配體，此時活化信號超過抑制信號，繼而激活NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞。

圖d. NK細(xì)胞還表達(dá)IgG1和IgG3的低親和力受體FcγRIII（CD16），可與腫瘤抗原特異性抗體Fc段結(jié)合，介導(dǎo)NK細(xì)胞識別并殺傷被抗體包被的腫瘤細(xì)胞，亦稱為抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibody dependentcell-mediated cytotoxicity, ADCC），ADCC也是NK細(xì)胞殺傷靶細(xì)胞的主要方式。

目前認(rèn)為NK細(xì)胞主要通過以下途徑發(fā)揮殺傷作用：

1.NK細(xì)胞直接通過胞吐作用釋放穿孔素和顆粒酶等細(xì)胞毒性顆粒，活化半胱天冬酶（caspase）途徑誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡；

2.活化NK細(xì)胞表達(dá)Fas（CD95）配體和TRAIL（TNF related apoptosis inducing ligand，腫瘤壞死因子相關(guān)誘導(dǎo)凋亡配體）分子，誘導(dǎo)CD95+靶細(xì)胞和TRAIL受體陽性的靶細(xì)胞通過內(nèi)源酶的級聯(lián)反應(yīng)發(fā)生凋亡；

3.細(xì)胞因子介導(dǎo)的殺傷作用，NK細(xì)胞能合成和分泌多種細(xì)胞因子，如IFNγ、TNFα、IL1、IL5、IL8、IL10和GCSF；

4. ADCC作用。

鑒于NK細(xì)胞自身的作用機(jī)制，在腫瘤免疫治療中，主要通過以下策略來促使NK細(xì)胞發(fā)揮最大的作用：

1，免疫檢查點抑制劑，解除NK細(xì)胞的抑制信號；

2，使用NK細(xì)胞進(jìn)行癌癥治療；

3，嵌合抗原受體（CAR）技術(shù)與NK細(xì)胞結(jié)合；

4，雙特異性分子聯(lián)結(jié)NK細(xì)胞活化受體和腫瘤細(xì)胞。

圖a. 某些激活的NK細(xì)胞表達(dá)PD1和CTLA4。研究者在多發(fā)性骨髓瘤患者體內(nèi)檢測到其NK細(xì)胞表達(dá)PD1，應(yīng)用PD1單抗（CT-011）后能修復(fù)NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤效應(yīng)；此外，應(yīng)用PDL1的IgG1單抗還可能激發(fā)NK細(xì)胞的ADCC。NK細(xì)胞表面KIR類的抑制性受體（KIR2DL1, KIR2DL2 和KIR2DL3）可與MHC I類分子結(jié)合，抑制NK細(xì)胞活化，體外實驗表明，應(yīng)用IPH2102單抗阻斷KIR2DL1-3，可以增加NK細(xì)胞的抗腫瘤活性（作用機(jī)制圖a所示）。在AML和MM的臨床I－II期研究已證實anti-KIR的安全性，雖然目前anti-KIR單獨應(yīng)用沒有展示出顯著的抗腫瘤效應(yīng)，然而其與CTLA4或PD1抑制劑聯(lián)用值得期待。

圖b. 在殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體(KIRs)和主要組織相容性復(fù)合體(MHC)的出現(xiàn)供體與受體之間不匹配情況下，通過抑制NK細(xì)胞的KIRs對不識別MHC類I分子表達(dá)的轉(zhuǎn)移的同種異體腫瘤細(xì)胞，進(jìn)而殺傷腫瘤細(xì)胞。

圖c. CRA-T大家都耳熟能詳，模仿CAR-T的CAR技術(shù)，已研發(fā)出CAR-engineered NK cell（如圖c所示），其原理亦是通過在NK細(xì)胞表面嵌合腫瘤特異性抗原受體，靶向識別并摧毀腫瘤細(xì)胞。體外實驗提示，其CAR-engineered NK cell展示出較ADCC更強(qiáng)的細(xì)胞毒作用，可能與CAR與腫瘤表面抗原結(jié)合較IgG-CD16展示出更強(qiáng)的親和力,目前CAR-engineered NK cell還處于研發(fā)階段，期待其在體內(nèi)試驗中的療效。

圖d. 以NK細(xì)胞表面活化受體CD16和NKG2D為靶點的雙特異性分子，可以靶向NK細(xì)胞識別并殺傷腫瘤細(xì)胞。（雙特異性分子被設(shè)計用來識別激活NK細(xì)胞受體結(jié)合另一端的腫瘤抗原，以使NK細(xì)胞殺滅過度表達(dá)這些抗原的腫瘤細(xì)胞）

利用NK細(xì)胞潛能的治療方法示意圖

NK細(xì)胞在免疫監(jiān)視中扮演著非常重要的角色，隨著對NK細(xì)胞的分子特征和功能的進(jìn)一步探索，開發(fā)以NK細(xì)胞為基礎(chǔ)的靶向免疫治療可能引發(fā)腫瘤免疫治療的新突破，以NK為基礎(chǔ)的潛在免疫治療靶點。

如圖所示，腫瘤細(xì)胞主要通過以下途徑逃逸NK細(xì)胞攻擊：

a.血小板包被腫瘤細(xì)胞，并釋放TGF-β等免疫抑制因子，表達(dá)GITR配體與KIR結(jié)合或下調(diào)KAR，抑制NK細(xì)胞激活；

b.腫瘤細(xì)胞分泌免疫調(diào)節(jié)分子，如PGE2、IDO、TGF-β和IL-10等；

c. 腫瘤細(xì)胞分泌可溶性NKG2DL，中和NK細(xì)胞表面受體；

d.腫瘤微環(huán)境中基質(zhì)細(xì)胞等分泌免疫抑制因子，表達(dá)NKG2DL，下調(diào)NK細(xì)胞表面受體。

Tumour immunotherapy