发布时间:2024-08-09 10:02:59 点击:264 来源:
NK 细胞是人体抵御传染性和非传染性疾病的第一道防线。科学家发现 NK 细胞可以增强或控制疾病的严重程度。了解 NK 细胞在特定疾病中的作用非常重要,以便为患者提供适当的基于 NK 细胞的治疗。本文根据文献,汇总NK细胞在不同疾病中所发挥的作用,例如NK细胞在面对癌症时发挥着免疫监视的作用,在面对病毒感染时发挥着免疫保护的作用,在面对系统性红斑狼疮时发挥着疾病控制的作用……
自然杀伤 (NK) 细胞是人体免疫系统的重要组成部分,可防止感染和肿瘤。
NK 细胞由肝脏、骨髓和淋巴结中的干细胞形成。这些细胞的主要功能是识别并破坏癌细胞和被病原体感染的细胞。NK 细胞还产生细胞因子来调节其他免疫细胞的功能,例如通过产生肿瘤坏死因子(TNF)-α和干扰素(IFN)-γ等细胞因子来诱导针对靶细胞的免疫反应。NK 细胞表面还表达识别受感染细胞的激活和抑制受体。
NK细胞杀敌的两种机制
NK 细胞通过两种主要机制杀死癌细胞或病原体感染的细胞[1]。
第一种机制,NK 细胞产生穿孔素和颗粒酶。穿孔素在癌细胞和病原体感染细胞的细胞膜上形成孔, 颗粒酶通过孔进入细胞并损害这些细胞的 DNA。
第二种机制,NK 细胞表达一种称为死亡配体的蛋白质,该蛋白质与癌细胞和病原体感染细胞上的受体结合,从而诱导这些细胞死亡。
NK 细胞与其他免疫细胞的相互作用也会影响 NK 细胞杀死感染细胞和癌细胞的活性。某些免疫细胞,如树突状细胞和巨噬细胞,可以增强 NK 细胞消除肿瘤的有效性。另一种称为调节性 T 细胞 (Treg) 的免疫细胞会降低癌症和自身免疫性疾病中 NK 细胞的活性 [10]。
科学家发现,从健康捐献者获得的 NK 细胞可以安全地用于治疗肾癌和卵巢癌等癌症。这些细胞在接受者体内表现出很强的细胞毒活性。
NK 细胞疗法相对于 T 细胞疗法的一个主要优点是,NK 细胞疗法不会引起移植物抗宿主病 (GvHD),供体的免疫细胞不会攻击受体的健康细胞。
NK细胞在不同疾病中所发挥的作用
NK 细胞可以减轻或增强人类多种疾病的严重程度,根据不同的作用机制,科研人员正在开发针对不同疾病的基于 NK 细胞的治疗方案。
疾病 |
NK 细胞的作用 |
疾病期间 NK 细胞的状态 |
可能的治疗方法 |
癌症 |
免疫监视 |
活性低 |
过继性 NK 细胞转移和激活受体的增强 |
病毒感染 |
免疫保护 |
数量和活性低,从 CD56dim 转变为 CD56bright |
过继性 NK 细胞移植、基因工程 HIV1 特异性 NK 细胞受体、CCR5 缺陷型 hESC-NK 细胞移植 |
哮喘 |
有助于 IgE 介导的免疫反应,解决气道炎症 |
从循环系统迁移至肺和淋巴器官 |
过继 NK 细胞转移、特定 NK 细胞亚群的体外或体内扩增 |
1 型糖尿病 |
疾病增强 |
从血液迁移到胰腺? 血NK细胞中NKp30、NKp46和NKG2D低表达、穿孔素低 |
靶向 NKp46 受体以减少 β 细胞的自身破坏 |
类风湿关节炎 |
控制疾病还是增强疾病? |
血液中数量和活性低,滑液中增加 |
阻断抑制性 NKG2A(增强)或 RANKL 和 M-CSF(控制) |
系统性红斑狼疮 |
疾病控制 |
数量和活性低,CD56bright 增加,穿孔素低 |
过继 NK 细胞移植 |
NK细胞在不同疾病中的作用 [表源:文献10]
(1)NK细胞与癌症
例如,NK细胞可以控制肿瘤的转移和生长,还可以降低癌症患者复发的风险[2]。科学家发现,如果成年人的NK细胞活性较低,患癌症的风险就会增加。
(2)NK细胞与病毒感染
NK 细胞可防御多种不同的病毒,如登革热病毒、呼吸道合胞病毒、西尼罗河病毒、流感病毒和日本脑炎病毒。然而,这些病毒在感染过程中会减少 NK 细胞的数量和细胞毒活性 [3]。
NK 细胞可以抑制 HIV 的复制并破坏感染该病毒的细胞。NK 细胞还可以通过产生 IFN-γ 等细胞因子来减少病毒在体内的传播。然而,在 HIV-1 感染过程中,会产生一种名为 Nef(负调节因子)的蛋白质,它可以帮助病毒感染的细胞逃避 NK 细胞的检测 [9]。在这种感染过程中,NK 细胞上的激活受体减少,而抑制性受体显着增加。此外, NK 细胞疗法可用于对标准治疗无反应的 HIV 患者。
(3)NK细胞与哮喘
NK 细胞在哮喘患者暴露于过敏原后促进气道反应[4]。在此反应期间,气道变得狭窄,患者发现呼吸困难。然而,这些细胞也可以减少哮喘患者的气道炎症。
(4)NK细胞与多发性硬化症
多发性硬化症患者的 NK 细胞数量较低。在这种疾病中,激活的 T 细胞会破坏神经纤维周围称为髓磷脂的绝缘层。 NK 细胞可以通过消除 T 细胞来控制这种疾病的严重程度。
(5)NK细胞与糖尿病
科学家发现 NK 细胞激活受体 NKp46 在 1 型糖尿病的发展中发挥着重要作用 [5]。NKp46 与胰岛素分泌 β 细胞表面表达的配体结合,导致这些细胞遭到破坏。NK 细胞和其他免疫细胞会引起称为胰岛的胰腺区域的炎症[6]。研究发现,长期患有糖尿病的患者,NK细胞激活受体的表达和NK细胞的活性降低。科学家还发现,施用阻断 NKp46 的抗体可以减轻 NK 细胞在糖尿病发生过程中的作用。
(6)NK细胞与类风湿关节炎
NK 细胞和其他免疫细胞可导致类风湿关节炎的关节破坏。这些细胞还可以通过产生 IFN-γ 来控制这种疾病的严重程度。
NK 细胞在类风湿性关节炎患者的滑液中积聚,导致关节炎症。滑膜中的 NK 细胞产生信号分子,例如巨噬细胞集落刺激因子 (M-CSF) 和核因子κ B受体活化因子配体(RANKL),可增加骨吸收 [7]。类风湿性关节炎患者外周血中 NK 细胞的细胞毒功能受损。
(7)NK细胞与系统性红斑狼疮
系统性红斑狼疮患者的 NK 细胞数量减少。这些细胞的细胞毒功能也会降低,从而导致肾炎等并发症。研究发现, NK 细胞通过杀死树突状细胞从而减少 T 细胞的增殖,对系统性红斑狼疮具有保护作用[8]。
总之,NK细胞在控制病毒感染、癌症和自身免疫性疾病方面发挥着重要作用。研究发现, NK 细胞的数量和细胞毒功能在多种疾病中都会降低,因此外源性引入制备的 NK 细胞有潜力用于治疗这些疾病。虽然NK细胞会加重某些自身免疫性疾病,例如 1 型糖尿病,但可以通过施用抗体来预防。未来,随着NK细胞在不同疾病中的研究进一步开展,其将对人类健康的管理发挥更大的作用。