什么是自然殺傷細胞(NK)?
自然殺傷細胞即是Natural Killer Cell,又稱NK細胞,它是人體內(nèi)的免疫細胞之一。自然殺傷細胞(NK)能夠無需預(yù)先識別抗原就能夠直接殺傷病原體和異常細胞,包括異細胞和受到感染的細胞,是人體免疫系統(tǒng)的第一道防線。
NK細胞作為人體免疫系統(tǒng)的重要組成部分,猶如一支天然的防御部隊,時刻守護著我們的身體免受病原體、腫瘤細胞等異常細胞的侵害,憑借其獨特的免疫識別和殺傷能力,在維持機體健康方面發(fā)揮著不可或缺的作用。
在治療中,自然殺傷細胞(NK)疫苗療法即是通過收集患者自身的自然殺傷細胞(NK),在體外進行大量培植、擴增和激活這些細胞,使其具有更強的殺傷能力,并注射回患者體內(nèi)。
NK細胞療法的目的是增強免疫系統(tǒng)攻擊異細胞的能力,減輕化療和放療等傳統(tǒng)治療帶來的副作用,并提高治療的成功率和生存率。
NK細胞作用
NK細胞即自然殺傷細胞(Natural Killer Cell),是機體重要的免疫細胞,在人體免疫系統(tǒng)中發(fā)揮著多方面的關(guān)鍵作用:
一、抗腫瘤作用
1. 直接殺傷腫瘤細胞
- NK細胞能夠識別并直接攻擊腫瘤細胞。它通過其表面的活化性受體和抑制性受體來區(qū)分正常細胞和腫瘤細胞。正常細胞表面有主要組織相容性復(fù)合體(MHC-I)分子,NK細胞的抑制性受體識別MHC-I后,會傳遞抑制信號,避免NK細胞對正常細胞的殺傷。而腫瘤細胞表面的MHC-I分子常常表達缺失或減少,使得NK細胞的抑制信號減弱,同時其活化性受體可以識別腫瘤細胞表面的一些異常分子,如腫瘤相關(guān)抗原,從而激活NK細胞,釋放穿孔素和顆粒酶等細胞毒性物質(zhì)。穿孔素可以在腫瘤細胞膜上形成孔洞,顆粒酶通過這些孔洞進入腫瘤細胞內(nèi),激活凋亡相關(guān)的酶系統(tǒng),誘導(dǎo)腫瘤細胞凋亡。
- 例如,在黑色素瘤的治療研究中發(fā)現(xiàn),NK細胞能夠識別黑色素瘤細胞表面的特定抗原,如MART-1和gp100等,然后發(fā)揮其殺傷作用,有效抑制黑色素瘤細胞的生長和擴散。
2. 抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒作用(ADCC)
- NK細胞還可以通過ADCC機制來殺傷腫瘤細胞。當(dāng)體內(nèi)的抗體(如IgG)與腫瘤細胞表面的抗原結(jié)合后,NK細胞表面的Fc受體(FcγRIII,CD16)可以識別抗體的Fc段,從而使NK細胞與腫瘤細胞緊密接觸,激活NK細胞釋放細胞毒性物質(zhì),對腫瘤細胞進行殺傷。這種機制增強了免疫系統(tǒng)對腫瘤細胞的清除能力,特別是在腫瘤細胞已經(jīng)被抗體標記的情況下,NK細胞能夠更有效地發(fā)揮作用。
- 例如,在某些血液系統(tǒng)腫瘤的治療中,單克隆抗體藥物可以與腫瘤細胞結(jié)合,然后招募NK細胞通過ADCC來清除腫瘤細胞,提高治療效果。
二、抗病毒作用
1. 直接清除病毒感染細胞
- NK細胞能夠識別并殺傷被病毒感染的細胞。病毒感染細胞后,會導(dǎo)致細胞表面的分子發(fā)生變化,如MHC-I分子表達異常。NK細胞可以利用其表面的受體識別這些變化,激活自身并釋放細胞毒性物質(zhì),如穿孔素和顆粒酶,使被病毒感染的細胞凋亡,從而阻止病毒的復(fù)制和傳播。
- -以乙肝病毒(HBV)感染為例,NK細胞可以識別HBV感染的肝細胞,通過上述機制清除感染細胞,在急性HBV感染的早期控制病毒復(fù)制,對疾病的發(fā)展起到重要的防御作用。
2. 分泌細胞因子調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)
- NK細胞在識別病毒感染細胞后,還會分泌多種細胞因子,如干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等。這些細胞因子具有抗病毒作用,能夠抑制病毒的復(fù)制,并且可以激活其他免疫細胞,如巨噬細胞和樹突狀細胞,增強機體的抗病毒免疫反應(yīng)。
- 例如,在皰疹病毒感染時,NK細胞分泌的IFN-γ可以激活周圍的免疫細胞,同時直接作用于被感染細胞,干擾病毒的復(fù)制過程,幫助機體抵御病毒感染。
三、免疫調(diào)節(jié)作用
1. 與其他免疫細胞相互作用
- NK細胞和T細胞、B細胞等免疫細胞之間存在著復(fù)雜的相互作用。NK細胞可以通過分泌細胞因子來調(diào)節(jié)T細胞的功能。例如,NK細胞分泌的IFN – γ能夠增強T細胞的活性,促進T細胞的增殖和分化,使其更好地發(fā)揮免疫作用。同時,NK細胞也可以調(diào)節(jié)B細胞的抗體產(chǎn)生,在體液免疫過程中發(fā)揮一定的作用。
- 在自身免疫疾病的研究中發(fā)現(xiàn),NK細胞的功能異??赡軙绊慣細胞和B細胞的平衡,導(dǎo)致自身免疫反應(yīng)的發(fā)生或加劇。例如,在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者中,NK細胞的數(shù)量和功能可能出現(xiàn)異常,無法有效地調(diào)節(jié)T細胞和B細胞,從而導(dǎo)致自身抗體的過度產(chǎn)生。
2. 維持免疫平衡
- NK細胞有助于維持機體免疫系統(tǒng)的平衡。它可以識別和清除一些過度活化或異常的免疫細胞,如自身反應(yīng)性T細胞,防止自身免疫疾病的發(fā)生。同時,NK細胞在免疫反應(yīng)結(jié)束后,能夠參與調(diào)節(jié)免疫細胞的凋亡和免疫應(yīng)答的終止,避免免疫反應(yīng)過度而對機體造成損傷。
NK細胞的優(yōu)勢
廣泛的細胞來源:NK細胞療法可以采用多種不同來源的NK細胞,包括外周血、臍帶血、NK-92細胞系、iPSC和hESC。
廣泛的適應(yīng)癥:NK細胞療法被廣泛用于各種癌癥治療,包括血液腫瘤和實體瘤。
多種殺傷途徑:NK細胞療法具有多種腫瘤殺傷途徑,包括分泌穿孔素、顆粒酶,激活凋亡途徑以及介導(dǎo)ADCC。
良好的安全性:異體NK細胞不會引起移植物抗宿主?。℅vHD),供者NK細胞KIR與受者HLA不匹配而誘導(dǎo)的異體反應(yīng)亦可改善腫瘤治療或干細胞移植的治療效果。
可作為通用即用產(chǎn)品:NK細胞療法可作為通用即用產(chǎn)品,適用于不同個體、可長期凍存,能為危重患者提供及時的治療。
NK細胞療法未來發(fā)展趨勢
近年來,免疫細胞治療正在快速發(fā)展,除了在癌癥治療領(lǐng)域發(fā)揮效力,在新冠肺炎疫情中,免疫細胞也被應(yīng)用到患者的救治探索工作當(dāng)中。
免疫細胞具有改善亞健康、抗衰老、抗病毒、抗感染以及抗腫瘤等作用。研究發(fā)現(xiàn),不同年齡時段的免疫狀態(tài)有很大的差異,更年輕的免疫細胞可以增強細胞治療的效果。
美國疾病控制中心(CDC)報告顯示,幾乎所有疾病的產(chǎn)生都與NK細胞的活性明顯不足有關(guān)。免疫細胞的年輕程度甚至對免疫療法的有效性起到重要作用。
NK細胞在我們?nèi)梭w內(nèi)扮演著重要的角色,它與我們的健康息息相關(guān)。盡管NK細胞大多數(shù)情形下依靠其“尚方寶劍”的特性來發(fā)揮免疫作用,但最新的研究表明,NK細胞同樣擁有“記憶”功能,因此,NK細胞在我們體內(nèi)具有不可替代的作用,是我們與生俱來的健康第一道防線。