综述：超越癌症领域的自然杀伤细胞免疫疗法

《Cell Investigation》：Natural killer cell immunotherapies beyond cancer

　　NK细胞在非恶性疾病中发挥双重作用，既参与自身免疫疾病（如SLE、SSc）和移植排斥，也介导组织修复与免疫耐受。研究聚焦于CAR-NK疗法在SLE、造血干细胞移植中的应用，以及NK细胞在神经退行性疾病、病毒感染（HIV、CMV、COVID-19）、细胞衰老和妊娠调控中的作用机制。摘要分隔符：

　　NK细胞作为先天性淋巴细胞，具有独特的免疫监视和调节功能，在非恶性疾病的发病机制和治疗策略中发挥着重要作用。尽管NK细胞传统上被认为是抗病毒和抗肿瘤免疫反应的关键参与者，但近年来的研究逐渐揭示了它们在多种非癌症相关疾病中的广泛影响，包括自身免疫性疾病、器官移植、神经退行性疾病、慢性感染、细胞衰老以及妊娠相关并发症。这些发现为NK细胞在免疫治疗中的应用提供了新的视角，表明其不仅具有病理驱动的潜力，还可能成为干预工具。本文将探讨NK细胞在这些非恶性疾病中的角色，并分析其作为治疗靶点的前景。

### NK细胞的基本功能

NK细胞是一类具有先天性细胞毒性能力的异质性淋巴细胞群体。它们在免疫监视中起着至关重要的作用，通过识别和消除应激细胞，如病毒感染细胞和肿瘤细胞，参与对抗感染和癌症。在人类中，NK细胞主要分为两种亚型：CD56^brightCD16^? NK细胞，这些细胞主要存在于次级淋巴组织中，具有强大的细胞因子产生能力，如干扰素（IFN）-γ、肿瘤坏死因子（TNF）-α和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）；以及CD56^dimCD16⁺ NK细胞，这些细胞主要分布在外周血中，表现出较强的细胞毒性。此外，适应性NK细胞，以CD57和NKG2C的表达为特征，已在人类巨细胞病毒（HCMV）感染后被发现。这些细胞具有先天性和适应性免疫的双重特性，包括对病原体的类似记忆反应。与T细胞不同，NK细胞的激活是由激活和抑制性受体的信号平衡所调控的，而非依赖于T细胞受体（TCR）和主要组织相容性复合体（MHC）分子的抗原识别。

NK细胞的效应功能包括通过释放穿孔素和颗粒酶诱导靶细胞凋亡，或者通过结合死亡受体如肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL）和Fas配体。此外，激活的NK细胞还会分泌多种效应细胞因子和趋化因子，如IFN-γ、TNF-α、GM-CSF、MIP-1α、MIP-1β、XCL1、CCL5等，这些分子有助于协调更广泛的免疫反应。NK细胞的激活还受到Toll样受体（TLR）信号和IL-12/IL-15/IL-18细胞因子三联体的影响，这些信号可以诱导增强的IFN-γ反应和记忆样状态。

### 自身免疫性疾病中的NK细胞作用

自身免疫性疾病是一类由免疫系统错误攻击自身组织引起的疾病，其中包括系统性红斑狼疮（SLE）、自身免疫性肾小球肾炎、系统性硬化症（SSc）等。NK细胞在这些疾病中的作用已被广泛研究，并显示出其在疾病进展和治疗中的重要性。

在SLE中，NK细胞的数量和功能通常受到抑制，这可能导致自身反应性淋巴细胞逃避清除，从而加剧疾病进程。临床研究发现，SLE患者体内NK细胞的总数和表达穿孔素和颗粒酶的NK细胞显著减少，且NK细胞频率的降低与疾病活动度的升高相关。在动物模型中，NK细胞的缺失会加速疾病发展，而NK细胞的移植则能延迟自身免疫的发生。基于这些发现，研究者正在探索以NK细胞为基础的治疗方法，包括使用CD19靶向的CAR-NK细胞，这些细胞能够靶向B细胞，从而减轻狼疮症状。目前，多项临床试验正在评估NK细胞在SLE治疗中的应用，如NKX019和KN5501等CAR-NK细胞疗法，这些疗法在某些情况下已经显示出良好的耐受性和一定的疗效。

在自身免疫性肾小球肾炎中，NK细胞的激活与抗中性粒细胞胞浆抗体（ANCA）相关的血管炎和抗肾小球基底膜肾炎（anti-GBM GN）有关。这些疾病中，NK细胞通过“缺失自身”机制或抗体依赖性细胞介导的细胞毒性（ADCC）识别并攻击移植器官，导致慢性血管损伤。例如，在anti-GBM疾病中，NK细胞能够通过ADCC清除浆细胞，从而减少自身抗体的产生。然而，NK细胞在这些疾病中的内源性作用可能更为复杂，如在Goodpasture综合征中，NK细胞和其他I型先天性淋巴细胞（ILC1s）会浸润炎症部位，分泌IFN-γ和TNF-α，加剧组织损伤。因此，在治疗这类疾病时，需要谨慎考虑NK细胞的作用，以避免过度激活。

在系统性硬化症（SSc）中，NK细胞的功能异常与组织纤维化有关。研究发现，SSc患者的NK细胞表现出较低的细胞毒性，这可能影响其清除激活的成纤维细胞或免疫细胞的能力。另一方面，某些数据表明，激活的CD16⁺ NK细胞在受影响的肺组织中富集，可能参与间质性肺病的组织损伤。因此，将NK细胞的细胞毒性潜力重新定向到免疫驱动因素（如B细胞）可能有助于改善SSc患者的预后。

### 器官移植中的NK细胞作用

NK细胞在器官移植中的作用具有双重性，既可以促进移植物的耐受，也可以引发移植物的排斥反应。这种作用取决于多种因素，如供体-受体的组织相容性、免疫抑制方案以及NK细胞在移植微环境中的活动。

在肾移植中，NK细胞通过“缺失自身”识别和ADCC机制参与抗体介导的排斥反应（AMR）。当供体内皮细胞缺乏供体HLA-I与受体抑制性KIR的匹配时，NK细胞会被激活，导致血管损伤和慢性排斥。此外，NK细胞的激活还与FcgRIIIa的表达和其对IgG1和IgG3的结合能力有关。例如，FCGR3A-VV基因型在心脏和肺移植患者中与慢性排斥风险增加相关。在肝移植中，NK细胞表现出组织保护性和耐受性特征，如通过清除浸润的受体T细胞和限制纤维化来促进移植物接受。肝移植患者中约有20%实现了操作性耐受，能够停止使用免疫抑制剂。这些患者的NK细胞和γδ T细胞表现出特定的耐受相关免疫特征，提示NK细胞在肝移植中的重要性。

在心脏移植中，NK细胞的激活与供体特异性抗体（DSAs）的结合有关，导致血管损伤。CD16的表达增强与NK细胞介导的慢性心脏移植物血管病（CAV）有关，而NKG2D介导的NK细胞激活对于疾病发展是必要的。在肺移植中，NK细胞通过NKG2D通路参与缺血-再灌注损伤，并且可能通过ADCC机制参与抗体介导的排斥反应。因此，在肺移植中，需要精确调控NK细胞的活性，以平衡免疫保护和移植物耐受。

### 神经退行性疾病中的NK细胞作用

NK细胞在神经退行性疾病如帕金森病（PD）、阿尔茨海默病（AD）和多发性硬化症（MS）中也显示出重要作用。在PD中，NK细胞的数量和活性与疾病严重程度相关，尤其是在外周血中，NK细胞表现出更高的细胞毒性。此外，NK细胞能够通过内吞作用清除α-突触核蛋白（α-syn）聚集，这在小鼠模型中已被证实。在AD中，NK细胞可以浸润中枢神经系统（CNS）并在脑实质中被激活，但AD患者外周血中的NK细胞频率和细胞毒性均降低，这可能与组织特异性改变有关。研究还表明，NK细胞的某些亚型，如RAC1⁺ NK细胞，可能具有神经保护作用，有助于调节AD的病理过程。

在MS中，NK细胞的功能障碍与疾病进展密切相关。研究发现，MS患者的CD56^bright NK细胞的免疫调节功能受损，这可能影响其对自身反应性T细胞的调控。在小鼠模型中，NK细胞的富集能够显著改善疾病，而NK细胞向CNS的迁移被阻断则会加重疾病严重程度。NK细胞通过与微胶质细胞的直接相互作用，抑制自身反应性Th17细胞的活性，从而限制局部神经炎症和脱髓鞘。此外，NKG2A与Qa-1的相互作用可能限制NK细胞对自身反应性T细胞的细胞毒性，从而影响疾病进程。

### 病毒感染中的NK细胞作用

NK细胞在抗病毒免疫中发挥着关键作用，尤其是在人类免疫缺陷病毒（HIV）、巨细胞病毒（CMV）和肝炎病毒（如HBV和HCV）感染中。在HIV感染中，NK细胞通过ADCC机制清除被感染的CD4⁺ T细胞，而某些CAR-NK细胞疗法可能用于清除HIV潜伏库。在CMV感染中，适应性NK细胞，如NKG2C⁺CD57⁺，表现出增强的细胞毒性，这可能与病毒控制有关。此外，NK细胞在移植后能够有效控制CMV再激活，这在某些临床试验中已被验证。

在HBV感染中，NK细胞的功能受到抑制，表现出耗竭表型，如NKG2D表达下调和抑制性检查点受体（如TIGIT、NKG2A、TIM-3和Siglec-9）的上调。这种功能障碍可能影响抗病毒治疗的效果。为了恢复NK细胞的活性，研究者正在探索靶向检查点受体（如NKG2A）的策略，以及通过IL-21和TIGIT阻断来增强NK细胞的细胞毒性和细胞因子分泌。在HCV感染中，NK细胞的耗竭同样显著，其功能受损可能影响抗病毒治疗的疗效。因此，针对NK细胞的检查点阻断可能成为HCV治疗的潜在策略。

### 细胞衰老中的NK细胞作用

细胞衰老是多种慢性疾病发展的重要因素，如阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、骨关节炎、2型糖尿病、慢性阻塞性肺病和癌症。NK细胞不仅能够通过粒细胞释放途径诱导衰老细胞的凋亡，还可能作为工程化免疫治疗的平台，用于清除衰老细胞。衰老细胞通常表现出衰老相关分泌表型（SASP），并积累在体内，导致慢性炎症和组织退化。研究发现，NK细胞能够通过识别衰老细胞上调的应激诱导配体（如MICA、ULBP2和CD155）来清除这些细胞，从而减少炎症并改善组织功能。

近年来，CAR-NK细胞疗法在抗衰老方面也显示出潜力。例如，靶向uPAR的CAR-T细胞在小鼠模型中显著改善了与衰老相关的肺部癌症和肝纤维化。同时，CAR-NK细胞疗法可能成为一种更安全、可控的抗衰老策略。此外，双特异性或三特异性杀伤受体（BiKEs和TriKEs）等分子被用于招募和激活NK细胞，以清除衰老细胞。例如，E16-uPA24通过与mGluR5结合，显著减少了衰老相关的β-半乳糖苷酶（SA-β-gal）阳性细胞的数量，同时减轻了纤维化和肿瘤进展。

### 妊娠相关疾病中的NK细胞作用

在妊娠过程中，NK细胞，特别是子宫NK（uNK）细胞，对于母胎免疫耐受至关重要。uNK细胞在早孕期主导蜕膜，支持胚胎植入、滋养层细胞侵袭和血管重塑。某些uNK细胞亚型，如CD56^brightCD25⁺和CXCR4⁺CD56^bright，具有免疫调节功能，可能保护妊娠免于早期流产。此外，uNK细胞能够通过调节基质细胞的衰老来维持妊娠的稳定性。

然而，当母体NK细胞与胎儿组织的相互作用异常时，可能导致妊娠并发症，如子痫前期。例如，当母亲主要表达抑制性KIR（AA基因型）且胎儿携带HLA-C2时，NK细胞的激活不足，这可能增加子痫前期的风险。因此，在妊娠相关疾病中，NK细胞的调控可能成为一种新的治疗策略。目前，一些临床试验正在评估NK细胞在生殖医学中的应用，如通过NK细胞输注改善不孕症和早期妊娠失败。此外，非细胞方法，如运动诱导的NK细胞调节或避孕措施后的NK细胞反应，也在研究中。

### 未来展望与挑战

尽管NK细胞在非癌症疾病中的研究取得了进展，但其在这些领域的临床应用仍处于早期阶段。许多正在进行的试验样本量较小，随访时间较短，且患者群体存在异质性。NK细胞在组织稳态、炎症和耐受中的复杂和情境依赖性作用，使得其治疗调控面临额外的挑战。此外，NK细胞治疗可能带来的免疫介导不良事件，如脱靶细胞毒性或细胞因子驱动的炎症，需要谨慎评估。因此，未来的研究应优先确定NK细胞在不同临床情境下的分子和细胞机制，优化基于NK细胞的治疗干预，并针对个体患者进行个性化治疗，以实现最佳的临床效果。

总之，NK细胞在非癌症疾病中的作用正在被重新认识，其在免疫监视和调节中的双重功能为多种疾病的治疗提供了新的思路。随着对NK细胞生物学的深入理解，其在自身免疫性疾病、器官移植、神经退行性疾病、慢性感染、细胞衰老和妊娠相关疾病中的应用前景广阔。然而，要将这些研究转化为临床实践，还需要克服诸多挑战，包括改善NK细胞的持久性、靶向性以及安全性。通过进一步的研究和技术发展，NK细胞有望成为一种有效的治疗工具，为非癌症疾病的患者带来新的希望。