NK细胞的发育、受体和功能

NK细胞

病原体对人体施加的压力，一直是免疫系统进化的主要驱动力。在进化中，固有免疫细胞获得了能够选择性感知病原体相关结构的受体，即模式识别受体，可以无需预先训练，就能区分自身成份和有害的非自我成份。此外，它们还获得了产生可溶性因子（如细胞因子和趋化因子）的能力，进一步提高了防御能力，并可招募其他细胞类型，与其他细胞类型相互作用，诱导炎症反应。免疫系统的另一个基本进化是获得重排基因，从而能更精细和更有效地识别微生物结构。值得注意的是，固有免疫细胞并没有消失，而是与适应性免疫共同进化，在脊椎动物中发挥协同防御作用。例如，DC 成为活化 T 淋巴细胞最有效的 APC，并且 Fc-γ 受体 (FcγR) 从原始的蛋白质进化为 IgG 抗体特异性受体，从而可以更有效地裂解或吞噬许多不同的病原体。至于 NK 细胞，除了 FcγRIIIA (CD16) 外，还获得了其他分子，即杀伤性 Ig 样受体 (KIR，与靶细胞的HLA I 类分子共同进化），起到检测和杀死肿瘤或病毒感染的细胞。虽然 NK 细胞自19世纪70 年代中期就已为人所知，但最近才发现其它固有淋巴细胞（ILC）与 NK 细胞来自于同一种淋巴前体细胞。与 NK 细胞不同的是，其他 ILCs 大多局限于黏膜组织并且是非细胞溶解性的。根据表达的转录因子和分泌的一组细胞因子，这些“辅助”ILC 被分为 ILC1、ILC2、ILC3 和 LTi。一般而言，它们在粘膜屏障中发挥防御作用，也参与组织修复和体内平衡。

和其他固有免疫细胞不同的是，NK 细胞可能会获得类似记忆的功能，从而更有效地应对第二次微生物感染，这类似于常见的T细胞介导记忆。

NK细胞的发育

人NK 细胞起源于骨髓中的多能 HSC。根据经典的“线性”模型，NK 细胞发育通过多个步骤进行，每个步骤都以特定表面标志物的表达为特征，这些标志物定义了对淋巴/NK细胞谱系不同阶段。

·第一阶段：骨髓，CD34+CD45RA+ HSC·第二阶段：次级淋巴组织（扁桃体、淋巴结、脾脏），CD56、CD117 和 IL-1R1开始出现·第三阶段：次级淋巴组织（扁桃体、淋巴结、脾脏），CD34 缺失·第四阶段：次级淋巴组织（扁桃体、淋巴结、脾脏），CD94表达，CD117下调，对应着CD56bright NK 细胞。从这个阶段开始，NK 细胞表达高水平的转录因子 T-BET 和 EOMES。值得注意的是，第 4 阶段进一步细分为 4a 和 4b 阶段，后者的特征是 NKp80 表达和形成含有穿孔素和颗粒酶的细胞毒颗粒，获得细胞毒性能力。这些颗粒的胞吐作用发生在免疫突触处，使 NK 细胞能够将细胞溶解过程精确地靶向单个病变细胞，而不会影响其邻近细胞。·第五阶段：开始表达CD16 和 KIR（CD56dim NK）·第六阶段：开始表达CD57，标志着 NK 细胞的终末分化。

与成熟的 CD56dimCD16+ 亚群相比，CD56bright CD16– NK 细胞在外周血 (PB) 中的含量较少，细胞毒性较差，并且在暴露于环境因素后，会产生大量的 NK 细胞标志性细胞因子IFN-γ和 TNF-α。

体内 NK 细胞多样性的证据对这种“线性”发育模型提出了质疑，这表明，由于共同前体细胞的可塑性，环境因素可以改变 NK 细胞的发育途径。在这种情况下，现在人们认识到，当与支持 NK 的细胞因子一起培养时，NK 细胞不仅与淋系细胞分化，而且还与髓系前体细胞分化。这种可能性在从脐带血中分离的 CD34+ HSC 的体外培养实验和人源化小鼠的体内实验得到证实。此外，在骨髓中发现了具有NK 和T 细胞受限潜能的Lin-CD34+ DNAM1 bright CXCR4+ 祖细胞，在慢性炎症性疾病时，这类细胞在外周血显著增加，说明在抗病毒反应时，这些祖细胞是快速产生效应淋巴细胞的“捷径”，一步到位。事实上，由这种特殊祖细胞产生的 NK 细胞能够控制 CMV 感染并表现为成熟的 KIR+ NKG2C+ CD57+ 表型，该表型与CMV驱动NK细胞扩增的特征相似，有记忆功能，通常被称为作为“适应性 NK 细胞”。

随着与 NK 细胞相关的非细胞毒性「辅助ILC」的发现，现有的 NK 细胞发育模型需进行修改。在 SLT 中发现了类似于“第 3 阶段”NK 细胞前体并依赖于转录因子 RORγt 表达的祖细胞群，能够生成所有人类 ILC 亚群。在外周血中，存在一种ILC 前体 (ILCP) ，特征与先前在 SLT 中发现的前体相同。这种循环的 Lin-CD117+ 细胞群源自 CD34+ HSC，富含多能 ILCP，可产生包括 NK 细胞在内的所有 ILC 亚群。该类祖细胞一旦表达 CD56，后续可能走NK/ILC3 共同发育途径，而与ILC2分开。此外，由于NK 细胞和辅助 ILC 之间存在密切的发育关系，现已确定了 ILC 发育过程中表达的受体的新功能，如NKp46 是定义 ILC3 发育潜力的标志物，而 KLRG1和2B4表达说明倾向于分化为ILC2。

现在很明显，NK 细胞发育是一个“分支”型发育而不是“线性”过程，见下图。除了从骨髓开始并在稳定状态下 SLT 中进行的经典 NK 发育途径外，还存在其他途径，包括来自全身多能 ILCP 的所谓“ILC-poiesis”。哪些环境信号能够塑造这些分化轨迹，以及如何在组织和循环中产生适当的反应以及快速和在局部生成NK细胞，仍有待确定。

NK细胞受体

在与特定配体结合后，NK 细胞通过几种胚系编码的受体（Ig样家族I型蛋白或 C型凝集素样受体(CTLR)家族的II型蛋白）持续检查邻近细胞的健康状况。这些受体传递的活化和抑制信号之间的平衡精细地调节了 NK 细胞功能，见下图。

图解：通过抑制和活化相互作用对 NK 细胞功能进行精细调节。(A) NK 细胞对健康细胞具有耐受性，表达正常水平的配体（即高 HLA I 类分子和低活化配体），因此，通过 HLA 特异性抑制受体（KIR 和 NKG2A）阻断活化的抑制信号。抑制的权重超过了活化。(B 和 C) NK 细胞可以杀死病变（例如肿瘤转化或病毒感染）细胞，其特征是应激诱导配体的过度表达（B，“诱导自我识别”），增加活化相互作用的强度，和/或通过 下调 HLA I 类表达（C，“缺少自我识别”），减少/取消由 HLA 特异性抑制受体介导的抑制作用。在这两种情况下，“开”信号占优势。

传递活化信号的关键是 ITAM 的磷酸化，更多地包含在其相关的适配蛋白中。受体跨膜结构域中带正电荷氨基酸的存在允许这种结合。相反，表现出抑制能力的受体显示出包含 ITIM 的长细胞质尾部，其酪氨酸磷酸化允许募集酪氨酸磷酸酶和转导抑制信号。一般而言，抑制性受体本身不发挥作用，而是调节活化受体传递的信号强度。

活化NK受体

“开启”信号对于 NK 细胞杀死过度表达应激诱导配体的病变细胞至关重要，而且对于诱导它们与其他细胞类型的生理性交互也很重要。除了介导「抗体依赖性细胞介导的细胞毒性」 (ADCC) 的 CD16 (FcγRIIIA) 外，主要的活化受体是天然细胞毒性受体 (NCR) 和 NKG2D。NCR 包括 NKp46、NKp30 和 NKp44，均为Ig 样跨膜蛋白。NKp46 和 NKp30 几乎在所有静息 NK 细胞上表达，与 CD3-ζ 和/或 FcεRI-γ 相关，而 NKp44 在 NK 细胞活化后获得，通过 KARAP/DAP12 衔接分子发出信号。NCR 在 NK 细胞对各种肿瘤细胞类型的细胞毒性、与其他细胞的交互、调节固有和适应性免疫反应中均起主要作用。一个重要的例子是 NKp30 在介导“DC 编辑”的 NK/DC 相互作用中，有助于选择最适合的 DCs 进行抗原呈递和 DC 成熟。

虽然最初认为 NCR 表达仅限于 NK 细胞，但现在已知 NCRs 可以由 ILCs 表达；NKp44 和 NKp46 在 ILC3 亚群中的表达，与 IL-22 的产生有关，而 NCR–的ILC3 产生 IL-17。此外，特别是用IL-15扩增的人 γδ T 和 CD8+ T 细胞表达NKp30，从而获得“NK 样”抗肿瘤活性。最后，发现了不同的 NCR 同种型，其中一些能够传递具有免疫抑制作用的抑制性信号，并与癌症预后相关。

值得注意的是，大多数 NCR 配体被活化，而另一些则抑制 NK 细胞功能或在以可溶形式释放时充当“诱饵配体”。NCR 在抗肿瘤反应（例如 NKp30/B7-H6 相互作用）和传染病（例如 NKp46 识别流感病毒血凝素）中都发挥着核心作用。NCR 配体也正在研究作为各种病理条件下可能的生物标志物，已在不同实体瘤患者的血清或腹腔液中检测到高水平的可溶性 NCR 配体。

NKG2D 由 NK 细胞和细胞毒性 T 细胞表达，是一种同源二聚体 CTLR，通过 DAP10 衔接蛋白转导活化信号。NKG2D 识别在病毒感染、应激和肿瘤细胞中上调的 MICA/B 和 ULBP。值得注意的是，从肿瘤细胞中脱落的可溶形式的 NKG2D-L 可能参与了肿瘤逃逸机制 。

NK 细胞表面还有多种活化辅助受体，包括 DNAM-1、NKp80、2B4 和 NTB-A。PVR（CD155）和 Nectin-2（CD112）与DNAM-1 的结合，与NK杀伤各种肿瘤细胞和“不适合”的 DC相关，也是蜕膜 NK 和滋养层细胞之间相互作用的位点。在炎性细胞因子存在的情况下，NKp80-AICL 相互作用促进单核细胞和 NK 细胞之间的活化串扰，导致 IFN-γ 和 TNF-α 的分泌，也在 NK 介导的髓系白血病细胞监测中发挥作用。2B4 和 NTB-A 都属于信号淋巴细胞活化分子 (SLAM) 家族受体 (SFR)，并参与与造血细胞的相互作用。受体结合后，存在于细胞质尾部的免疫受体酪氨酸开关基序被磷酸化并与 SLAM 相关蛋白 (SAP) 结合，从而启动活化信号通路。在不存在 SAP 的情况下（如正常未成熟NK和蜕膜 NK 细胞， XLP1 患者的 NK 和 T 细胞（在编码 SAP 的 SH2D1A 中携带突变）），SFRs 与酪氨酸磷酸酶连接，从而传递抑制信号。XLP1中这种抑制功能与无法EBV感染的B细胞相关，对临床症状影响甚大。

HLA 特异性受体、NK细胞教育和受体库

在分化过程中表达的第一个 HLA 特异性 NK 细胞受体 (NKR) 是 CTLR 异二聚体 CD94/NKG2A 。该受体识别以有限多态性为特征的非经典 HLA-E，其表面表达依赖于结合从 HLA-A、-B 或 -C 的前导序列切割的九聚肽。NK 细胞表达 LILRB1（也称为 LIR1 或 ILT2）抑制性受体，其特征是对 HLA 具有广泛的特异性。成熟 NK 细胞表达的主要 NKR 是 KIR，其特征是 2 或 3 个 Ig 样细胞外结构域，包括抑制性 (iKIR) 和活化性受体 (aKIR)。iKIR（即 KIR2DL、KIR3DL）具有包含 ITIM 的长胞质尾，而 aKIR（即 KIR2DS、KIR3DS）具有短胞质尾并通过 KARAP/DAP12 接头分子转导活化信号。iKIR 识别由不同组的 HLA-A、-B 或 -C 同种异型（称为 KIR-配体，KIR-L）共享的表位。KIR/KIR-L 相互作用机制复杂，说明KIR 等位基因多态性的相关性以及与多态性 HLA I 类分子结合的各种肽库的相关性。多肽依赖性似乎对 aKIR/KIR-L 尤为重要，尤其有助于KIR2DS1、KIR2DS2 和 KIR3DS1 在对抗病毒和KIR2DS4对抗细菌的反应。

KIR 基因家族分布在染色体 19p13.4 上的白细胞受体复合物区域中。存在两个广泛的单倍型组：A 组具有固定且数量有限的主要编码 iKIR 的基因，B 组具有更大的基因含量多样性和丰富的编码 aKIR 的基因。基因含量和等位基因多态性的不同导致个体之间 KIR 基因型的巨大差异。在 NK 细胞发育过程中，NK 细胞经历一个称为“教育”的过程，确保自我耐受和杀死缺失HLA I 类分子的病理细胞的能力（“缺失自我识别”）。尽管已经提出了不同的模型，如“许可”或“解除武装”模型， 但它们在概念上一致，即 NK 细胞仅在表达至少一种对自身MHC I类分子特异的iNKR时才具有功能。NK 细胞效应功能通过这些抑制相互作用的强度进行校准。这不仅适用于多态性 iKIR/KIR-L 相互作用，也适用于 HLA-E 的保守 CD94/NKG2A 识别。事实上，已经证明 HLA-B前导序列在残基-21处的二态性编码强结合甲硫氨酸 (-21 M) 和弱结合苏氨酸 (-21 T) 决定了 HLA-E 表达的变异性，因此来自携带至少一个-21 M HLA-B 等位基因的个体的 NKG2A+ 细胞培养效果更好。有趣的是，在 XLP1 患者中，NK细胞库中包括了具有完整效应功能的自身HLA特异性 iNKRneg NK 细胞，说明抑制性分子2B4和NTB-A参与 NK 细胞教育，而这些细胞可以对成熟 DC (CD48neg) 发挥自身反应性，可能会加剧患者的免疫功能障碍。

在不同供体中可以检测到循环 NK 细胞库中高度多样化的受体库，这主要是由于KIR和HLA I 类基因型的高度多态性。值得注意的是，KIR 表达模式是随机事件的结果，但受自身 HLA I 类分子的影响很大。某些 NK 细胞具有同种异体反应性，是由 iKIR 的独特表达定义的。如今，先进的多参数流式细胞术和飞行时间技术的质谱流式细胞术能同时评估许多参数，揭示每个人超过 10E5 个表型不同的亚群。除遗传外，环境因素，尤其是病毒感染，也会影响 NK 细胞受体库。

值得注意的是，NKG2A 和 KIR 也可能由 T 淋巴细胞表达并损害其体外功能，正如最近 NKG2A 在人和小鼠的肿瘤浸润性T细胞联合疗法，包括阻断 NKG2A 或 KIR 免疫检查点 (IC) 的抗体，在临床试验中似乎很有效。

非 HLA 特异性抑制受体

NK 细胞还表达其它抑制性受体，识别细胞表面或细胞外配体，调节活化受体的强度并有助于免疫反应和耐受的生理控制。在病理条件下，如在病毒感染和 TME 中，这些受体中的一些可以被上调和/或重新表达并抑制对感染细胞或肿瘤细胞的反应。这些抑制性相互作用可以限制加剧的免疫反应，但也促进肿瘤逃逸，这些分子才是真正的免疫检查点（IC），在免疫治疗中，IC 抑制剂 (ICI) 可以将其靶向。原型 IC 是 PD-1，它结合在许多实体和血液肿瘤细胞、感染细胞、炎症病灶中的 APC 和 SLT 上表达的配体 (PD-L)。虽然 PD-1 在健康个体的 PB NK 细胞上几乎不存在，但在肿瘤部位检测到 PD-1+ NK 细胞。因此，PD-1/PD-L1 抑制相互作用代表了 TME 中的主要免疫逃逸机制。其他 IC 有TIGIT 和 CD96，分别与 PVR (CD155) 和 Nectin-2 (CD112) 反应，从而与 DNAM-1 竞争。此外，TIM-3 被认为是晚期肿瘤中 NK 细胞耗竭的标志物。

其他相关的抑制性受体包括 NKR-P1A/CD161、Siglec-7/CD328、LAIR-1/CD305 和 IRp60/CD300a。NKR-P1A 在 NK 细胞成熟过程的早期表达，在与活化的 B 细胞或各种肿瘤上表达的 LLT1 糖蛋白结合后，可抑制 NK 细胞的细胞毒性和细胞因子分泌。Siglec-7，主要局限于 NK 细胞，在识别唾液酸后可以促进免疫耐受并降低抗肿瘤活性，还将唾液酸化过度视为肿瘤逃逸机制。值得注意的是，Siglec-7 下调可能是功能失调的 NK 细胞的早期标志物，与高水平 HIV-1 病毒血症患者的 CD56neg 表型和异常活化和抑制性 NK 受体库相关。Siglec-7 低/阴性和 NKR-P1A 表达也表征某些 CMV 驱动的自适应标志。最后，LAIR-1、IRp60在造血（淋巴和骨髓）细胞上广泛表达，具有广泛的调节免疫功能和参与免疫功能的能力，包括宿主对不同病理的反应（如传染病、癌症、过敏和慢性炎症性疾病）。

病原体识别受体 TLRs 负调节因子 IL-1R8

TLR 是胚系编码的模式识别受体，对于识别入侵病原体、触发固有免疫反应和形成后续适应性免疫反应至关重要。不同的功能性 TLR 在包括 NK 细胞在内的各种固有免疫细胞上表达。特别是，几项研究报告称，TLR（即 TLR2、TLR3、TLR5、TLR7/8 和 TLR9）能够诱导 NK 细胞活化，从而导致细胞毒性和细胞因子产生增加。一般说来，PAMP 优先活化 NK。此外，TLR 信号有助于 NK 细胞介导的成熟 DC 编辑，这是一个“质量控制”过程，NK 细胞通过该过程选择能够介导次级淋巴组织中「最佳T细胞启动」的成熟DC。此外，在人类 NK 细胞中发现了一种特殊的TLR/KIR搭配。KIR3DL2 可以在 NK 细胞表面结合 CpG-ODN（TLR9 配体）并将它们转运到内体，在那里与 TLR9 的相互作用触发 NK 细胞活化。

有趣的是，在巨噬细胞中存在TLR 和 miRNA 之间的双向调节。TLR 信号调节 miRNA 表达，而一些 miRNA 在与 TLR3 和 TLR7/8 结合后调节 TLR 表达/信号或诱导免疫和炎症基因表达。评估这些事件是否也发生在 NK 细胞中将会很有趣。

除了 TLR 之外，白细胞介素 1 受体 (ILR) 家族的成员也是固有免疫反应和炎症的关键参与者。与 TLR 类似，它们的特征是在其细胞质尾部存在 Toll/白细胞介素-1 受体 (TIR) 结构域。激动剂与 TLRs 或 ILRs 的胞外域的结合诱导它们的 TIR 域与参与活化蛋白激酶的接头多肽相连接，因此，与参与免疫反应的转录因子和基因相关。最近，IL-1R8（ILR 家族的一员）被认为是NK细胞的负调节因子，它的缺乏与不同组织中成熟 NK 细胞数量增加、活化 NK 受体的表达增加、IFN-γ、颗粒酶 B 含量和脱颗粒的产生增加有关。这些作用在 IL-18 耗竭后或在 IL-1R8/IL-18 双缺陷小鼠中消失，因此，证明 IL-1R8 调节 IL-18 的信号传导，IL-18 是一种与 NK 细胞活化相关的细胞因子。此外，此外，IL-1R8抑制了ILRs或TLRs与它们的配体接合后由TIR介导的信号传导所引起的NFkB和JNK的激活。有趣的是，TLR 信号的负调控代表了几种病原体采用的免疫逃避策略，在一些细菌感染中，含有 TIR 的蛋白质会干扰 TIR-TIR 关联，与 IL-1R8一样具有干扰TIR信号受体的能力。NK 细胞中的 IL-1R8 阻断已被提议作为一种新的治疗方法来释放 NK 细胞对抗实体瘤 ，还有一些 TLR 激动剂正在研究用于治疗实体瘤。

NK 细胞特化：“适应性”NK 细胞

通过分支的发育途径，NK细胞从出生时的有限多样性状态逐渐进化到高度分化和多样化的表型，其特征是具有多种受体库和功能，从而实现“广谱多样性”，即受遗传因素和环境刺激（如病原体暴露）的影响。

病原体攻击所产生影响的最显著例子之一是 CMV 对 NK 细胞产生的深远影响。这种疱疹病毒通过在 NK 细胞受体库中诱导持久的印记以及增强的效应功能，表明固有淋巴细胞可以与适应性淋巴细胞共享一些记忆特性。所有固有免疫细胞不仅能够快速感知病原体或其产物并对其作出反应，而且还能提高它们对第二次接触相同病原体的反应能力。这种现象代表了所谓的“训练免疫”或固有免疫记忆，与表观遗传修饰有关，主要在单核细胞/巨噬细胞中进行研究。值得注意的是，训练有素的免疫力通常不是 Ag 特异性的，并且显示出有限的持久性。然而，CMV 对 NK 细胞的深度调节远远超出了训练有素的免疫反应。在 CMV 感染后，NK 细胞发生重大重构，导致表达 HLA-E 特异性活化受体 CD94/NKG2C 的 NK 细胞扩增并显示高度分化的表面特征，即自身 KIR+ NKG2A– LILRB1+ CD57+ Siglec7-。这种 CMV 驱动的 NK 细胞群被称为“适应性”，其特征是稳定的表观遗传修饰，可调节表面受体和信号转接蛋白的表达，从而调节 NK 细胞的反应性。

适应性 NK 细胞对 IL-12 和 IL-18 的反应较差，并以低水平表达 NCR NKp30 和 NKp46，与常规成熟 NK 细胞（非 CMV 印迹）不同。另一方面，尽管它们处于高度分化状态，但它们通过释放细胞因子（例如 IFN-γ 和 TNF-α）、细胞毒性分子和经历增殖对 NKG2C 触发做出非常有效的反应。此外，适应性 NK 细胞具有增强的 ADCC 能力，这至少部分是由于信号分子 FcεRI-γ 的（表观遗传控制的）下调表达，发生在 CMV+ 中检测到的适应性 NK 细胞的一致部分健康受试者。

通过 CD16 参与支持 Ab 介导的反应，适应性 NK 细胞还可以控制由除 CMV 以外的病毒引起的感染。在这种情况下，适应性 NK 细胞也可能有助于某些疫苗接种的保护作用，尽管它们高度分化的特征可能会限制它们对疫苗产品的反应。值得注意的是，Maucourant 等人最近描述了 COVID-19 患者中不同的 PB NK 细胞免疫类型，将强活化的适应性 NK 细胞的存在与严重疾病联系起来。此外，适应性NK细胞已被证明在慢性刺激下通过激活受体参与表达检查点受体，如LAG-3和PD-1。这种现象让人联想起T细胞反应，在某些情况下可能使适应性NK细胞功能低下。

根据它们的特殊情况，最近的报告表明，CMV 诱导的 NK 细胞可以区分与 HLA-E 分子结合的肽之间的细微差异，这让人联想到 Ag 特异性 T 细胞反应。此外，在移植中，在 CMV 重新活化后产生的适应性 NKG2C+ CD57+ 显示出异常的长寿，持续长达 2 年 ，因此，明确挑战了 NK 细胞作为短寿命固有免疫细胞的传统观点，无法保持记忆。然而，鉴于缺乏 NKG2C 基因的个体中适应性 NK 细胞的持续扩增，关于 NKG2C 在驱动适应性 NK 细胞产生中的实际作用仍然存在悬而未决的问题。事实上，有人提出aKIRs和/或CD16与核心受体CD2合作，在驱动抗CMV反应中发挥替代作用。aKIRs的参与和以前在小鼠中的观察是一致的，在小鼠中最初描述了表达活化受体Ly49H（aKIR的同源物）的NK细胞亚群在对MCMV感染的反应中的增殖。然而，虽然在小鼠中Ly49H+NK细胞能识别病毒编码的配体m157，并对二次感染提供长期保护，但在人类中，aKIRs识别感染细胞的确切机制并不完全清楚（尽管有报道称KIR2DS1在识别其配体HLA-C2中的作用，该配体在感染的成纤维细胞中被CMV修改）。

目前还不清楚哪些是CMV感染提供的确切信号，能够重塑NK细胞的表观遗传结构。活化受体和核心受体的参与，暴露于炎症环境中的促炎症细胞因子（如IL-12、IL-18、IL-15），似乎对驱动特定亚群的扩增至关重要。事实上，暴露于促炎症细胞因子可以诱导IFNG保守非编码序列1的外显性重塑，有利于受体参与或细胞因子刺激时NK细胞产生IFN-γ。沿着这条路线，用IL-12、IL-15和IL-18预激活NK细胞，可在再刺激后增强功效，诱发细胞因子介导的记忆样（CIML）反应。细胞因子刺激的CIML-NK细胞代表了癌症免疫治疗的一个有希望的工具，然而，它们的印记与CMV驱动的记忆NK细胞所显示的印记完全不同，既不是Ag特异性，也不是表型上的倾斜。CMV诱导的NK细胞所达到的特化状态，不仅需要在促炎症细胞因子存在的情况下，由选定的多肽触发给定的活化受体，而且还需要通过TLRs识别CMV衍生的PAMPs。在这种情况下，NK细胞可以通过TLR2直接识别CMV病毒，TLR2可以结合CMV包膜的gB和gH糖蛋白，通过TLR9可以结合病毒DNA，接受激活和启动信号。

有趣的是，这种特定 NK 细胞亚群的产生也可能依赖于特定前体的释放，这些前体在炎症条件下离开 BM 并快速分化为响应 CMV 的适应性 NKG2C+KIR+NK 细胞。这些替代分化轨迹是否有利于其他病原体特异性的特化 NK 细胞亚群的迅速出现尚不清楚，值得进一步研究。

总而言之，NK 细胞能够适应周围环境，在响应细胞因子、趋化因子和其他可溶性因子（如 PAMP 和/或受体参与）而发生表型和功能变化时，表现出高度的功能和发育可塑性， 正如病毒驱动的适应性 NK 细胞亚群的出现所明确证明的那样。

组织驻留NK细胞

NK 细胞在血液、淋巴结和组织之间不断循环，以快速识别和消除“异变”的细胞，例如那些被病毒感染的细胞。在 PB 中，NK 细胞占淋巴细胞的 5% 到 20%。然而，NK 细胞也可以驻留在组织中并获得特定的表型和功能，使它们能够在局部环境中巡逻。在包括肝脏、肺、皮肤、肾脏和 BM 在内的多个器官中，表达组织驻留标志物（如 CD69 和 CD103）的 NK 细胞亚群已被鉴定并被认为是真正的“组织驻留”NK 细胞（tr-NK 细胞），不同于循环 NK 细胞。

对个体供体的多个组织中的 NK 细胞进行了高维转录和表型分析。结果表明，血液、BM、脾脏和肺中的 NK 细胞主要是 CD56dimCD16+，并且与 NK 细胞主要是 CD56bright 的 LN、扁桃体和肠道相比，以更高的比例存在。此外，已在血液和组织中检测到多种 NK 发育和分化状态，其中 LN 包含最不成熟的亚群，而血液和肺包含成熟且分化程度更高的状态。NK 细胞维持、分化和功能调节的组织内在模式表明了一种解剖分区模型，其中淋巴组织和肠道代表前体和未成熟的 NK 细胞，而免疫监视和效应功能主要发生在血液中、脾脏和肺，对应的是活化和分化的 NK 细胞。

肝脏是另一个不断受到从肠道排出的外来抗原攻击的器官，NK 细胞也在该部位负责免疫监视。tr-NK 细胞在肝脏中的滞留由 CXCR6、CXCR3 和 CCR5 介导，它们与基质细胞释放的趋化因子相互作用。肝脏 tr-NK 细胞富含 CD56bright NK 细胞，其特征在于特殊的转录因子谱，包括 HOBIT、T-BET、高 EOMES 表达和 TIGIT+ CD69+ CXCR6+ CD49e– 表型。

另一个富含 NK 细胞的器官是子宫。胚胎植入后蜕膜中 NK 细胞比例急剧增加，在妊娠头三个月达到总淋巴细胞的 40-70%（Vento-Tormo,R.,Efremova,M.,Botting,R.A.,Turco,M.Y.,Vento-Tormo, M., Meyer, K. B., Park, J. E. et al., Single-cell reconstruction of the early maternal-fetal interface in humans. Nature 2018. 563: 347–353.）。这种 tr-NK 细胞亚群不仅负责抵御感染，还负责建立母胎耐受性。蜕膜 NK 细胞的特征是 CD56bright CD16− KIR+ CD9+ CD49a+ 表型，细胞溶解性差，产生少量 IFN-γ，并且专门分泌细胞因子和趋化因子（VEGF、SDF-1、IP- 10) 促进新血管生成、组织重塑、免疫调节和胎盘形成（Vacca, P., Chiossone, L., Mingari, M. C. and Moretta, L., Heterogeneity of NK cells and other innate lymphoid cells in human and murine decidua. Front. Immunol. 2019. 10: 170.）。因此，微环境可以推动特定器官中 NK 细胞的进一步特化。值得注意的是，蜕膜的免疫抑制环境在这里发挥生理作用，与不同肿瘤的微环境相似，它可能通过抑制免疫反应来促进肿瘤生长。

微环境对NK细胞的抑制

tr-NK 细胞在生理条件下的特定组织中显示出独特的表型和功能特征。类似地，在病理条件下，NK 细胞可能会获得不同的表型和功能，以响应微环境中存在的免疫细胞和基质细胞传递的信号。这种调节的最好例子是微环境在肿瘤环境中发挥的免疫抑制作用。实际上，从肿瘤中分离出的 NK 细胞表现为受损的效应功能和由可溶性介质或肿瘤内细胞间接触诱导的功能障碍表型。这种抑制作用代表了肿瘤“免疫逃避”的机制，因为功能失调的 NK 细胞的特征是参与肿瘤识别的主要活化受体（NCR、DNAM-1 和 NKG2D）的下调，其存在与不良临床结果相关。癌细胞已经发展出多种机制来逃避细胞毒性免疫反应，其中许多涉及逃避 NKG2D 识别。TME 中表达 NKG2D 的细胞毒性淋巴细胞的存在有利于选择通过选择性剪接、蛋白水解脱落或外泌体分泌从其表面释放可溶性 NKG2D 配体的肿瘤细胞克隆。除了使癌细胞对 NK 细胞识别“不可见”之外，可溶性配体的释放还会诱导 NKG2D 下调，从而进一步削弱 NK 细胞反应。除了肿瘤背景外，还在乳糜泻和类风湿性关节炎患者的血清中检测到可溶性 NKG2D 配体。然而，由于促炎细胞因子（如 IL-15 和 TNF-α）的高浓度，炎症性自身免疫病中的可溶性 NKG2D 配体触发了直接 NK 活化，而没有 NKG2D 下调。因此，微环境对 NK 细胞反应的影响严格取决于环境。类似地，类固醇激素糖皮质激素 (GC) 被确定为 NK 细胞膜上 PD-1 表达的转录和翻译诱导不可或缺的。然而，尽管在肺癌患者的血液和胸膜渗出液中都可以检测到高浓度的 GC，但只有肿瘤相关的 NK 细胞显示出高水平的表面 PD-1。实际上，单独的 GC 不足以使NK 细胞中表达 PD-1，还需要 TME 中存在的 IL-15、IL-12 和 IL-18 的联合作用。TME 的另一个具有有效免疫抑制作用的成分是 TGF-β。值得注意的是，在暴露于 TGF-β 后，NK 细胞甚至可能转化为缺乏控制肿瘤生长能力的 ILC1 样细胞。除 TGF-β 外，其他可溶性分子，如 IL-10、前列腺素 E2 和 IDO 的代谢物也有助于抑制 NK 细胞功能并使其“耐受”。值得注意的是，这些介质具有TME和蜕膜的免疫抑制环境，但 NK 细胞的“耐受性”在两种情况下会导致不同的结果。

总之，这些数据表明 NK 细胞对给定刺激的反应可能取决于在给定环境中同时传递的信号组合。对调节 NK 细胞反应的这些外在机制进行更深入的表征可能有助于设计与直接靶向 NK 细胞的治疗策略互补的治疗策略。例如，在抗肿瘤治疗的背景下，阻断负责下调 NK 细胞反应的 TME 成分可能进一步有助于释放其抗肿瘤功能。

结束语和未来展望

HLA I 类特异性抑制性受体的突破性发现以及它们控制 NK 细胞活化和功能的机制，为免疫反应受一系列抑制性受体调节的基本概念铺平了道路。这些受体代表真正的检查点，控制单个细胞或更复杂的反应。这些知识，连同介导 NK 细胞活化的受体的发现，为癌症治疗的重大进展提供了线索。在这种情况下，KIR 依赖性供体 NK 细胞同种异体反应性已在半相合 HSC 移植 (HSCT) 中被用于治疗高危白血病患者。对肿瘤治疗更普遍的兴趣是使用 ICI。

值得注意的是，NK细胞可能在基于mAbs破坏PD-1/PD-L轴的治疗中发挥重要作用，特别是在失去HLA I类表达的肿瘤中，T淋巴细胞无法检测到，但更容易受到NK介导的攻击。利用 NK 细胞功能是目前肿瘤免疫治疗新方法中的一个主要问题，例如，正在进行的对NK前体多样性的研究，特别是能够快速产生成熟的 "适应性 "NK细胞的新型祖细胞，这些细胞同时有着强大的细胞溶解活性并保持增殖能力，可能提供新的重要线索。事实上，这些祖细胞离开BM和/或它们的增殖，为NK细胞的产生提供了一个良好的工具，不仅对CMV有效，而且还 "训练 "出病原体特异性杀伤能力和抗肿瘤能力。转染IL-15基因可以增强NK细胞的功能并延长其生存期。其他新方法是基于使用工程化的可溶性分子（称为BiKE、TriKE和Engagers），将活化受体和/或NK细胞上的CD16与癌细胞上的抗肿瘤基因连接起来。

一种特别有前景的方法是使用嵌合抗原受体 (CAR-NK) 基因修饰的 NK 细胞靶向肿瘤抗原。事实上，与 T 淋巴细胞不同，NK 细胞不会引起 GvHD。因此，来自无关供体的 CAR-NK 细胞代表了一种极好的“现成”产品 。经证实的培养和储存大量 NK 细胞的能力，可使用程序化的细胞数量对患者进行快速治疗，而无需转染个体患者的 T 细胞。尽管癌症患者体内产生的 TME 和/或抑制性细胞会极大地干扰大多数基于细胞的免疫治疗方法，但可以通过针对主要抑制机制的联合疗法（例如 ICI）来挽救抗肿瘤作用。总之，NK 细胞很可能在许多这些新型免疫治疗方法中提供一个重要的工具。

信源：Quatrini L, Della Chiesa M, Sivori S, Mingari MC, Pende D, Moretta L. Human NK cells, their receptors and function. Eur J Immunol. 2021 Jul;51(7):1566-1579. doi: 10.1002/eji.202049028. Epub 2021 May 10. PMID: 33899224.