风雨50年：NK细胞研究的五个阶段

1. 早期研究（1973 - 1982）

• 1973 年，研究发现正常淋巴细胞对肿瘤细胞有低水平细胞毒性反应。
• 1975 年，Kiessling 等人将对肿瘤细胞的 “自然杀伤” 能力命名为 NK 细胞，并发现 NK1.1。
  Kiessling, R., E. Klein, H. Pross, and H. Wigzell. 1975a. “Natural” killer cells in the mouse. II. Cytotoxic cells with specificity for mouse Moloney leukemia cells. Characteristics of the killer cell. Eur. J. Immunol. 5:117–121.
• 研究表明 NK 细胞不同于 MHC 限制的 T 细胞，可自发杀伤肿瘤细胞，且这种杀伤活性不仅在体外存在，在体内也可发生。

• 形态学：1979将 NK 细胞描述为 “大颗粒淋巴细胞”。
  Timonen, T., E. Saksela, A. Ranki, and P. Hayry. 1979. Fractionation, mor- ¨ phological and functional characterization of effector cells responsible for human natural killer activity against cell-line targets. Cell. Immunol. 48:133–148
• 1983 年，人类 NK 细胞首次通过激活 Fc 受体 CD16 和碳水化合物抗原 CD57 的表达确定了功能不同的亚群，之后发现外周血中主要的 NK 细胞亚群可通过 CD56bright,CD16−和 CD56dim,CD16 + 进行区分。
  Lanier, L.L., A.M. Le, J.H. Phillips, N.L. Warner, and G.F. Babcock. 1983. Subpopulations of human natural killer cells defined by expression of the Leu-7 (HNK-1) and Leu-11 (NK-15) antigens. J. Immunol. 131: 1789–1796.
• 研究发现 NK 细胞优先杀伤缺乏 MHC I 类分子的肿瘤细胞，为理解先天免疫系统对病毒和肿瘤的防御机制提供了新视角。同时，明确了 NK 细胞是一种独特的淋巴细胞谱系（ 与 T 细胞不同 ）。
  Lanier, L.L., S. Cwirla, N. Federspiel, and J.H. Phillips. 1986a. Human natural killer cells isolated from peripheral blood do not rearrange T cell antigen receptor beta chain genes. J. Exp. Med. 163:209–214. https://doi .org/10.1084/jem.163.1.209
  Lanier, L.L., S. Cwirla, and J.H. Phillips. 1986b. Genomic organization of T cell gamma genes in human peripheral blood natural killer cells. J. Immunol. 137:3375–3377
  Lanier, L.L., A.M. Le, C.I. Civin, M.R. Loken, and J.H. Phillips. 1986c. The relationship of CD16 (Leu-11) and Leu-19 (NKH-1) antigen expression on human peripheral blood NK cells and cytotoxic T lymphocytes. J. Immunol. 136:4480–4486.
  Lanier, L.L., J.H. Phillips, J. Hackett Jr., M. Tutt, and V. Kumar. 1986d. Natural killer cells: Definition of a cell type rather than a function. J. Immunol. 137:2735–2739
  Lewis Lanier 是这方面最重要的科学家之一。
• 1989 年，发现首例完全缺乏 NK 细胞但有 B 和 T 淋巴细胞且能产生抗体的人类患者，感染疱疹病毒，这明确了 NK 细胞在抗感染免疫中的重要作用。
• 这一时期还发现了许多 NK 细胞的激活和抑制受体相关基因，以及对 NK 细胞产生 IFN - γ。
  Chan, S.H., B. Perussia, J.W. Gupta, M. Kobayashi, M. Posp´ısil, H.A. Young, S.F. Wolf, D. Young, S.C. Clark, and G. Trinchieri. 1991. Induction of interferon gamma production by natural killer cell stimulatory factor: Characterization of the responder cells and synergy with other inducers. J. Exp. Med. 173:869–8

• 基于 “missing - self” 假说，发现了抑制性的小鼠 Ly49 受体和人类 KIR 受体，以及它们识别的 MHC I 类分子配体，同时也发现了激活受体与抑制受体的平衡对 NK 细胞反应的调节作用。
  Karlhofer, F.M., R.K. Ribaudo, and W.M. Yokoyama. 1992. MHC class I alloantigen specificity of Ly-49+ IL-2-activated natural killer cells. Nature. 358:66–70
  Colonna, M., and J. Samaridis. 1995. Cloning of Ig-superfamily members associated with HLA-C and HLA-B recognition by human NK cells. Science. 268:405–408
• 发现了 “自然细胞毒性受体”-NKp30、NKp44 和 NKp46 等参与 NK 细胞对肿瘤的识别，以及相关信号转导机制。还确定了 NKG2D 受体的配体，其在细胞应激时表达，是 NK 细胞 “altered - self” 识别的基础。
• 2002 年发现小鼠 NK 细胞具有针对小鼠 CMV 抗原的特异性受体，挑战了天然免疫细胞无抗原特异性识别的传统观点。
  Arase, H., E.S. Mocarski, A.E. Campbell, A.B. Hill, and L.L. Lanier. 2002. Direct recognition of cytomegalovirus by activating and inhibitory NK cell receptors. Science. 296:1323–1326.

• 2006 年观察到小鼠 NK 细胞可介导半抗原特异性接触超敏反应，之后验证了 NK 细胞的抗原特异性反应能力，包括 Ly49H+ NK 细胞在 MCMV 感染中的克隆扩增和保护反应。
• 发现缺乏自我 MHC I 类分子同源配体的 NK 细胞亚群比具有抑制性 Ly49 受体的 NK 细胞反应性低，这就是NK 细胞的 “授权（ licensing ）” 。
  Kim, S., J. Poursine-Laurent, S.M. Truscott, L. Lybarger, Y.J. Song, L. Yang, A.R. French, J.B. Sunwoo, S. Lemieux, T.H. Hansen, and W.M. Yokoyama. 2005. Licensing of natural killer cells by host major histocompatibility complex class I molecules. Nature. 436:709–71

2013 年利用新技术发现健康成人外周血中 NK 细胞群体具有高度的表型多样性，单细胞转录分析进一步强调了这种多样性。
研究揭示了 CMV 感染对小鼠和人类 NK 细胞的表观遗传变化影响，尤其是对人类记忆或适应性 NK 细胞的改变。
NK 细胞治疗方面，2020 年首次将 CD19 嵌合抗原受体 NK 细胞用于淋巴瘤患者治疗取得了令人鼓舞的结果，同时 NK 细胞 engagers 的研究也在推进。
Liu, E., D. Marin, P. Banerjee, H.A. Macapinlac, P. Thompson, R. Basar, L. Nassif Kerbauy, B. Overman, P. Thall, M. Kaplan, et al. 2020. Use of CAR-transduced natural killer cells in CD19-positive lymphoid tumors. N. Engl. J. Med. 382:545–553