Angeborene lymphoide Zellen und natürliche Killerzellen

Angeborene lymphoide Zellen (ILCs) sind eine Familie von Lymphozyten, denen umgeordnete Antigenrezeptoren fehlen, die jedoch schnelle Effektorfunktionen bereitstellen, die denen von Helfer-T-Zell-Subtypen ähneln. Natürliche Killerzellen (NK-Zellen), das prototypische und zytotoxische Mitglied dieser Familie, wurden zuerst definiert und töten virusinfizierte und transformierte Zellen ohne vorherige Sensibilisierung.

Definition

Angeborene lymphoide Zellen sind Lymphozyten, die vom gemeinsamen lymphatischen Vorläufer abstammen, denen somatisch umgeordnete Antigenrezeptoren fehlen und die auf gewebsbasierte Zytokin- und Stresssignale reagieren; natürliche Killerzellen sind die zytotoxische ILC-Gruppe, die Zielzellen lysiert, denen ein adäquates Selbst-MHC-Klasse-I fehlt oder die Stressliganden exprimieren.

Scope

Dieses Thema behandelt die NK-Zellen und die Helfer-ILC-Subtypen, wie ihre Entwicklung mit lymphatischen Linien zusammenhängt, die 'Missing-Self'- und aktivierende/inhibitorische Rezeptorlogik, die die NK-Zytotoxizität steuert, die Zytokin-Outputs, die ILC-Gruppen mit Typ-1-, Typ-2- und Typ-3-Immunität in Einklang bringen, und ihre Position an der Grenze zwischen angeborener und adaptiver Immunität. Es handelt sich um Referenzmaterial zum Mechanismus, nicht um klinische Leitlinien.

Core questions

• Wie erkennen und reagieren ILCs auf Bedrohungen ohne antigenspezifische Rezeptoren?
• Wie balancieren aktivierende und inhibitorische Rezeptoren die Kontrolle der NK-Zytotoxizität?
• Wie lassen sich Helfer-ILC-Gruppen den Immunantworten vom Typ 1, 2 und 3 zuordnen?
• Wo positionieren sich ILCs auf dem Kontinuum zwischen angeborener und adaptiver Immunität?

Key concepts

• Natürliche Killerzellen (NK-Zellen)
• Helfer-ILC-Gruppen (ILC1, ILC2, ILC3)
• Aktivierende und inhibitorische NK-Rezeptoren
• Missing-Self-Erkennung
• Antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität
• Ursprung aus gemeinsamen lymphatischen Vorläufern
• Zytokin-Effektor-Outputs (IFN-gamma, IL-5/IL-13, IL-17/IL-22)
• Gewebsresidenz

Key theories

Missing-Self-Erkennung

Natürliche Killerzellen überwachen Zielzellen auf eine adäquate Expression von Selbst-MHC-Klasse-I; Zellen, die Klasse-I herunterregulieren, wie es bei virusinfizierten oder Tumorzellen häufig der Fall ist, verlieren die inhibitorische Signalgebung und werden anfällig für NK-vermittelte Abtötung, sodass das Fehlen normaler Selbstmarker die Zytotoxizität auslöst.

Mechanisms

Die Aktivität von NK-Zellen wird durch die Integration von Signalen von inhibitorischen Rezeptoren, die Selbst-MHC-Klasse-I erkennen, und aktivierenden Rezeptoren, die stressinduzierte Liganden oder antikörperbeschichtete Zielzellen detektieren, bestimmt. Wenn die inhibitorische Bindung nachlässt, wie bei Zellen, die MHC-Klasse-I herunterreguliert haben, dominieren aktivierende Signale, und die NK-Zelle setzt zytotoxische Granula und Zytokine wie Interferon-gamma frei; antikörperbeschichtete Zielzellen können auch durch antikörperabhängige zellvermittelte Zytotoxizität abgetötet werden. Helfer-ILCs, denen die zytotoxische Spezialisierung fehlt, reagieren stattdessen auf Gewebe-Alarmine und Zytokine, indem sie charakteristische Zytokine produzieren, die den Helfer-T-Zell-Programmen ähneln, wobei Gruppe-1-Zellen Interferon-gamma, Gruppe-2-Zellen IL-5 und IL-13 und Gruppe-3-Zellen IL-17 und IL-22 produzieren. Zusammen liefern diese Zellen schnelle, antigenunabhängige Effektor- und Regulationsfunktionen an Barriere- und lymphatischen Geweben.

Clinical relevance

Die ILC- und NK-Biologie trägt zum Verständnis der antiviralen und antitumoralen Überwachung, der allergischen und Barriereimmunität sowie der Immunologie bei, die NK-Zell-basierten und Zytokin-basierten therapeutischen Strategien zugrunde liegt. Dieser Eintrag beschreibt Mechanismen als Referenz und ist keine Grundlage für individuelle Diagnosen oder Behandlungen.

Evidence & guidelines

Der Inhalt spiegelt etablierte Übersichtsartikel und die Konsensnomenklatur für angeborene lymphoide und natürliche Killerzellen wider und nicht klinische Praxisleitlinien.

History

Natürliche Killerzellen wurden in den 1970er Jahren als Lymphozyten identifiziert, die Tumorzellen ohne vorherige Sensibilisierung lysieren können, und die Missing-Self-Hypothese erklärte später ihre MHC-abhängige Hemmung. Ab den späten 2000er Jahren führte die Erkennung nicht-zytotoxischer Helfer-ILCs zu einem vereinheitlichenden ILC-Rahmenwerk und der Konsensnomenklatur von 2013, die NK-Zellen der breiteren ILC-Familie zuordnet.

Key figures

• Eric Vivier
• Lewis Lanier
• Hergen Spits
• James Di Santo
• Klas Karre

Seminal works

• vivier-2011
• spits-2013

Frequently asked questions

Sind natürliche Killerzellen angeboren oder adaptiv?

NK-Zellen werden klassischerweise als angeborene Lymphozyten betrachtet, da ihnen umgeordnete Antigenrezeptoren fehlen und sie schnell ohne vorherige Sensibilisierung reagieren. Sie befinden sich nahe der Grenze zwischen angeborener und adaptiver Immunität, und einige Studien beschreiben adaptive Gedächtnismerkmale, aber dieser Eintrag behandelt sie als die zytotoxische Gruppe der angeborenen lymphoiden Zellen.

Was ist Missing-Self-Erkennung?

Es ist das Prinzip, dass NK-Zellen gesunde Zellen, die normales Selbst-MHC-Klasse-I exprimieren, verschonen, aber Zellen angreifen, die die Klasse-I-Expression verloren haben – ein Kennzeichen vieler virusinfizierter und Tumorzellen –, da der Verlust eine inhibitorische Bremse der NK-Abtötung aufhebt.