NKT细胞

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NKT细胞(Natural Killer T cells,自然杀伤T细胞),是一类进化上高度保守的T淋巴细胞亚群,属于固有淋巴样细胞 (ILC) 与适应性免疫细胞之间的过渡类群。它们得名于同时表达 T 细胞受体(TCR)和 NK 细胞的表面标志物(如 CD56, CD161)。与传统 CD4+ T细胞CD8+ T细胞 识别由 MHC 分子呈递的多肽抗原不同,NKT 细胞专门识别由非经典的 MHC-I 类分子 CD1d 呈递的脂类糖脂抗原(如海绵提取物 α-GalCer)。NKT 细胞被视为免疫系统的“快速反应部队”,在受刺激后能极其迅速地(几分钟内)分泌大量的细胞因子(如 IFN-γ, IL-4, IL-17),从而瞬间“反式激活”树突状细胞 (DC)、NK细胞B细胞,启动全方位的免疫级联反应。

NKT Cells
自然杀伤T细胞 (点击展开)
                   [Image:NKT_cell_activation_mechanism.png|100px|NKT细胞 识别 CD1d-脂质]
细胞归属 T淋巴细胞 (非常规)
表面标志 CD3+, TCR+, CD56+, CD161+
呈递分子 CD1d (非多态性)
识别抗原 糖脂, 磷脂, α-GalCer
主要亚型 iNKT (1型), dNKT (2型)
特异性TCR Vα24-Jα18 (人)
效应因子 IFN-γ, IL-4, GM-CSF
应用前景 癌症免疫治疗, CAR-NKT

分子机制:脂质世界的侦察兵

NKT 细胞在进化上高度保守,其识别机制与传统 T 细胞截然不同,填补了免疫系统对脂质抗原识别的空白。

  • CD1d 限制性 (CD1d Restriction):
    传统 T 细胞依赖多态性极高的 MHC-IMHC-II 分子。而 NKT 细胞依赖 CD1d 分子。CD1d 结构类似 MHC-I,但拥有一个深邃的疏水性沟槽,能完美容纳脂质抗原(如 鞘脂甘油磷脂)的疏水尾部(脂肪酸链),并将极性的糖基头部暴露给 NKT 细胞的 TCR 进行识别。
  • 不变的 TCR (Invariant TCR):
    I 型 NKT 细胞(即 iNKT)表达一种极度单一的半恒定 TCR α链(人类为 Vα24-Jα18,小鼠为 Vα14-Jα18),并主要与特定的 β 链(如 Vβ11)配对。这种受体的“不变性”使其能快速识别特定的病原体相关分子模式 (PAMPs) 或内源性应激脂质,无需复杂的克隆扩增
  • 混合细胞因子反应 (Cytokine Bridge):
    激活后的 iNKT 细胞具有独特的“预激活” mRNA 状态,能同时分泌 Th1 类(IFN-γ, TNF-α)和 Th2 类(IL-4, IL-13)细胞因子。
    • Th1 效应: 激活 NK细胞CD8+ T细胞,增强抗肿瘤/抗病毒能力。
    • Th2 效应: 抑制自身免疫炎症,或(在病理状态下)促进过敏哮喘
   [Image:NKT_cell_subtypes_Type1_Type2.png|100px|iNKT (1型) 与 2型 NKT 的区别]
领域 作用机制 临床现状 / 药物
肿瘤免疫治疗 直接杀伤 (穿孔素/颗粒酶) + 激活 DC细胞 (CD40L轴)。 α-GalCer (KRN7000) 激动剂临床试验曾遇挫(易诱导免疫无能)。目前热点是 CAR-NKT 疗法,因其天然归巢至肿瘤微环境 (TME) 且不引起 GVHD
自身免疫病 调节 Th1/Th2 平衡,分泌 IL-10 1型糖尿病多发性硬化 患者中,外周血 NKT 细胞数量显著减少。输注或扩增 NKT 可能重建免疫耐受
支气管哮喘 2型 NKT 细胞分泌 IL-13,加重气道高反应性 研究发现 iNKT 细胞在哮喘患者肺部聚集,靶向抑制 NKT 活化(如抗 CD1d 抗体)可能是治疗重症哮喘的新策略。
抗感染 识别细菌糖脂 (如肺炎链球菌, 疏螺旋体)。 在细菌、病毒清除的早期阶段发挥“第一道防线”作用,为适应性免疫的启动争取时间。

前沿探索:CAR-NKT 的崛起

异体治疗 (Off-the-shelf) 的新希望

传统的 CAR-T 疗法通常依赖患者自体 T 细胞,制备周期长且昂贵。使用异体 T 细胞则面临严重的移植物抗宿主病 (GVHD) 风险,因为外源 TCR 会攻击宿主组织。

NKT 的天然优势:
NKT 细胞的 TCR 不识别多态性的 MHC 分子(只认高度保守的 CD1d),因此极少攻击宿主健康组织(低 GVHD 风险)。科学家正在改造 NKT 细胞表达 嵌合抗原受体 (CAR),如靶向 GD2 (神经母细胞瘤) 或 CD19 (淋巴瘤)。这使得它们具备“双重制导”能力:既能通过 CAR 识别肿瘤抗原,又能通过自身 TCR 识别肿瘤表面的 CD1d,并重塑 肿瘤相关巨噬细胞 (TAMs)。

       学术参考文献与权威点评
       

[1] Bendelac A, Savage PB, Teyton L. (2007). The biology of NKT cells. Annual Review of Immunology. 2007;25:297-336.
[学术点评]:领域基石。Bendelac 等人系统性定义了 NKT 细胞的分类(I型NKT vs II型NKT)、CD1d 的抗原呈递机制以及其在连接先天和适应性免疫中的枢纽地位。

[2] Taniguchi M, Harada M, Kojo S, et al. (2003). The regulatory role of Valpha14 NKT cells in innate and acquired immune response. Annual Review of Immunology. 2003;21:483-513.
[学术点评]:发现者视角。Taniguchi 教授团队(Vα14 iNKT 的发现者)详细阐述了 iNKT 细胞识别 α-GalCer 的机制及其作为强效免疫佐剂的巨大潜力。

[3] Heczey A, Liu D, Tian G, et al. (2014). Invariant NKT cells with chimeric antigen receptors provide a novel platform for safe and effective cancer immunotherapy. Blood. 2014;124(18):2824-2833.
[学术点评]:治疗突破。该研究首次证实了 CAR-NKT 细胞在 神经母细胞瘤 模型中的强效抗肿瘤活性,并表现出优越的组织归巢能力和安全性,开启了通用型细胞治疗的新时代。

           NKT细胞 · 知识图谱
标志物组合 CD3 (T细胞) + CD56 (NK细胞) + TCRVα24
关键配偶 CD1d (非经典MHC) • β2-微球蛋白树突状细胞
外源配体 α-GalCer (海绵) • 细菌糖脂OCH (Th2偏向)
易混淆 NK细胞 (无TCR) • CIK细胞 (异质性) • MAIT细胞