忆点免疫系列：NK 细胞分群及标志物指南

前言

自然杀伤细胞 (NK 细胞) 是一组独特的固有免疫淋巴细胞，具有先天性的细胞毒性和免疫调节能力。这些大颗粒淋巴细胞占人体循环淋巴细胞的 5-20%，也存在于各种外周组织中。   一方面，NK 细胞可识别外来细胞、感染细胞或癌细胞，并释放触发细胞裂解的细胞毒性颗粒来直接促成免疫效应。另一方面，NK 细胞也可通过产生干扰素γ（IFNG）和肿瘤坏死因子α（TNFα）等炎性细胞因子来间接影响免疫反应。NK 细胞在免疫过程中发挥着重要而丰富的作用，因此，许多研究领域都对这种免疫细胞产生了极大的兴趣，包括癌症生物学和免疫治疗等。最近，研究者通过使用和细化各种 NK 细胞的表型标记物，极大拓展了我们对人类 NK 细胞亚群的复杂性和异质性的理解。在此，我们将概述用于识别各种亚群的常见 NK 细胞蛋白标记。   0  总述：NK 标记物  对科学家而言，精准定义 NK 细胞的谱系并不是一项简单的任务，部分原因在于缺乏明确的的仅针对 NK 细胞的标记物。传统上，NK 细胞被定义为既不是 T 细胞也不是 B 细胞、且产生 IFNG 的细胞毒性淋巴细胞。因此，NK 细胞通常在流式细胞术中通过首先排除其他淋巴细胞标志物如 CD3 T 细胞标志物来加以识别。经过多年发展，两个分子已成为标准 NK 细胞标记物，即：CD56（神经细胞粘附分子-1，NCAM1）和 CD16（低亲和力 Fc γ 受体 3A，FCGR3A，FcγRIII）。  

▲ 典型 NK 细胞的流式画门 （来自文献） 

根据这两种细胞表面蛋白的差异性表达，科学家将经典 NK 细胞划分为两个主要亚群：CD56bright-CD16low/- 和 CD56dim-CD16+（通常被简称为 CD56bright 和 CD56dim 亚群）。在外周血中的循环细胞中，CD56bright 较少，估计仅占总 NK 细胞的 5-10%，而 CD56dim NK 细胞则占比超过 90%。然而，CD56bright 在某些组织中的含量却较为丰富，包括次级淋巴组织。关于 NK 细胞亚群的刻画，更多的细节则可以利用下面列出的其他标志物进行描述。 

1  NK 细胞发育标志物

NK 细胞由骨髓中的共同淋巴祖细胞 (CLP) 发育而来。其发育过程经历了不同的阶段，包括 NK 细胞前体、未成熟和成熟 NK 细胞。最近的研究结果表明，NK 细胞的发育也可以发生在淋巴结和脾脏等次级淋巴组织中。在此期间，NK 细胞接受识别 MHC-I 的训练，从而避免靶向健康的正常细胞。

▲ NK 细胞来源（图片来自网络）

最早的 NK 细胞发育标志物之一是 IL2RB (CD122)，它在 CD34+ CLP 进入 NK 细胞命运谱系时开始表达。NK 细胞前体亚群可以通过 CD34、KIT、KLRB1、CD244 和 IL-15R 等基因的差异表达进行区分。对于未成熟 NK 细胞的识别，目前已经报道了 KLRK1、NCR1、NCR2、NCR3 和 KLRB1 等分子标志物。而达到分化成熟期的 NK 细胞，则可以通过 KLRD1、ITGB2、KIR、PRF1、IFNG、CD56 和 CD16 等标志物的表达进行区分。

▲ NK 不同发育阶段的标志物

CD56bright 亚群被认为是 NK 细胞成熟的早期阶段。相比于 CD56dim 亚群，CD56bright 亚群具有更高的增殖能力，这一特性可能与许多关键蛋白的显著表达相关，包括 CCR7、CSF2、CXCR3、IL2RB、KLRC1 和 SELL。据报道，该亚群表达更高水平的 IFNG。CD56 的下调伴随着 CD16 的表达，从而产生 CD56dim NK 细胞亚群。这一亚群以其较高的细胞毒活性而闻名，其杀伤活性与杀伤性 Ig 样受体 (KIR) 的表达有关，与该亚群相关的其他基因包括 CX3CR1、CXCR1、ITGB2、KLGR1 和 PRF1。

▲ 主要 NK 细胞亚群的功能及其标志物（图片来自网络） 

2  组织驻留 NK 细胞标志物

与血液中循环的典型 NK (cNK) 细胞相比，组织驻留 NK 细胞 (trNK) 分布于各种实体组织中，包括淋巴结、胸腺、肝脏、肺、子宫和小肠。据报道，trNK 细胞的细胞毒性一般较低，具有较强的产生细胞因子的能力。尽管我们对它们的具体功能的了解不如传统 NK 亚群，但已有研究提示 trNK 可能发挥着不同的作用，因为研究发现 trNK 具有不同的细胞因子和 KIR 的表达谱。

▲ trNK 细胞的分布与功能

最近的研究表明，trNK 细胞也是由包含具有不同免疫表型特征的异质性群体组成。例如，淋巴结和扁桃体中的人 trNK 细胞高表达 ICAM1。在子宫中，trNK 细胞富含 KIR，并表达 NCR2 和 NCR3 的不同剪接变体。已发现肺 trNK 细胞表达不同水平的 ITGA1、CD69 和 CD16。胸腺 trNK 细胞与 CD56 和 IL7R 的表达有关。肝脏 trNK 细胞显着表达 KLRC1 和 NCR1。在不同的组织中，EOMES 和 TBX21 等转录因子的表达分布也不同。我们对 NK 细胞在各种组织中的作用的研究仍处于初级阶段，还有待更多新的发现来鉴定表征 trNK 亚群和功能的关键标志物。

▲ 循环 NK 细胞 vs trNK 细胞  

3  适应性 NK 细胞标志物

NK 细胞的一个不太常见的亚群——适应性 NK 细胞——或许可以发展出免疫记忆并成为专职记忆样细胞。对巨细胞病毒感染的小鼠和人类 NK 细胞的研究，揭示了适应性 NK 细胞相比于经典 NK 细胞在功能及表型特征方面的一些显著差异。在小鼠中，已在长寿命 NK 细胞群中发现了标记物 Ly49H，这些细胞可以在机体在此暴露于病毒后迅速增殖并增加细胞因子的产生。在人类中，研究者发现先前病毒暴露的适应性 NK 细胞表达激活的 MHC I 类结合受体 KLRC2。据报道，适应性 NK 细胞相比于经典 NK 细胞的差异表达的蛋白质还包括 NCR1、B3GAT1、KLRC2 和 LILRB1。

▲ 适应性 NK 细胞的来源与标志物（图片来自网络） 

4 NK 细胞标志物表

根据最新的综述文献，我们列出了表征各种 NK 细胞亚群的人类和小鼠蛋白质。所列大蛋白质大多是表达于细胞表面的膜标记物，但也包括其他一些类型的标记物蛋白，包括转录因子和信号分子（如细胞因子）。每个标记都附带有相关抗体和 ELISA 试剂盒的链接，因为这些免疫检测工具通常通过流式细胞术和免疫染色用于细胞表征研究。相关产品由多家制造商提供，可作为 NK 细胞免疫表型分析的有益参考。

▲ 图片来自 Biocompare 网站

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