เซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิดและเซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ

เซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิด (Innate lymphoid cells, ILCs) เป็นกลุ่มของเซลล์ลิมโฟไซต์ที่ไม่มีตัวรับแอนติเจนที่จัดเรียงใหม่ แต่มีหน้าที่ในการตอบสนองแบบรวดเร็วซึ่งสะท้อนถึงหน้าที่ของเซลล์ทีผู้ช่วยชนิดย่อยต่างๆ เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ (Natural killer, NK) ซึ่งเป็นสมาชิกต้นแบบและมีฤทธิ์ในการทำลายเซลล์ในกลุ่มนี้ เป็นกลุ่มแรกที่ถูกค้นพบและสามารถฆ่าเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสและเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงไปโดยไม่ต้องมีการกระตุ้นล่วงหน้า

Definition

เซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิดเป็นเซลล์ลิมโฟไซต์ที่มาจากเซลล์ต้นกำเนิดลิมฟอยด์ร่วมกัน ซึ่งไม่มีตัวรับแอนติเจนที่จัดเรียงใหม่แบบโซมาติก และตอบสนองต่อไซโตไคน์และสัญญาณความเครียดที่มาจากเนื้อเยื่อ; เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติเป็นกลุ่ม ILC ที่มีฤทธิ์ในการทำลายเซลล์ ซึ่งจะสลายเซลล์เป้าหมายที่ขาด MHC class I ที่เพียงพอ หรือแสดงลิแกนด์ที่เกิดจากความเครียด

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมเซลล์ NK และเซลล์ ILC ผู้ช่วยชนิดย่อยต่างๆ พัฒนาการของเซลล์เหล่านี้ที่เกี่ยวข้องกับสายเลือดลิมฟอยด์ หลักการ 'missing-self' และกลไกของตัวรับที่กระตุ้น/ยับยั้งที่ควบคุมความเป็นพิษต่อเซลล์ของ NK การสร้างไซโตไคน์ที่จัดกลุ่ม ILCs เข้ากับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันชนิดที่ 1, 2 และ 3 และตำแหน่งของเซลล์เหล่านี้ที่รอยต่อระหว่างภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว เนื้อหานี้เป็นข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับกลไก ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก

Core questions

• ILCs ตรวจจับและตอบสนองต่อภัยคุกคามได้อย่างไรโดยไม่มีตัวรับที่จำเพาะต่อแอนติเจน?
• ตัวรับกระตุ้นและตัวรับยับยั้งสร้างสมดุลกันอย่างไรเพื่อควบคุมความเป็นพิษต่อเซลล์ของ NK?
• กลุ่ม ILC ผู้ช่วยเชื่อมโยงกับการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันชนิดที่ 1, 2 และ 3 ได้อย่างไร?
• ILCs อยู่ตรงไหนบนความต่อเนื่องระหว่างภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว?

Key concepts

• เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ (NK) cells
• กลุ่ม ILC ผู้ช่วย (ILC1, ILC2, ILC3)
• ตัวรับ NK ที่กระตุ้นและยับยั้ง
• การจดจำแบบ missing-self
• การทำลายเซลล์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี (Antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity)
• ต้นกำเนิดจากเซลล์ต้นกำเนิดลิมฟอยด์ร่วมกัน
• ผลลัพธ์ของไซโตไคน์ (IFN-gamma, IL-5/IL-13, IL-17/IL-22)
• การอาศัยอยู่ในเนื้อเยื่อ

Key theories

การจดจำแบบ missing-self

เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติจะตรวจสอบเซลล์เป้าหมายว่ามีการแสดงออกของ self-MHC class I เพียงพอหรือไม่; เซลล์ที่ลดระดับ class I ลง เช่น เซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสหรือเซลล์เนื้องอกมักจะทำ จะสูญเสียสัญญาณยับยั้งและกลายเป็นเป้าหมายที่อ่อนแอต่อการถูกฆ่าโดย NK ดังนั้นการไม่มีเครื่องหมาย self ปกติจะกระตุ้นความเป็นพิษต่อเซลล์

Mechanisms

กิจกรรมของเซลล์ NK ถูกกำหนดโดยการรวมสัญญาณจากตัวรับยับยั้งที่จดจำ self-MHC class I และตัวรับกระตุ้นที่ตรวจจับลิแกนด์ที่เกิดจากความเครียดหรือเซลล์เป้าหมายที่เคลือบด้วยแอนติบอดี เมื่อการจับยับยั้งลดลง เช่นในเซลล์ที่มีการลดระดับ MHC class I สัญญาณกระตุ้นจะเด่นกว่า และเซลล์ NK จะปล่อยแกรนูลที่เป็นพิษต่อเซลล์และไซโตไคน์ เช่น อินเตอร์เฟอรอน-แกมมา; เซลล์เป้าหมายที่เคลือบด้วยแอนติบอดีก็สามารถถูกฆ่าได้ผ่านกลไกการทำลายเซลล์ที่ขึ้นกับแอนติบอดี (antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity) เซลล์ ILC ผู้ช่วย ซึ่งไม่มีความเชี่ยวชาญในการทำลายเซลล์ จะตอบสนองต่อสารเตือนภัย (alarmins) และไซโตไคน์ในเนื้อเยื่อโดยการผลิตไซโตไคน์ที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งคล้ายคลึงกับโปรแกรมของเซลล์ทีผู้ช่วย โดยเซลล์กลุ่มที่ 1 ผลิตอินเตอร์เฟอรอน-แกมมา เซลล์กลุ่มที่ 2 ผลิต IL-5 และ IL-13 และเซลล์กลุ่มที่ 3 ผลิต IL-17 และ IL-22 เซลล์เหล่านี้ร่วมกันทำหน้าที่ตอบสนองและควบคุมอย่างรวดเร็วโดยไม่ขึ้นกับแอนติเจนที่เนื้อเยื่อกั้นและเนื้อเยื่อลิมฟอยด์

Clinical relevance

ชีววิทยาของ ILC และ NK ช่วยให้เข้าใจการเฝ้าระวังไวรัสและเนื้องอก ภูมิคุ้มกันภูมิแพ้และภูมิคุ้มกันที่เนื้อเยื่อกั้น และภูมิคุ้มกันวิทยาที่เป็นพื้นฐานของกลยุทธ์การรักษาด้วยเซลล์ NK และไซโตไคน์ ข้อมูลนี้อธิบายกลไกสำหรับการอ้างอิงและไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Evidence & guidelines

เนื้อหาสะท้อนถึงบทวิจารณ์ที่เป็นที่ยอมรับและศัพท์บัญญัติที่เป็นที่ยอมรับสำหรับเซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิดและเซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติ มากกว่าแนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติถูกระบุในปี 1970 ว่าเป็นเซลล์ลิมโฟไซต์ที่สามารถสลายเซลล์เป้าหมายของเนื้องอกได้โดยไม่ต้องมีการกระตุ้นล่วงหน้า และสมมติฐาน missing-self ได้อธิบายถึงการยับยั้งที่ขึ้นกับ MHC ในเวลาต่อมา ตั้งแต่ปลายทศวรรษ 2000 การรับรู้ถึงเซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิดผู้ช่วยที่ไม่ใช่เซลล์พิษนำไปสู่กรอบการทำงานของ ILC ที่เป็นหนึ่งเดียว และศัพท์บัญญัติที่เป็นที่ยอมรับในปี 2013 ที่จัดกลุ่มเซลล์ NK เข้ากับกลุ่ม ILC ที่กว้างขึ้น

Key figures

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

Seminal works

• vivier-2011
• spits-2013

Frequently asked questions

เซลล์เพชฌฆาตธรรมชาติเป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดหรือแบบปรับตัว?

เซลล์ NK โดยทั่วไปถือว่าเป็นเซลล์ลิมโฟไซต์แต่กำเนิด เนื่องจากไม่มีตัวรับแอนติเจนที่จัดเรียงใหม่และตอบสนองอย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องมีการกระตุ้นล่วงหน้า เซลล์เหล่านี้อยู่ใกล้รอยต่อระหว่างภูมิคุ้มกันแต่กำเนิดและภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว และบางการศึกษาอธิบายลักษณะความจำคล้ายภูมิคุ้มกันแบบปรับตัว แต่ข้อมูลนี้ถือว่าเซลล์ NK เป็นกลุ่มเซลล์ลิมฟอยด์แต่กำเนิดที่มีฤทธิ์ในการทำลายเซลล์

การจดจำแบบ missing-self คืออะไร?

เป็นหลักการที่ว่าเซลล์ NK จะละเว้นเซลล์ปกติที่แสดง self-MHC class I แต่จะโจมตีเซลล์ที่สูญเสียการแสดงออกของ class I ซึ่งเป็นลักษณะสำคัญของเซลล์ที่ติดเชื้อไวรัสและเซลล์เนื้องอกจำนวนมาก เนื่องจากความสูญเสียนี้จะขจัดกลไกยับยั้งการฆ่าของ NK ออกไป