PRACE POGLĄDOWE. Receptory komórek NK. NK Cell Receptors MONIKA BIEDROŃ, GRZEGORZ MAZUR, TOMASZ WRÓBEL, KAZIMIERZ KULICZKOWSKI. Streszczenie.

Transkrypt

1 PRACE POGLĄDOWE Adv. Clin. Exp. Med. 2003, 12, 4, ISSN X MONIKA BIEDROŃ, GRZEGORZ MAZUR, TOMASZ WRÓBEL, KAZIMIERZ KULICZKOWSKI Receptory komórek NK NK Cell Receptors Katedra i Klinika Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantacji Szpiku AM we Wrocławiu Streszczenie Ludzkie komórki NK stanowią najwyżej 10% wszystkich limfocytów krwi obwodowej i fenotypowo charaktery zują się obecnością antygenu CD56 oraz brakiem antygenu CD3. Komórki NK zabijają różne komórki docelowe, w tym także komórki nowotworowe, zakażone wirusem oraz prawidłowe komórki hematopoetyczne, wykazujące jednak ekspresję allogenicznych cząsteczek głównego układu zgodności tkankowej (MHC maior histocompati bility complex). Aktywność komórek NK jest regulowana przez przeciwstawne sygnały pochodzące od recepto rów, które pobudzają lub hamują ich efektorową funkcję. Trzy odrębne grupy receptorów na komórkach NK: Ly49, CD94/NKG2A oraz KIR (killer cell inhibitory receptors) są zaangażowane w rozpoznawanie polimorficznych MHC I. Te strukturalnie różne receptory mają w obrębie domeny wewnątrzkomórkowej sekwencję ITIM (immu noreceptor tyrosine based inhibition motifs), która jest odpowiedzialna za przekazywanie hamującego sygnału. Cząsteczki MHC pełnią ochronną rolę wobec normalnych komórek gospodarza, zabezpieczając je przed lizą za po średnictwem komórek NK. Utrata lub zamaskowanie ekspresji własnych cząsteczek MHC, jak w przypadku ko mórek zakażonych wirusem lub komórek nowotworowych, uwrażliwia komórki na lizę za pośrednictwem ko mórek NK. Taka koncepcja została zaproponowana przez Klasa Kärre i jego współpracowników jako hipoteza missing self (Adv. Clin. Exp. Med. 2003, 12, 4, ). Słowa kluczowe: komórki NK, receptory hamujące komórek NK. Abstract Human natural killer (NK) cells comprise approximately 10% of all peripheral blood lymphocytes and are charac terized phenotypically by the presence of CD56 antigen and the lack of CD3 antigen. NK cells kill a variety of tar get cells, including certain tumour cells, virus infected cells, and normal hematopoietic cells expressing allogenic major histocompatibility complex (MHC) antigens. NK cells are regulated by opposing signals from receptors that activate and inhibit efector function. Three distinct receptor families: Ly49, CD94/NKG2, and killer cell inhibito ry receptors (KIR), are involved in NK cell recognition of polymorphic MHC class I molecules. A common path way of inhibitory signaling is provided by ITIM (immunoreceptor tyrosine based inhibition motifs) sequences in the cytoplasmic domains of these otherwise structurally divers receptors. MHC molecules could exert a protective role sparing normal cells from NK cell mediated lysis. Lack of expression, or masking, of self MHC molecules, as it may occur in virus infected cells or tumor cells, would result in susceptibility to NK cell mediated lysis. This concept has been proposed by Klas Kärre and coworkers in the missing self hypothesis (Adv. Clin. Exp. Med. 2003, 12, 4, ). Key words: NK cells, killer cell inhibitory receptors. Komórki NK (natural killer) są subpopulacją limfocytów (około 10% wszystkich limfocytów krwi obwodowej). Ich funkcja polega na zabijaniu komórek docelowych, którymi są komórki nowo tworowe, zakażone przez wirusy lub prawidłowe komórki hematopoetyczne, ale wykazujące eks presję allogenicznych cząsteczek głównego ukła du zgodności tkankowej (MHC maior histocom patibility complex) [1]. Pochodzą ze szpiku, mają wspólną komórkę progenitorową z limfocytami T [2]. W przeciwieństwie do limfocytów T i B rea ranżacja genów nie jest niezbędna do ich różnico wania oraz funkcji. Komórki NK spełniają ważną rolę w rozpoczęciu odpowiedzi odpornościowej, przede wszystkim przez szybkie wydzielanie inter feronu γ (IFN γ) oraz innych cytokin niezbędnych

2 530 M. BIEDROŃ et al. w odpowiedzi na zakażenie bakteryjne, wirusowe i parazytologiczne [3, 4]. Funkcja komórek NK jest regulowana przez przeciwstawne sygnały pochodzące od recepto rów, które pobudzają lub hamują czynność tych komórek [5 7]. Czynniki odpowiedzialne za akty wację komórek w czasie zakażenia pozostają nie uchwytne, ale prawdopodobnie są to: interferony α/β, cytokiny, np. czynnik martwicy nowotworów (TNF α tumor necrosis factor alpha), interleuki ny (IL 12, IL 15) i inne. Odpowiadają one w ta kim samym stopniu jak cząsteczki związane z po wierzchnią komórek w otaczających tkankach [8]. Jak dotąd nie udało się wykazać swoistych dla ko mórek NK receptorów odpowiedzialnych za roz poczęcie cytolizy, ale komórki NK mogą być akty wowane przez działanie wielu receptorów błono wych, jak np. CD2, CD16, CD69 czy NKR P1 (natural killer receptor P1) [9 11]. Swoistość działania jest zapewniona przez hamujące sygnały pochodzące od receptorów dla cząsteczek główne go układu zgodności tkankowej człowieka klasy I (HLA I human leukocyte antigens class I). Trzy odrębne grupy receptorów są zaangażowane w rozpoznawanie polimorficznych cząstek HLA I: Ly49, CD94/NKG2 i KIR (killer cell inhibitory re ceptor). W tych trzech różnych strukturalnie re ceptorach droga przekazywania hamującego sy gnału jest taka sama. Odbywa się za pośrednic twem sekwencji ITIM (immunoreceptor tyrosine based inhibitory motif) zlokalizowanej w dome nie cytoplazmatycznej tych receptorów. Po zwią zaniu ligandu i aktywacji hamujących receptorów na komórkach NK dochodzi do fosforylacji tyro zyny (za pośrednictwem fosfataz tyrozyny, SHP 1 i prawdopodobnie SHP 2), co hamuje cytoto ksyczność i wytwarzanie cytokin za pośrednic twem komórek NK. Istnieją sugestie, że hamujące receptory na komórkach NK należą do większej rodziny hamujących receptorów (IRS inhibitory receptor superfamily) zawierającej sekwencję ITIM [8]. Komórki NK wykazują zdolność zabijania ko mórek docelowych, wykazujących ekspresję syn genicznych lub allogenicznych cząsteczek MHC lub komórek docelowych pozbawionych ekspresji cząsteczek MHC [1, 12]. Zdolność komórek NK do rozpoznawania cząsteczek MHC wykazano, gdy doprowadzały one do lizy limfoblastoidalnych komórek B transformowanych przez EBV (wirus Epsteina Barr) pozbawionych cząstek MHC I, nie wykazywały natomiast takiego działania wobec tych samych komórek, ale transfekowanych gena mi HLA B i HLA C [13, 14]. Komórki NK stanowią pierwszą linię obrony wobec komórek nowotworowych i zakażeń wiru sowych [15]. Nie wykazują ekspresji konwencjo nalnych receptorów dla antygenów, jak np. po wierzchowne immunoglobuliny, receptory na lim focytach T wiążące antygen (TCR T cell recep tors) [16]. Zdolność komórek NK do rozpoznawa nia i lizy komórek nowotworowych tłumaczono obecnością wielu receptorów dla różnych wzorów cząsteczek na komórkach nowotworowych. Tak postrzegana funkcja komórek NK była błędna. W ostatnich latach zidentyfikowano dużą liczbę receptorów potencjalnie zaangażowanych w wy zwolenie funkcji komórek NK. Należy podkreślić, że zaobserwowano odwrotną korelację między ekspresją cząsteczek MHC na powierzchni ko mórek docelowych a ich wrażliwością na lizę przez komórki NK. To sugeruje, że cząsteczki MHC mogą odgrywać ochronną rolę, oszczędzając prawidłowe komórki przed lizą za pośrednictwem komórek NK. Brak ekspresji własnych antygenów MHC lub zamaskowanie tej ekspresji, jak w przy padku zakażeń wirusowych lub komórek nowo tworowych sprawia, że komórki stają się wrażliwe na lizę za pośrednictwem komórek NK [5]. Koncepcja ta została zaproponowana przez Kärre et al. jako hipoteza missing self [17 19]. Została ona potwierdzona i poszerzona. Dodatko wo, sukces w klonowaniu ludzkich komórek NK stał się podstawą do wykazania klonalnej hetero geniczności komórek NK, stanowiącej podstawę ich zdolności do rozpoznawania różnych cząste czek MHC. Pozwoliło to na wysunięcie koncepcji, że komórki NK rozpoznają alleliczne formy czą steczek MHC przez klony komórek NK o zróżni cowanej ekspresji receptorów [5]. Zgodnie z hipotezą missing self Kärre a ko mórki NK mogą rozpoznawać i eliminować ko mórki docelowe, które nie wykazują ekspresji nor malnych własnych cząsteczek MHC [17]. Rzeczy wiście komórki docelowe, wrażliwe na lizę przez komórki NK, charakteryzują się nieprawidłową ekspresją jednego lub większej liczby alleli MHC klasy I. Jest to typowe dla komórek zakażonych wirusem i komórek zmienionych nowotworowo, co prowadzi do zmniejszonej ekspresji MHC lub ekspresji zmienionej sekwencji nukleotydów pre zentowanych przez MHC klasy I [20]. W kontek ście hipotezy missing self Kärre i Ljunggren wysnuli tezę, że istnieją swoiste dla cząsteczek MHC receptory na komórkach NK, które dostar czają negatywny sygnał do komórki, powodując zahamowanie ich cytotoksyczności. Rzeczywiście rola interakcji między cząsteczkami MHC a praw dopodobnymi receptorami swoistymi wobec MHC byłaby ograniczona do negatywnej regulacji licz by aktywujących sygnałów dostarczonych przez rozpoznanie (nie za pomocą cząsteczek MHC) li gandów [21]. Uzupełniająca rola komórek NK względem cytotoksycznych limfocytów T, których

3 Receptory komórek NK 531 funkcja jest wyzwalana przez cząsteczki MHC I, prezentujące obce białka (np. wirusowe lub no wotworowe), jest ewidentna. Komórki zakażone wirusem lub komórki nowotworowe w wyniku ob niżenia ekspresji cząsteczek MHC I mogą uciec spod nadzoru limfocytów T [22]. W takiej sytuacji komórki NK odgrywają ważną rolę w obronie go spodarza przez eliminację tych MHC ujemnych komórek. Fenotypowo komórki NK charakteryzuje obec ność powierzchniowej cząsteczki CD56 i brak an tygenu CD3 [23]. Istnieją wyraźne dwie subpopu lacje ludzkich komórek NK różniących się gęsto ścią antygenu CD56 na powierzchni komórki. Większość (około 90%) ludzkich komórek NK jest CD56 dim i wykazuje dużą ekspresję FcγRIII (CD16), podczas gdy mniejszość (około 10%) jest CD56 bright i CD16 dim/neg. Komórki NK CD56 dim są bardziej cytotoksyczne względem komórek doce lowych w porównaniu z komórkami NK CD56 bright [24,25]. Niemniej jednak, po aktywacji IL 2 lub IL 12, komórki NK CD56 bright wykazują podobną lub nawet większą cytotoksyczność względem ko mórek docelowych w porównaniu z komórkami CD56 dim [25]. Podpopulacje komórek NK mają różną ekspre sję receptorów (NKR natural killer receptor). Ko mórki NK CD56 bright wykazują wysoką ekspresję re ceptorów CD94/NKG2 C type lectin [26]. Niewiel ki ich odsetek (< 10%) ma na swojej powierzchni re ceptory KIR [27]. Większość (> 85%) komórek NK CD56 dim wykazuje natomiast wysoką ekspresję re ceptorów KIR i niską ekspresję CD94/NKG2. Nadrodzina receptorów lektynowych typu C Mysie receptory na komórkach NK należące do rodziny Ly49 są odpowiedzialne za rozpoznawanie polimorficznych cząstek H 2 klasy I na potencjal nych komórkach docelowych i w następstwie zaha mowanie ich aktywności cytotoksycznej [28]. Ro dzina Ly49 składa się przynajmniej z dziewięciu wysoce ze sobą powiązanych genów (Ly49A Ly49I) występujących na mysim chromosomie 6. w kom pleksie genów NK [28]. Homologi Ly49 zostały zidentyfikowane na 4. chromosomie u szczura rów nież w kompleksie genów NK. Geny NK należą do nadrodziny C type lectin [29] i kodują błonowe glikoproteiny typu II, które ulegają ekspresji jako homodimery połączone wiązaniem dwusiarczko wym [28]. Różnorodność wśród genów rodziny Ly49 jest zapewniona przez alternatywne wiązanie mrna i polimorfizm alleli [30]. Wśród różnych, zachodzących na siebie grupach komórek NK w całkowitej populacji komórek NK różne geny Ly49 ulegają ekspresji, co zapewnia różnorodność składu receptorów Ly49 [28]. Każdy z alleli w loci Ly49 może ulegać ekspresji w sposób niezależny w wyniku działania do tej pory niepoznanego me chanizmu. Geny Ly49 różnią się zarówno w we wnątrz, jak i zewnątrzkomórkowych domenach, co zapewnia wiązanie różnych ligandów. Dotychczas nie zidentyfikowano ludzkich ho mologów genów Ly49. Receptory CD94/NKG2, ulegające ekspresji na komórkach NK i podgrupie limfocytów T, należą do nadrodziny C type lectin i są zaangażowane w rozpoznawanie cząsteczek HLA I [31]. Początkowo uważano, że mogą być ho mologami Ly49, ale dalsze badania to wykluczyły. Receptory CD94/NKG2 to heterodimery połączone wiązaniem dwusiarczkowym. Stałą wspólną pod jednostką jest cząsteczka CD94, która łączy się z gli koproteiną kodowaną przez gen należący do rodziny NKG2 [31]. CD94 jest pojedynczym genem z ogra niczonym lub brakiem polimorfizmu alleli. Rodzina NKG2 składa się z 4 genów określanych NKG2A, NKG2C, NKG2E oraz NKG2D/F [32]. Gen CD94 i cztery geny NKG2 są blisko połączone na chromo somie 12p12.3 p13.1 w ludzkim kompleksie ge nów NK. Wewnątrz i zewnątrzkomórkowe dome ny cząstek NKG2A, NKG2C i NKG2E są struktu ralnie różne, co sugeruje różnice w rozpoznawaniu ligandów i przesyłaniu odpowiednich sygnałów. Antygen CD94 jest zasadniczo pozbawiony domeny wewnątrzkomórkowej, tracąc tym samym zdolność do wewnątrzkomórkowego przesyłania sygnałów. NKG2D/F jest wyjątkowym genem wykazującym homologię tylko z regionem 5' innych genów z ro dziny NKG2 [32]. Ekspresja glikoprotein NKG2 na błonie ko mórkowej zwykle nie jest możliwa, jeżeli nie są połączone wiązaniem dwusiarczkowym z czą steczką CD94 [31]. Początkowa funkcja CD94 może polegać na ułatwieniu transportu receptorów NKG2 na powierzchnię komórek [32]. Glikopro teiny NKG2A, NKG2B (wersja genu NKG2A), NKG2C oraz NKG2E łączą się z CD94. Cząsteczka CD94/NKG2A rozpoznaje ligandy HLA A, B, C i G. Allotypy HLA C są jednocze śnie ligandami dla cząsteczek KIR2DL (p58) [31]. Receptory te działają niezależnie. Gdy na komórce NK ulegają ekspresji zarówno CD94/NKG2A, jak i KIR2D do lizy komórki docelowej jest koniecz na inaktywacja obu receptorów [33]. Nadrodzina receptorów KIR Killer cell immunoglobulin like receptors lub killer cell inhibitory receptors (KIR) to receptory o charakterze glikoprotein, których ekspresja

4 532 M. BIEDROŃ et al. odbywa się na komórkach NK i limfocytach T. Ze względu na bardzo duże podobieństwo między ich sekwencjami cdna przyjęto, że sekwencje róż niące się więcej niż 20 nukleotydami reprezentują różne geny, podczas gdy sekwencje różniące się w mniej niż 9 pozycjach reprezentują różne allele. Na tej podstawie oszacowano, że rodzina recepto rów KIR jest kodowana przez 12 genów [34]. W rzeczywistości, po wykorzystaniu metody FISH (fiber fluorescent in situ hybrizidation), wy kazano 11 sekwencji KIR zlokalizowanych na chromosomie 19q13.4 [35]. Na podstawie budowy rodzina tych recepto rów została podzielona na dwie podrodziny. Część receptorów KIRs ma dwie domeny Ig (KIR2D) wchodzą w reakcję z ligandem cząsteczki HLA C, pozostałe zaś trzy domeny Ig (KIR3D) wiążą cząsteczki HLA A i HLA B [36]. Poza tym członkowie rodziny tych receptorów różnią się długością odcinka wewnątrzcytoplazmatycznego. Typowo KIRs z długim (L long) ogonem cyto plazmatycznym zawierają ITIM (immunorecep tor tyrosine based inhibitory motif), który włącza i aktywuje fosfatazę tyrozynową. Połączenie tych receptorów z ligandem cząstki HLA I odbiera negatywny sygnał hamujący aktywność komór ki NK drogą fosforylacji. KIRs z krótkim (S short) odcinkiem cytoplazmatycznym są po zbawione ITIM i w związku z tym mogą aktywo wać odpowiedź komórek NK lub limfocytów T [37]. Podrodzina KIR2DL: KIR2DL, nazywany także p58 [38] zawie ra dwie domeny Ig (D1 i D2) oraz odcinek cyto plazmatyczny długości aminokwasów [36], KIR2DL4 zawiera dwie domeny Ig o konfi guracji D0 D2 i odcinek cytoplazmatyczny długo ści 114 aminokwasów, do podrodziny należą: KIR2DL1 (p58.2), KIR2DL2 (p58.1), KIR2DL3, KIR2DL4, KIR2DL2 (p58.1) rozpoznaje antygeny HLA C (Cw2, 4, 5 i 6), KIR2DL1 (p58.2) rozpoznaje antygeny HLA C (Cw1, 3, 7 i 8). Podrodzina KIR2DS.: KIR2DS nazywany także p50 [38] zawie ra dwie domeny Ig (D1 i D2) i odcinek cytopla zmatyczny długości 39 aminokwasów [36], Do podrodziny należą: KIR2DS1, KIR2DS2, KIR2DS3, KIR2DS4, KIR2DS5. Podrodzina KIR3DL: KIR3DL nazywany także p70 i p140 ma trzy domeny Ig (D1, D2 i D3) oraz odcinek cyto plazmatyczny długości aminokwasów [36], do podrodziny należą: KIR3DL1 (p70), KIR3DL2 (p140), KIR3DL1 (p70) rozpoznaje HLA Bw4, KIR3DL2 (p140) rozpoznaje HLA A3 i A11. Podrodzina KIR3DS: KIR3DS ma trzy domeny Ig i odcinek cyto plazmatyczny długości 27 aminokwasów, do podrodziny należy KIR3DS1. Istnieje ogromna osobnicza różnorodność ge nów dla receptorów KIR. Podczas powstawania komórek prekursorowych dla komórek NK do chodzi do przypadkowego wyboru genów dla re ceptorów KIRs, które ulegną ekspresji. Różno rodność ta dodatkowo wzrasta przez alternatywne wiązanie mrna i polimorfizm alleli. Różne połą czenia cząsteczek HLA I wybierają te komórki NK, które wykazują ekspresję receptorów dla własnego HLA I. Dlatego komórki NK jednego osobnika stają się celem do ataku dla komórek NK drugiego osobnika, którego komórki są po zbawione takich samych ligandów KIRs. Jedno cześnie są tolerowane przez komórki innego osobnika, jeśli ma takie same lub dodatkowe li gandy receptorów KIRs. Mechanizm hamowania aktywności cytotoksycznej Niezależnie od różnic strukturalnych między ludzkimi receptorami KIR, CD94/NKG2A i mysi mi Ly49, wszystkie wykazują ten sam mechanizm hamowania aktywacji komórek NK i limfocytów T. Związane jest to z obecnością wewnątrzkomórko wej domeny zawierającej sekwencję ITIM, która w wyniku fosforylacji tyrozyny jest zdolna do za angażowania SPH 1, a może także SPH 2, które pośredniczą w hamującej funkcji tych receptorów [37]. Ly49, CD94/NKG2A i KIR hamują nie tylko cytotoksyczność, ale także wytwarzanie cytokin przez komórki NK i limfocyty T [39]. Stymulacja komórek NK zachodzi w wyniku ich kontaktu z wrażliwymi komórkami docelowy mi przez cytotoksyczność komórkową zależną od przeciwciał (ADCC antibody dependent cellular cytotoxity) działanie przez cząsteczkę CD16, co bezpośrednio prowadzi do aktywacji kinaz tyrozy nowych, PLC γ, powstania fosfoinozytolu i wzro stu stężenia wewnątrzkomórkowego wapnia [40]. W chwili, gdy receptory KIR są związane przez ich naturalne ligandy klasy I na potencjalnych ko mórkach docelowych lub przez agonistyczne prze ciwciała anty KIR, reszty tyrozynowe na ITIM są fosforylowane i funkcja komórek NK zostaje za hamowana [40].

5 Receptory komórek NK 533 Hamująca funkcja receptorów Ly49, KIR i CD94/NKG2A zależy od obecności wewnątrzko mórkowej sekwencji ITIM. Istnieją izoformy tych receptorów pozbawione tej sekwencji, które raczej aktywują niż hamują aktywność cytotoksyczną komórek NK. Są to odpowiednio receptory Ly49D i Ly49H, KIR2DS i KIR3DS oraz CD94/NKG2C i CD94/NKG2E [38]. Znaczenie biologiczne i sens istnienia aktywujących form re ceptorów dla cząsteczek MHC I nie zostały do tej pory poznane [8]. Istnieją różne hipotezy. Nie wia domo, czy poszczególne klony komórek NK wy kazują ekspresję zarówno aktywujących, jak i ha mujących form receptorów dla tych samych ligan dów cząsteczek MHC I czy różnych [8]. Jeżeli w danym klonie aktywujące receptory wiążą te sa me cząsteczki MHC co hamujące receptory, funk cja receptorów aktywujących może polegać na do starczaniu kinazy tyrozynowej potrzebnej do fo sforylacji ITIM w receptorach hamujących. Inna możliwość występuje, gdy hamujące i aktywujące receptory rozpoznają różne własne cząsteczki MHC I [8]. Wówczas utrata przez komórkę doce lową ligandu dla receptora hamującego pozwala na stymulację lizy za pośrednictwem receptorów aktywujących. Gdy aktywujące receptory są nato miast skierowane przeciw obcym cząsteczkom MHC I (lub innym do tej pory niezidentyfikowa nym cząsteczkom), istnieje możliwość, że mogą one krzyżowo reagować z ligandami obcych pato genów [8]. Można sobie wyobrazić, że receptory aktywujące odgrywają swoją rolę w czasie rozwo ju i różnicowania komórek NK, kiedy rozpozna wanie własnych cząsteczek klasy I jest podstawą zjawiska pozytywnej selekcji [8]. Pozostaje do wyjaśnienia kwestia, dlaczego funkcjonuje jednocześnie kilka grup receptorów hamujących funkcję komórek NK. Są to u lu dzi dwie rodziny hamujących receptorów: KIR i CD94/NKG2, u szczurów również dwie rodziny: CD94/NKG2 i Ly49. Prawdopodobnie system CD94/NKG2 rozwinął się jako pierwszy [8]. Re ceptory te wykazują małe powinowactwo i reagu ją z wieloma ligandami cząsteczek MHC I. Ko mórki NK, wykazujące ekspresję receptorów CD94/NKG2, potrafią wychwycić tylko te niepra widłowe komórki, które utraciły ekspresję wielu loci w cząsteczkach MHC I. Taki mechanizm mo że być użyteczny w eliminacji komórek zakażo nych wirusami, np. CMV lub adenowirusami, które całkowicie uszkadzają syntezę cząsteczek MHC I. Może to natomiast być niewystarczające do wykry cia zmian subtelnych, np. związanych z utratą po jedynczego allela w jednym z loci MHC. W związ ku z tym receptory Ly49 u gryzoni i KIR u ludzi mogły rozwinąć się w celu zapewnienia organi zmom większej swoistości i wrażliwości [8]. Rola komórek NK Najważniejszą rolą komórek NK pozostaje obrona gospodarza przed zakażeniami wirusowy mi [4]. Niektóre wirusy mają z jednej strony zdol ność zmniejszenia ekspresji cząsteczek MHC I, co pozwala im wymknąć się spod kontroli limfocy tów T. Z drugiej jednak utrata MHC I czyni je ce lem ataku dla komórek NK. Mimo że różnorodność epitopów receptora KIR jest dobrze znaną przyczyną alloreaktywności komórek NK, ich rola w reakcji na przeszczep u ludzi nie była do tej pory doceniona. Komórki NK własne lub dawcy są odpowiedzialne za trzy możliwe sytuacje: 1) możliwość reakcji przeszczep przeciw go spodarzowi (graft versus host GVH), np. gdy biorca nie wykazuje ekspresji epitopów KIR dawcy, 2) możliwość odrzucenia przeszczepu za po średnictwem komórek NK, np. gdy dawca nie wy kazuje ekspresji epitopów KIR biorcy, 3) brak alloreakcji ze strony komórek NK, np. gdy dawca i biorca wykazują ekspresję tych samych epitopów KIR [41]. Komórki NK oraz limfocyty cytotoksyczne odgrywają rolę w obronie przeciwnowotworowej gospodarza. Poczynione obserwacje wskazują, że ich aktywność wobec komórek nowotworowych zależy od liczby i rodzaju cząsteczek HLA na tych komórkach [42]. Cytotoksyczne limfocyty T (CTL cytotoxic T lymphocyte) wykazywały zdolność zabijania komórek pochodzących z ogniska pier wotnego czerniaka, nie wykazywały natomiast ta kiej funkcji względem komórek nowotworowych z pierwotnego ogniska. W typowaniu HLA okaza ło się, że zarówno jedne, jak i drugie komórki ma ją HLA A24. Różniły się natomiast obecnością HLA Cw7: stwierdzany na komórkach czerniaka z ogniska pierwotnego i jego brak na komórkach z przerzutu. Niezdolność limfocytów cytotoksycz nych do lizy pierwotnych komórek guza była spo wodowana ekspresją KIR2DL na CTL, co hamo wało lizę komórek mających HLA Cw7 [42]. Reasumując, komórki NK odgrywają rolę za równo w odpowiedzi na zakażenie, proces nowo tworowy, jak również uczestniczą w odrzuceniu przeszczepu w reakcji GVH. Do tej pory nie po znano do końca mechanizmów regulacji funkcji komórek NK.

6 534 M. BIEDROŃ et al. Piśmiennictwo [1] Trinchieri G.: Biology of natural killer cells. Adv. Immunol. 1989, 47, [2] Spits H., Lanier L. L, Phillips J. H.: Development of human T and natural killer cells. Blood 1995, 85, [3] Scott P., Trinchieri G.:The role of natural killer cells in host parasite interactions. Curr. Opin. Immunol. 1995, 7, [4] Biron C. A.: Activation and function of natural killer cell responses during viral infections. Curr. Opin. Immunol. 1997, 9, [5] Moretta A., Bottino C., Vitale M., Pende D., Biassoni R., Mingari M. C., Moretta L.: Receptors for HLA CLASS I molecules in human natural killer cells. Annu. Rev. Immunol. 1996, 14: [6] Raulet D. H., Held W.: Natural killer cell receptors: the offs and ons of NK cell recognition. Cell 1995, 82, [7] Gumperz J. E., Parham P.: The enigma of the natural killer cell. Nature 1995, 378, [8] Lanier L.: NK cell receptors. Annu. Rev. Immunol. 1998, 16, [9] Bezouska K., Yuen C. T., O Brien J., Childs R. A., Chai W., Lawson A. M., Drbal K., Fiserova A., Pospisil M., Feizi T.: Oligosacharide ligands for NKR P1 protein activate NK cells and cytotoxicity. Nature 1994, 372, [10] Moretta A., Poggi A., Pende D., Tripodi G., Orengo A. M., Pella N., Augugliaro R., Bottino C., Ciccione E., Moretta L.: CD69 mediated pathway of lymphocyte activation: anti CD69 mabs trigger the cytolytic activity of different lymphoid effector cells with the exception of cytolytic T lymphocytes expressing TCRαβ. J. Exp. Med. 1991, 174, [11] Lanier L. L., Ruitenberg J. J., Philips J. H.: Functional and biochemical analysis of CD16 antigen on natural killer cells and granulocytes. J. Immunol. 1988, 141, [12] Reynolds C. W., Wiltrout R. H.: Functions of the natural immune system. Plenum, New York 1989, 506. [13] Shimizu Y., De Mars R.: Demonstration by class I gene transfer that reduced susceptibility of human cells to na tural killer cell mediated lysis is inversely correlated with HLA class I antigen expression. Eur. J. Immunol. 1989, 19, [14] Storkus W. J., Alexander J., Payne J. A., Dawson J. R., Cresswell P.: Reversal of natural killing susceptibili ty in target cells expressing transfected class I HLA genes. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989, 86, [15] Bancroft G. J.: The role of natural killer cells in innate resistance to infection. Curr. Opin. Immunol. 1993, 5, [16] Lanier L. L., Philips J., Hackett J., Tutt M., Kumar V.: Natural killer cells: definition of a cell type rather than a function. J. Immunol. 1986, 137, [17] Ljunggren H. G., Kärre K.: In search of the missing self. MHC molecules and NK cell recognition. Immunol. Today 1990, 11, [18] Kärre K.: An unexpected petition for pardon. Curr. Biol. 1992, 2, [19] Moretta L., Ciccione E., Moretta A., Hoglund P., Oohlen C., Kärre K.: Allorecognition by NK cells: nonself or no self? Immunol. Today 1992, 13, [20] Chadwick B. S., Sambhara S. R., Sasakura Y., Miller R. G.: Effect of class I MHC binding peptides on reco gnition by natural killer cells. J. Immunol. 1992, 149, [21] Moretta L., Ciccione E., Moretta A., Mingari M. C., Biassoni R.: Human NK cells: origin, clonality, specifity and receptors. ADV Immunol. 1994, 55, [22] Browne H., Smith G., Beck S., Minson T: A complex between the MHC class I homologue encoded by human cytomegalovirus and beta 2 microglobulin. Nature 1990, 347, [23] Robertson M. J., Ritz J.: Biology and clinical relevance of human natural killer cells. Blood 1990, 76, [24] Lanier L. L., Le A. M., Civin C. I., Loken M. R., Philips J.: 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. 1986, 136, [25] Nagler A., Lanier L. L., Cwirla S., Philips J. H.: Comperative studies of human FcRIII positive and negative natural killer cells. J. Immunol. 1989, 143, [26] Voss S. D., Daley J., Ritz J., Robertson M. J.: Participation of the CD94 receptor complex in costimulation of the human natural killer cells. J. Immunol. 1998, 160, [27] Andre P., Spertini O., Guia S.: Modification of P selectin glycoprotein ligand 1 with a natural killer cell restric ted sulfated lactosamine creates an alternate ligand for L selectin. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, [28] Mason L. H., Ortaldo J. R., Young H. A., Kumar K., Bennett M., Anderson S. K.: Cloning and functional cha racteristics of murine LGL 1: a member of the Ly 49 gene family (Ly 49G2). J. Exp. Med. 1995, 182, [29] Drickamer K., Taylor M. E.: Biology of animal lectins. Annu. Rev. Cell Biol. 1993, 9, [30] Brennan J., Lemieux S., Freeman J. D., Mager D. L., Takei F.: Heterogeneity among Ly 49C natural killer cells: characterization of highly related receptors with differing functions and expression patterns. J. Exp. Med. 1996, 184, [31] Lazetic S., Chang C., Houchins J. P., Lanier L. L., Philips J. H.: Human NK cell receptors involved in MHC class I recognition are disulfide linked heterodimers of CD94 and NKG2 subunits. J. Immunol. 1996, 157,

7 Receptory komórek NK 535 [32] Yabe T., McSherry C., Bach F. H., Fisch P., Schall R. P., Sondel P. M., Houchins J. P.: A multigene family on human chromosome 12 encodes natural killer cell lectins. Immunogenetics 1993, 37, [33] Philips J. H., Chang C., Mattson J., Gumperz J. E., Parham P., Lanier L. L.: CD94 and a novel associated protein (94AP) form a NK cell receptor involved in the recognition of HLA A, B, and C allotypes. Immunity 1996, 5, [34] Steffens U., Vyas Y., Dupont B., Selvakumar A.: Nucleotide and amino acid sequence alignment for human kil ler cell inhibitory receptors (KIR). Tissue Antigens 1998, 51, [35] Suto Y., Ishikawa Y., Kasahara M., Kasai F., Yabe T., Akaza T., Juji T.: Gene arrangement of the killer cell inhibitory receptor family of human chromosome 19q13.4 detected by fibre FISH. Immunogenetics 1998, 48, [36] Colonna M., Samaridis J.: Cloning of Ig superfamily members associated with HLA C and HLA B recognition by human NK cells. Science 1995, 268, [37] Campbell K. S., Dessing M., Lopez Botet M., Calla M., Collona M.: Tyrosine phosphorylation of a human kil ler inhibitory receptor recruits protein tyrosine phosphatase 1C. J. Exp. Med. 1996, 184, [38] Moretta A., Sivori S., Vitale M., Pende D., Morelli L., Augugliaro R., Bottino C., Moretta L.: Existence of both inhibitory (p58) and activatory (p50) receptors for HLA C molecules in human natural killer cells. J. Exp. Med. 1995, 182, [39] D Andrea A., Chang C., Philips J. H., Lanier L. L.: Regulation of T cell Lymphokine production by killer cell inhibitory receptor recognition of self HLA class I alleles. J. Exp. Med. 1996, 184, [40] Leibson P. J.: Signal transduction during natural killer cell activation: inside the mind of a killer. Immunity 1997, 6, [41] Ruggeri L., Capanni M., Casucci M., Volpi I., Tosti A., Perruccio K., Urbani E., Negrin R. S., Martelli M. F., Velardi A.: Role of natural killetr cell alloreactivity in HLA mismatched hematopoietic stem cell transplantation. Blood 1999, 94, [42] Ikeda H., Lethe B., Lehmann F., van Baren N., Baurain J. F., De Smet C., Chambost H., Vitale M., Moretta A., Boon T., Coulie P. G.: Characterization of an antigen that is recognized on a melanoma showing partial HLA loss by CTL expressing an NK inhibitory receptor. Immunity 1997, 6, Adres do korespondencji: Monika Biedroń Katedra i Klinika Hematologii, Nowotworów Krwi i Transplantacji Szpiku AM Wybrzeże L. Pasteura Wrocław Praca wpłynęła do Redakcji: r. Po recenzji: r. Zaakceptowano do druku: r. Received: Revised: Accepted: