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NK細(xì)胞概述
自然殺傷細(xì)胞（Natural killer cell，NK細(xì)胞 )，是腫瘤和病毒感染免疫中的“第一反應(yīng)者"，可自發(fā)識(shí)別體內(nèi)異常細(xì)胞，并通過細(xì)胞毒性作用將其迅速清除，同時(shí)產(chǎn)生各類促炎細(xì)胞因子和趨化因子，招募和激活其他免疫細(xì)胞以啟動(dòng)適應(yīng)性免疫反應(yīng)。其是人體內(nèi)抗癌活性的免疫細(xì)胞之一，它在骨髓中發(fā)育成熟后，主要存在于外周血、肝臟、腹膜腔和胎盤中。NK細(xì)胞主要分布于外周血，占外周血淋巴細(xì)胞總數(shù)的5-10％。無需抗原提呈細(xì)胞作為中介提呈抗原，也無需抗體幫助，可直接清除衰老細(xì)胞、變性細(xì)胞、癌細(xì)胞及病毒感染細(xì)胞等。NK細(xì)胞已經(jīng)成為抗腫瘤免疫治療的重要靶點(diǎn)。目前，正在開發(fā)的NK細(xì)胞治療產(chǎn)品主要有兩類：一類是自體或是異體NK細(xì)胞治療產(chǎn)品，另一類是CAR-NK產(chǎn)品。
圖1.參與NK細(xì)胞擴(kuò)增的重要細(xì)胞因子
NK殺傷腫瘤細(xì)胞機(jī)制
直接殺傷
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，穿孔素在靶細(xì)胞表面穿孔，使顆粒酶進(jìn)入靶細(xì)胞誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。
活化NK細(xì)胞表達(dá)Fas（CD95）配體和TRAIL（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(jí)聯(lián)反應(yīng)發(fā)生凋亡，使靶細(xì)胞進(jìn)入程序性凋亡狀態(tài)。
NK細(xì)胞低親和力的CD16分子與靶細(xì)胞IgG抗體復(fù)合物結(jié)合后，活化蛋白酪氨酸激酶（PTK），使PLC γ的酪氨酸磷酸化，裂解膜磷酯酰肌醇為三磷酸肌醇（IP3）和二酰甘油，IP3增加細(xì)胞內(nèi)游離鈣濃度，進(jìn)而釋放細(xì)胞毒性物質(zhì)（如穿孔素和顆粒酶）。
細(xì)胞因子激活NK細(xì)胞
體外擴(kuò)增NK細(xì)胞，使用細(xì)胞因子是一種有效擴(kuò)增NK細(xì)胞并提高其活性的方法。多種細(xì)胞因子，如IL-2、IL-15、IL-12、IL-18、IL-21和I型干擾素已被相繼用于NK細(xì)胞的體外擴(kuò)增。但是，不同細(xì)胞因子組合，對(duì)于NK細(xì)胞體外擴(kuò)增會(huì)有明顯的差異。
表1.擴(kuò)增PBMC來源的NK細(xì)胞擴(kuò)增方法[1]
白介素2（IL-2）
白細(xì)胞介素-2（Interleukin-2, IL-2）通過與NK細(xì)胞上表達(dá)的異三聚體蛋白IL-2受體（IL-2R）結(jié)合，激活各種激酶通路。IL-2可在短時(shí)間（24小時(shí)）內(nèi)促進(jìn)NK細(xì)胞的存活、激活和提高細(xì)胞毒性。IL-2刺激PBMCs可導(dǎo)致淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞（LAK）數(shù)量的增加，LAK由NK細(xì)胞和T細(xì)胞組成，對(duì)自體腫瘤細(xì)胞具有較高的殺傷能力。
IL-2用于細(xì)胞和基因治療領(lǐng)域，可促進(jìn)CAR-T細(xì)胞、TCR-T細(xì)胞、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞、TIL細(xì)胞、NK細(xì)胞和CIK細(xì)胞的增殖和分化。
白細(xì)胞介素-15（Interleukin-15, IL-15）與IL-2具有類似的生物學(xué)功能，IL-15是IL-2最有前途的替代品。重要的是，IL-15刺激NK和CD8+T細(xì)胞，但不刺激Treg細(xì)胞。體外研究表明，IL-15可以增強(qiáng)被TME（腫瘤微環(huán)境）耗盡的NK細(xì)胞的功能。在缺氧條件下，用IL-15治療功能失調(diào)的腫瘤來源的NK細(xì)胞，可以恢復(fù)線粒體的完整性，增加顆粒酶B的表達(dá)，減少細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)NK細(xì)胞毒性和IFNγ的產(chǎn)生。
IL-2和IL-15聯(lián)合應(yīng)用可促進(jìn)NK細(xì)胞的增殖和活性，有利于NK細(xì)胞的激活。且只有IL-15可以維持NK細(xì)胞在輸注患者后的細(xì)胞溶解功能。IL-2和IL-15誘導(dǎo)NK細(xì)胞活化受體NKG2D、NKp44、NKp30和NKp46的表達(dá)，提高其對(duì)腫瘤細(xì)胞株的細(xì)胞毒性。
白細(xì)胞介素-7（Interleukin-7, IL-7）是一種可促進(jìn)多能造血干細(xì)胞（HSC）分化為淋巴祖細(xì)胞的細(xì)胞因子。此外，其還可支持淋巴譜系中各種細(xì)胞（B細(xì)胞、T細(xì)胞和NK細(xì)胞）的增殖。該因子主要由骨髓和胸腺中的基質(zhì)細(xì)胞分泌。在NK細(xì)胞體外擴(kuò)增培養(yǎng)中，IL-7可以促進(jìn)NK細(xì)胞分化和誘導(dǎo)產(chǎn)生細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞的標(biāo)志蛋白，增強(qiáng)NK細(xì)胞存活能力。
IL-7可在細(xì)胞和基因治療領(lǐng)域中用于基因修飾T細(xì)胞的體外擴(kuò)增，如CAR-T細(xì)胞，并可誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）分化為T細(xì)胞。此外還用于誘導(dǎo)臍帶血來源的造血干細(xì)胞（HSC/CD34+）分化為NK細(xì)胞。
白細(xì)胞介素-12（Interleukin-12, IL-12）主要由抗原呈遞細(xì)胞，特別是DC和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，刺激CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞的募集、效應(yīng)功能和IFNγ的產(chǎn)生。IL-12、IL-15和IL-18聯(lián)合作用可誘導(dǎo)細(xì)胞因子誘導(dǎo)的記憶樣NK細(xì)胞，是一種壽命長、細(xì)胞毒性高、分泌IFN-γ的細(xì)胞。除了直接激活NK細(xì)胞外，IL-12還刺激Th1產(chǎn)生IFNγ和IL-2，從而刺激NK細(xì)胞產(chǎn)生更多的IFNγ、穿孔素和顆粒酶B。IL-12受體由兩個(gè)亞基（α和β）組成，通過JAK-STAT家族的成員介導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)。IL-2通過增加IL-12受體和STAT4（IL-12信號(hào)傳導(dǎo)的相關(guān)因子）的表達(dá)來增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)IL-12的反應(yīng)。
白細(xì)胞介素-18（Interleukin-18, IL-18）是一種促炎細(xì)胞因子，由多種細(xì)胞產(chǎn)生，包括髓細(xì)胞、腸上皮細(xì)胞、角質(zhì)形成細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞。IL-18（與IL-12聯(lián)合）能夠誘導(dǎo)NK細(xì)胞表達(dá)FASL、增強(qiáng)NK細(xì)胞產(chǎn)生IFNγ和TNF的能力、促進(jìn)NK細(xì)胞增殖，并通過誘導(dǎo)CCL21、CCR7的表達(dá)促進(jìn)NK向次級(jí)淋巴器官遷移。
白細(xì)胞介素-12（Interleukin-12, IL-12）主要由抗原呈遞細(xì)胞，特別是DC和巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，刺激CD8+T細(xì)胞和NK細(xì)胞的募集、效應(yīng)功能和IFNγ的產(chǎn)生。IL-12、IL-15和IL-18聯(lián)合作用可誘導(dǎo)細(xì)胞因子誘導(dǎo)的記憶樣NK細(xì)胞，是一種壽命長、細(xì)胞毒性高、分泌IFN-γ的細(xì)胞。除了直接激活NK細(xì)胞外，IL-12還刺激Th1產(chǎn)生IFNγ和IL-2，從而刺激NK細(xì)胞產(chǎn)生更多的IFNγ、穿孔素和顆粒酶B。IL-12受體由兩個(gè)亞基（α和β）組成，通過JAK-STAT家族的成員介導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)。IL-2通過增加IL-12受體和STAT4（IL-12信號(hào)傳導(dǎo)的相關(guān)因子）的表達(dá)來增強(qiáng)NK細(xì)胞對(duì)IL-12的反應(yīng)。
相關(guān)試劑推薦
產(chǎn)品名稱 | 貨號(hào) | 規(guī)格 |
Human IL-2 | 90103ES | 10μg/100μg/500μg |
Mouse IL-2 | 90142ES | 50μg/50μg/100μg |
Human IL-7 | 90188ES | 10μg/100μg/500μg |
Mouse IL-7 | 90147ES | 2μg/10μg/50μg/100μg |
Human IL-15 | 90113ES | 2μg/10μg/50μg/100μg |
Mouse IL-15 | 90218ES | 10μg/50μg/100μg |
Human IL-12 | 90111ES | 2μg/10μg/100μg/500μg |
Human IL-18 | 90191ES | 10μg/100μg |
Human IL-21 | 90215ES | 2μg/10μg/50μg/100μg |
相關(guān)文獻(xiàn)：
