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一文盘点 NK 细胞受体,揭秘高分宠儿真面目

作为免疫细胞界的「天生杀手」,自然杀伤(NK)细胞精准攻击并清除异常细胞的能力众所皆知。为了不让大水冲了「龙王庙」,同时要保持健康细胞的免疫耐受。NK 细胞行使不同的功能,调节免疫…








作为免疫细胞界的「天生杀手」,自然杀伤(NK)细胞精准攻击并清除异常细胞的能力众所皆知。为了不让大水冲了「龙王庙」,同时要保持健康细胞的免疫耐受。NK 细胞行使不同的功能,调节免疫平衡,与激活性受体及抑制性受体的协调密不可分,本文带你盘点这些幕后功臣。


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天平的两端:激活性和抑制性受体




NK 细胞是一种先天性淋巴细胞,具有细胞毒性效应和免疫调节功能。NK 细胞在检测到靶细胞感染或恶性转化的异常信号后被激活。一旦激活,将分泌促炎细胞因子,并触发穿孔蛋白/颗粒酶诱导的靶细胞裂解。


NK 细胞攻击肿瘤细胞,图片来源:Science


NK 细胞表达多种受体,可传递激活或抑制信号。这些信号整合调节 NK 细胞的效应功能,包括细胞毒性和细胞因子的分泌。


NK 细胞活化受体包括人杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR)家族、小鼠 Ly49 受体家族、CD94-NKG2C/E/H 异源二聚体受体、NKG2D、Nectin 和 Nectin 样结合受体 DNAM-1/CD226 与 CRTAM,以及 NKp30、NKp44 和 NKp46 等天然细胞毒性受体;与此相反,抑制 NK 细胞活性的受体对自身免疫耐受极为重要。


这组受体包括人 KIR 家族、小鼠 Ly49 家族、CD94-NKG2A、Nectin 和 Nectin 样结合受体 TIGIT 与 CD96,以及 ILT2/LILRB1。


除此之外,其他几个受体也被证明可以调节 NK 细胞的活性。如唾液酸结合受体 Siglecs (Siglec-3、-7、-9)、KLRG1、LAIR-1、CD161/NKR-P1A 和 CEACAM-1 是 NK 细胞的抑制性受体,而 Fc gamma RIIIA/CD16a、CD27、CD100/Semaphorin 4D 和 CD160 为 NK 细胞的活化受体。


NK 细胞受体-配体结合示意图





NK 细胞激活性和抑制性受体盘点




1
杀伤细胞免疫球蛋白样(KIRs)受体


KIR 家族至少有 15 个成员是由 NK 细胞和部分 T 细胞表达(仅在灵长类动物中存在)。其命名是基于胞外免疫球蛋白样域(KIR2D 或 KIR3D)的数量和胞质尾区的长短。


抑制性 KIR 蛋白具有 ITIM 域(免疫受体酪氨酸抑制基序)的长胞质尾部,结合 HLA I 类分子或靶细胞。激活性 KIR 蛋白具有胞质短尾,与含有 ITAM(免疫受体酪氨酸激活基序)域的 FcRgamma 或 Dap12 结合。


激活性 KIRs:

  • KIR/CD158

  • KIR2DS1/CD158h

  • KIR2DS2

  • KIR2DS3

  • KIR2DS4/CD158i

  • KIR2DS5/CD158g

  • KIR3DS1/CD158e2


抑制性 KIRs:

  • KIR/CD158

  • KIR2DL1/CD158a

  • KIR2DL1/KIR2DS5

  • KIR2DL2/CD158b1

  • KIR2DL3/CD158b2

  • KIR2DL5/CD158f

  • KIR2DL5B

  • KIR3DL1

  • KIR3DL2/CD158k

  • KIR3DL3/CD158z


双信号 KIR:

  • KIR/CD158

  • KIR2DL4/CD158d


用 KIR 抗体染色原代 NK 细胞。从新鲜外周血单个核细胞中分离 NK 细胞,染色 APC 或 PE 标记的 NCAM-1/CD56 单克隆抗体 (Catalog # FAB2408A  或 # FAB2408P) 和 (A) PE 标记的 Mouse Anti-Human KIR/CD158 抗体 (Catalog # FAB1848P),(B) Fluorescein 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DL1/CD158a 抗体 (Catalog # FAB1844F),(C) Alexa Fluor® 647 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DS2/L2/L3 抗体,(D) FITC 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DL3/CD158b2 抗体 (Catalog # FAB2014F),(E) PE 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DL4/CD158d 抗体 (Catalog # FAB2238P)*, (F)  PE 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DL5/CD158f 抗体, (G) PE 标记的 Mouse Anti-Human KIR2DS4/CD158i 抗体 (Catalog # FAB1847P), (H) PE 标记的 PE-conjugated Mouse Anti-Human KIR3DL1 抗体 (Catalog # FAB1225P), (I) Fluorescein 标记的 Mouse Anti-Human KIR3DL1 抗体 (Catalog # FAB12251F),或 (J) PE 标记的 Mouse Anti-Human KIR3DL2/CD158k 抗体 (Catalog # FAB2878P)。*其中对于 KIR2DL4/CD158d 的染色,先使用 IL-2 激活 PBMCs。所有图都以活细胞为门控。Alexa Fluor® 647 结合的 Anti-KIR2DS2/L2/L3 抗体和 PE 结合的 KIR2DL5 单克隆抗体来自 Novus Biologicals® 品牌。其余所有抗体都来自 R&D Systems® 品牌。


2
天然细胞毒性受体及配


天然细胞毒性受体(NCRs)几乎全部由 NK 细胞表达,在激活 NK 细胞过程中发挥着核心作用。在人类中,NKp30、NKp46 和 NKp80 在静息和激活的 NK 细胞上均有表达,而 NKp44 只有在激活后才被诱导表达。小鼠 NK 细胞也表达 NKp46,但啮齿类动物中不存在 NKp80,许多常用鼠系中也不存在 NKp30 和 NKp44 的同源基因。


NCRs 的配体包括病毒血球凝集素,据报道可与 NKp30、NKp44 和 NKp46 结合,而激活诱导的 c 型凝集素(AICL)是 NKp80 的配体。


NCRs 家族中大多数与肿瘤相关的配体都是未知的,但有研究表明,B7-H6 和 BAG6 在多个肿瘤细胞系上表达,与 NKp30 结合并触发 NK 细胞激活。NKp30 和 NKp46 通过与含有 ITAM 的蛋白 CD3 zeta 和 FcRgamma 相互作用促进 NK 细胞活化,而 NKp44 通过与 Dap12 相互作用而活化 NK 细胞。


  • AICL/CLEC-2B

  • B7-H6

  • BAT3/BAG6

  • NKp30/NCR3

  • NKp44/NCR2

  • NKp46/NCR1

  • NKp65/KLRF2

  • NKp80/KLRF1


使用流式检测人外周血淋巴细胞的 NKp30。其中使用的抗体是 APC-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408A) 以及 PE-conjugated Mouse Anti-Human NKp30 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB1849P)。

使用流式检测人外周血淋巴细胞的 NKp46。其中使用的抗体是 PE-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408P) 和 Fluorescein-conjugated Mouse Anti-Human NKp46 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB1850F)。


3
Nectin 和 Nectin 样结合受体及配体


NK 细胞和 CD8+T 细胞表达 Nectin 和 Nectin 样结合受体 DNAM-1/CD226、TIGIT、CRTAM 和 CD96。DNAM-1/CD226 和 TIGIT 均与 CD112/Nectin-2 和 CD155/PVR 结合,这两种蛋白在肿瘤细胞中经常表达上调,但对 NK 细胞活性的影响却相反。


DNAM-1/CD22 在 NK 细胞静息状态下表达,促进 NK 细胞活化,而 TIGIT 在 NK 细胞活化后表达升高,负调控 NK 细胞的细胞毒性。


此外,CD96 与 DNAM-1/CD226 竞争结合 CD155/PVR,抑制 NK 细胞产生 IFN-gamma,由此提示阻断 TIGIT 与 CD155/PVR 和 (或)CD96 与 CD155/PVR 的相互作用可能具有抗肿瘤作用。由于前期研究揭示了这些受体相互作用的复杂性及其在肿瘤监测中的作用,这些受体对 NK 细胞的影响值得进一步研究探讨。


Nectin 和 Nectin 样结合配体:

  • CD155/PVR

  • IGSF4A/SynCAM1

  • Nectin-1

  • Nectin-2/CD112

  • Nectin-3

  • Nectin-4


Nectin 和 Nectin 样结合受体:

  • CD96

  • CRTAM

  • DNAM-1/CD226

  • PVRIG

  • TIGIT


使用流式检测人外周血淋巴细胞的 DNAM-1/CD226。其中使用的抗体是 PE-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408P) 和 Fluorescein-conjugated Mouse Anti Human DNAM-1/CD226 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB666F)。以 CD3  细胞群设门。

使用流式检测人外周血淋巴细胞的 TIGIT。其中使用的抗体是 PE-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408P) 和 APC-conjugated Mouse Anti-Human TIGIT Monoclonal Antibody (Catalog # FAB7898A)。以 CD3  细胞群设门。


4
NKG2 家族受体


人 CD94-NKG2 异源二聚体受体对 NK 细胞的抑制或激活作用取决于 NKG2 家族成员。CD94-NKG2A 通过 NKG2A 的 ITIM 与 SHP1 磷酸酶结合,抑制 NK 细胞活化。相比之下,CD94-NKG2C、CD94-NKG2E 和 CD94-NKG2 H 则缺乏胞质 ITIM,它们与含有 ITAM 的 Dap12 蛋白相互作用,发挥激活作用。


人 CD94-NKG2A、C、E 或 H 的异源二聚体识别人白细胞抗原 (HLA)-E,而相应的小鼠异源二聚体识别 Qa1b。与 CD94-NKG2 受体相似,小鼠 NKG2I/Klre-1 与 KLRI1 或 KLRI2 形成异源二聚体,分别抑制或促进 NK 细胞的活化。


  • CD94

  • Klre-1

  • NKG2A/CD159a

  • NKG2A/NKG2B Isoform2

  • NKG2C/CD159c

  • NKG2E

  • NKG2H


使用流式检测人外周血单核细胞的 NKG2A/CD159a。其中使用的抗体是 APC conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408A) 和 PE-conjugated Mouse Anti-Human NKG2A/CD159a Monoclonal Antibody (Catalog # FAB1059P)。

使用流式检测人外周血单核细胞的 NKG2C/CD159c。其中使用的抗体是 APC conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408A) 和 PE-conjugated Mouse Anti-Human NKG2C/CD159c Monoclonal Antibody (Catalog # FAB138P)。


5
NKG2D 受体及配体


NKG2D 是一种同源二聚体,是 NK 细胞的激活性受体,与 NKG2 家族关系较远。它可以识别几种肿瘤相关和应激诱导的配体,如人类的 MICA、MICB 和 ULBP1-6,以及小鼠的 Rae1 家族成员 H60 和 MULT-1/ULBP-1。


NKG2D 信号通过 Dap10 或 Dap12 发挥作用。Dap10 包含 YxxM 基序,信号通过含 GRB2 受体蛋白或 PI 3 激酶的 SH2 域传导。而 Dap12 包含 ITAM,作为 Syk 亚家族酪氨酸激酶如 Syk 和 ZAP70 的结合位点。这些激酶的激活启动下游信号通路,促进 NK 细胞脱颗粒和细胞因子的产生。


H60:

  • H60


MICA 和 MICB:

  • MICA

  • MICA/B

  • MICB


NKG2D/CD314:

  • NKG2D/CD314


Rae-1 家族:

  • Rae-1

  • Rae-1 alpha

  • Rae-1 beta

  • Rae-1 gamma

  • Rae-1 delta

  • Rae-1 epsilon


UL16 结合蛋白:

  • ULBP-1

  • ULBP-2

  • ULBP-2/5/6

  • ULBP-3

  • ULBP-4/RAET1E

  • ULBP-5

  • ULBP-6/RAET1L


使用流式检测人外周血淋巴细胞的 NKG2D。其中使用的抗体是 APC-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody(Catalog # FAB2408A) 和 PE-conjugated Mouse Anti-Human NKG2D/CD314 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB139P)。以 CD3 细胞群设门。

使用流式检测 K562 细胞的 MICA。其中使用的抗体是 Alexa Fluor® 488-conjugated Human MICA Monoclonal Antibody (Catalog # FAB1300 G; 实心直方图) 或者 Alexa Fluor 488-conjugated Mouse IgG2B Isotype Control(Catalog # IC0041 G; 空心直方图)。


6
NK 细胞其他的激活性受体和配体


  • 2B4/CD244/SLAMF4

  • CD27/TNFRSF7

  • CD27 Ligand/TNFSF7

  • CD48/SLAMF2

  • CD59

  • CD59b

  • CD72

  • CD99

  • CD160

  • CRACC/SLAMF7

  • Fc gamma RIII (CD16)

  • Fc gamma RIIIA/CD16a

  • Fc gamma RIIIB/CD16b

  • ICAM-1/CD54

  • ICAM-2/CD102

  • Integrin alpha L beta2

  • NTB-A/SLAMF6

  • PILR-beta

  • Semaphorin 4D/CD100


使用流式检测人外周血淋巴细胞的 CRACC/SLAMF7。其中使用的抗体是 PE-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408P) and an APC-conjugated Mouse Anti-Human CRACC/SLAMF7 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB1906A)。CD3  细胞群设门。


7
NK 细胞其他的抑制性受体和配体


  • Cadherin-4/R-Cadherin

  • E-Cadherin

  • N-Cadherin

  • CD161/NK1.1

  • CEACAM-1/CD66a

  • KLRG1

  • KLRG2

  • LAIR1

  • LILRB1/CD85j/ILT2

  • OCIL/CLEC2d

  • PILR-alpha

  • Siglec-3/CD33

  • Siglec-7/CD328

  • Siglec-9


使用流式检测人外周血淋巴细胞的 Siglec-7/CD328。其中使用的抗体是 PE-conjugated Mouse Anti-Human NCAM-1/CD56 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB2408P)  and an APC-conjugated Mouse Anti-Human Siglec-7/CD328 Monoclonal Antibody (Catalog # FAB11381A)。CD3  细胞群设门。





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文章来源:Bio-Techne

图片来源:Bio-Techne

题图来源:站酷海洛

本篇文章来源于微信公众号: 生物学霸

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