靶向 CXCR4 和 S1P5：解锁自然杀伤细胞抗肿瘤潜力的新策略

在探究自然杀伤（NK）细胞抗肿瘤机制的征程中，研究人员聚焦 NK 细胞脱颗粒的内在调节因子。经刺激人原代血源性 NK 细胞并测序分析，发现 CXCR4 和 S1PR5 为关键负调控基因。这一成果为肿瘤微环境中增强 NK 细胞杀伤能力提供了新方向。

　　在人体的免疫系统中，自然杀伤（NK）细胞是抵御肿瘤的重要防线，它们无需抗原预先致敏，就能自发识别并杀伤肿瘤细胞。然而，目前人们对 NK 细胞识别和攻击肿瘤细胞的调控机制却知之甚少。NK 细胞在肿瘤免疫中的表现并不稳定，有的难以浸润肿瘤组织，有的即便接触到肿瘤细胞，也无法有效执行杀伤任务。此外，部分 NK 细胞对促炎细胞因子反应迟钝，这一系列问题严重限制了 NK 细胞在肿瘤免疫治疗中的应用。为了深入了解 NK 细胞抗肿瘤的奥秘，来自德国勃林格殷格翰制药公司（Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG）的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为肿瘤免疫治疗开辟了新的思路。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展这项研究。他们从健康献血者的血液中分离出原代外周 NK 细胞，并对其进行不同细胞因子处理。通过流式细胞术检测 NK 细胞脱颗粒标记物溶酶体相关膜糖蛋白 1（LAMP1，又称 CD107a），以此区分活化和未活化的 NK 细胞。接着，利用 RNA 测序技术分析不同状态下 NK 细胞的基因表达谱，筛选出差异表达基因。此外，研究人员还运用了小分子化合物调节相关受体活性、进行肿瘤细胞杀伤实验、免疫印迹检测蛋白表达和磷酸化水平等技术，全面深入地探究相关分子机制。

研究结果如下：

• LAMP1 可区分休眠与反应性 NK 细胞：研究人员利用 HCT-116 人结肠癌细胞系刺激 NK 细胞，发现 LAMP1 仅在受刺激的 NK 细胞表面表达，且 IL-2 和 TGF-β 分别能增强和抑制 LAMP1 信号。这表明 LAMP1 可作为早期 NK 细胞活化的标记物，用于筛选快速反应的 NK 细胞。基于此，研究人员设计实验流程，通过 RNA 测序分析非脱颗粒和脱颗粒 NK 细胞的基因表达差异。
• LAMP1^hi NK 细胞的转录特征：对 RNA 测序数据进行主成分分析（PCA）发现，样本倾向于按处理方式和 LAMP1 评分聚类。进一步分析差异表达基因，发现多个与 NK 细胞功能和免疫细胞信号传导相关的通路在 LAMP1^hi/LAMP1 样本比较中富集。在差异表达基因中，S1PR5、TXNIP 和 CXCR4 在 LAMP1^hi细胞中显著下调，研究人员随后聚焦这几个基因，深入探究其在 NK 细胞功能中的作用。
• CXCR4-CXCL12 轴抑制 NK 细胞刺激：研究发现，CXCR4 在休眠 NK 细胞中高表达，在脱颗粒细胞中显著下调。IL-2 处理可降低 CXCR4 表达，而 TGF-β 处理则使其表达升高。体外实验表明，CXCL12（CXCR4 的配体）预处理会显著减少 LAMP1^hi NK 细胞群体，抑制 NK 细胞脱颗粒和杀伤肿瘤细胞的能力，而 CXCR4 抑制剂普乐沙福（plerixafor）可逆转这一现象，说明 CXCL12/CXCR4 轴对 NK 细胞具有免疫抑制作用。
• S1P₁/S1P₅激活抑制 NK 细胞细胞毒性反应：外周 NK 细胞主要表达 S1PR4 和 S1PR5，S1PR1、S1PR4 和 S1PR5 在 LAMP1^hi细胞中均下调。用 S1P 受体激动剂西拉尼莫德（ceralifimod，选择性作用于 S1P₁和 S1P₅）预处理 NK 细胞，会显著降低其对肿瘤细胞刺激的脱颗粒反应和杀伤能力，而 S1P₅抑制剂可部分恢复这种能力，表明 S1P₁和 S1P₅在 NK 细胞抗肿瘤活性中起免疫抑制作用。
• CXCR4 和 S1P₁/S1P₅激活 Gα_i信号通路：研究人员进一步研究发现，CXCR4 和 S1P₁/S1P₅受体激活后，会促进 Gα_i相关的生物学过程，包括丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路和 Ca²⁺内流。p42（ERK2）磷酸化和 Ca²⁺内流是 NK 细胞杀伤肿瘤细胞的重要过程，但亚慢性预暴露于 Gα_i信号触发剂会导致 NK 细胞对肿瘤细胞刺激脱敏，影响其抗肿瘤活性。
• CXCR4 和 S1P₅在肿瘤中相互调节并协同抑制 NK 细胞：研究发现，CXCR4 和 S1PR5 在基因和蛋白水平均呈正相关。CXCL12 刺激可增加 S1P₅蛋白水平和 S1P 荧光素（S1PF）结合，西拉尼莫德则促进 CXCR4⁺细胞数量增加。同时激活这两个受体，会增强对 NK 细胞脱颗粒的抑制作用。在结肠癌（COAD）肿瘤样本中，CXCL12 和 S1P 的产生相关基因与 CXCR4 和 S1PR5 表达也呈正相关，提示肿瘤细胞可能通过调节这些分子，使 NK 细胞失活并限制其杀伤肿瘤细胞的能力。

研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 NK 细胞被肿瘤细胞成功刺激后的转录景观，为理解 NK 细胞功能提供了新视角。CXCR4 和 S1P₅在 NK 细胞活化中起关键的免疫抑制作用，它们之间存在相互调节机制，且在肿瘤微环境中可能被肿瘤细胞利用，抑制 NK 细胞的抗肿瘤活性。由于 CXCR4、S1P₁和 S1P₅是可成药的膜受体，未来有望通过靶向这些受体开发新的癌症治疗策略，增强 NK 细胞的抗肿瘤能力，为癌症患者带来新的希望。但目前这些研究主要在体外进行，未来还需进一步开展体内研究，深入探究这些受体在肿瘤浸润 NK 细胞中的具体功能和作用机制。