自然殺手細胞

自然殺手細胞 (Natural killer cell, NK cell)
臺北市立建國高級中學生物科劉翠華老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

自然殺手細胞 (Natural killer cell；NK cell)起源於淋巴前驅細胞，佔人類血液中淋巴球的5~10％。NK細胞表面缺乏專一性的抗原受體，負責非專一性防禦，可以胞殺腫瘤細胞和被病毒感染細胞。

NK細胞表面雖然沒有抗原專一性受體，但其表面有許多其他的膜蛋白接受來自目標細胞的刺激，以調節NK細胞的活性，這些膜蛋白大致可分為「抑制性受體」(inhibitory recepter)和「活化性受體」(activating recepter)。

當NK細胞與細胞接觸後，獲得活化性受體的訊息，若與正常細胞接觸，則正常細胞表面的第一型MHC分子與抑制性受體結合，傳遞了「抑制」NK細胞活性的訊息，故 NK細胞不會被活化，以避免殺死正常細胞；若正常細胞被病毒感染或轉為腫瘤細胞後，第一型MHC分子的表現常會發生異常，因此當 NK細胞接觸不正常細胞時，便無法獲得抑制性受體的訊息，於是NK細胞便活化進行胞殺作用。也就是說，只有「活化」訊息存在，且「抑制」的訊息異常或不存在時，NK細胞才會進行胞殺作用。

(來源 NEJM, 2000, 343(1),p37)

T 細胞自接收抗原呈現細胞的訊息到攻擊目標細胞，約需要4~7天，而NK細胞則比較不需要特別辨識抗原的工作，因此參與免疫反應的時間較胞殺性T細胞早；但是NK細胞對目標細胞的作用機制與胞殺性T細胞大致相似，均可藉由去顆粒作用(degranulation)來完成胞殺作用。

當NK細胞與腫瘤或病毒感染細胞接觸，便會活化NK細胞，促使NK細胞釋出穿孔素 (perforin)和顆粒酶 (granzyme)等。穿孔素會在目標細胞膜形成孔洞，顆粒酶進入細胞後，改變粒線體膜的通透性，並引發一系列蛋白質的活化，啟動了細胞凋亡 (apoptosis)反應，使DNA片斷化、細胞分解。

活化的NK細胞表面亦有多種細胞激素(cytokine)等免疫調節物的受體，這些免疫調節物可以進一步刺激NK細胞，增強NK細胞的胞殺能力，並協助NK細胞在組織間移動；活化的NK細胞也可以分泌細胞激素，影響T淋巴球及巨噬細胞等，以調節免疫能力。另外，NK細胞表面也有IgG分子的受體，因此在IgG的協助下，能更有效率地殺死目標細胞。

研究者發現，將小鼠腫瘤細胞轉至不同品系的小鼠身上竟然無法生長，因而認為免疫系統的排斥反應可以抑制腫瘤細胞的增生，進而提出「免疫監控假說(immune surveillance hypothesis)」，認為細胞在癌化的過程中，細胞表面常產生一些特殊抗原，可被自身的免疫細胞辨識並加以攻擊。

基於「藉由活化自己的免疫細胞(如NK細胞、樹突細胞等)，以提昇自身的能力去對抗癌細胞」的觀念，科學家開始了癌症的「免疫治療」研究。

有研究人員將黑色素瘤、肝癌、肺癌等癌症病患的NK細胞取出，在體外培養增生後，再由靜脈點滴方式注入病患體內，試驗顯示NK細胞可以抑制腫瘤細胞的生長和轉移。利用NK細胞的癌症免疫療法十分有效率，這種以病患本人細胞的方式，可降低排斥力、減少副作用，有別於傳統的治療方式（如：手術療法、放射性療法、化學療法等）。相信，藉由自然殺手細胞的癌症免疫療法，將會是未來炙手可熱的重要課題。