absztrakt

A természetes gyilkos T (NKT) sejtek veleszületett limfociták, amelyek általában felismerik a lipid antigéneket, és dúsulnak a máj mikrovaszkuláris rekeszeiben. Az NKT-sejtek aktiválhatók saját vagy mikrobiális lipidantigénekkel, és jelzés útján jelző receptorokon keresztül jelezhetnek. Aktiválás után az NKT sejtek gyorsan szekretálnak gyulladásgátló vagy gyulladáscsökkentő citokineket és kemokineket, ezáltal meghatározva a későbbi immunitás vagy tolerancia környezetét. Nyilvánvaló, hogy az NKT I és II típusú sejtek két különböző alcsoportjának különböző módjai vannak az antigén felismerésére, és ellentmondásos szerepük van a gyulladásos májbetegségekben. Főleg az NCT mindkét alcsoportjának szerepére összpontosítunk az immun tolerancia és a máj gyulladásos betegségeinek fenntartásában. Azt is megvitatják, hogy az NKT I és II típusú sejtek differenciális aktiválása hogyan befolyásolja a többi veleszületett sejtet és az adaptív immunsejteket, ami fontos következményekkel jár a szövetek integritására nézve. Fontos, hogy a klinikai vizsgálatokban jobb szereket, köztük CD1d tetramereket alkalmazzanak az NKT-sejtek szerepének meghatározására a betegek májbetegségében.

részhalmazai

Az NKT SEJTEK KÉT FŐ ALKALMA AZ ÉLETBEN

Az NKT sejtek veleszületett T sejtek, amelyek a tipikus NK sejt markerek mellett a TCR-αβ láncokat expresszálják és fontos immunszabályozó szerepet játszanak gyulladásos állapotokban, beleértve az autoimmun betegségeket, a fertőző betegségeket és a rákot. A 4, 5, 6 NKT-sejtek hídként működnek a veleszületett és az alkalmazkodó immunitások között. Ezek a sejtek mind az exogén, mind az endogén lipid antigéneket felismerhetik a CD1d hisztokompatibilitási komplexhez hasonló fő molekula összefüggésében. 8, 9, 10 knock-in Cxcr6 gfp/+ egerek felhasználásával végzett vizsgálatok azt mutatták, hogy az I típusú NKT sejtek az a-galaktozilceramid (aGalCer) injekció beadása után perceken belül máj sinusoidokká vándorolnak. 11., 12. Az NKT-sejtek dúsulása és konstitutív aktiválása máj sinusoidokban azt sugallja, hogy ezek a sejtek részt vesznek olyan mechanizmusokban, amelyek a különböző immunválaszok során szabályozzák a hepatitis indukcióját és/vagy megelőzését. 4, 13, 14

A CD1d-restrikciós NKT sejteket két fő alcsoportba sorolják, azaz az I. típusú vagy invariáns NKT sejtekbe és a II. Típusú vagy különböző NKT sejtekbe. Az I. típusú NKT sejtek túlsúlyban vannak az egerekben, mint a II. Típusú NKT sejtek, és kialakulnak

Az egér intrahepatikus limfocitáinak 50% -a. A 4, 15, 16, 17 típusú I. típusú NKT sejtek egy konzervált félig invariáns aTCTCR-t expresszálnak, amelyet főleg csíra Va gének (emberben V244 és egerekben Vad14) és Jal18 génszegmensek kódolnak, és a csíra Vp nem- gének (Vp8.2, Vp7 vagy Vp2 egerekben és Vp11 emberekben). Emberben az NKT I. típusú sejtek a keringő T-sejtek körülbelül 0,1-1% -át teszik ki. Az NKT CD4 és CD4 + I típusú sejtek túlnyomórészt Th1 és Th2 típusú citokineket választanak ki, és Th1-szerű NKT sejteket is leírtak.

Az NKT II típusú sejtek nagyobb mennyiségben fordulnak elő emberben, mint az I. típusú sejtek, és egerekben viszonylag eltérő TCR-α- és TCR-β-láncokat expresszálnak. Nemrégiben bebizonyítottuk, hogy az NKT II típusú sejtek egyik fő alcsoportja, amely reaktív a β-kapcsolt önglikolipid-szulfatidra, kifejezi a Vad3/Val-J77/Ja9 és Vp8.1/Vp3.1- túlsúlyban lévő oligoklonális TCR repertoárt. Jp2.7 génszegmensek. 19 A TCR-αGalCer/CD1d I. típusú NKT sejtkomplexum és a TCR-szulfatid/CD1d II. Típusú NKT sejtkomplexum kristályszerkezeteiből származó legfrissebb megfigyelések arra utalnak, hogy az I és II típusú NKT TCR felismerésében különböző molekuláris motívumok hatnak sejtek. 21, 22, 23 Az NKT I. típusú TCR párhuzamos konfigurációban kötődik a CD1d-hez, amely főleg az α-láncot érinti. Kimutatták, hogy a félig invariáns TCR NKT I típusú sejtek CDR2p, CDR3a és CDR1a hurkainak alapvető maradványai részt vesznek az aGalCer/CD1d komplex felismerésében. Ezzel szemben az NKT TCR-szulfát-reaktív II-es típus ligandumait elsősorban a β-láncához köti, a CD1d felületéhez kötve.

ANTIGÉN FELISMERÉS ÉS I. TÍPUSÚ AKTIVÁLÁS NKT SEJTEK

Az I. típusú NKT sejteket kezdetben a hal szivacsból származó aGalCer glikolipidre reagáló egerek fő alcsoportjaként jellemezték; ez a glikolipid szuperantigénként stimulálja ezeket az egereket, mivel nagy affinitással kötődik a CD1d-hez és az I. típusú NKT TCR-hez. Más glikolipidek, mint például az izoglobotrihexosilceramid, szintén képesek az NKT I típusú sejteket CD1d-függő módon aktiválni, de egyik sem olyan hatékony, mint az aGalCer. 27, 28, 29, 30 A lipidantigének mellett az NKT I. típusú sejtek is aktiválódnak, miután a toll-szerű receptor (TLR) és/vagy citokinek (interleukin (IL) -12, IL-18 vagy I típusú) közvetítik a jelzést. . az aktivált antigént bemutató sejtek (APC), például a KC, a hepatocyták és a myeloid DC-k által kiválasztott interferon (IFN). Aktiválás után az NKT I. típusú sejtek Th1, Th2 vagy Th17-szerű citokint képesek kiválasztani. A szöveti környezettől, az antigént bemutató sejttől és a lipid antigéntől függően az NKT I. típusú sejtek különböző citokinprofilokat szekretálhatnak. Például az NKT I. típusú sejtek túlnyomórészt IFN-γ-t választanak ki a toxin által kiváltott ischaemia, sérülés vagy stimuláció után IL-18 és IL-12 jelenlétében, de ezek a sejtek IFN-y-t, IL-4-et és IL-17-t szekretálnak. válaszul. és αGalCer. 33

Aktiválás után az I típusú NKT sejtek tovább stimulálhatják a DC, NK sejteket, B sejteket és normál CD4 + és CD8 + T sejteket, amelyek tovább közvetíthetik a májkárosodást. Ezenkívül az aktivált NKT I. típusú sejtek által kiválasztott citokinek és kemokinek a neutrofilek, a mieloid sejtek és a monociták májba történő helyreállításához vezetnek. Az I. típusú NKT 35, 36, 37, 38, 39, 40 sejtek elősegíthetik a fibrogenezist, amely magában foglalja a Hedgehog útvonalat, a 41, 42 és a citokinek, beleértve az osteopontint (OPN), májstellát sejt (HSC) aktivációhoz vezetnek. Ezenkívül az aktivált I. típusú NKT sejtek a hepatocitákat is elpusztíthatják közvetlenül Fas/FasL kölcsönhatások révén, vagy közvetett módon az NK sejtek aktiválásával. A KC-k a portális véna (a szinuszos vaszkuláris téren belül) és a szisztémás keringés határfelületén helyezkednek el, és ez a kritikus hely ezeket a sejteket kulcsfontosságú tényezőkké teszi az immunválasz aktiválásában a veszélyjelek (molekuláris minták és a kórokozókkal kapcsolatos veszélyek) felismerésével. molekuláris mintázatok) a TLR-ek és a nukleotidkötő oligomerizációs doménhez hasonló receptorok expresszióján keresztül. Az aktivált KC-k különféle gyulladásgátló citokineket, például IL-1β, IL-18, tumor nekrózis faktor (TNF) -α és IL-12 termelnek, amelyek fontos szerepet játszanak az I. típusú NKT toborzásának és aktiválásának szabályozásában. sejtek, 44, 45

ANTIGÉN FELISMERÉS ÉS II. TÍPUSÚ AKTIVÁLÁS

Az NKT I. típusú sejtek májkárosodásban betöltött túlnyomóan gyulladásgátló szerepével ellentétben az NKT II. Típusú sejtek képesek elnyomni az I. típusú NKT sejtek által kiváltott gyulladáscsökkentő választ, és ezután megvédik a májkárosodástól. Ezenkívül az NKT sejtek II típusú szulfatiddal történő aktiválása nem indukálja a B, NK vagy T sejtek aktiválódását. Ezért a szulfatid aktiváció után végzett NKT II típusú sejtek vizsgálata egy domináns immunszabályozó utat mutatott ki, amelyről kimutatták, hogy szerepet játszik a máj ischaemiás reperfúziós sérülés (IRI), az 1-es típusú cukorbetegség 55 és a kísérleti autoimmun encephalomyelitis elleni védelemben. 20

AZ I. TÍPUS ÉS II. TÍPUSÚ NKT SEJTEK KÖZÖTTI SZABÁLYOZÁSA

Javasolt modell, amely bemutatja az NKT I és II típusú sejtek ellentétes szerepét a máj gyulladásos megbetegedéseiben. Az I. típusú NKT sejtek gyorsan aktiválódnak az alkohol okozta májkárosodás, a magas zsírtartalmú étrend, az iszkémia és/vagy a bélből származó mikrobiális termékek után. A májban lévő antigént bemutató sejtek, például a KC-k és a TLR-k/citokinek közvetítik az aktivációjukat, ami a citokin/kemokin (CD11b + Gr-1 +) és a neutrofil-függő myeloid sejtek és neutrofilek toborzásához vezet, valamint a HSC és NK sejtek aktivációjához . Ezek a sejt kölcsönhatások steatosishoz, fibrózishoz és a hepatocyták nekrózisához vezetnek. Ezek az események a HCC fejlesztésében is szerepet játszanak. Ezzel szemben az NKT II-es típusú sejtek belső lipidek, például szulfatid és LPC megjelenésekor aktiválódnak, ami keresztszabályozási út indukciójához vezet, amely gátolja az NKT I-es típusú sejteket, tolerálja a cDC-t, és blokkolja a gyulladásos kaszkádot és a májat. betegségek. cDC, hagyományos DC; HCC, hepatocelluláris carcinoma; HSC, májstellátum sejtek; KC, Kupffer sejt; LPC, lizofoszfatidilkolin; NK, természetes gyilkos; NKT, természetes gyilkos T-sejtek; OPN, osteopontin; TLR, autópálya-szerű receptor.

Teljes méretű kép

Ezzel szemben vannak olyan kísérleti adatok, amelyek arra utalnak, hogy az NKT I. típusú sejtek potenciálisan keresztszabályozhatják a II. Típusú NKT aktivitását. Kimutatták, hogy a II. Típusú NKT sejtek szulfatid stimulációja teljesen gátolja az aGalCer védőhatását a 15-12RM fibrosarcoma modellben, de nem csökkenti teljesen az aGalCer által nyújtott védelmet a CT26 vastagbél karcinóma tüdőmetasztázisaiban és az I. típusú NKT a sejteknek enyhe szuppresszív hatása lehet a II. típusú sejtek NKT-aktivitására. Az I. típusú és a II. Típusú NKT altípusok közötti keresztreguláció mechanizmusainak jobb megértése elengedhetetlen az emberi gyulladásos májbetegségek immunválaszának eredményeit manipuláló stratégiák kidolgozásához.

A közelmúltban kimutatták, hogy az NKT II típusú sejtek IL-25 által indukált aktivációja szerepet játszik a zsírszövet gyulladásának szabályozásában és az egerekben a magas zsírtartalmú étrend okozta elhízás megelőzésében. Az NKT II típusú sejtek elhízott egerekhez történő továbbítása nagyobb és hosszabb súlyvesztést és jobb glükóz toleranciát vált ki. 60

Érdekes módon, hasonlóan a hagyományos T-sejtekhez, az NKT I-típusú sejtek is reagálhatatlanná vagy anergiává válnak a TCR és a GalCer elsődleges aktiválása utáni szekunder aktiváció után. Az anergiás I. típusú NKT-sejtek magasabb szintű programozott halált expresszálnak (PD-1). Ezenkívül a PD-1/PD ligand 1 (PD-L1) útjának blokkolása megakadályozza az αGalCer által kiváltott, de nem bakteriális lipid vagy szulfatid által kiváltott anergiát az NKT I típusú 61, 62 sejtekben. A legújabb tanulmányok további javaslatot tettek az E3- jelezve az ubiquitin ligáz Cbl-b és mTOR-t az allergia indukciójában az NKT I. típusú sejtekben.

Az NKT sejtsejtek feladatai az élet patológiás feltételeiben

A krónikus májbetegség legtöbb kísérleti modelljében, ideértve az IRI-t, a 64-A-indukált hepatitist, 36, 54, 65 primer biliaris cirrhosist (PBC) 66 és az alkoholmentes zsírmájbetegséget (NAFLD), 67, 68, 69 típusú kimutatták, hogy az I NKT sejteknek patogén szerepük van. A májkárosodás akut modelljeiben azonban az NKT I. típusú sejtek védő szerepet játszhatnak. Például az epeelzáródás és kolesztázis egérmodelljében, valamint a CCl4 által kiváltott akut fibrózis modellben a makrofág gyulladásos protein-2, KC és TNFα gátlása az NKT I típusú sejtektől függően a neutrofilek gátlását eredményezi. beszivárgás és májkárosodás. 70, 71, 72 együttvéve ezek az adatok arra utalnak, hogy míg az I. típusú NKT sejtek aktiválása védőhatást jelenthet akut sérülés esetén, krónikus állapotokban az NKT I. típusú sejtek elősegítik a májkárosodást. Összhangban az I. típusú NKT sejtek kettős szerepével, Wang et al. 73. megállapítja, hogy e sejtek αGalCer által közvetített aktiválása STAT-6-függő módon elősegíti a neutrofil infiltrációt és a hepatitist, míg ez az aktiváció a májkárosodást is szabályozhatja azáltal, hogy a STAT-1-függő mechanizmuson keresztül neutrofil apoptózist indukál.

Alkoholos májbetegség

Az NKT I. típusú sejtek ALD-ben betöltött szerepét emberben nem vizsgálták alaposan. Az egérmodellek adataival összhangban azonban a gyulladáscsökkentő citokinek, köztük a TNFα, IL-6, IL-8, OPN és IL-1, megemelkednek a szérum- és májbiopsziában alkoholos hepatitisben szenvedőknél, és összefüggésben lehetnek a súlyossággal/halálozás.betegségek. Ezenkívül az E-szelektin expressziója erősen szabályozott az emberi máj alkoholzsírjaiban, de az alkoholos cirrhosisban nem, ami arra utal, hogy az E-szelektin szerepet játszhat a máj neutrofil infiltrációjában és a korai stádiumú betegségekben. Ezenkívül alkoholos hepatitisben szenvedő betegeknél a CTL, az NK sejtek és az NKT I típusú sejtekben az csökkent NKG2D expresszió korrelál a betegség súlyosságával, ami arra utal, hogy ezek a sejtek részt vesznek a májkárosodás elősegítésében. Ezzel szemben az IL-22-termelő sejtek megnövekedett gyakorisága és az IL-17 plazmaszintjének növekedése jobb prognózissal jár együtt alkoholos hepatitisben szenvedő betegeknél. 79, 80, 81

Alkoholmentes zsírmájbetegség

Autoimmun hepatitis

PBC és primer szklerotizáló cholangitis

Az epebetegségeket, például az elsődleges szklerotizáló cholangitist (PSC) és a PBC-t, gyulladásos immunválasz jellemzi, amely az epevezetékek megsemmisüléséhez vezet. Úgy gondolják, hogy a mangiociták aktív szerepet játszanak az immunválaszokban. Pontosabban, az egér és az emberi kolangiociták expresszálják a CD1d-t, és exogén és endogén lipid antigéneket mutathatnak be mind az I., mind a II. Típusú NKT sejtek számára. A máj CD1d expressziója és az I típusú NKT sejtek száma folyamatosan nőtt a PBC 95-ben szenvedő betegeknél. A CD1d expresszió azonban csökken a késői PSC-vel és PBC-vel rendelkező betegek epebélben. Összhangban az NKT I. típusú sejtek más májbetegségekben kifejtett patogén szerepével, nemrégiben két egérmodellben kimutatták, hogy az NKT I. típusú sejtek jelentős szerepet játszanak a PBC iniciálásában. Ezekben a modellekben megállapították, hogy az NKT-hiány enyhíti a domináns negatív TGF-βR túlzott expressziója által kiváltott PBC-fejlődést T-sejtekben vagy novosphingobium aromaticivorans fertőzésben. Nyilvánvaló, hogy az I típusú NKT sejtek keresztbeszélgetnek más auto-reaktív intrahepatikus B-sejtekkel és a hagyományos CD4/CD8 T-sejtekkel, amelyek részt vesznek ezekben az autoimmun betegségekben. 90, 96, 97

Krónikus hepatitis B és HCV fertőzés

Májtumor

A HCC gyakran krónikus gyulladásos májbetegségekkel társul, például NASH és vírusos hepatitis. Általánosságban az NKT sejtek döntő kettős szerepet játszanak a rákban: elősegíthetik a tumorellenes választ az effektor CD4/CD8 + T sejtek aktiválásával; és elősegítheti a tumor növekedését is szuppresszor vagy szabályozó T-sejtek toborzásával a tolerancia kiváltása vagy a Th2-citokinek előállítása érdekében, ami viszont a tumor antigénspecifikus CD8 + T-sejtjeinek terjeszkedését gátolja. Bár az NKT-sejtek bőségesen vannak a májban, viszonylag kevesebb tanulmány próbálta megvilágítani szerepüket a HCC-ben.

Kimutatták, hogy a CD-HFD hosszú távú adagolása indukálja az intrahepatikus CD8 + T-sejtek és az NKT-sejtek aktivációját, valamint a gyulladásos citokinek szekrécióját egerekben. Az NKT sejtek elsősorban a LIGHT szekréció révén okoznak steatosist, míg a CD8 + és az NKT sejtek együttműködve indukálják a májkárosodást. A hepatocelluláris TLR4 és a kanonikus nukleáris faktor-KB jelátvitel megkönnyíti a NASH HCC-be történő átmenetét, ami arra utal, hogy különféle molekuláris mechanizmusok vesznek részt a NASH és a HCC kifejlesztésében. Az NKT CD4 + I. típusú sejtek tumorellenes hatásokat is közvetíthetnek a gátló gyulladásos válasz gátlásával, amelyet a β-katenin onkogén útjának aktiválása vált ki. Ezenkívül az NKT sejtek elnyomják az egerekben a tumor növekedését a HCC tumorvonalak örökbefogadását követően. 50, 108 HCC-ben szenvedő betegeknél a daganatban megnő az NKT gyakorisága a vérhez képest, és a Th2 citokineket szekretáló CD4 + V24/Vp11 I típusú NKT sejtek felhalmozódnak az emberi intrahepatikus rosszindulatú daganatokban, és gátolják a tumor-specifikus CD8 + T -cell válaszok. 105

A toxinok és gyógyszerek által okozott májkárosodás

A máj a keringő gyógyszerek vagy toxinok anyagcseréjére specializálódott, de ezeknek a gyógyszereknek az anyagcseréje gyakran májkárosodást okoz. Az NKT-sejtek kóros szerepét a gyógyszer okozta májkárosodásban az acetaminofen által kiváltott májkárosodás egérmodelljével vizsgálták. Megállapították, hogy az NKT I. típusú deficiens egerek hajlamosabbak az acetaminofen által kiváltott májkárosodásra, mint a vad típusú egerek. Hasonlóképpen, a CCl4-, ConA és paracetamol által kiváltott krónikus májkárosodás tompul az I. típusú NKT hiányos egerekben. A gyógyszer vagy metabolitjai kiváltják az NKT I-es sejtek aktiválódását, amelyek felelősek a magas szintű citokinek, köztük a OPN, IFN-α és IL-4, valamint a FasL fokozott expressziója a hepatociták által, ami masszív hepatocelluláris nekrózishoz vezet. 4, 14, 39, 109

Ischaemia és reperfúziós sérülés és májtranszplantáció

A májtranszplantáció során mind a gazdasejt-maradék, mind a donor NKT sejtek olyan védőfunkciókat mutatnak be, amelyeket különösen jól leírtak a graft-versus-host betegségben. Míg az I típusú NKT egy részhalmaza részt vesz a gazdaszervezet által közvetített T-sejtek által közvetített védelemben, addig az NKT II típusú sejtek kritikus szerepet játszanak a donor eredetű protektív hatásokban. 116, 117 Valójában egyrészt az NKT I. típusú sejtek örökbefogadó transzferje vagy az aGalCer beadása enyhítheti a beültetett egerekben a graft-versus-host betegséget az NKT I. típusú sejtek által okozott intenzív IL-4 szekréció és az ezt követő Th2 polarizáció miatt. immunválasz. Másrészt az NKT II típusú donorsejtek nemcsak IL-4-szerű NKT-sejteket termelnek, hanem IFN-y-t is termelnek, amelyek Fas-függő módon indukálnak apoptózist a donor CD4 + és CD8 + T sejtekben. Ezenkívül a humán CD161 + CD1d-reaktív BM-eredetű II-es típusú NKT sejtekről kimutatták, hogy specifikusan elnyomják a vegyes limfocita választ és képesek kiváltani az allograft toleranciát. Összefoglalva: az NKT-sejtek megfelelő megcélzása fontos szerepet játszhat az IRI és a májtranszplantáció miatti szövetkárosodást csökkentő stratégiák kidolgozásában.

Májregeneráció

A máj jelentősen képes regenerálódni szövetvesztés vagy sérülés után. Ezt a regenerációs folyamatot különféle citokinek, növekedési faktorok és hormonok szabályozzák. 120, 121, 122 Az NKT I. típusú sejtek májban történő felhalmozódása a részleges hepatectomia után arra utal, hogy az NKT I típusú sejtek szerepet játszhatnak a máj regenerációjában. Ezért gyulladásos állapotokban (például részleges hepatectomia HBV transzgénikus egerekben) az NKT sejtek kimerülése jelentősen javítja a máj regenerálódását. 98, 102 Nemrégiben Yin és mtsai. A 123 azt is feltárta, hogy az I. típusú NKT sejtek αGalCer-rel történő aktiválása erősen gátolja a máj regenerálódását az NKT-eredetű IFN-γ és IL-4 szekréciótól függő mechanizmus révén. Hasonlóképpen, a kommensális baktériumterhelés csökkentése az orális ampicillin-kezelés után az IL-12-szekretáló KC-k terjeszkedését indukálja, amelyek túlaktiválják az I. típusú máj NKT-sejtjeit, hogy magasabb IFN-y-szinteket termeljenek, amelyek gátolják a máj regenerálódását. 124 Úgy tűnik, hogy az I. típusú NKT sejtek gyulladásos állapotban történő aktiválása gátolja a máj regenerálódását.

A $ config [ads_text16] nem található

JÖVŐBENI SZEMLE