楊梅，劉勇

中國醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院,沈陽110004

自然殺傷細(xì)胞(NK)是一群異質(zhì)性的細(xì)胞，隨著CD56的發(fā)現(xiàn)，人類NK細(xì)胞被劃分成不同功能性亞群[1]。然而，嚙齒類動物NK細(xì)胞不表達(dá)CD56抗原，因此對小鼠NK細(xì)胞生物學(xué)與人類NK細(xì)胞生物學(xué)進(jìn)行聯(lián)系并將這些信息轉(zhuǎn)換成臨床實(shí)踐仍較困難[2]，但小鼠NK細(xì)胞的發(fā)育又常被作為前提來研究[3]。因此研究者們不斷探索NK細(xì)胞新的分群方法，以便于發(fā)現(xiàn)更好的功能性分群標(biāo)志物。Hayakawa等[2]研究發(fā)現(xiàn)，CD27可將小鼠和人類的NK細(xì)胞進(jìn)行功能性分群。Fu等[4]研究發(fā)現(xiàn)，CD11b和CD27可將人類NK細(xì)胞定義為四個功能性亞群，這種新型分群方式不但能將NK細(xì)胞劃分為四個更加精細(xì)、功能迥異的細(xì)胞亞群，同時有利于統(tǒng)籌分析來自人和鼠的NK細(xì)胞免疫參數(shù)，便于利用小鼠模型重塑疾病模型探索NK細(xì)胞作用機(jī)制[5]?，F(xiàn)就NK細(xì)胞亞群進(jìn)展、CD11b和CD27生物學(xué)性質(zhì)、CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞新亞群功能性質(zhì)及新亞群的應(yīng)用四個方面，對該亞群的性質(zhì)、功能及應(yīng)用情況綜述如下。

1 NK細(xì)胞亞群進(jìn)展

將NK細(xì)胞細(xì)分為功能性亞群起源于上世紀(jì)八十年代Lanier等的研究，隨后在上世紀(jì)九十年代末，由于CD56的發(fā)現(xiàn)將人類NK細(xì)胞重新劃分不同功能性亞群。人類NK細(xì)胞亞群既往根據(jù)CD56分子異構(gòu)體的密度大小，劃分為兩個亞群，分別為CD56dim、CD56bright亞群[1]。人類外周血NK細(xì)胞約90%為CD56dimNK亞群，10%為CD56brightNK亞群，CD56dimNK細(xì)胞亞群與CD56bright亞群相比具有更多的自然殺傷毒性，表達(dá)高水平的Ig樣NK細(xì)胞受體及FCγ受體Ⅲ(CD16)；相反，CD56bright亞群在活化后產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子，但細(xì)胞毒性較低，且CD16dim或者CD16-[6,7]。

Hayakawa等[2]在小鼠中發(fā)現(xiàn)了NK細(xì)胞新的亞群——CD27將成熟NK細(xì)胞劃分為兩個亞群，不同的亞群具有不同的反應(yīng)和遷移能力。CD27lowNK細(xì)胞亞群具有很高的刺激閾值，受NK細(xì)胞抑制受體緊密調(diào)節(jié)，CD27highNK細(xì)胞亞群表現(xiàn)出較好的效應(yīng)功能、不同的組織分布和趨化因子反應(yīng)性，以及和樹突狀細(xì)胞高效的相互作用。該研究還發(fā)現(xiàn)CD27low、CD27high兩個NK亞群伴有不同細(xì)胞表型，亦存在人類外周血中。該研究為區(qū)別CD56提供了NK細(xì)胞亞群新的定義，提供了第一個功能性區(qū)分小鼠成熟NK細(xì)胞亞群，且為小鼠和人類NK細(xì)胞免疫反應(yīng)和疾病提供了一個平臺[4]。相繼陸續(xù)有研究報(bào)道了應(yīng)用CD27作為區(qū)分人類NK細(xì)胞亞群的標(biāo)志物[8,9]。

Fu等[4]首次報(bào)道應(yīng)用CD11b和CD27來反映人類NK細(xì)胞不同亞群和功能特異性，并且得到廣泛應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)CD11b與CD27定義的人類NK細(xì)胞亞群在肺癌[10]、肝癌[11]等腫瘤中發(fā)生明顯變化，提供了腫瘤發(fā)生發(fā)展新的機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn)，該亞群在反復(fù)流產(chǎn)的患者體內(nèi)發(fā)生明顯變化，為反復(fù)流產(chǎn)提供了新的線索。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在病毒感染如HBV感染中[5]該亞群發(fā)生變化，為體內(nèi)病毒感染提供了新思路。

2 CD11b和CD27生物學(xué)性質(zhì)

分化簇11b(CD11b)是一種細(xì)胞表面受體，選擇性表達(dá)于白細(xì)胞上，亦被稱為整合素αM(ITGAM)、補(bǔ)體成分3受體α鏈(CR3a)、吞噬細(xì)胞-1抗原α亞單位或吞噬細(xì)胞受體1α亞單位(MAC1a)[12]。CD11b參與細(xì)胞活化、趨化作用、細(xì)胞毒作用、吞噬作用及調(diào)節(jié)白血病細(xì)胞與微環(huán)境之間的相互作用，通過結(jié)合它的配體[如未活化補(bǔ)體成分3b(iC3b)、細(xì)胞間黏附分子(ICAM)、纖維蛋白原、葡聚糖、凝固因子X]發(fā)揮作用。CD11b的活化驅(qū)動抗腫瘤的先天免疫[13]。在慢性NK細(xì)胞淋巴細(xì)胞增多癥(CNKL)中，NK細(xì)胞功能降低與表面表達(dá)CD11b減少有關(guān)，CD11b顯著性減少可能損壞了細(xì)胞殺傷功能所需而建立的細(xì)胞與細(xì)胞之間的黏附[14]。

CD27是連接二硫化物的120 kDⅠ型跨膜蛋白，表達(dá)于T淋巴細(xì)胞、部分的NK和B細(xì)胞上[15]。CD27是腫瘤壞死因子受體超家族(TNFR)成員之一。CD27誘導(dǎo)共刺激信號，活化NF-κB，促進(jìn)生存，加強(qiáng)TCR調(diào)節(jié)的增殖信號，并且增加了效應(yīng)功能[16]，被定義為T細(xì)胞和B細(xì)胞的共刺激分子。CD27表達(dá)受IL-15的控制，CD27的下調(diào)特異性受其配體CD70所誘導(dǎo)。CD27分子與配體的相互作用可調(diào)節(jié)T細(xì)胞活化信號，尤其在CD4+CD45RA+RO-幼稚T細(xì)胞上，CD27作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子，能給處于預(yù)激中的活化幼稚T細(xì)胞提呈共刺激信號，這個信號對于預(yù)激T細(xì)胞長期生存所必需，且對于產(chǎn)生T細(xì)胞免疫較為重要，然而持續(xù)的CD27信號會導(dǎo)致T細(xì)胞的消耗[17]。因此，CD27信號要么導(dǎo)致T細(xì)胞功能提升，要么導(dǎo)致T細(xì)胞功能紊亂，這可能依賴于CD27配體CD70表達(dá)的數(shù)量、耐受和持續(xù)時間[17,18]。

3 CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞新亞群功能性質(zhì)

最早CD27和CD11b能被用來區(qū)分小鼠NK細(xì)胞的四個亞群，且定義不同成熟水平[10]。在小鼠中，NK細(xì)胞可被分為CD27lowCD11blow、CD27highCD11blow、CD27highCD11bhigh和CD27lowCD11bhigh。分化的過程大致為CD27highCD11blow到CD27highCD11bhigh最后為CD27lowCD11bhigh。目前發(fā)現(xiàn)在人類，約6%的外周血NK細(xì)胞表達(dá)CD27，14%的CD27+NK細(xì)胞存在于骨髓中，>30%的CD27+NK細(xì)胞存在于脾和扁桃體[5]。根據(jù)CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞亞群，分別為CD11b-CD27-、CD11b-CD27+、CD11b+CD27+、CD11b+CD27-。90%外周血NK細(xì)胞為CD11b+CD27-亞群，而臍帶血80%為CD11b+CD27-、20%為CD11b+CD27+，蛻膜組織中約60%為CD11b-CD27-NK、20%為CD27+NK細(xì)胞。NK細(xì)胞殺傷功能亞群主要為CD56dimNK或CD11b+CD27-NK，NK細(xì)胞耐受功能亞群主要為CD56brightNK或CD11b-CD27-NK細(xì)胞，NK細(xì)胞調(diào)節(jié)功能亞群主要是CD56brightNK或CD27+NK[5]。

CD11b和CD27可反映人類NK細(xì)胞不同的亞群和功能特異性。通過CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞亞群反映了不同階段，這些階段亦可能與NK細(xì)胞效應(yīng)功能相關(guān)，同時每個亞群有獨(dú)特的功能和表型特性。CD11b-CD27-NK表現(xiàn)出未成熟的免疫表型和潛在的分化，CD11b-CD27+NK和CD11b+CD27+NK細(xì)胞表現(xiàn)出產(chǎn)生細(xì)胞因子的高能力，CD11b+CD27-NK表現(xiàn)出較高的細(xì)胞溶解功能。在體外，用IL-2刺激NK細(xì)胞，可導(dǎo)致CD11b-CD27-NK向其他三個亞群分化，IL-15與IL-2相比刺激其發(fā)育的功能是不充分的。這個研究為人類NK細(xì)胞在不同發(fā)育階段有特異性功能作用和可能反映人類NK細(xì)胞發(fā)育新的模型提供了證據(jù)[6]。

4 CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞新亞群的應(yīng)用

傅斌清等研究團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞新亞群并且將該亞群應(yīng)用到非小細(xì)胞肺癌的研究中，發(fā)現(xiàn)CD11b-CD27-NK百分比與肺癌疾病進(jìn)展、腫瘤大小呈正有關(guān)，提供了腫瘤逃脫NK細(xì)胞調(diào)節(jié)腫瘤免疫的新機(jī)制。隨后又有研究者發(fā)現(xiàn)，肝臟浸潤的CD11b-CD27-NK亞群與肝癌中NK細(xì)胞的免疫紊亂及腫瘤進(jìn)展有關(guān)[11]。研究發(fā)現(xiàn)，大量的CD11b-CD27-NK細(xì)胞亞群存在于腫瘤組織中，這個亞群暗示了腫瘤浸潤性組織(TINK)細(xì)胞是一個未成熟和未活化的免疫表型。然而，在肺癌患者外周血中CD11b和CD27定義的亞群與健康對照者相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。由于腫瘤浸潤組織CD11b-CD27-NK細(xì)胞的頻率與腫瘤的階段和大小呈正相關(guān)，用小鼠Lewis肺癌模型確定了腫瘤浸潤C(jī)D11b-CD27-NK細(xì)胞與肺癌進(jìn)展的相關(guān)性[10]。在腫瘤微環(huán)境中，NK細(xì)胞功能通過多種途徑被抑制，導(dǎo)致腫瘤的逃逸[19]，基于NK細(xì)胞的免疫治療將成為治療腫瘤的突破點(diǎn)，因此該新亞群的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用將有利于挖掘腫瘤發(fā)生發(fā)展及治療的新機(jī)制。傅斌清等研究團(tuán)隊(duì)在第九屆全國免疫學(xué)學(xué)會中報(bào)道，在妊娠模型中，CD11b-CD27+NK亞群分泌IFN-g和IL-1RA，抑制母胎界面里的Th17等炎性細(xì)胞，從而維持母胎耐受和免疫平衡。反復(fù)流產(chǎn)患者的蛻膜組織中NK細(xì)胞減少，CD11b-CD27+NK亞群比例減低，導(dǎo)致免疫平衡紊亂，打破母胎耐受。在HBV病毒攜帶的小鼠肝臟中發(fā)現(xiàn)，CD11b-CD27-NK亞群顯著增多，而CD11b+CD27-NK亞群顯著減少，提示具有殺傷功能亞群減少，抑制病毒清除，導(dǎo)致病毒的慢性感染，為HBV慢性感染提供了新思路[5]。研究發(fā)現(xiàn)，CD11b與CD27定義的T細(xì)胞亞群和HIV疾病進(jìn)展存在顯著相關(guān)性[20]，CD11b和CD27定義的NK細(xì)胞亞群在HIV中如何變化有待進(jìn)一步探究。除此之外，CD11b-NK細(xì)胞亞群在哮喘疾病中顯著增加，且CD11b-CD27-NK細(xì)胞是產(chǎn)生Th2細(xì)胞因子的主要NK亞群[21]。

NK細(xì)胞的發(fā)育受多種因素的調(diào)節(jié)，其中IL-15-JAK-STAT通路對促進(jìn)NK細(xì)胞的發(fā)育較為重要，STAT5缺乏顯著減少NK細(xì)胞數(shù)量并終止NK細(xì)胞的成熟[22]。IL-15依賴的轉(zhuǎn)錄因子Blimp-1對于NK細(xì)胞成熟非常重要，其特點(diǎn)是降低CD27表達(dá)，促進(jìn)CD11b表達(dá)[23]。TGF-β通過限制IL-15通路從而抑制NK細(xì)胞成熟[24]。CD11b的降低、CD11b-CD27-NK亞群的增加機(jī)制如何，首先考慮到的是TGF-β，因?yàn)樗拗艻L-15通路從而抑制NK細(xì)胞成熟且可下調(diào)GATA-3，GATA-3缺乏的骨髓NK細(xì)胞表現(xiàn)出CD11blow的免疫表型，然而非小細(xì)胞癌患者血清中TGF-β水平與健康對照者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，因此排除了其影響[10]。ICAM-1是CD11b/CD18(亦稱為Mac-1和CR3)的配體，ICAM-1和CD11b/CD18整合素之間的相互作用在白細(xì)胞遷移、免疫突觸形成和共刺激中起重要作用[25]。人類腺癌(ADC)來源的A549和小鼠LLC細(xì)胞表達(dá)較少的表面ICAM-1，相反,惡性胸腔積液和A549上清液中存在高濃度的可溶性ICAM-1(sICAM-1)，提示在腫瘤環(huán)境中存在高水平的sICAM-1。人類腫瘤分泌的sICAM-1可能阻斷ICAM-1和CD11b/CD18的相互作用，導(dǎo)致表達(dá)在NK細(xì)胞上的CD11b發(fā)生下調(diào)，CD27-CD11b-NK細(xì)胞積聚[10]。最新研究發(fā)現(xiàn)，IL-17通過SOCS3使NK細(xì)胞對IL-15的刺激不敏感，從而抑制NK細(xì)胞最終成熟，使NK細(xì)胞抗腫瘤、抗感染功能受限[26]。

綜上所述，CD11b和CD27定義的人類NK細(xì)胞亞群將人類NK細(xì)胞劃分為四個功能性亞群，與NK細(xì)胞殺傷、調(diào)節(jié)及耐受有關(guān)。該四種亞群在多種疾病中發(fā)生變化，與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),然而不同疾病中亞群變化的機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。