趨化因子網絡調節(jié)NK細胞遷移和浸潤至實體瘤
Cytokine and Growth Factor Reviews上發(fā)表了一篇綜述“Chemokine networks modulating natural killer cell trafficking to solid tumors”,文章中介紹了與NK細胞相關的趨化因子受體,包括CCR2、CCR5、CCR7、CXCR3和CX3CR1,以及改善NK細胞瘤內浸潤的策略。簡單介紹這篇綜述的主要內容如下:
血液中成熟的NK細胞能夠對腫瘤微環(huán)境產生的趨化因子梯度做出反應,并遷移到腫瘤部位,如圖1所示。瘤內NK細胞通過激活性和抑制性受體與腫瘤細胞相互作用。一旦激活,浸潤型NK細胞就可以發(fā)揮其抗腫瘤活性,釋放IFN-γ和細胞毒性蛋白。此外,分泌型趨化因子也可以與表達在腫瘤細胞上的相應受體結合,以自分泌的方式促進腫瘤細胞的增殖和轉移。
圖1 NK細胞與腫瘤細胞上趨化因子及其受體的相互作用示意圖二、趨化因子受體的下游信號通路
趨化因子受體是具有配體結合N端和7個跨膜結構域的G蛋白偶聯受體(GPCRs)。一旦與相應的趨化因子配體結合,細胞內的G蛋白構象就會發(fā)生變化,與受體分離,導致Gα-ATP復合物和Gβγ異源二聚體的釋放,如圖2所示。大多數趨化因子受體與Gαi亞基偶聯,但也可以通過其他Gα蛋白發(fā)出信號,如Gα12/13、Gαs和Gαq。一旦被激活,Gαi亞基可以抑制cAMP的產生,誘導Ras/RAF/MAPK信號通路,以及PI3K/Akt通路。細胞遷移的主要調控因子是釋放的Gβγ異源二聚體,它不僅激活PI3K/Akt通路控制肌動蛋白重組,還通過PLC調控Ca2+動員和MAPK信號傳導。Gβγ異源二聚體也參與了β-抑制素的募集,這對趨化因子受體的脫敏和內化至關重要。
圖2 趨化因子受體的下游信號通路示意圖
三、趨化因子受體在NK細胞的瘤內歸巢和遷移中起著關鍵作用
趨化因子受體-配體的相互作用是NK細胞有效動員到實體腫瘤的關鍵驅動因素。將NK細胞定向到特定的體內位置涉及到特定受體的參與,不同NK細胞亞群其趨化因子受體表達是不同的,如圖3所示。
圖3 趨化因子受體-配體相互作用驅動NK細胞瘤內歸巢及遷移
四、改善NK細胞瘤內浸潤的策略
1、增強NK細胞趨化因子受體
(1)細胞因子影響NK細胞表面趨化因子的表達
如CXCR3在靜息的外周血NK細胞中弱表達,在IL-2和/或IL15刺激下,CXCR3在NK細胞體外擴增時顯著上調,如表1所示。體外擴增NK細胞時添加細胞因子可以調節(jié)NK細胞表面相應趨化因子受體的表達。
(2)基因工程NK細胞表達趨化因子受體
除了添加細胞因子外,還可以利用基因工程技術過表達NK細胞表面趨化因子受體,以此提高NK細胞對腫瘤細胞的浸潤能力。表2為文獻總結的幾種過表達趨化因子受體的工程化NK細胞。
2、改變腫瘤微環(huán)境
實體腫瘤的一個重要免疫抑制特征是腫瘤微環(huán)境,這也已經被證明確實會損害NK細胞的活性和功能。所以在某種情況下,即使NK細胞表達趨化因子受體,但腫瘤微環(huán)境中相應趨化因子配體表達不足,仍然會限制NK細胞的遷移。針對這種情況,可以通過改變腫瘤微環(huán)境中可溶性趨化因子配體的濃度,來促進NK細胞的腫瘤內浸潤,以提高其抗腫瘤能力。例如,瘤內注射IFN-γ可以誘導CXCR3配體CXCL9、CXCL10和CXCL11的局部表達,從而間接促進NK細胞的浸潤。
五、總結
趨化因子及其受體是NK細胞浸潤腫瘤的關鍵驅動因素,通過改變相應趨化因子受體或其配體的表達可以提高NK細胞的腫瘤浸潤能力。目前深圳細胞谷對于趨化因子網絡已有多個布局,感興趣的廣大讀者們歡迎聯系我司進行深入交流!
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