自然殺傷細胞、自然殺傷T細胞及其在移植免疫中雙重作用的研究進展

黃瑩，孫煦勇廣西醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院，南寧530022

目前，器官移植技術與細胞移植技術已挽救眾多患者的生命，但移植術后部分患者發(fā)生的移植物免疫排斥反應會大大影響其生活質量及移植物的存活時間，甚者會導致移植手術失敗，繼而縮短受者生存時間。移植免疫過程十分復雜，該過程中免疫排斥與免疫耐受的對立統(tǒng)一是保證移植效果的關鍵。目前從免疫細胞，尤其是從自然殺傷細胞(NK細胞)及自然殺傷T細胞(NKT細胞)角度調控移植物抗宿主病(GVHD)的病理過程已成為研究的熱點。NK細胞及NKT細胞既可抑制移植物免疫排斥的發(fā)生，又可促進移植物免疫耐受的建立。本文對NK細胞、NKT細胞及其在移植免疫中的雙重作用進行綜述。

1 移植免疫學

移植免疫學是臨床器官移植的基礎。移植免疫是在器官移植中，受者接受供者的移植物后，受者的免疫系統(tǒng)與供者的移植物相互作用而發(fā)生的免疫應答。細胞免疫應答的中心環(huán)節(jié)是T細胞的活化。T細胞通過其受體識別主要組織相容性復合體表達的抗原遞呈細胞(APC)所遞呈的抗原后，獲取T細胞活化所需的抗原特異性信號，然后再獲得其與APC表達的膜分子相互作用后產(chǎn)生的非抗原特異性的共刺激信號，才能有效活化，繼而增殖和分化成為有功能的效應T細胞。效應T細胞不斷外擴，游走至移植物中，由此產(chǎn)生免疫排斥或免疫耐受效應[1]。移植物免疫排斥效應即移植術后受者免疫系統(tǒng)將移植物識別為“異己”，或者供者免疫細胞將宿主識別“異己”，繼而誘導免疫應答，造成細胞攻擊、破壞與清除靶細胞等免疫反應，導致受者出現(xiàn)多器官損傷，其發(fā)生、發(fā)展過程涉及大量免疫活性細胞、炎性因子及細胞因子[2，3]。移植物免疫耐受反應，即受者免疫系統(tǒng)對移植物不發(fā)生免疫應答效應，但同時保持著對其他抗原免疫應答正常作用，具有免疫特異性，與免疫缺陷或藥物所引發(fā)的免疫系統(tǒng)普遍抑制作用比較，具有顯而易見的優(yōu)勢，可有效避免長期使用免疫抑制劑所帶來的不良反應，維持移植物在受者體內正常存活[4]。維持抑制自身免疫反應及誘導免疫耐受的平衡仍是移植免疫學的重點研究方向。

2 NK細胞及其在移植免疫中的雙重作用

2.1 NK細胞概述 NK細胞是天然免疫系統(tǒng)的主要效應細胞，也是最早發(fā)現(xiàn)的固有淋巴細胞，其生物學功能廣泛，是機體防御系統(tǒng)的第一道防線。NK細胞通過整合復雜陽/陰性信號與靶細胞相互作用，包括抑制性主要組織相容性復合體Ⅰ類分子(MHCⅠ)和一系列活化配體。NK細胞應用一種鏡像識別系統(tǒng)，與自身MHCⅠ類分子相互作用產(chǎn)生抑制信號；而對低表達或不表達MHCⅠ類分子具有監(jiān)視作用[5]。在移植免疫領域，以往研究認為NK細胞不參與實體器官移植排斥反應，如NK細胞正常但缺乏T、B淋巴細胞小鼠進行皮膚移植手術后，未見移植物免疫排斥反應發(fā)生[6]。近年來，孫曙等[7]研究報道，NK細胞可促使移植物發(fā)生急慢性排斥反應，但同時也可誘導移植免疫耐受發(fā)生。這主要由NK細胞的復雜表型及功能多樣性決定，也與其作用方式及所處環(huán)境密切相關。因此其對移植免疫的影響是雙面的，既可促進免疫排斥，也可促進免疫耐受。

2.2 NK細胞在移植免疫中的雙重作用

2.2.1 參與免疫排斥反應 對于異種移植，NK細胞是介導異種心臟移植排斥反應的主要效應細胞。Osto等[8]研究報道，心臟異體移植數(shù)月后的小鼠移植物組織中見到明顯的細胞浸潤，且以NK細胞為主，證實NK細胞能直接識別供體細胞上的活化受體及與受體不同的MHCⅠ類分子，繼而誘導其活化，并大量增殖。Chen等[9]研究報道，對于C57BL/6×BALB/c雜交1代小鼠進行心臟移植手術，術后若清除T、B淋巴細胞，則不會發(fā)生急性排斥反應，但在移植后約50 d時，受體依然會產(chǎn)生心臟移植物血管病變，可能是由于供體內皮細表面缺少來源于BALB/c小鼠自身MHCⅠ類分子H-2d蛋白表達；且進一步檢測發(fā)現(xiàn)，心臟移植物血管病變組織內膜、外膜存在大量的NK細胞，且此類細胞表面均表達活化標志物Ly49G2。提示受體的NK細胞與小鼠后期所產(chǎn)生的慢性排斥反應的發(fā)生有一定關系。

對于同種異體移植，NK細胞的移植免疫效應主要見于免疫缺陷小鼠移植模型。研究[10]報道，器官移植后，NK細胞會被誘導激活，參與移植物介導引發(fā)的急/慢性免疫排斥反應。研究報道，移植術1 d內，觀察可發(fā)現(xiàn)移植物組織內伴有明顯的NK細胞浸潤，其可直接識別同種異體移植物抗原，參與移植物免疫排斥反應[11]；此外，NK細胞分泌的干擾素γ(IFN-γ)可誘導上調樹突狀細胞的主要組織相容性復合體Ⅱ類分子及刺激分子表達水平，促進樹突狀細胞成熟，還可促進輔助性T細胞1(Th1)細胞分化，也可通過非IFN-γ介導方式直接殺傷調節(jié)性T細胞，增強機體移植物免疫排斥反應[12]。

2.2.2 參與免疫耐受反應 NK細胞可通過調節(jié)T淋巴細胞與抗原遞呈細胞相關功能，繼而在參與移植物免疫排斥反應的過程中也參與繼發(fā)、維持受體移植物免疫耐受反應的發(fā)生。NK細胞在白細胞介素15(IL-15)刺激后，會表現(xiàn)出與T、B淋巴細胞相似的記憶性特征，且具有潛在的介導免疫排斥反應的作用，還可抑制記憶性NK細胞分化。因此也有利于移植物免疫耐受反應的產(chǎn)生。研究[13]報道，小鼠在進行同種異體皮膚移植術后，經(jīng)IL-15刺激，可檢測出大量NK細胞，有效抑制部分CD8+T淋巴細胞增殖，干擾受體移植物免疫排斥反應的發(fā)生。

活化的NK細胞可分泌穿孔素抑制氧化、高溫等應激狀態(tài)下的自體T淋巴細胞生長，參與機體移植物免疫耐受反應；研究[14]報道，胰島移植模型小鼠的NK細胞與CD154特異性抗體或淋巴細胞功能相關抗原可共同參與移植物免疫耐受的建立，其均依賴于受者MHCⅠ類分子的表達，其中由CD154特異性抗體所誘導的移植物免疫耐受具有穿孔素依賴效應，移植小鼠模型若缺乏穿孔素，則可以由NK細胞彌補，誘導移植物免疫耐受；移植模型小鼠的NK細胞所分泌的穿孔素可有效阻斷CD4+、CD8+T淋巴細胞的信號轉導，繼而有效阻斷其對供著移植物的免疫應答，抑制移植物免疫排斥反應。供體NK細胞經(jīng)IL-2活化后，可明顯抑制同種異體基因骨髓移植術小鼠模型術后急性GVHD的發(fā)生[15]。調節(jié)性T細胞可直接抑制NK細胞活性，而NK細胞可通過減弱APC及反應性T細胞活性，進而抑制調節(jié)性T細胞產(chǎn)生，誘導移植物免疫耐受的建立[16]。

3 NKT細胞及其在移植免疫中的雙重作用

3.1 NKT細胞概述 NKT細胞是介于天然免疫與適應性免疫間的銜接者，屬于免疫系統(tǒng)的關鍵調控細胞，近年來其在器官移植領域方面的研究日漸增多，已經(jīng)成為備受關注的免疫調節(jié)細胞[17，18]。NKT細胞是一類區(qū)別于T、B淋巴細胞及NK細胞的特殊細胞亞群，其具有NK細胞及T細胞的特性，共表達NK細胞受體及T細胞受體。常規(guī)CD8+T細胞抗原識別由經(jīng)典的MHCⅠ遞呈的肽類抗原，NK細胞則主要識別自身細胞表面缺乏或異常改變的MHCⅠ抗原的細胞，而NKT細胞則主要識別與MHCⅠ類似的由CD1d分子遞呈的特異性糖脂類抗原，具有明顯的CD1d限制性。此外，NKT細胞活化后可分泌穿孔素、顆粒酶及大量特異性細胞因子，如IL-2、IFN-γ等Th1類分子，IL-4、IL-10等Th2類分子，在移植免疫、先天性免疫及獲得性免疫中均具有重要的免疫調節(jié)作用[19]。

3.2 NKT細胞在移植免疫中的雙重作用

3.2.1 參與免疫排斥反應 NKT細胞屬于T淋巴細胞的特殊亞群，包括CD4+、CD4-CD8-及部分CD4-CD8+表型在胸腺內發(fā)育，且發(fā)育過程與T細胞極其相似。一些自身免疫疾病的發(fā)生、發(fā)展過程中伴有大量炎性細胞浸潤，尤其是在早期炎癥中，且浸潤細胞中NK細胞及NKT細胞占有相當大的比例[20]。在抗原α-半乳糖?；拾贝肌D1d及T細胞表面抗原三者刺激下，NKT細胞分泌大量炎性細胞因子，并間接作用于NK細胞、B細胞等誘導免疫應答，從而影響整個免疫網(wǎng)絡，導致受體產(chǎn)生移植物免疫排斥效應[21]。糖尿病小鼠或CD1d、NKT細胞缺失小鼠胰島移植物移至肝臟后，不給予免疫抑制劑，而給予低劑量雷帕霉素治療，肝內胰島移植手術移植成功；但與此同時，野生型小鼠肝內胰島移植手術移植失敗[22]。移植術后約4個月，CD1d、NKT細胞缺失小鼠肝內移植物可發(fā)揮正常的胰島功能。提示NKT細胞在小鼠肝胰島移植免疫排斥反應中具有重要作用。

3.2.2 參與免疫耐受反應 以往人們將NKT細胞與NK細胞歸為一類細胞，認為其與NK細胞、細胞毒T細胞在移植免疫中具有相似的免疫效應，可參與誘導、促進移植物免疫排斥反應的發(fā)生，并認為是移植物免疫排斥反應激活的主要效應細胞，但近年來研究[23，24]報道，NKT細胞在移植免疫領域中也具有調節(jié)免疫移植功能。在異基因骨髓移植后，骨髓中的CD4-CD8-NKT細胞可大量分泌IL-4，誘導機體Th2型細胞免疫應答，防止GVHD的發(fā)生，抑制免疫排斥反應，誘導免疫耐受[25]。對vα14 NKT細胞缺陷小鼠給予過繼性輸注vα14 NKT細胞，可導致移植物在受者體內長期存活，抑制免疫排斥反應，增強機體免疫耐受力；小鼠胰島移植術后，若移植效果良好，受者NKT細胞數(shù)量顯著增多，而對于NKT細胞缺陷小鼠進行胰島移植術后，會產(chǎn)生明顯的移植物免疫排斥反應；進一步研究結果顯示，若事先對NKT細胞缺陷小鼠進行NKT細胞基因轉染，然后再行胰島移植手術，則移植物可在受體內良好存活[26]。此外，正常小鼠及NKT細胞缺失小鼠移植同種異體角膜植片，在移植后12周左右，正常小鼠及NKT細胞缺失小鼠角膜植片的存活率分別為50%、0[27]。研究[28]報道，活化的NKT細胞免疫調節(jié)作用顯著，其可合成分泌大量細胞因子(IL-10、13、7、4等)，在移植免疫領域中具有重要的移植物免疫耐受效應；此外，NKT細胞還可通過轉化生長因子β在移植物長期存活過程中發(fā)揮重要的免疫調節(jié)作用[29]。NKT細胞對于腎移植患者具有重要的免疫調節(jié)作用，可有效抑制移植物免疫排斥反應，誘導移植物免疫耐受的建立，維持機體免疫平衡狀態(tài)[30]。以上結果均證實NKT細胞在器官移植機體中對于移植物免疫耐受的建立具有重要意義。

目前，移植術已廣泛應用于臨床，其受者日漸增多；但移植術的成功率以術后受者的存活率、存活時間等仍不理想，均需進一步提高。移植物免疫排斥效應一直都是影響器官移植術療效的關鍵因素，因此探究移植物免疫耐受與移植物免疫排斥反應的形成機制，并有效維持兩者平衡，構造穩(wěn)定的移植免疫系統(tǒng)對于移植術受體具有重要的臨床意義。NK細胞、NKT細胞在移植免疫領域中均具有重要的雙重作用，在移植物免疫排斥反應的抑制以及移植物免疫耐受的建立過程中均具有重要的意義，但有關NK細胞、NKT細胞在移植免疫中相關作用機制仍需進一步深入研究。