王學(xué)富 田志剛 (中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)免疫學(xué)研究所，合肥 230027)

NK 細(xì)胞由造血干細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，經(jīng)歷NK 前體細(xì)胞、不成熟NK 細(xì)胞等中間體后發(fā)育成熟。處于不同發(fā)育階段的NK 細(xì)胞具有特定的表型標(biāo)志和表面受體，接受多種細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同調(diào)控。NK 細(xì)胞抑制性受體與MHCⅠ分子特異性結(jié)合使NK 細(xì)胞獲得成熟功能。NK 細(xì)胞存在于骨髓、脾臟、外周血、肝臟、肺臟、蛻膜、淋巴結(jié)、胸腺、小腸及皮膚等組織器官中。不同組織中的NK 細(xì)胞其造血來(lái)源、發(fā)育途徑、表型功能都表現(xiàn)出組織特異性。NK 細(xì)胞亦被發(fā)現(xiàn)具有免疫記憶功能，可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生長(zhǎng)效的保護(hù)作用。NK 細(xì)胞的活化受其表面活化性受體和抑制性受體調(diào)控?；罨腘K 細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子和細(xì)胞殺傷等方式發(fā)揮抗病毒、抗腫瘤和免疫調(diào)控的作用。NK 細(xì)胞發(fā)育過(guò)程的本質(zhì)是其獲得功能成熟，對(duì)其發(fā)育過(guò)程的研究不僅增加NK細(xì)胞的基礎(chǔ)生物學(xué)知識(shí)，也會(huì)對(duì)基于NK 細(xì)胞的生物治療有極大的幫助。因此，本綜述將重點(diǎn)論述NK 細(xì)胞發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制，同時(shí)關(guān)注NK 細(xì)胞功能低下或缺陷與疾病的關(guān)系。

1 NK 細(xì)胞發(fā)育過(guò)程

NK 細(xì)胞的發(fā)育最早在胚胎肝臟中進(jìn)行，出生后轉(zhuǎn)移到骨髓，骨髓微環(huán)境為NK 細(xì)胞發(fā)育提供所需的種子和土壤(造血干細(xì)胞、細(xì)胞因子及馴化信號(hào))。雖然NK 細(xì)胞發(fā)育是連續(xù)的過(guò)程，但根據(jù)其特定表型和功能特征可以將其分為不同的發(fā)育階段:首先造血干細(xì)胞(Hematopoietic stem cells，HSC)分化為共同淋巴系前體(Common lymphoid precursors，CLP)，CLP 再分化為目前認(rèn)為的NK 細(xì)胞最早前體pre-pro NK(the earliest committed NK-cell precursors，Lin-c-kit-Flk2-CD27+CD244+IL-7Rα+CD122-)，pre-pro NK 上調(diào)CD122 的表達(dá)，發(fā)育為NKP(NK cell precursors，Lin-NK1.1-DX5-CD122+)，NKP 接受IL-15 的刺激信號(hào)發(fā)育為不成熟NK 細(xì)胞(immature NK cells，iNK，TRAIL+CD51+NK1.1+DX5-)，iNK 接受MHCⅠ分子所提供的馴化信號(hào)發(fā)育為成熟 NK 細(xì) 胞(mature NK cells，mNK，NK1.1+DX5+)［1］。從NKP 開(kāi)始，NK 細(xì)胞的發(fā)育過(guò)程還可細(xì)分為不同的發(fā)育階段［2］(圖1)。發(fā)育階段的細(xì)化有助于我們對(duì)NK 細(xì)胞整個(gè)發(fā)育過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解，更有助于對(duì)調(diào)控其發(fā)育的分子機(jī)制的研究。因此，除了對(duì)iNK 后的發(fā)育過(guò)程再細(xì)化外，還要對(duì)從HSC 開(kāi)始到iNK 的發(fā)育過(guò)程進(jìn)行分解。從HSC 開(kāi)始的單細(xì)胞追蹤則可能簡(jiǎn)化NK 細(xì)胞發(fā)育的研究，質(zhì)譜流式細(xì)胞儀和單細(xì)胞分析技術(shù)可以促成這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。另外，天然淋巴樣細(xì)胞(Innate lymphoid cells，ILC)的出現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)NK 細(xì)胞的身份和其前體精確身份的界定提出了新的挑戰(zhàn)，可能需要更多或更特異的標(biāo)記才能準(zhǔn)確定義傳統(tǒng)NK 細(xì)胞及其前體。最新的研究認(rèn)為CLP 之后出現(xiàn)共同天然淋巴樣細(xì)胞前體(Common ILC precursor，CILP)，其再發(fā)育為共同輔助樣天然淋巴樣細(xì)胞前體(Common helper-like ILC precursor，CHILP)和NKP［3］。那么，pre-pro NK 與CILP 之間的關(guān)系、ILC 的發(fā)育中間體及其與傳統(tǒng)NK 細(xì)胞發(fā)育中間體的關(guān)系則有待深入研究來(lái)確認(rèn)和區(qū)分。

2 NK 細(xì)胞馴化

NK 細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，其抑制性受體與特異性配體的相互作用使得NK 細(xì)胞獲得成熟功能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)自身耐受，此過(guò)程被稱(chēng)為NK 細(xì)胞馴化(Education)［4］?？茖W(xué)家們通過(guò)建立不同模型(Arming model、Disarming model、Rheostat model/Tuning model等)試圖來(lái)解釋其中的原理，但到目前為止其復(fù)雜的分子機(jī)制還未完全闡明，模型亦未得到統(tǒng)一。

2.1 MHCⅠ分子依賴(lài)的NK 細(xì)胞馴化 人抑制性KIRs 或小鼠抑制性Ly49 受體與經(jīng)典MHCⅠ分子的結(jié)合、人或小鼠CD94/NKG2A 與非經(jīng)典MHCⅠ(人HLA-E 和小鼠Qa-1b)的結(jié)合、小鼠Ly49A 與H2-M3的結(jié)合等均參與介導(dǎo)NK 細(xì)胞馴化［5］。抑制性受體胞內(nèi)段的ITIMs 磷酸化后會(huì)招募SHP-1 導(dǎo)致VAV1去磷酸化而阻斷活化性信號(hào)，還會(huì)誘導(dǎo)CBL-CRKC3G 復(fù)合物解離，解離的CBL 可持續(xù)抑制VAV1 磷酸化［6］。SHP-1 缺失導(dǎo)致NK 細(xì)胞無(wú)法獲得成熟功能［7］。抑制性受體通過(guò)阻斷胞內(nèi)的活化性信號(hào)來(lái)使NK 細(xì)胞獲得成熟功能，那么去除所有活化性信號(hào)后抑制性受體是否還會(huì)發(fā)揮該作用則有待深入研究。

圖1 NK細(xì)胞的發(fā)育Fig.1 NK cell development

2.2 MHCⅠ分子非依賴(lài)的NK 細(xì)胞馴化 除了MHCⅠ分子外，NK 細(xì)胞還表達(dá)包括PD-1、LAG3、TIGIT、NKR-P1B、CEACAM1、SIGLEC7 等其他多種抑制性受體［8］。與MHCⅠ分子相似，它們介導(dǎo)對(duì)成熟NK 細(xì)胞功能的抑制，但它們是否介導(dǎo)NK 細(xì)胞馴化目前還不清楚。另外，NK 細(xì)胞還表達(dá)NKp46、NKG2D 等多種活化性受體。過(guò)表達(dá)NKG2D 配體導(dǎo)致NK 細(xì)胞殺傷MHCⅠ分子缺陷細(xì)胞的能力減弱，活化性受體KIR2DS1 下調(diào)人NK 細(xì)胞的應(yīng)答功能［9，10］。在NK 細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中，胞內(nèi)活化性信號(hào)的強(qiáng)度決定其成熟后的功能，因此NK 細(xì)胞獲得成熟功能所需活化性信號(hào)的強(qiáng)度范圍需要進(jìn)行定量界定。在去除所有抑制性信號(hào)的條件下，活化信號(hào)是否還能實(shí)現(xiàn)NK 細(xì)胞的自身耐受有待深入研究。

3 NK 細(xì)胞的發(fā)育場(chǎng)所

成年機(jī)體NKP 主要產(chǎn)生于骨髓，但NKP 可以遷出骨髓進(jìn)入外周組織，同時(shí)外周組織存在特有NKP(可能是胚胎遺留)。對(duì)不同組織中NK 細(xì)胞表型和功能的分析已證實(shí)存在組織駐留NK 細(xì)胞［11］，其發(fā)育由NKP 和組織微環(huán)境共同決定。因此，除骨髓外的其他組織器官也可能成為NK 細(xì)胞發(fā)育場(chǎng)所。

3.1 骨髓 在成年機(jī)體中，骨髓是NK 細(xì)胞的主要發(fā)源地;NK 細(xì)胞在骨髓中發(fā)育成熟后會(huì)遷出骨髓，隨循環(huán)進(jìn)入外周組織中發(fā)揮作用，外周免疫組織中都存在來(lái)源于骨髓的NK 細(xì)胞，目前由骨髓發(fā)育而來(lái)的NK 細(xì)胞被稱(chēng)為傳統(tǒng)NK 細(xì)胞［12］。

3.2 胸腺 雖然無(wú)胸腺的個(gè)體有正常數(shù)量和功能的傳統(tǒng)NK 細(xì)胞，但缺失了GATA3 和IL-7 依賴(lài)的胸腺特有NK 細(xì)胞，這群細(xì)胞會(huì)遷移到腋窩和腹股溝等處的淋巴結(jié)中并保持其表型和功能［13］。其前體細(xì)胞在成年小鼠胸腺DN1 細(xì)胞中被發(fā)現(xiàn)［14］，但不排除有其他來(lái)源。因此，胸腺可以作為胸腺特有NK 細(xì)胞發(fā)育的場(chǎng)所，但對(duì)其特有NKP 及發(fā)育微環(huán)境還需詳細(xì)研究。

3.3 淋巴結(jié) 淋巴結(jié)中含有CD127+NK 細(xì)胞和CD127-傳統(tǒng)NK 細(xì)胞。雖然胸腺特有CD127+NK細(xì)胞會(huì)進(jìn)入淋巴結(jié)，但是無(wú)胸腺小鼠的淋巴結(jié)中仍然含有正常比例的CD127+NK 細(xì)胞，且淋巴結(jié)中存在可發(fā)育為CD127+NK 細(xì)胞的Sca-1hiNKP［15］。因此，淋巴結(jié)中含有胸腺非依賴(lài)的CD127+NK 細(xì)胞，淋巴結(jié)亦可能是NK 細(xì)胞發(fā)育的場(chǎng)所。

3.4 肝臟 胚胎肝臟是胚胎時(shí)期血液細(xì)胞發(fā)育的重要場(chǎng)所，含有NKP、iNK、mNK 等不同發(fā)育階段的NK 細(xì)胞。成年肝臟含有兩群差異明顯的NK 細(xì)胞，即CD49a+DX5-NK 細(xì)胞和CD49a-DX5+NK 細(xì)胞。表型分析和聯(lián)體小鼠實(shí)驗(yàn)顯示CD49a+DX5-NK 細(xì)胞是肝臟駐留NK 細(xì)胞，不遷出肝臟，具有不成熟NK 細(xì)胞的表型和產(chǎn)生記憶性NK 細(xì)胞的功能;D49a-DX5+NK 細(xì)胞為傳統(tǒng)NK 細(xì)胞，由外周遷入肝臟，具有成熟NK 細(xì)胞的表型［16］。肝臟駐留NK 細(xì)胞由肝臟造血前體細(xì)胞在肝臟中發(fā)育而來(lái)，依賴(lài)IL-15 和T-bet 而不依賴(lài)E4BP4，可分泌IFNγ［17］。皮膚組織NK 細(xì)胞與肝臟駐留NK 細(xì)胞十分相似，半抗原誘導(dǎo)的記憶性NK 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示兩者存在緊密聯(lián)系，兩者是否同宗同源還需詳細(xì)分析。胚胎肝臟是胚胎期NK 細(xì)胞發(fā)育的主要場(chǎng)所，但目前尚不清楚成年肝臟是否仍能支持肝臟駐留NK 細(xì)胞的發(fā)育。

3.5 蛻膜 在妊娠期子宮蛻膜中含有大量的CD49a+DX5-NK 細(xì)胞，其表型功能與肝臟駐留NK細(xì)胞相似，但其發(fā)育不依賴(lài)T-bet［17］。組學(xué)分析顯示人的蛻膜NK 細(xì)胞(CD56brightCD16-T-bet-)與外周NK 細(xì)胞(CD56dimCD16+T-bet+)在細(xì)胞因子受體、趨化因子受體、轉(zhuǎn)錄因子等方面存在著顯著的差異［18］。蛻膜微環(huán)境中含有多種組織特異性的細(xì)胞和分子，可為NK 細(xì)胞提供發(fā)育微環(huán)境，成為蛻膜駐留NK 細(xì)胞潛在的發(fā)育場(chǎng)所。

3.6 黏膜 呼吸道、胃腸道、皮膚等黏膜組織中都存在著NK 細(xì)胞，但不同部位的黏膜組織中其N(xiāo)K細(xì)胞的表型和功能存在顯著的差異［19］，這與黏膜組織的局部微環(huán)境密切相關(guān)，目前對(duì)黏膜組織中NK細(xì)胞的來(lái)源及其與黏膜微環(huán)境的關(guān)系知之甚少。

4 NK 細(xì)胞發(fā)育所需的細(xì)胞因子

細(xì)胞因子作為外在因子在NK 細(xì)胞發(fā)育調(diào)控上發(fā)揮重要作用。NK 細(xì)胞體外發(fā)育可簡(jiǎn)化為兩個(gè)時(shí)相，首先IL-7、SCF 和FLT3L 作用于HSC 促使其向NKP 發(fā)育，表達(dá)CD122;接著IL-15 作用于NKP 促使其發(fā)育為mNK(表1)。NK 細(xì)胞的體內(nèi)發(fā)育則受到更多細(xì)胞因子的調(diào)控，組織特異性分子也參與其中。

4.1 Flt3-L Flt3-L 由骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌，F(xiàn)lt3-L 能誘導(dǎo)出對(duì)IL-15 應(yīng)答的前體細(xì)胞，且此前體細(xì)胞更易發(fā)育為NK 細(xì)胞［20］。Flt3-L 還可刺激DC 產(chǎn)生IL-15 促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育［21］。體內(nèi)的Flt3-L 可能通過(guò)以上兩條途徑協(xié)同促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育。外源給予的Flt3-L 會(huì)增加NK 細(xì)胞的數(shù)量，是NK 細(xì)胞體外誘導(dǎo)體系中的必需成分。

4.2 SCF SCF 由骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌，其缺陷導(dǎo)致骨髓和脾臟中的NK 細(xì)胞顯著減少，SCF 為NKP 擴(kuò)增提供必需的信號(hào)，也為c-kit+NK 細(xì)胞提供存活信號(hào)［22］。因此，SCF 是NK 細(xì)胞發(fā)育所必需的。

4.3 IL-7 IL-7 是由骨髓基質(zhì)細(xì)胞分泌，NKP 和iNK 上高表達(dá)IL-7Rα，IL-7 可促進(jìn)NK 細(xì)胞體外發(fā)育;IL-7 與IL-15 功能上有冗余，IL-7 缺陷小鼠體內(nèi)骨髓NK 細(xì)胞可正常發(fā)育，但缺失胸腺特有NK 細(xì)胞［23，24］。IL-7 對(duì)胸腺特有CD127+NK 細(xì)胞發(fā)育的作用是IL-15 替代不了的。

4.4 IL-15 γc 鏈由IL-2、IL-4、IL-7、IL-9、IL-15、IL-21 共用，但I(xiàn)L-2、IL-4、IL-7、IL-21 缺陷不影響NK 細(xì)胞正常發(fā)育，只有IL-15 缺失會(huì)導(dǎo)致NK 細(xì)胞發(fā)育缺陷，且IL-15 受體或其胞內(nèi)信號(hào)通路的缺陷也會(huì)導(dǎo)致NK 細(xì)胞發(fā)育受阻［25］。γc 細(xì)胞因子家族中的IL-15 對(duì)NK 細(xì)胞發(fā)育分化極為重要，IL-9 對(duì)NK 細(xì)胞發(fā)育的影響還未知。

4.5 LT LTα 缺陷導(dǎo)致NK 細(xì)胞發(fā)育受損，外源給予IL-15 可以彌補(bǔ)LTα 缺陷導(dǎo)致的NK 細(xì)胞發(fā)育受阻［26］。LT 與LTβR 相互作用是NK 細(xì)胞獲得Ly49所必需，外源給予IL-15 也可恢復(fù)LT-/-NK 細(xì)胞上Ly49 的表達(dá)［27］。LT 對(duì)NK 細(xì)胞發(fā)育的促進(jìn)依賴(lài)IL-15。

4.6 TGF-β 在個(gè)體發(fā)生過(guò)程中，NK 細(xì)胞上TGFβ 受體缺失會(huì)增加體內(nèi)成熟NK 細(xì)胞，TGF-β 可以通過(guò)下調(diào)T-bet 和GATA3 來(lái)抑制NK 細(xì)胞發(fā)育成熟［28］。TGF-β 會(huì)抑制NK 細(xì)胞功能，也會(huì)阻抑NK細(xì)胞發(fā)育，維持其不成熟狀態(tài)。

4.7 IFN-Ⅰ IFNAR 缺失對(duì)NK 細(xì)胞數(shù)量無(wú)影響，但會(huì)導(dǎo)致骨髓NK 細(xì)胞發(fā)育發(fā)生改變:pre-pro NK和iNK 減少，mNK 中CD27+CD11b+NK 細(xì)胞增加，CD27-CD11b+NK 細(xì)胞減少［29］。已成熟NK 細(xì)胞特異性缺失IFNAR1 對(duì)其成熟表型無(wú)影響［30］。IFN-Ⅰ調(diào)控NK 細(xì)胞發(fā)育的早期階段。

表1 傳統(tǒng)NK 細(xì)胞發(fā)育所需的轉(zhuǎn)錄因子和細(xì)胞因子Tab.1 Transcription factors and cytokines for conventional NK cell development

5 NK 細(xì)胞發(fā)育所需的轉(zhuǎn)錄因子

轉(zhuǎn)錄因子作為內(nèi)在因子控制著造血干細(xì)胞向特定譜系的發(fā)育分化。特異性決定NK 細(xì)胞譜系形成的轉(zhuǎn)錄因子和調(diào)控NK 細(xì)胞發(fā)育成熟的轉(zhuǎn)錄因子相繼被發(fā)現(xiàn)(表1 和表2)，這些轉(zhuǎn)錄因子之間存在著調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，共同決定NK 細(xì)胞的命運(yùn)和發(fā)育過(guò)程。

5.1 PU.1 PU.1 屬于ETS 轉(zhuǎn)錄因子家族，其缺失會(huì)導(dǎo)致CD127 和CD135 缺陷;在嵌合小鼠中PU.1缺失導(dǎo)致NKP 和mNK 均減少［31，32］。在pre-pro NK中PU.1 的表達(dá)下調(diào)，PU.1 可能通過(guò)調(diào)控pre-pro NK 細(xì)胞的形成來(lái)影響NK 細(xì)胞的發(fā)育分化。

5.2 Ikaros Ikaros 屬于鋅指結(jié)構(gòu)Ikaros 轉(zhuǎn)錄因子家族，其缺失會(huì)下調(diào)CD135 和CD122 的表達(dá)，導(dǎo)致NKP 和NK 細(xì)胞缺陷［33］，Ikaros 對(duì)NKP 的產(chǎn)生極為重要。

5.3 ETS-1 ETS-1 屬于ETS 轉(zhuǎn)錄因子家族，ETS-1缺失導(dǎo)致pre-pro-NK、pre-NKPs、NKPs、iNK、mNK 均減少;ETS-1 可以調(diào)控NK 細(xì)胞發(fā)育早期相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子、受體和信號(hào)分子的表達(dá)［34，35］。ETS-1 也是調(diào)控NK 細(xì)胞早期發(fā)育。

5.4 E4BP4 E4BP4 屬于哺乳類(lèi)堿性亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄因子家族。早期的研究發(fā)現(xiàn):E4BP4 的水平隨著NK 細(xì)胞成熟逐漸升高;E4BP4 缺陷導(dǎo)致iNK 大幅減少、mNK 缺失;E4BP4 作用于IL-15 信號(hào)下游，且依賴(lài)于下游的ID2 發(fā)揮作用［36］。深入研究發(fā)現(xiàn)E4BP4 對(duì)從CLP 到NKP 的發(fā)育同樣至關(guān)重要:LMPP 和CLP 中就有E4BP4 表達(dá);E4BP4 缺陷對(duì)LMPP 和CLP 無(wú)影響，但導(dǎo)致pre-NKP 和NKP 大幅減少;E4BP4 直接調(diào)控Eomes 和ID2 的表達(dá)，早于IL-15 對(duì)NK 細(xì)胞發(fā)揮作用［37］。因此，E4BP4 對(duì)NK細(xì)胞譜系決定和早期發(fā)育極為重要，理論上可以根據(jù)E4BP4 分子找出NK 細(xì)胞的最早前體。近期的研究發(fā)現(xiàn)E4BP4 缺陷后肝臟駐留NK 仍存在［38］，說(shuō)明E4BP4 不決定肝臟駐留NK 細(xì)胞的譜系形成。綜上所述，E4BP4 是骨髓NK 細(xì)胞譜系形成的決定因子。

5.5 TOX TOX 屬于HMG 轉(zhuǎn)錄因子家族，其在NKP中低表達(dá)而在iNK和mNK中高表達(dá)，TOX缺失小鼠中NKP 無(wú)變化但iNK 和mNK 減少，恢復(fù)TOX 表達(dá)可恢復(fù)NK 細(xì)胞的正常發(fā)育［39］。TOX 也可以通過(guò)誘導(dǎo)T-bet 表達(dá)促進(jìn)人NK 細(xì)胞的發(fā)育和成熟［40］。因此，TOX 通過(guò)調(diào)控促進(jìn)iNK 和mNK 形成調(diào)控NK 細(xì)胞發(fā)育。

表2 決定組織駐留NK 細(xì)胞形成的轉(zhuǎn)錄因子Tab.2 Transcription factors for tissue-resident NK cell formation

5.6 T-bet T-bet 屬于轉(zhuǎn)錄因子T-box 家族，其缺失導(dǎo)致小鼠外周總NK 細(xì)胞和成熟NK 細(xì)胞顯著減少，且導(dǎo)致NK 細(xì)胞分泌細(xì)胞因子的能力和細(xì)胞毒作用減弱［41］。肝臟中的Eomes-TRAIL+DX5-NK細(xì)胞是穩(wěn)定的細(xì)胞亞群，不是骨髓來(lái)源的iNK，也不是Eomes+NK 細(xì)胞的前體，其發(fā)育持依賴(lài)T-bet［42］。因此，T-bet 可能對(duì)維持NK 細(xì)胞不成熟狀態(tài)和肝臟特有NK 細(xì)胞的發(fā)育至關(guān)重要。

5.7 ID2 ID2 屬于ID 轉(zhuǎn)錄抑制子家族成員，拮抗E 蛋白活性作用。ID2 缺失不會(huì)減少NKP 與iNK，但大幅減少mNK，且剩余mNK 與胸腺NK 細(xì)胞相似;再缺失E 蛋白可以恢復(fù)ID2 缺陷的骨髓NK 細(xì)胞發(fā)育，但骨髓NK 細(xì)胞無(wú)法遷移到外周［43，44］。ID2雖然不決定NK 細(xì)胞譜系形成，但對(duì)mNK 形成和遷移極為重要。

5.8 Eomes Eomes 也屬于T-box 轉(zhuǎn)錄因子家族，可誘導(dǎo)CD122 高表達(dá)，其突變會(huì)導(dǎo)致IL-15 依賴(lài)的細(xì)胞發(fā)育受阻;Eomes 缺陷小鼠缺乏成熟NK 細(xì)胞;Eomes 和T-bet 之間存在相互拮抗，T-bet 調(diào)控肝臟特有NK 細(xì)胞發(fā)育而Eomes 調(diào)控骨髓NK 細(xì)胞發(fā)育［42，45］。因此，Eomes 對(duì)促進(jìn)和維持骨髓NK 細(xì)胞發(fā)育成熟至關(guān)重要。

5.9 Blimp-1 Blimp-1 是屬于轉(zhuǎn)錄抑制因子，在小鼠NK 細(xì)胞成熟過(guò)程中逐漸上調(diào);NK 細(xì)胞中Blimp-1 的表達(dá)受T-bet 的調(diào)控，IL-15 等細(xì)胞因子可誘導(dǎo)其表達(dá);Blimp-1 缺失會(huì)抑制NK 細(xì)胞終末成熟［46］。因此，Blimp-1 促進(jìn)小鼠NK 細(xì)胞的終末成熟。

5.10 GATA-3 GATA-3 是GATA 轉(zhuǎn)錄因子家族成員，其缺失對(duì)NK 細(xì)胞的數(shù)量無(wú)影響，但抑制NK 細(xì)胞成熟和產(chǎn)生細(xì)胞因子，還抑制骨髓NK 細(xì)胞進(jìn)入肝臟［47］。GATA3 也是胸腺特有CD127+NK 細(xì)胞發(fā)育所必需的［13］。因此，GATA3 對(duì)骨髓NK 細(xì)胞的成熟和胸腺NK 細(xì)胞的發(fā)育分化起到調(diào)控作用。

5.11 Aiolos Aiolos 屬于Ikaros 轉(zhuǎn)錄因子家族成員，在pre-pro-NK 中就開(kāi)始表達(dá)，NK 細(xì)胞發(fā)育中表達(dá)持續(xù)升高;Aiolos 缺陷導(dǎo)致mNK 減少［48］。因此，Aiolos 促進(jìn)NK 細(xì)胞終末成熟。

6 NK 細(xì)胞發(fā)育中的表觀遺傳學(xué)調(diào)控

非編碼RNA、組蛋白修飾等表觀遺傳調(diào)控被發(fā)現(xiàn)參與NK 細(xì)胞的發(fā)育分化。隨著介導(dǎo)表觀遺傳調(diào)控的分子增多，需要進(jìn)行系統(tǒng)研究以確定調(diào)控NK細(xì)胞發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控分子及其調(diào)控機(jī)制。

6.1 Global miRNA Dicer 或Dgcr8 缺失會(huì)大幅減少NK 細(xì)胞中的miRNA 水平，且缺陷小鼠外周組織中總NK 細(xì)胞和mNK 減少［49］。缺失核糖核酸外切酶Eri1 會(huì)導(dǎo)致NK 細(xì)胞中miRNA 大幅增加，反而會(huì)抑制NK 細(xì)胞的發(fā)育成熟［50］。miRNA 對(duì)NK 細(xì)胞的發(fā)育成熟起到重要的調(diào)控作用，但需要確定具體miRNA 分子的作用結(jié)果和作用機(jī)制。

6.2 miR-150 miR-150 隨NK 細(xì)胞成熟表達(dá)上調(diào)，其缺陷會(huì)減少NK 細(xì)胞并抑制其成熟，過(guò)表達(dá)miR-150 會(huì)增加NK 細(xì)胞并促進(jìn)其成熟;c-myb 與miR-150 兩者成負(fù)相關(guān)關(guān)系，c-myb 半基因敲除與miR-150 過(guò)表達(dá)有相似的NK 細(xì)胞特征，即NK 細(xì)胞增多且成熟NK 細(xì)胞增加［51］。因此，miR-150 可通過(guò)靶向調(diào)控c-myb 促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育成熟。

6.3 miR-155 miR-155 缺陷小鼠體內(nèi)成熟NK 細(xì)胞增加［52］。miR-155 轉(zhuǎn)基因小鼠體內(nèi)不成熟NK 細(xì)胞增加而成熟NK 細(xì)胞減少，miR-155 靶向抑制SHIP-1，而SHIP-1 缺失會(huì)抑制NK 細(xì)胞成熟［53，54］。miR-155 可通過(guò)下調(diào)SHIP-1 阻抑NK 細(xì)胞成熟。

6.4 miR-181 miR-181 隨人NK 細(xì)胞發(fā)育其表達(dá)上調(diào);敲低miR-181 會(huì)抑制NK 細(xì)胞發(fā)育，過(guò)表達(dá)miR-181 會(huì)促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育;miR-181 與NLK 呈負(fù)相關(guān)，miR-181 會(huì)下調(diào)NK 細(xì)胞中的NLK 從而增強(qiáng)NOTCH 信號(hào)促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育［55］。因此，miR-181 促進(jìn)人NK 細(xì)胞發(fā)育成熟。

6.5 miR-583 miR-583 隨人NK 細(xì)胞發(fā)育水平降低;過(guò)表達(dá)miR-583 會(huì)抑制NK 細(xì)胞發(fā)育;miR-583會(huì)下調(diào)NK 細(xì)胞上IL-2Rγ 的表達(dá)從而抑制IL-15 的信號(hào)傳遞［56］。因此，miR-583 抑制人NK 細(xì)胞發(fā)育成熟。

6.6 MCM4 MCM4 是具有DNA 解旋酶活性復(fù)合物的組分之一。MCM4 突變病人外周血中的CD56brightNK 細(xì)胞比例正常，但其擴(kuò)增能力減弱，自發(fā)凋亡增加;病人體內(nèi)沒(méi)有成熟的CD56dimNK 細(xì)胞，NK 細(xì)胞總量大幅減 少，極易被病毒感染［57，58］。MCM4 突變導(dǎo)致NK 細(xì)胞的發(fā)育阻滯在CD56bright階段，無(wú)法向終末成熟期發(fā)育。

6.7 MYSM1 MYSM1 可以招募E4BP4 與ID2 的基因座結(jié)合以誘導(dǎo)ID2 的轉(zhuǎn)錄;MYSM1 缺陷導(dǎo)致ID2 的轉(zhuǎn)錄水平降低，抑制NK 細(xì)胞成熟，過(guò)表達(dá)MYSM1 則會(huì)促進(jìn)NK 細(xì)胞成熟［59］。因此，MYSM1介導(dǎo)的表觀遺傳學(xué)改變可能使染色質(zhì)處于活化狀態(tài)從而促進(jìn)NK 細(xì)胞發(fā)育成熟。

7 NK 細(xì)胞功能低下或缺陷相關(guān)疾病

NK 細(xì)胞可以通過(guò)分泌細(xì)胞因子和細(xì)胞毒作用發(fā)揮抵抗病原體感染和清除腫瘤細(xì)胞等功能。遺傳性免疫缺陷、HIV 感染、免疫抑制藥等都會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)NK 細(xì)胞功能缺陷或低下。NK 細(xì)胞功能缺陷或低下的患者易發(fā)感染和易生腫瘤。對(duì)于NK 細(xì)胞功能缺陷目前沒(méi)有特異性的治療方法，活化性抗體、細(xì)胞因子等可改善NK 細(xì)胞功能低下。

7.1 NK 細(xì)胞與感染 NK 細(xì)胞功能低下或缺陷的個(gè)體都極易感染皰疹病毒、EB 病毒、金黃色葡萄球菌、結(jié)核分枝桿菌、白色念珠菌、隱球菌等多種病原體，而且對(duì)癥治療的效果也顯著低于NK 細(xì)胞功能正常者［60］。病原體感染機(jī)體后可通過(guò)多種途徑活化NK 細(xì)胞發(fā)揮抗感染作用，但同時(shí)病原體也發(fā)展出多種策略誘導(dǎo)NK 細(xì)胞功能低下來(lái)逃逸NK 細(xì)胞介導(dǎo)的清除［61，62］:HCMV 下調(diào)NKG2D 的配體阻止NK 細(xì)胞活化;HCV 的包膜蛋白2 與NK 細(xì)胞上CD81 結(jié)合抑制NK 細(xì)胞功能;HBV 慢性感染誘導(dǎo)TGF-β 和IL-10 降低NK 細(xì)胞功能;在HIV 病人中NKp30 表達(dá)受損導(dǎo)致NK 細(xì)胞抗真菌能力下降;尿道致病性大腸埃希菌利用溶血素A 殺傷NK 細(xì)胞。因此，無(wú)論是先天的還是后天的NK 細(xì)胞功能低下都會(huì)增加機(jī)體感染病原體的風(fēng)險(xiǎn)。

7.2 NK 細(xì)胞與腫瘤 NK 細(xì)胞對(duì)腫瘤有免疫監(jiān)視的作用，NK 細(xì)胞功能低下或缺陷會(huì)提高腫瘤的發(fā)生率和轉(zhuǎn)移率［63］。臨床研究也表明人外周血中NK細(xì)胞功能低下與腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高密切相關(guān)［64］。因此，NK 細(xì)胞功能的低下或缺失會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移。腫瘤細(xì)胞通過(guò)免疫編輯抑制NK 細(xì)胞功能，發(fā)生免疫逃逸。針對(duì)NK 細(xì)胞功能的調(diào)控，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了多種方案來(lái)增強(qiáng)NK 細(xì)胞腫瘤監(jiān)視和腫瘤清除的功能［65］:體外經(jīng)細(xì)胞因子活化的NK 細(xì)胞輸入體內(nèi)可抑制腫瘤生長(zhǎng);同種異體NK 細(xì)胞(供者KIR 與受者M(jìn)HCⅠ分子的錯(cuò)配)在治療白血病時(shí)表現(xiàn)出良好效果;阻斷KIR2D 和HLA-C 結(jié)合的抗體可有效活化NK 細(xì)胞殺傷白血病細(xì)胞;NK 細(xì)胞與放療或化療的聯(lián)合使用在治療血液瘤和實(shí)體腫瘤方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì);將活化NK 細(xì)胞的IL-12 與治療性抗體聯(lián)合使用有效提高抗體療效。另外，科學(xué)家們通過(guò)基因組測(cè)序和遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致NK 細(xì)胞的功能低下或缺陷的新基因;通過(guò)表面受體和信號(hào)通路研究發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致NK 細(xì)胞的功能低下或缺陷的新機(jī)制;通過(guò)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了改善NK 細(xì)胞的功能低下的新治療方案。因此，基于NK 細(xì)胞重要的抗腫瘤作用，會(huì)有越來(lái)越多的方法被用來(lái)增強(qiáng)NK 細(xì)胞功能以治療腫瘤。

8 總結(jié)

NK 細(xì)胞發(fā)育分化的調(diào)控機(jī)制已得到了廣泛的研究，在本綜述中我們討論了調(diào)控NK 細(xì)胞發(fā)育分化的外在因子和內(nèi)在因子，但外在因子之間、外在因子與內(nèi)在因子之間、內(nèi)在因子之間多層次和多維度的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)還有待深入分析。NK 細(xì)胞具有功能多樣性，此特性與組織微環(huán)境密切相關(guān)，但目前無(wú)法確定NK 細(xì)胞的功能多樣性是成熟細(xì)胞進(jìn)入組織中極化成不同的功能狀態(tài)(后天誘導(dǎo))還是NK 細(xì)胞在組織局部發(fā)育后穩(wěn)定的功能特征(先天形成)。因此，準(zhǔn)確且全面地解析組織駐留NK 細(xì)胞發(fā)育調(diào)控的分子機(jī)制也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。利用單細(xì)胞分析技術(shù)、生物動(dòng)態(tài)光學(xué)成像技術(shù)、細(xì)胞捕獲技術(shù)、細(xì)胞組織特異性敲除技術(shù)、大數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)等新技術(shù)和新思維將會(huì)有力推動(dòng)NK 細(xì)胞發(fā)育調(diào)控的新分子和新途徑的發(fā)現(xiàn)，推動(dòng)基于NK 細(xì)胞的生物治療的發(fā)展。

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