NK细胞的研究现状及应用前景

自然杀伤( NK) 细胞是先天性免疫系统的重要组成部分,是机体抗御感染和防止细胞恶性转化的重要免疫调节细胞。与T 淋巴细胞不同, NK 细胞无需肿瘤特异性抗原识别便可以直接杀伤肿瘤细胞, 是肿瘤免疫治疗的重要效应细胞[1]。人类NK细胞约占全血淋巴细胞的10 %～15 %。目前研究认为NK 细胞特异性表达CD56, 而缺乏T 细胞抗原CD3。NK 细胞具有以下功能:( 1) 对病毒感染细胞、白血病细胞及其他肿瘤细胞产生直接细胞毒活性;( 2) 分泌多种免疫调节细胞因子( 如:IFN- γ, TNF- α, GM- CSF) ;( 3) 通过细胞膜FcγRⅢ( CD16)与抗体Fc 段结合从而介导抗体依赖的细胞毒( ADCC) 作用

NK 细胞临床应用进展

2.1 体内扩增、激活NK 细胞

目前NK 细胞的免疫治疗主要是利用细胞因子体内扩增、

激活NK 细胞和体外产生LAK、CIK 细胞杀伤自体肿瘤细胞。

从早期的大剂量IL- 2 治疗的严重毒副作用到随后的长期小剂

量联合间断中剂量IL- 2 治疗证实在HIV 感染及恶性肿瘤患者

中可以较好耐受。但这种治疗方法只是增强骨髓祖细胞向NK

细胞分化及依赖IL- 2 延迟NK 细胞的凋亡, 而并非外周血成

熟NK 细胞的增生[14, 15]。因此联合应用IL- 2 和其他细胞因子

( 如IL- 12, IL- 15, KL, FL) 可能达到更好的体内和体外扩增

NK 细胞的效果[16, 17]。但是由自体肿瘤细胞上表达的MHC- Ⅰ类

分子所介导的抑制性信号仍然是成功治疗的最大限制。

2.2 体内阻滞抑制性受体

在自体和HLA 相合的干细胞移植中, 白血病细胞表达

MHC- Ⅰ类分子与NK 细胞的抑制性受体结合从而抑制NK 细

胞对自体白血病细胞的杀伤。Koh 等[18]最近利用急性白血病小鼠模型证实在体内阻滞NK 细胞抑制性受体的可行性。给B6

鼠接种C1498( H2d) 鼠的白血病细胞, 利用5E6F( ab') 2 抗

Ly49C 和Ⅰ抗体治疗可以避免B6 鼠死于白血病, 治疗中未发

现明显的毒副反应及对造血的破坏。另外输注经5E6F( ab') 2

体外处理后的IL- 2 激活的NK 细胞与未经处理的对照组相比

可以使小鼠避免因白血病死亡。可以将CD+

34细胞与在F( ab') 2

作用下活化的NK 细胞共孵育达到体外净化自体干细胞, 但是

人类CD+

34细胞对异体反应性NK 细胞的敏感性会限制这种方

法的应用。选择性应用NK 细胞抑制性受体阻滞剂可以增强免

疫系统对病毒感染的免疫反应。

2.3 调节活化性受体及配体

正如早期研究证实NK 细胞的功能依赖于相应的抑制性

和活化性受体介导的抑制性和活化性信号的平衡。除了可以阻

滞抑制性受体, 是否可以利用细胞因子来诱导或上调NK 细胞

表面的活化性受体的表达以打破这种平衡。IL- 2 可以诱导在

静止NK 细胞表面缺乏的自然细胞毒受体NKp44。初步的研究

发现NCR 的表达密度可能是恒定的, 并不受IL- 12, IL- 15,

IL- 12, IL- 18 影响[1]。目前尚未发现影响NKG2D 表达水平的细胞因子报道。但活化后的NK 细胞表现出的明显强于未活化的NK 细胞的肿瘤靶细胞杀活性的事实, 预示着调控NK 细胞表

面受体的表达及肿瘤细胞相应配体的表达必将为临床治疗提

供新的策略。

2.4 同种异体反应性NK 细胞与造血干细胞移植( HSCT)

早在2002 年Karre 就已经对NK 细胞在促进造血干细胞

植入、降低移植物抗宿主病( GVHD) 发生以及增强移植物抗

白血病( GVL) 效应等方面的作用进行了详细的评述[19]。

当供者NK 细胞的抑制性受体不能与其HLA- Ⅰ类配体结

合或者与受者的HLA- Ⅰ类分子不相容时, 同时供受者HLA- Ⅰ

类抗原不合, 就会产生抗白血病的NK 细胞异源反应性。反之

如果不存在KIR 独特型的不相容, 即使HLA 半相合, 供者NK

细胞由于结合抑制性配体而无法产生异源反应性[20]。Ruggeri 等[21]

分离供受者KIR 独特型不相容供者的异源反应性NK 细胞, 可

以裂解移植前受者来源的经PHA 刺激的淋巴细胞和EB 病毒

转化的淋巴细胞。另外去除T 淋巴细胞的干细胞移植后可以检

测到早期一过性的供者型NK 细胞的高峰, 包括大量的供者抗

受者异源反应性NK 细胞, 并可以持续到移植后4 个月以上。

同种异体反应性NK 细胞具有强的GVL 作用却不会引起

GVHD 的发生。非造血组织缺乏结合和/ 或激活NK 细胞必需__的配体, 或许这些活化性配体在造血组织和非造血组织的表达

差异能够解释GVL 发生的同时而不会发生GVHD。Ruggeri

等[22]通过输注大剂量纯化的宿主反应性NK 细胞给致死性照射

后的鼠, 未见GVHD 发生。随后研究发现异源反应性的NK 细

胞可以杀伤宿主的抗原递呈细胞( antigen present cells, APC)

从而抑制GVHD 的发生, 而且允许20 倍异基因T 细胞输注剂

量的安全。Koehl 等[23]对3 例多次复发的ALL 和AML 儿童行干

细胞移植后反复输注纯化的KIR 不合的NK 细胞, 在移植后1

月内3 例患儿达完全缓解和完全供者型, 未发现明显毒副作用

及GVHD 发生。

NK 细胞的异源反应性不会攻击除淋巴造血细胞以外的组

织细胞, 这使得移植前的异源反应性NK 细胞输注用作受者预

处理是安全的。Ruggeri 等[22]发现将杂交小鼠H2d/ b 的同种异