新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)作為一種新發(fā)型急性呼吸道傳染病,,目前已對全球公共衛(wèi)生安全構(gòu)成嚴重威脅。嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)感染導致COVID-19重癥患者淋巴細胞減少,、淋巴細胞功能障礙并引起不可控的炎癥反應(yīng),。 由于自然殺傷細胞(NK細胞)在抗病毒和免疫調(diào)節(jié)中具有重要作用,以 NK細胞為基礎(chǔ)的免疫治療可能是有效抗擊COVID-19的治療策略之一,。 2019年底暴發(fā)的新型冠狀病毒肺炎疫情迅速蔓延了全世界,。隨著臨床研究證據(jù)的不斷累積,研究者發(fā)現(xiàn),,COVID-19患者的免疫病理學狀態(tài),,特別是淋巴細胞減少及炎癥反應(yīng)升高,與疾病進展的嚴重程度密切相關(guān),。 自然殺傷細胞(NK細胞)具有強大的抗病毒活性和免疫調(diào)節(jié)功能,,提高患者體內(nèi)NK細胞水平,增強NK細胞功能,,有效強化機體固有免疫,,在COVID-19防治中的應(yīng)用潛力巨大。 NK細胞抗病毒作用機制 NK細胞表面表達多種抑制型和活化型受體,,通過抑制與活化信號平衡,,維持對宿主正常組織細胞的耐受和對異常細胞的殺傷。識別病毒感染細胞后,,NK細胞可以通過快速釋放穿孔素和顆粒酶或發(fā)揮抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC),,直接或間接殺死病毒感染細胞。 一些細胞因子,,如:IL-2,、IL-12,、IL-15等,能誘導NK細胞分泌促炎細胞因子IFN-y,、IFN-α/β,、TNF-α,激活更廣泛的免疫應(yīng)答來控制病毒感染,。 研究還發(fā)現(xiàn),,NK細胞也像T、B細胞一樣,,具有免疫記憶功能,,受到病毒感染后,能形成長期存活,、具有抗原特異性的記憶NK細胞,;再次受到病毒抗原刺激時,能發(fā)揮更強大的抗病毒能力,。 此外,,NK細胞通過直接殺傷或分泌細胞因子抑制過度激活的T細胞、單核/巨噬細胞,、中性粒細胞等,,精細調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng),維持免疫激活平衡,,避免組織器官的免疫病理性損傷,,降低病毒感染的嚴重程度。 NK細胞抗病毒感染的廣譜性 NK細胞參與多種病毒,如EB病毒(EBV),單純皰疹病毒(HSV)和巨細胞病毒(CMV)等感染過程中的免疫反應(yīng),,能夠廣譜性地抵御病毒感染,。 研究人員采用無復制活性的埃博拉病毒(EBoV)樣顆粒注射野生型小鼠,刺激NK細胞迅速增殖,,能保護小鼠不受EBoV感染,,而缺乏NK細胞的小鼠則無法產(chǎn)生保護性免疫。 研究發(fā)現(xiàn),,NK細胞能減輕巨細胞病毒(CMV)引起的小鼠聽力損傷,;研究還認為,NK細胞在登革病毒(den-gue virus)感染早期具有重要的免疫調(diào)節(jié)作用,。 科學家BI-RON等報告了1例特異性,、完全缺乏NK細胞的患者反復感染HSV,從臨床上首次證實NK細胞能保護人體免受HSV感染,。 人類免疫缺陷病毒(HIⅣ)感染后,NK細胞亞群分布和功能表現(xiàn)異常,。CD56CD16*、CD56brig*CD16-亞群大幅減少,,異常的CD56nsCD16*亞群大量擴增,,分泌細胞因子與殺傷功能顯著下降,導致HIV感染后期整個免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)紊亂,。 這些研究表明,,病毒感染后,NK細胞數(shù)量減少和功能缺損是造成病毒感染不可遏制的重要原因,;無法有效清除病毒是導致病毒持續(xù)感染的重要原因,。 NK細胞在病毒感染中的“雙刃劍” 作用甲型流感病毒(IAV)是常見的呼吸道病毒,NK細胞表面自然細胞毒性受體NKp46特異性識別流感病毒血凝素,,并與其凝集,,繼而殺傷病毒感染細胞,缺乏該受體會造成致命的IAV感染,;同時,,NK細胞受IAV刺激,分泌IL-22,,能調(diào)節(jié)炎癥,,促進組織修復。 NK細胞數(shù)量減少與功能缺陷會導致甲型流感病毒清除延遲,,造成發(fā)病率和死亡率增長,。例如:科學家NOGUSA等研究發(fā)現(xiàn),老年小鼠感染甲型流感病毒后,,體內(nèi)NK細胞數(shù)量和殺傷活性均明顯弱于年輕小鼠,,認為NK細胞在甲型流感病毒感染早期對控制肺部病毒滴度具有重要作用。 研究發(fā)現(xiàn),,低致病性H9N2(甲型流感病毒亞型)感染后,,肺部NK細胞活化增強;高致病性H5N1感染后,,肺部NK細胞活化降低,,認為這可能與H5N1致病性增強高度相關(guān)。 NK細胞快速活化,,并在感染早期被招募到肺部,,發(fā)揮強大的抗甲型流感病毒作用,顯著抑制病毒復制,,提高了小鼠存活率,。這些研究揭示了甲型流感病毒感染中NK細胞功能的復雜性,說明受感染劑量和宿主遺傳背景影響,,NK細 胞免疫反應(yīng)動力學與強度不同,,使NK細胞表現(xiàn)出抗病毒復制和加劇組織病理損傷的“雙刃劍”作用。NK細胞具有卓越的抑制和殺傷病毒能力,,通過細胞因子調(diào)節(jié),、阻斷NK細胞抑制性信號,、基因修飾等方法能進一步提高其靶向性,并增強效應(yīng)功能,。 NK細胞抗病毒研究進展為防治COVID-19提供了新的免疫治療思路,。IFN-y作為NK細胞分泌最重要的抗病毒細胞因子之一,在感染早期即表現(xiàn)出強大的抗病毒活性,,同時還具有組織保護,、消除炎癥等作用。 NK細胞免疫治療防治新型冠狀病毒肺炎 NK細胞在應(yīng)對多種突發(fā)性病毒傳染疾病方面都表現(xiàn)出很好的抑制和消除病毒的能力,,讓人們對以NK細胞為基礎(chǔ)的單獨或聯(lián)合治療COVID-19寄予厚望,。目前,基于NK細胞的COVID-19治療策略主要包括刺激患者體內(nèi)自身的NK細胞增殖或增強NK細胞的細胞毒活性與免疫調(diào)節(jié)能力,,以及直接回輸體外培養(yǎng)擴增的NK細胞進行過繼免疫細胞治療,。 采用NK細胞進行COVID-19過繼免疫細胞治療,能快速,、有效的解決NK細胞數(shù)量下降和免疫功能障礙等問題,,加快清除病毒感染細胞,控制肺部病毒滴度,。 國內(nèi)外已有研究機構(gòu)相繼開展了健康供者外周血,、臍帶血來源的NK細胞治療COVID-19的I/II期臨床研究項目,如:NCTO4344548,、NCTO4280224,。 FDA批準的首個NK細胞(CYNK-001)治療COVID-19的臨床試驗(NCTO4365101)中,細胞來源于異體胎盤造血干細胞,,I期研究納入14例COVID-19輕癥患者將在7d內(nèi)完成3次NK細胞回輸,,并評估細胞回輸可能產(chǎn)生的不良事件發(fā)生率與嚴重程度;Ⅱ期研究將招募72例患者,,進一步明確NK細胞回輸對黏膜及血液樣本中SARS-CoV-2的清除率,、患者免疫功能改善及與下呼吸道感染相關(guān)臨床癥狀改善的影響。 嵌合抗原受體NK細胞(CAR-NK)能顯著提高NK細胞的細胞毒活性和靶向性,,且治療后不會引起IL-6等促炎細胞因子水平激增,,導致CRS。有研究表明,,患者肺部高表達的SARS-CoV-2入侵受體ACE-2與組織內(nèi)CD8+T,、NK細胞水平呈負相關(guān),極易發(fā)展為重癥COVID-19,。 在一項針對COVID-19早期患者的CAR-NK細胞療法I/II期臨床研究(NCTO4324996)中,,臍帶血來源的NK細胞經(jīng)過基因修飾表達ACE-2,造成SARS-COV-2頓挫性感染,無法產(chǎn)生感染性病毒顆粒,,并競爭性抑制病毒感染ⅡI型肺泡上皮細胞等重要器官或組織細胞,;表達NK細胞表面活化性受體(NKG2D),有效提高NK細胞對病毒感染細胞的識別能力,防止免疫逃逸,。 總之,,COVID-19患者免疫系統(tǒng)遭受嚴重損害,有針對性地恢復患者體內(nèi)淋巴細胞的數(shù)量與功能是COVID-19免疫治療的有效途徑之一,。已有研究顯示,在預(yù)防SARS-CoV-2感染及感染早期,,強化包括NK細胞在內(nèi)的固有免疫,,能夠抑制病毒進人,遏制病毒復制,,有效控制病情,。對重型及危重型CO-VID-19患者來說,過度激活的NK細胞,、過高的促炎細胞因子分泌可能會對肺部細胞和組織造成破壞,,導致嚴重的ARDS和致命的免疫性病理損傷。因此,,深入研究COVID-19進展不同階段的免疫病理學變化,,明確NK細胞在清除SARS-CoV-2和造成組織免疫性病理損傷方面發(fā)揮的雙重作用,有助于進一步優(yōu)化基于NK細胞的臨床研究,、治療方案,,精準把握治療時機,提高臨床療效,。 |
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