殺手，可以是西西里西裝革履的黑手黨，可以是隱于市井拖鞋背心的火云邪神。也可以是潛藏在每個人體內，如同暗夜篝火的細胞，低調內斂，不喜張揚，殺敵于無形。
圖1，正在攻擊腫瘤細胞NK細胞
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來源：公開資源
如果把我們的身體比喻成一座城池，那么固有免疫系統構建了城樓、吊橋、護城河，而固有免疫中的NK（natural killer）細胞就是城門守將，機敏靈活、身手矯健，第一時間發現危險。他們的目標可以是病毒、也可以是腫瘤。
先天的“殺手”——NK細胞
NK細胞是免疫細胞家族中的天生殺手，與T細胞、B細胞一起并稱為廣義的三大淋巴細胞。其中只有NK屬于天然免疫，后兩者是適應性免疫的一部分。
圖2，病毒感染后免疫系統的激活
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來源：公開資源
與其他備受追捧的適應性免疫細胞不同，NK細胞注定有著不一樣的命運。天生的殺手要更加冷峻、殘酷，而且不可或缺。這是人類對抗入侵的第一波戰士，在病毒感染的早期就可以快速激活。NK細胞識別受體與靶細胞，釋放殺傷介質穿孔素和顆粒酶使靶細胞凋亡，也可以通過表達TNF家族分子誘導靶細胞凋亡。
這樣的出擊方式配合適應性免疫反應，鎖定了感染的位置，并且向適應性免疫傳達進一步攻擊的信號，在初步控制感染的同時促進整個機體的免疫系統反應（概念圖顯示病毒感染后病毒滴度與不同免疫細胞激活的時間特征）。
不僅僅是對外部感染，在腫瘤發生時，NK細胞也可以迅速出擊，甚至部分亞群不經活化即可殺傷某些腫瘤細胞（部分血液腫瘤）。如K562(人紅白血病細胞系)是NK殺傷敏感細胞株，通常作為實驗室測定NK活性的靶細胞。
“高冷殺手”如何走進人類視野
NK細胞走進人類的視野大約是上世紀七十年代的事，但是此時TB細胞已經發現了十多年，風光占盡。TB細胞的發現被認為是現代免疫學的起點，兩名發現者還因此獲得2019年拉斯克醫學獎（圖3），這是美國最具聲望的生物醫學獎項，是醫學界僅次于諾貝爾獎的一項大獎。
2001年， Nature 期刊子刊中，一篇紀念加拿大學者Greenberg的文章中提到他是NK細胞的一個發現者。自發現以來，NK細胞就顯得低調很多，時至今日，能檢索到的NK細胞相關文獻仍少于T細胞或者B細胞。但是，NK細胞仍然有著可以治療疾病的巨大潛力，值得進一步為止奮斗。
圖3，發現T、B細胞的麥克斯·D·庫珀（Max D. Cooper），雅克·米勒（Jacques Miller）圖片來源：網絡
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來源：公開資料
3D+2R
談到NK細胞，就不得不提到中國工程院田志剛院士。多年來他致力于NK細胞研究，發現肝臟特有NK細胞新亞群，開創以NK細胞新視角認識肝臟疾病；創建NK細胞的免疫治療新靶點；研制靶向NK細胞受體的單抗；創建NK細胞規模化擴增和基因修飾技術，突破NK細胞免疫治療技術瓶頸。
田院士多次提到，想要理解NK細胞，就需要抓住“3D+2R”，即Develop（發育）、Differentiation（分化）、Distribution（分布）和Recepter（受體）、Recognition（識別）。
NK細胞由骨髓中的CD34+祖細胞發展而來。與T細胞和NKT細胞不同，NK細胞缺乏克隆型T細胞受體和負責信號轉導的相關CD3復合物的表達。也就是說，NK細胞不存在MHC限制性。要知道這一限制性，是移植過程中繞不開的話題，是阻礙適應性免疫細胞異體間治療的最大障礙。
NK細胞在其生命周期內經歷連續的IL-15驅動的分化過程。
通常根據表面蛋白CD56和CD16的相對表達分為兩大類：免疫調節型和細胞毒性型。多色流式和單細胞蛋白質基因組學的最新進展表明，NK細胞實際上可能表現出更大的表型異質性，從而產生具有不同功能特性的不同細胞群。
NK細胞廣泛分布于血液、外周淋巴組織、肝、脾中，表達一系列復雜的活化和抑制相關調節受體，并通過受體實現“自身”和“非己”的成分識別，選擇性殺傷病毒感染或者腫瘤。
也就是說NK在殺傷之前會使用受體“對暗號”，暗號對上了，執行殺傷指令；暗號沒對上，大家依舊各自歲月靜好。
理解了受體對靶細胞的識別，再理解活化和抑制就很簡單。NK細胞表面有眾多不同功能的受體（圖4），其中，活化受體就是一經識別，NK細胞就進入高度警惕，隨時可以沖的狀態；抑制受體一旦丟失，NK細胞就是破釜沉舟的勇士，一往無前。
圖4，NK細胞表面受體
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來源：參考資料[1]
記憶表型+耗竭狀態
T細胞和B細胞都是后天訓練的殺手，經過抗原激活后，一部分細胞終身帶著這個抗原的記憶。再次感染，就是他們大顯身手的時候。當再次感染發生時，記憶性細胞以迅雷不及掩耳盜鈴之勢出擊，往往可以在感染早期就可以控制病毒復制。這就是免疫細胞重要的記憶功能。
作為天然免疫細胞，NK細胞是不應該具有記憶功能。但是隨著研究進展，研究報告NK細胞在巨細胞病毒感染小鼠模型中出現“記憶樣反應”，后來進一步證實人類的NK細胞也擁有類似記憶的特性。
實驗證明，預激活的人類NK細胞，靜息后暴露于細胞因子或K562白血病細胞，能夠迅速產生更強的γ干擾素，這一現象被成為NK細胞的“記憶”特征。
此外，NK細胞也是存在功能耗竭的。NK細胞表面有大量的抑制性受體，抑制性受體用于接受負調信號的受體，負調信號變強時NK細胞的功能就會耗竭。
可見殺手也有累的時候。
好消息是，田院士帶領的研究團隊發現了腫瘤發展過程中抑制性受體TIGIT可導致NK細胞耗竭，并證明抗TIGIT單抗可逆轉NK細胞耗竭并用于多種腫瘤的免疫治療。這對于NK細胞為中心的免疫治療有了一個新的突破。
充滿正能量的“殺手”
殺手在于對刺殺目標的直接殺傷作用，但是NK細胞不僅僅只有這樣一個能力。
NK細胞也被稱為“免疫調節細胞”，因為它們能夠產生一系列細胞因子和趨化因子，通過這些細胞因子和趨化因子給B細胞和T細胞的反應打輔助，并影響樹突狀細胞、巨噬細胞和中性粒細胞的功能。
簡單來說，就是NK細胞并非單打獨斗，還善于團結其他可以團結的力量。
NK細胞對急性病毒感染反應強烈。許多情況下，感染直接觸發外周血中NK細胞激活。并且激活特定的組織NK細胞。
NK細胞與腫瘤的關系相對復雜。NK細胞浸潤程度與透明細胞腎細胞癌更好預后相關。但是與非小細胞肺癌臨床結局無關，這可能是腫瘤內NK細胞的激活受體下調，削弱了細胞毒性。因此，NSCLC患者的臨床結局可能取決于NK細胞的表型和功能，而不是NK細胞密度。
NK細胞無MHC限制性，為異體治療應用提供了獨特的優勢。因此，這個殺手有望成為細胞免疫治療候選者。
NK-92是首個獲得美國食品和藥物管理局臨床試驗新藥批準的基于NK細胞的免疫療法，是一種永生化NK淋巴瘤細胞系，可在體外擴增以實現大細胞數量。NK-92細胞缺乏大多數KIRs的表達，因此不容易受到抑制，這使得在細胞治療中有一定分量。
作為市場黑馬，需求促進技術變革，技術革新回饋市場。
目前，中國是NK細胞療法的發展主場，當前所開展的臨床試驗研究數量最多的是中國，其次是美國。NK細胞治療的幾種產品對比如下圖。
圖5，NK細胞產品對比
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來源：參考資料[2]
小 結
NK細胞不是一個生硬的學術名詞，而是在我們體內潛心工作的免疫細胞。國內外許多知名的學者都積極投身這個領域，不遠的未來，我們有望看到這一領域有更多新的發現，有更多相關產品可以用于治療。
參考文獻
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2. Laskowski, T. J., Biederstadt, A. & Rezvani, K., Natural killer cells in antitumour adoptive cell immunotherapy. NAT REV CANCER 22 557 (2022).
3. Bj?rkstr?m, N. K., Strunz, B. & Ljunggren, H., Natural killer cells in antiviral immunity. NAT REV IMMUNOL 22 112 (2022).