Субпопуляции нормальных киллеров

Нормальные киллеры (NK — Normal Killers, или Natural Killers — естественные киллеры) были описаны впервые как большие зернистые лимфоциты, способные in vitro спонтанно (т.е. без предварительной иммунизации) убивать некоторые опухолевые клетки, а также инфицированные вирусами клетки. Позже выяснили, что морфологически NK могут выглядеть и как малые лимфоциты.

NK дифференцируются из общей лимфоидной клетки–предшественницы. NK чем-то отличаются от T–лимфоцитов (в NK не перестраиваются гены TCR, и они распознают свои мишени иначе), но и чём-то похожи (в NK возникает тот же самый цитотоксический аппарат убийства клетки–мишени, что и в ЦТЛ — перфорин–гранзимы). Кстати, спонтанную цитотоксичность (без предварительной иммунизации) могут развивать и некоторые ЦТЛ.

NK в циркулирующей крови составляют около 15% от всех мононуклеарных клеток. NK в тканях локализованы в иных местах, чем T–лимфоциты: в печени (это основное место локализации NK у человека), красной пульпе селезёнки, слизистых оболочках (особенно репродуктивных органов). NK не рециркулируют между кровью и лимфой, они циркулируют только в крови.

Эффекторные функции NK — цитотоксичность (в отношении клеток–мишеней) и продукция цитокинов (ИФН–g, TNF, GM–CSF, ИЛ–5, ИЛ–8). Таким образом, будучи сами активированы, NK вносят вклад в иммунное отклонение в пользу Th1 (ИФН–g), стимулируют гемопоэз (GM–CSF), дифференцировку и мобилизацию эозинофилов (ИЛ–5), усиливают воспалительную реакцию в очаге (ИЛ–8).

Иммунное отклонение (immune deviation) — изменение терминальной дифференцировки иммунных CD4⁺ T–лимфоцитов в сторону преимущественного образования Th1 или Th2.

Какие стимулы активируют NK? На что они реагируют? Как и всякая клетка, NK реагируют на то, для чего у них есть Рц на мембране. У них есть Рц для цитокинов (по крайней мере для ИЛ–2 и ИФН–g) для молекул MHC–I, особый Рц для Fc–концов IgG — FcgRIIIA (CD16). Последний Рц ассоциирован в цитоплазме клетки с z – цепью (другие цепи комплекса CD3 в NK не экспрессируются), которая проводит внутрь сигнал, активирующий цитотоксический аппарат NK. Через этот Рц NK «распознают» то, что распознаёт IgG (CD16 свяжет иммунный комплекс за Fc–конец молекулы иммуноглобулина), т.е. самые разнообразные Аг. Таким образом NK осуществляют антигенспецифичную эффекторную иммунную реакцию антителозависимой клеточной цитотоксичности (АЗКЦТ). Феномен АЗКЦТ воспроизводим, его достоверно наблюдают в экспериментах in vitro. Его наличие и значение in vivo, однако, подтвердить не просто из-за отсутствия адекватных методов.

Эксклюзивным мембранным маркёром NK является мембранная молекула CD56 — изоформа адгезивной молекулы из семейства молекул адгезии клеток нервной системы (NCAM — neural cell adhesion molecule) с молекулярной массой 135–220 тыс. из надсемейства иммуноглобулинов.

У человека чётко различают по крайней мере две функционально разные субпопуляции NK: CD56^много/CD16^– и CD56^мaло/ CD16⁺. Субпопуляция CD56^мaло/CD16⁺ в АЗКЦТ является эффекторной. Субпопуляция CD56^много/CD16 преобладает в печени, локализуется в синусоидах (так называемые Pit–клетки), слизистой оболочке матки и в децидуальной оболочке. Полагают, что именно NK слизистой оболочки матки «не пускают» трофобласт плода «слишком далеко» в тело матери.

Процесс инвазии трофобласта контролируется генами HLA–G (неполиморфная, неклассическая молекула класса I). NK в децидуальной оболочке имеют мембранный фенотип активированных клеток. На них экспрессированы, кроме CD56^много/CD16^–, ещё и такие мембранные молекулы, как CD69, MHC–II, CD45RO, CD49a (VLA–1), CD54 (ICAM–1).

В крови содержание NK с фенотипом CD56^много/CD16^– минимальное. Эта субпопуляция NK, кроме того, конститутивно экспрессирует высокоаффинный Рц для ИЛ–2 и способна пролиферировать в ответ на низкие концентрации ИЛ–2. NK, преобладающие в крови и селёзенке, имеют фенотип CD56^мaло/CD16⁺. в функциональном отношении они являются эффекторами АЗКЦТ, пролиферируют в ответ на комбинации цитокинов (ИЛ–15 + ИЛ–10) или (ИЛ–15 + ИЛ–12), желательно на близком расстоянии от активированных T–лимфоцитов. Если NK стимулируют комбинацией (ИЛ–15 + ИЛ–12), то они начинают активно продуцировать ИФН–g. Если NK стимулируют комбинацией (ИЛ–15 + ИЛ–10), то они ИФН–g не продуцируют. NK начинают продуцировать ИЛ–5 только при условии их стимуляции ИЛ–2, который, как известно, продуцируют исключительно активированные T–лимфоциты, т.е. продукция ИЛ–5 нормальными киллерами возможна только после антигенспецифичного иммунного ответа со стороны T–лимфоцитов.

На NK есть Рц, способные связывать молекулы MHC–I собственных клеток. Но эти Рц не активирующие, а ингибирующие киллерную функцию NK. Ингибирующие Рц NK принадлежат ко множеству клеточных Рц KIR (Killer–cell Immunoglobulin–like Receptors). Известны две разновидности KIR, различающиеся по молекулярной массе: лёгкий KIR состоит из двух внеклеточных доменов и имеет мол. массу 58 тыс. (обозначен как р58). Он «узнаёт» Аг локуса HLA–C. Более крупный KIR имеет 3 внеклеточных домена и молекулярную массу 70 тыс. (р70), «узнаёт» HLA–B и HLA–A.

Гены KIR NK человека локализованы в хромосоме 19. На уровне ДНК они не перестраиваются, но на уровне транскрипта РНК с этих генов имеет место альтернативный сплайсинг, что обеспечивает определённую степень разнообразия вариантов этих Рц у каждого отдельного NK. На каждом единичном NK экспрессировано более одного варианта KIR–Рц. Кроме того, на NK экспрессирована молекула CD8, имеющая сродство к MHC–I.

Если при контакте с какой-то клеткой эти Рц «не находят» достаточного количества своих лигандов (MHC–I), то ингибирующий сигнал с KIR–Рц также оказывается недостаточным, и NK развивает в отношении этой клетки цитотоксическую атаку и убивает клетку. Поскольку субнормальная экспрессия MHC–I возникает при патологических процессах в клетках (при вирусных инфекциях, опухолевом перерождении), постольку и NK могут убивать инфицированные вирусами или перерожденные клетки собственного организма (в экспериментах in vitro).

Ингибирующим киллерную активность Рц NK является и мембранная молекула CD94 в комплексе с NKG2A (CD159A). Этот Рц принадлежит семейству лектинов C–типа. Ещё одним ингибирующим Рц с неизвестным лигандом служит молекула gp49B.

Контакты с клетками NK осуществляют посредством молекул адгезии [например, CD2, лиганд CD58 (LFA–3) и CD31 (PECAM1 — молекула межклеточной адгезии тромбоцитов и эндотелия 1)]. Молекула CD31 обеспечивает гомотипную адгезию NK к эндотелию и экстравазацию NK из сосудов в ткани.

Кроме того, на NK экспрессировано множество интегринов. На NK конститутивно экспрессированы такие интегрины, как CD18, LFA–1 (CD11a/CD18), Mac–1 (CD11b/CD18), VLA–4 (CD49d/CD29), VLA–5 (CD49e/CD29). LFA–1 обеспечивает связь с клетками эндотелия [лиганды — ICAM–1 (CD54) и ICAM–2 (CD102)]. Mac–1 также имеет сродство к лиганду CD54. VLA–4 вступает в связывание с сосудистой молекулой клеточной адгезии VCAM. VLA–5 обеспечивает прилипание NK к фибронектину межклеточного матрикса.

NK отвечают на (т.е. имеют Рц для) хемокины семейства «CC»: MIP–1a (macrophage inflammatory protein–1a, IP–10 (interferon–inducible protein–10), RANTES, MCP–1, 2, 3 (monocyte chemotactic protein–1, 2, 3), а также ИЛ–12.

Вероятно, NK, локализованные в синусоидах печени, через которые проходит в первую очередь кровь vena porta от слизистой оболочки всего ЖКТ, активно участвуют в убийстве лимфоцитов, активированных пищевыми Аг, и таким образом обеспечивают иммунологическую толерантность организма в целом к пище (так же, как NK слизистой оболочки матки принимают участие — может быть, решающее — в поддержании состояния толерантности организма матери к тканям эмбриона).

· Глава 6
ВОЗБУЖДЕНИЕ И ТОРМОЖЕНИЕ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ. МЕХАНИЗМЫ ПРОВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ ВНУТРЬ КЛЕТКИ