NK细胞，也称为自然杀伤细胞，是细胞毒性淋巴细胞的一种，对先天免疫系统至关重要。它是于1975年因其形态特异性得以发现和命名，是由骨髓中的共同淋巴体细胞发育而来。NK细胞在肿瘤和病毒感染细胞的宿主排斥中起主要作用。NK细胞通过释放称为穿孔素和颗粒酶的蛋白质杀死细胞，导致靶细胞的程序性细胞死亡。NK细胞也可以释放大量的细胞因子和趋化因子来发挥其免疫作用，这些物质包括TNF-α，IFN-γ，IL-3，IL-10，GM-CSF，G-CSF，CCL2，CCL3，CCL4，CCL5和XCL1。

1. 自然杀伤细胞的体外扩增培养

关于NK细胞的体外扩增培养，目主要有两种方法：滋养层细胞培养方式和纯因子细胞培养方式。

滋养层细胞培养方式：滋养层细胞（人肿瘤细胞，即人白血病K562细胞）是具有不分裂不增殖但仍保持代谢活性的细胞。该细胞细胞膜表面稳定表达的多种细胞因子可促进外周血单核细胞中的自然杀伤细胞的定向激活和扩增。

纯因子细胞培养方式：使用相应的细胞因子来刺激单个核细胞，使其向NK细胞方向发展，并配合相应的细胞培养基，使NK细胞大量增殖。目添加的细胞因子主要有IL-2、IL-7、IL-15、IL-18，其中IL-2和IL-15的作用尤为明显。

该方法相比较滋养层细胞培养方式而言，有较高的安全性。

2. NK细胞表面标志物

所有的细胞都有其特有的标记，这些标记可以是蛋白质、脂类、糖基化等，它们可以用于区分不同的细胞类型。

细胞标志物既可以在细胞外表达，也可以作为细胞内分子表达。

很长一段时间，NK细胞被认为缺乏表面抗原，被称为“裸淋巴细胞”。现在，人们已经知道NK细胞表达大量受体。不同种属中，NK细胞的表面标志物存在一些差异。人类和小鼠中的NK细胞表达表面标记差异如下：

人类：CD16（FcγRIII）, CD56

小鼠：CD49b (clone DX5)

此外，高达80％的人类NK细胞也表达CD8。以下是一些NK细胞的一些标志物。

NK细胞标志物可分为两种类型：细胞内标记和细胞外标记。

2. NK细胞表面标志物

所有的细胞都有其特有的标记，这些标记可以是蛋白质、脂类、糖基化等，它们可以用于区分不同的细胞类型。

细胞标志物既可以在细胞外表达，也可以作为细胞内分子表达。

很长一段时间，NK细胞被认为缺乏表面抗原，被称为“裸淋巴细胞”。现在，人们已经知道NK细胞表达大量受体。不同种属中，NK细胞的表面标志物存在一些差异。人类和小鼠中的NK细胞表达表面标记差异如下：

人类：CD16（FcγRIII）, CD56

小鼠：CD49b (clone DX5)

此外，高达80％的人类NK细胞也表达CD8。以下是一些NK细胞的一些标志物。

NK细胞标志物可分为两种类型：细胞内标记和细胞外标记。

4. 抗肿瘤免疫机制

NK细胞主要通过两种方式发挥其抗肿瘤的功能：免疫清除和免疫监视。

免疫清除主要包括以下3个机制：

通过释放细胞毒性颗粒杀伤肿瘤细胞。NK细胞可释放穿孔素和颗粒酶，这两者通过改变靶细胞渗透压、激活凋亡酶相关系统使肿瘤细胞裂解凋亡。

通过细胞表面合成的蛋白激活靶细胞凋亡系统杀伤肿瘤细胞。活化的NK细胞表达FasL和TNF-α，这两种蛋白与肿瘤细胞表面相应的受体Fas(CD95)、TNFR-1分别结合，形成Fas三聚体和TNF-R三聚体，启动靶细胞的凋亡系统，从而杀伤靶细胞。

通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)杀伤靶细胞。

除NK细胞自身对肿瘤细胞的直接杀伤作用外，活化的NK细胞可以分泌多种细胞因子，如TNF、IFN等协同其抑制或杀伤肿瘤细胞。

5. NK细胞与肿瘤

NK细胞作为机体固有免疫系统中重要的组成部分，在肿瘤免疫方面发挥重要作用。NK细胞表面活化受体和抑制受体的表达决定其抗肿瘤能力的强弱。NK细胞在抑制肺癌、乳腺癌、大肠癌等恶性肿瘤的生长和转移方面有一定的意义。

5.1 肺癌

NK细胞和穿孔素介导的细胞毒性作用对于肺癌的预防有一定的作用。颗粒酶B、穿孔素的表达减少与肺癌之间有一定的关联。

NK细胞的免疫治疗研究发现活化NK细胞可以抑制肺癌细胞的生长。肺癌的发生与NK细胞数量的减少及其活性的降低密切相关。因此提高NK细胞活性、增加NK细胞数量是防治肺癌发生发展的重要免疫治疗手段。

5.2 乳腺肿瘤

乳腺肿瘤的生长转移同样与NK细胞的活性密切相关。乳腺癌患者NK细胞活性明显下降，而且其表面活化性受体表达受到限制，而抑制性受体水平明显升高。

5.3 白血病

白血病患者NK细胞中抑制性受体NKG2A的表达显着升高，而活化性受体NKP46明显降低，这使得NK细胞杀伤活性降低。通过调节NK细胞表面受体的表达可以改变其活性，增强其免疫功能。

6. NK细胞在肿瘤免疫治疗中的应用

根据NK细胞的抗肿瘤免疫机制，可应用相应的方法对肿瘤进行治疗。

6.1 抗体介导的NK细胞的细胞毒作用

它是基于抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)而形成的治疗方法。它能够靶向杀伤肿瘤细胞或者增强NK细胞的ADCC作用。

例如，在CD137单克隆抗体的作用下，NK细胞的CD137表达提高，作为活化信号分子，它使得NK细胞在脱颗粒、分泌IFN-γ和抗肿瘤活性方面能力明显增强。

CCR4单抗提高NK细胞的ADCC作用。

6.2 供受者KIR-HLA不匹配与NK细胞抗肿瘤效应

NK细胞既能对体内正常细胞产生免疫耐受，又可以杀伤肿瘤细胞。

对于正常细胞，NK细胞通过表面抑制型KIR受体识别细胞的HLA-Ⅰ类分子，转导杀伤抑制性信号，阻止NK细胞对正常细胞的杀伤。对于肿瘤细胞，其表面缺乏HLA-Ⅰ类信号分子，容易被NK细胞识别并攻击。供受者KIR-HLA不匹配可引起NK细胞的异源反应性，激活供者NK细胞杀伤受者细胞。

这种方法在应用于治疗髓性白血病和淋巴细胞白血病时，能有效增强移植物抗白血病效应，提高患者的生存率。在肾癌、胃癌、肠癌、卵巢癌等实体瘤治疗中，也取得较好的治疗效果。