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NK細胞概述
自然殺傷細胞（Natural killer cell，NK細胞 )，是腫瘤和病毒感染免疫中的“第一反應(yīng)者"，可自發(fā)識別體內(nèi)異常細胞，并通過細胞毒性作用將其迅速清除，同時產(chǎn)生各類促炎細胞因子和趨化因子，招募和激活其他免疫細胞以啟動適應(yīng)性免疫反應(yīng)。其是人體內(nèi)抗癌活性的免疫細胞之一，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細胞主要分布于外周血，占外周血淋巴細胞總數(shù)的5-10％。無需抗原提呈細胞作為中介提呈抗原，也無需抗體幫助，可直接清除衰老細胞、變性細胞、癌細胞及病毒感染細胞等。NK細胞已經(jīng)成為抗腫瘤免疫治療的重要靶點。目前，正在開發(fā)的NK細胞治療產(chǎn)品主要有兩類：一類是自體或是異體NK細胞治療產(chǎn)品，另一類是CAR-NK產(chǎn)品。
圖1.參與NK細胞擴增的重要細胞因子
NK殺傷腫瘤細胞機制
直接殺傷
NK細胞直接通過胞吐作用，釋放穿孔素和顆粒酶等細胞毒性顆粒，穿孔素在靶細胞表面穿孔，使顆粒酶進入靶細胞誘導靶細胞凋亡。
活化NK細胞表達Fas（CD95）配體和TRAIL（腫瘤壞死因子相關(guān)誘導凋亡配體）分子，誘導CD95+靶細胞和TRAIL受體陽性的靶細胞通過內(nèi)源酶的級聯(lián)反應(yīng)發(fā)生凋亡，使靶細胞進入程序性凋亡狀態(tài)。
NK細胞低親和力的CD16分子與靶細胞IgG抗體復合物結(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增加細胞內(nèi)游離鈣濃度，進而釋放細胞毒性物質(zhì)（如穿孔素和顆粒酶）。
細胞因子激活NK細胞
體外擴增NK細胞，使用細胞因子是一種有效擴增NK細胞并提高其活性的方法。多種細胞因子，如IL-2、IL-15、IL-12、IL-18、IL-21和I型干擾素已被相繼用于NK細胞的體外擴增。但是，不同細胞因子組合，對于NK細胞體外擴增會有明顯的差異。
表1.擴增PBMC來源的NK細胞擴增方法[1]
白介素2（IL-2）
白細胞介素-2（Interleukin-2, IL-2）通過與NK細胞上表達的異三聚體蛋白IL-2受體（IL-2R）結(jié)合，激活各種激酶通路。IL-2可在短時間（24小時）內(nèi)促進NK細胞的存活、激活和提高細胞毒性。IL-2刺激PBMCs可導致淋巴因子激活的殺傷細胞（LAK）數(shù)量的增加，LAK由NK細胞和T細胞組成，對自體腫瘤細胞具有較高的殺傷能力。
IL-2用于細胞和基因治療領(lǐng)域，可促進CAR-T細胞、TCR-T細胞、調(diào)節(jié)性T細胞、TIL細胞、NK細胞和CIK細胞的增殖和分化。
白細胞介素-15（Interleukin-15, IL-15）與IL-2具有類似的生物學功能，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細胞，但不刺激Treg細胞。體外研究表明，IL-15可以增強被TME（腫瘤微環(huán)境）耗盡的NK細胞的功能。在缺氧條件下，用IL-15治療功能失調(diào)的腫瘤來源的NK細胞，可以恢復線粒體的完整性，增加顆粒酶B的表達，減少細胞凋亡，增強NK細胞毒性和IFNγ的產(chǎn)生。
IL-2和IL-15聯(lián)合應(yīng)用可促進NK細胞的增殖和活性，有利于NK細胞的激活。且只有IL-15可以維持NK細胞在輸注患者后的細胞溶解功能。IL-2和IL-15誘導NK細胞活化受體NKG2D、NKp44、NKp30和NKp46的表達，提高其對腫瘤細胞株的細胞毒性。
白細胞介素-7（Interleukin-7, IL-7）是一種可促進多能造血干細胞（HSC）分化為淋巴祖細胞的細胞因子。此外，其還可支持淋巴譜系中各種細胞（B細胞、T細胞和NK細胞）的增殖。該因子主要由骨髓和胸腺中的基質(zhì)細胞分泌。在NK細胞體外擴增培養(yǎng)中，IL-7可以促進NK細胞分化和誘導產(chǎn)生細胞毒性淋巴細胞的標志蛋白，增強NK細胞存活能力。
IL-7可在細胞和基因治療領(lǐng)域中用于基因修飾T細胞的體外擴增，如CAR-T細胞，并可誘導多能干細胞（iPSC）分化為T細胞。此外還用于誘導臍帶血來源的造血干細胞（HSC/CD34+）分化為NK細胞。
白細胞介素-12（Interleukin-12, IL-12）主要由抗原呈遞細胞，特別是DC和巨噬細胞產(chǎn)生，刺激CD8+T細胞和NK細胞的募集、效應(yīng)功能和IFNγ的產(chǎn)生。IL-12、IL-15和IL-18聯(lián)合作用可誘導細胞因子誘導的記憶樣NK細胞，是一種壽命長、細胞毒性高、分泌IFN-γ的細胞。除了直接激活NK細胞外，IL-12還刺激Th1產(chǎn)生IFNγ和IL-2，從而刺激NK細胞產(chǎn)生更多的IFNγ、穿孔素和顆粒酶B。IL-12受體由兩個亞基（α和β）組成，通過JAK-STAT家族的成員介導信號傳導。IL-2通過增加IL-12受體和STAT4（IL-12信號傳導的相關(guān)因子）的表達來增強NK細胞對IL-12的反應(yīng)。
白細胞介素-18（Interleukin-18, IL-18）是一種促炎細胞因子，由多種細胞產(chǎn)生，包括髓細胞、腸上皮細胞、角質(zhì)形成細胞和內(nèi)皮細胞。IL-18（與IL-12聯(lián)合）能夠誘導NK細胞表達FASL、增強NK細胞產(chǎn)生IFNγ和TNF的能力、促進NK細胞增殖，并通過誘導CCL21、CCR7的表達促進NK向次級淋巴器官遷移。
白細胞介素-12（Interleukin-12, IL-12）主要由抗原呈遞細胞，特別是DC和巨噬細胞產(chǎn)生，刺激CD8+T細胞和NK細胞的募集、效應(yīng)功能和IFNγ的產(chǎn)生。IL-12、IL-15和IL-18聯(lián)合作用可誘導細胞因子誘導的記憶樣NK細胞，是一種壽命長、細胞毒性高、分泌IFN-γ的細胞。除了直接激活NK細胞外，IL-12還刺激Th1產(chǎn)生IFNγ和IL-2，從而刺激NK細胞產(chǎn)生更多的IFNγ、穿孔素和顆粒酶B。IL-12受體由兩個亞基（α和β）組成，通過JAK-STAT家族的成員介導信號傳導。IL-2通過增加IL-12受體和STAT4（IL-12信號傳導的相關(guān)因子）的表達來增強NK細胞對IL-12的反應(yīng)。
相關(guān)試劑推薦
產(chǎn)品名稱 | 貨號 | 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：
