杀伤细胞免疫球蛋白样受体与肿瘤免疫治疗
【摘要】 杀伤细胞的免疫球蛋白样受体（Killer cell immunoglobulin?鄄like receptor，ＫＩＲ）基因定位于人类19号染色体上，编码激活性受体和抑制性受体，表达于NK细胞和部分T细胞亚群表面，具有重要的生物学意义。近年来关于杀伤细胞免疫球蛋白样受体(KIR) 的研究，为异基因造血干细胞移植等肿瘤免疫模式提供了新的理论基础和研究方向。全文对杀伤细胞免疫球蛋白样受体在血液肿瘤及实体瘤免疫治疗方面的进展作一综述。
【关键词】 NK细胞 免疫球蛋白样受体 免疫治疗
NK细胞表面的抑制性KIR受体，能识别并结合自体细胞表面的MHC?鄄Ⅰ分子，传导抑制性信号至胞内，阻止NK细胞激活，从而阻止对正常表达MHC?鄄Ⅰ分子的细胞的杀伤。不能表达正常水平MHC?鄄Ⅰ分子的病态细胞则成为被NK细胞攻击的对象，例如肿瘤细胞及病毒感染细胞，此即“迷失自我（missing-self）”学说。因此，在异基因造血干细胞移植后产生的移植物抗白血病效应（GVL）和过继免疫治疗后的移植物抗肿瘤效应（GVT）中，异源反应性NK细胞被激活，而杀伤瘤细胞。这一现象已在临床中被用来治疗血液系统肿瘤和肾癌、黑色素瘤等实体肿瘤[5]。文章就ＫＩＲ基因及ＫＩＲ受体及在临床中的应用作一综述。
1 KIR基因
人类KIR编码基因位于第19号染色体，分为两个彼此分开的部分：靠近着丝粒端（centromeric）的部分，上游为KIR3DL3、下游为2DL4；靠近端粒端（telomeric）的部分上游为2DL4，下游为3DL2，只有极少数的KIR单倍型不符合这个。KIR基因在小鼠中并未发现，说明是灵长类高度进化的结果。
最近的基因学检测显示，人群中KIR基因区在基因容量和等位基因的数量上表现出广泛的多态性。KIR基因有十余种,均为共显性表达,每个基因又有十余种等位基因,因此无关个体KIR基因表达完全相同的可能性低于0.124%[6，7]。人类的这个片段所表现出的多样性水平与人类MHC多态性相类似。国外报道发现17个KIR 基因：KIR2DL～4，KIR2DL5A，KIR2DL5B，KIR2DLS1～5，KIR3DL1～3，KIR3DS1，假基因KIR2DP1，和KIR3DP1[8，9]。上海免疫研究所从正常87位汉族个体中检出13种单倍型，18种基因型：KIR1D，KIR2DL1～5，KIR2DS1～5，KIR3DL1～3，KIR3DS1，假基因Xv，X和KIR2DP1[10]。
3.2 肿瘤细胞表达非经典的HLA分子
某些肿瘤细胞能表达非经典的HLA?鄄Ⅰ类分子, 如HLA?鄄G和HLA?鄄E,这些分子也能被相应KIR （CD94/NKG2A）识别而抑制NK细胞的杀伤[17]。
3.3 T细胞表面杀伤抑制性受体的表达
已经发现的KIR均可在T细胞表达，多数为CD8+T细胞，约占外周血T细胞的5%，称为KIR+T细胞，其表型缺乏CD28，表达高水平CD18、CD29、CD57 和CD45。T细胞上的KIR抑制T细胞抗原受体（TCR）介导的细胞毒功能，抑制CTL细胞对自身细胞的反应性。IL?鄄15能促进成熟T细胞KIR的表达。另外，TGF?鄄β和IL?鄄10也能诱导刺激性T细胞表达CD94/NKG2A。多数肿瘤细胞能产生TGF?鄄β和IL?鄄10等细胞因子，因此，肿瘤本身能向肿瘤特异性CTL提供KIR表达的必需信号，促进CTL细胞表达抑制性KIR，抑制TCR功能，逃避CTL细胞的攻击。
4 KIR与肿瘤过继免疫治疗
4.1 KIR不相合的异基因造血干细胞移植
KIR不相合的异基因造血干细胞移植在根治急性白血病方面疗效确切，已应用于临床[18]。KIR多态性使NK细胞能抵御多种感染和肿瘤这一观点正式被证实。这一研究具有里程碑式的意义，同时也为实体瘤的免疫治疗提供了新的思考方向。
有研究证明异基因骨髓移植后未发生GVHD的患者外周血单核白细胞上KIR的表达率明显高于发生者[19]。段连宁等[20]发现造血干细胞移植后，供受者HLA?鄄Cw相合者无重症GVHD发生；HLA?鄄Cw不相合者发生急重症GVHD。这些结果肯定了KIR在移植排斥和GVHD中的作用。供受者间KIR的差异将显著影响移植后受者免疫功能的重建和免疫应答水平，从而显著地改变移植的临床转归。Ruggeri等[21]报道，给严重联合免疫缺陷小鼠种植人急性粒细胞性白血病（AML）细胞，5～6周后发病，分别给予异种反应型NK细胞（供受者KIR不相合）和同种反应型NK细胞（供受者KIR相合），接受异种反应型NK细胞组的AML小鼠平均存活120天，接受同种反应型NK细胞的小鼠在18天内死亡,证明NK细胞具有显著的移植物抗白血病（GVL）作用。
HLA?鄄Cw与KIR构成的抑制性信号传导系统在移植免疫中的作用引起广泛关注。在骨髓移植中，如果供受者之间存在HLA?鄄C等位基因不相合，则供者的KIR不能识别受者相应的HLA配体，抑制信号被阻断，NK细胞被激活，攻击宿主的肿瘤细胞，产生移植物抗白血病（GVL）效应。在一个T细胞去除的HLA半相合而KIR不相合的造血干细胞移植中，供者NK细胞能介导有力的针对白血病细胞的GVL效应。
不过，目前所采用的去除T细胞骨髓移植等方法尚未从根本上解决GVHD，反而引起白血病复发增高、移植物被排斥等问题。有报道称，在临床治疗中，尽管在接受KIR不相合HLA半相合的干细胞移植后生存率增加，但同时致死性感染率也显著增加[22]。如何将GVHD与GVL相分离是一个急待解决的问题。
4.2 KIR不相合的异基因过继免疫治疗
因为异基因造血干细胞移植后，给受者进行供者淋巴细胞输注（DLI）有助于肿瘤消退，尤其在慢性粒细胞性白血病（CML）的治疗中最为有效，提示了异基因淋巴细胞输注治疗实体瘤的过继免疫治疗的可行性。
Roger等[２３]报道，在部分相合的外周血单个核细胞照射后治疗复发及难治性肾癌（15例）等肿瘤的临床研究中，3例有效病例中的２例均为KIR不相容性。由此推测，在HLA相合而KIR不相合的实体瘤过继免疫治疗中，NK细胞可能起到了关键性作用。
在一项关于NK细胞对于实体瘤杀伤作用的体外研究中，发现KIR不相合组NK对肾细胞癌和恶性黑色素瘤等细胞株的杀伤率明显高于KIR相合组[2４]。而另一项关于NK细胞杀伤乳腺癌细胞株SKBR3的研究中，情况却正好相反，当供者KIR类型与SKBR3相合时，NK细胞对肿瘤的杀伤率显著高于不相合组[2５]。是否提示，对于不同种类的实体瘤，其杀伤途径有差异，提示在临床应用中应当进行个体化的过继免疫治疗方式。
5 展 望
目前在KIR与配体识别机制及信号传导等方面已获得一定进展。关于抑制性受体的研究已较为深入，尤其在血液系统肿瘤方面，但是，抗肿瘤是个复杂的、多种因素共同起作用的过程，是各种免疫细胞综合作用的结果。NK细胞对于各类实体瘤的杀伤过程中KIR是否都起到关键作用，还需要进一步探讨。淋巴细胞白血病、淋巴瘤对于NK细胞的杀伤就表现出高度的不敏感性，但增强NK细胞活性可以提高对ALL的杀伤率[2６]。针对激活性KIR而设计的增强NK细胞杀伤活性尚在初步研究中。从激活KIR的角度出发,提高NK细胞的杀伤活性,有待在肿瘤生物治疗方面提供一条新的思路。
【】
[1] Ljunggren HG, Karre K. In search of the missing?鄄self: MHC molecules and NK cell recognition[J]. Immunol Today，1990，(11):237-244.
[2] K?覿rre K. How to recognize a foreign submarine[J]. Immunol Rev，1997，155:5-9.
[3] Smyty MC， Godfrey DI， Trapani JA. A fresh look at tumor immunosurveillance and immunotherapy[J].Nature Immunol, 2001,2:293-299.
[4] Cooper MA， Fehmiger TA. The biology of human natural killer?鄄cell subsets[J]. Trends Immunol,2001,22(11):633-640.
[5] Held W， Coudert JD， Zimmer, et al. The NK cell receptor repertoire: formation, adaptation and exploitation[J].Curr Opin Immunol,2003, 15(2):233-237.
[6] Shilling HG, Guethlein LA, Cheng NW. Allelic polymorphism synergizes with variable gene content to individualize human KIR genotype[J]. J Immunol, 2002, 168:2307-2315.
[7] Witt CS, Whiteway JM, Warren HS, et al. Alleles of the KIR2DL4 receptor and their lack of association with pre?鄄eclampsia[J]. Eur J Immunol,2002,32:18-29.
[8] Hsu KC, Liu XR, Selvakumar A, et al. Killer Ig?鄄like receptor (KIR) haplotype analysis by gene content:evidence for genomic diversity with a minimum of six basic framework haplotypes, each with multiple subsets[J].J Immunol,2002,169: 5118-5129.
[9] Marsh SG, Parham P, Dupont B, et al. Killer cell immunoglobulin?鄄like receptor (KIR) nomenclature report[J].Eur J Immuno Ｇenetics ,2003,30:229.
[10] 张磊,Katharine C,Dupont B,等.上海地区汉族人群杀伤细胞免疫球蛋白样受体基因多样性及单倍型组合研究[J].中华医学遗传学杂志，2003,20(5):396-399.
[11] Vilches C, Parham P. KIR: diverse, rapidly evolving receptors of innate and adaptive immunity[J]. Annu Rev Immunol,2002,20 :217-251.
[12] Trowsdale J， Barten R， Haude A， et al. The genomic context of natural killer receptor extended gene families[J].Immunol Rev,2001,181:20-38.
[13] Dupont B, Hsu KC.Inhibitory killer Ig?鄄like receptor genes and human leukocyte antigen class Ⅰ ligands in haematopoietic stem cell transplantation[J].Curr Opin Immunol,2004,16(5): 634-643.
[14] Van der Merwe PA. Formation and function of the immunological synapse[J]. Curr Opin Immunol,2002,14(3): 293-298.
[15] Vyas YM, Mehta KM, Morgan M, et al. Spatial organization of signal transduction molecules in the NK cell immune synapses during MHC class Ⅰ?鄄regulatednoncytolytic and cytolytic interactions[J]. J Immunol,2001 ,167(8):4358-4367.
[16] Bromley SK, Burack WR, Johnsos KG, et al. The immunological synapse[J]. Annu Rev Immunol,2000,21:375-396.
[17] Carosella ED, Paul P, Moreau P, et al. HLA?鄄G and HLA?鄄E:fundamental and pathophysiological aspects[J].Immunol Today,2000 ,21(11) :532-534.
[18] Contini P, Ghio M, Poggi A, et al. Soluble HLA?鄄A,?鄄B,?鄄C and?鄄G molecules induce apoptosis in T and NK CD8T cells and inhibit cytotoxic T cell activity through CD8 ligation[J]. Eur J Immunol,2003,33: 125-134.
[19] Voutsadakis IA. NK cells in allogeneic bone marrow transplantation [J]. Cancer Immunol, 2003,52 (9):525-534.
[20] 段连宁，陈纯，黄绍良，等.免疫活性细胞表达杀伤细胞抑制性受体与造血干细胞移植后移植物抗宿主病的关系[J].实验血液学杂志，2003,11 (6) :625-632.
[21] Ruggeri L, Capanni M, Urbani E, et al. Effectiveness of donor natural killer cell alloreactivity in mismatched hematopoietic transplants[J]. Science, 2002,295: 2097-2100.
[22] Schaffer M, Malmberg KJ, Ringden O, et al.Increased infection?鄄related mortality in KIR?鄄ligand?鄄mismatched unrelated allogeneic hematopoietic stem?鄄cell transplantation[J].Transplantation,2004, 78(7): 1081-1085.
[23] Roger K, Strair， Schaar D, et al. Antineoplastic effects of partially HLA?鄄matched irradiated blood mononuclear cells in patients with renal cell carcinoma[J]. J Clin Oncol, 2003,21: 3785-3791.
[24]Takehitolgarashi,Wynberg J, rinivasan R,et al. Enhanced cytotoxicity of allogeneic NK cells with killer immumoglobulin?鄄like receptor ligand incompatibility against melanoma and renal cell carcinoma cells[J].Blood,2004,104:170-177.
[25] Stein MN, Shin J, Gudzowaty O, et al. Natural killer (NK) cell alloreactivity against breast cancer is not predicted by KIR/KIR ligand incompatibility but is augmented by trastuzumab[J].J Clin Oncol, 2004, 22:9605.
[26] Romanski A, Bug G, Becker S， et al. Mechanisms of resistance to natural killer cell?鄄mediated cytotoxicity in acute lymphoblastic leukemia [J] . Exp Hematol,2005,33(3):344-352.
