探索抑制性受体TIGIT：解密NK细胞“教育”调控的关键密码

探索抑制性受体TIGIT：解密NK细胞“教育”调控的关键密码一、引言1.1研究背景与意义自然杀伤细胞（NaturalKillercells，NK细胞）作为免疫系统的重要成员，在机体免疫防御中扮演着关键角色。NK细胞无需预先接触抗原，就能识别并杀伤被病毒感染的细胞以及肿瘤细胞，构成了人体对抗疾病的第一道防线，在感染免疫、肿瘤免疫、移植免疫等过程中发挥重要作用。其细胞毒作用和细胞因子的分泌是两大主要功能，在维护机体健康、抵御疾病入侵方面意义重大。例如，在肿瘤免疫中，NK细胞能够及时识别并清除体内发生癌变的细胞，有效遏制肿瘤的发生与发展；在感染免疫中，NK细胞可迅速响应，对病毒感染细胞发起攻击，从而控制病毒的传播和感染程度。抑制性受体T细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸的抑制基元结构域（TcellimmunoglobulinandITIMdomain，TIGIT），是近年来备受关注的免疫调节分子。TIGIT属于免疫球蛋白超家族成员，主要表达于CD4+T细胞、CD8+T细胞、NK细胞、调节性T细胞（Tregs）和肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）等免疫细胞表面。TIGIT通过与配体CD155和CD112等结合，参与免疫调节过程。在肿瘤微环境中，TIGIT的表达变化会影响免疫细胞的功能，进而影响肿瘤的发生发展；在病毒感染过程中，TIGIT也可能对免疫细胞抗病毒能力产生调控作用。NK细胞的“教育”是指NK细胞在发育成熟过程中，通过与自身主要组织相容性复合体-I类分子（MHC-I）相互作用，获得功能成熟和自身耐受性的过程。这个过程对于NK细胞识别“自我”和“非我”至关重要，只有经过“教育”的NK细胞才能在免疫应答中准确发挥作用，既能有效杀伤靶细胞，又能避免对自身组织的损伤。NK细胞“教育”机制的研究有助于深入理解NK细胞活化和耐受的原理，为相关疾病的治疗提供理论基础。然而，目前关于NK细胞“教育”的调控机制尚未完全明确。在此背景下，研究TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用具有重要的理论和实际意义。从理论层面来看，深入探究TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用，能够揭示NK细胞功能调控的新机制，完善免疫细胞发育和功能调节的理论体系，为理解免疫系统的精细调控网络提供关键线索。在肿瘤免疫治疗领域，许多肿瘤患者对现有的免疫治疗方法，如免疫检查点抑制剂治疗，存在耐药或疗效不佳的情况。若能明确TIGIT对NK细胞“教育”的调控机制，或许可以为这些患者开发新的治疗策略，如通过调节TIGIT信号通路，增强NK细胞的抗肿瘤活性，提高免疫治疗的效果；在病毒感染性疾病方面，对于一些难以治愈的病毒感染，如艾滋病、乙肝等，了解TIGIT对NK细胞“教育”的影响，可能为研发新的抗病毒治疗方法提供方向，通过调节NK细胞功能，增强机体对病毒的清除能力。1.2国内外研究现状在NK细胞“教育”的研究领域，国内外学者已取得了一系列重要进展。国外方面，早在2005年，Kim等学者就提出了NK细胞授权（Licensing）的概念，为NK细胞“教育”理论的发展奠定了基础，他们认为MHC-I不仅能结合抑制性受体阻止NK细胞活化，还可能通过这些受体赋予NK细胞功能，这种NK细胞功能获得过程后来被定义为NK细胞“教育”。此后，众多研究围绕NK细胞“教育”的分子机制展开。例如，有研究深入探究了NK细胞表面抑制性受体与MHC-I分子相互作用在“教育”过程中的关键作用，发现抑制性受体对NK细胞“教育”至关重要。国内研究也成果颇丰，清华大学医学院/免疫学研究所董忠军教授课题组采用序贯CRISPR基因编辑方法，制备了包括Ly49家族联合缺失小鼠在内的多个品系，借助这些小鼠模型，发现Ly49家族缺失虽不影响NK细胞的发育，但会显著抑制NK细胞功能，证实仅两个Ly49家族抑制性受体Ly49C和Ly49I缺失就可导致NK细胞功能缺陷，揭示了抑制性Ly49受体和NKG2A协同调控NK细胞“教育”。随着对NK细胞“教育”研究的不断深入，TIGIT对NK细胞“教育”调控作用逐渐成为研究热点。在国外，已有研究表明TIGIT在NK细胞上有表达，且其表达水平在NK细胞亚群中存在差异，在肿瘤、病毒感染等情况下，TIGIT在NK细胞表面的表达会增加，同时其配体PVR在某些肿瘤细胞和病毒感染细胞上的表达量也会上升，TIGIT-PVR信号通路激活后，会抑制NK细胞功能，干扰细胞趋化、减小细胞杀伤能力和减小细胞分泌细胞因子的程度等，进而在肿瘤免疫逃逸中发挥作用。国内研究也关注到TIGIT在NK细胞相关疾病中的作用，如在HIV感染领域，有研究旨在探讨HIV感染者NK细胞TIGIT表达变化及其功能的相关机制，通过对HIV感染者和健康对照组的对比研究，分析两组受试者中NK细胞的TIGIT表达情况和功能差异，发现HIV感染者的NK细胞TIGIT表达变化可能对其功能产生重要影响。然而，目前对于TIGIT如何在分子和细胞水平上精确调控NK细胞“教育”过程，以及在不同疾病背景下这种调控作用的差异，仍有待进一步深入研究。1.3研究目的与方法本研究旨在深入探究抑制性受体TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用，揭示其在分子和细胞水平的调控机制，为肿瘤免疫治疗和病毒感染性疾病的治疗提供新的理论依据和潜在治疗靶点。具体而言，本研究的目的包括：一是明确TIGIT在NK细胞“教育”过程中的表达变化规律，分析其在不同发育阶段和不同疾病状态下NK细胞中的表达差异；二是解析TIGIT调控NK细胞“教育”的分子信号通路，确定TIGIT与其他相关分子在该过程中的相互作用；三是探讨TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用在肿瘤免疫和病毒感染免疫中的意义，评估其作为治疗靶点的可行性。为实现上述研究目的，本研究将综合运用多种研究方法。文献研究法是基础，通过全面检索国内外相关文献，包括WebofScience、PubMed、中国知网等数据库，收集关于NK细胞“教育”、TIGIT以及两者关联的最新研究成果，梳理研究现状和发展趋势，为本研究提供理论支撑和研究思路借鉴。实验研究法是核心，主要包括细胞实验和动物实验。在细胞实验中，选用人NK细胞系和原代NK细胞，通过基因编辑技术敲低或过表达TIGIT，观察其对NK细胞“教育”相关分子表达和功能的影响；利用流式细胞术检测TIGIT、NK细胞表面受体以及“教育”相关标志物的表达水平；采用细胞杀伤实验评估NK细胞对靶细胞的杀伤活性；运用ELISA等方法检测细胞因子的分泌情况。在动物实验方面，构建TIGIT基因敲除小鼠和相应的对照小鼠，通过移植实验和感染实验，研究TIGIT缺失对NK细胞“教育”和机体免疫功能的影响；观察小鼠在肿瘤模型和病毒感染模型中的发病情况、生存时间等指标，分析TIGIT对NK细胞“教育”在体内的调控作用及对疾病进程的影响。此外，还将运用生物信息学分析方法，对实验数据进行深度挖掘和分析，结合已有的数据库资源，预测TIGIT与其他分子的潜在相互作用，为实验研究提供指导和验证。二、NK细胞与“教育”机制2.1NK细胞概述自然杀伤细胞（NK细胞）作为淋巴细胞的重要成员，在免疫系统中发挥着不可替代的关键作用。它直接来源于骨髓中的造血干细胞，在骨髓微环境中，造血干细胞首先分化为共同淋巴祖细胞（CLP），随后CLP逐步发育为NK细胞前体（NKP），最终NKP分化为成熟的NK细胞。在整个发育过程中，骨髓中的多种细胞因子，如IL-15、IL-7等，以及细胞间的相互作用，对NK细胞的分化和成熟起到了至关重要的调控作用。成熟后的NK细胞会进入血液循环，广泛分布于外周淋巴组织、肝脏、脾脏、肺脏等器官和组织中，随时准备执行免疫防御任务。NK细胞具有独特的免疫功能，其无需预先接触抗原，就能迅速识别并杀伤靶细胞，这一特性使其在机体免疫防御中成为抵御疾病的第一道防线。NK细胞主要通过两种方式发挥细胞毒作用。一种是通过释放穿孔素和颗粒酶，穿孔素能够在靶细胞膜上形成小孔，使颗粒酶得以进入靶细胞内，激活细胞内的凋亡相关酶，从而诱导靶细胞凋亡；另一种方式是通过表达FasL和TRAIL等死亡受体，与靶细胞表面相应的受体结合，启动靶细胞内的凋亡信号通路，导致靶细胞程序性死亡。NK细胞还具有分泌细胞因子的重要功能，在受到刺激后，NK细胞能够分泌如IFN-γ、TNF-α、IL-10等多种细胞因子。这些细胞因子在免疫调节中发挥着关键作用，IFN-γ可以增强巨噬细胞的吞噬和杀伤能力，激活T细胞的免疫活性，从而促进机体的免疫应答；TNF-α则能够直接杀伤肿瘤细胞，同时还参与炎症反应的调节；IL-10具有免疫抑制作用，可调节免疫细胞的活性，防止免疫反应过度，维持机体免疫平衡。根据细胞表面标志物的表达差异，NK细胞可分为不同的亚群，其中最为常见的是根据CD56分子表达密度的不同，将其分为CD56brightNK细胞和CD56dimNK细胞两个主要亚群。CD56brightNK细胞约占外周血NK细胞总数的5-15%，其细胞毒活性相对较弱，但具有强大的细胞因子分泌能力，在免疫调节和免疫监视中发挥着重要作用，在病毒感染初期，CD56brightNK细胞能够迅速分泌大量的IFN-γ，激活其他免疫细胞，共同抵抗病毒感染；CD56dimNK细胞在数量上占据外周血NK细胞的主导地位，约为90%左右，它们具有较强的细胞毒活性，主要负责对靶细胞的直接杀伤，在肿瘤免疫中，CD56dimNK细胞能够有效识别并清除肿瘤细胞，抑制肿瘤的生长和转移。不同亚群的NK细胞在功能和分布上存在差异，这使得NK细胞群体能够更加全面、有效地应对各种病原体的入侵和体内细胞的异常变化，共同维护机体的免疫平衡和健康。2.2NK细胞的识别及调控机制NK细胞能够精准识别靶细胞并对其活化与杀伤功能进行精细调控，这主要依赖于其表面众多的活化性受体和抑制性受体，这些受体与靶细胞表面相应配体的相互作用，构成了NK细胞复杂而有序的识别及调控体系。NK细胞表面的活化性受体种类繁多，主要包括天然细胞毒性受体（NCRs）、NKG2D受体、DNAM-1受体等。NCRs是NK细胞活化的关键受体，主要包含NKp46、NKp44和NKp30。其中，NKp46广泛表达于静息和活化的NK细胞表面，是NK细胞特有的标志性活化受体，在NK细胞对病毒感染细胞和肿瘤细胞的识别与杀伤中发挥着核心作用，在流感病毒感染时，NK细胞表面的NKp46能够识别被感染细胞表面的病毒相关配体，迅速激活NK细胞，启动对感染细胞的杀伤程序；NKp44主要表达于活化的NK细胞，在NK细胞对肿瘤细胞的杀伤过程中起到重要的辅助作用；NKp30则参与NK细胞对多种靶细胞的识别和活化，还在NK细胞与树突状细胞的相互作用中发挥关键作用，促进免疫应答的启动。NKG2D受体是一种重要的活化性受体，它能够识别靶细胞表面的应激诱导配体，如MHCI类多肽相关序列A（MICA）、MHCI类多肽相关序列B（MICB）以及UL16结合蛋白（ULBPs）等。当细胞发生恶变或受到病毒感染时，这些配体的表达会上调，NKG2D受体与相应配体结合后，通过其胞内段的DAP10分子招募相关信号分子，激活下游的PI3K等信号通路，从而触发NK细胞的活化，增强其细胞毒活性和细胞因子分泌能力。DNAM-1受体（CD226）可与靶细胞表面的配体CD155（PVR）和CD112（Nectin-2）结合，在NK细胞对靶细胞的黏附、识别和杀伤过程中发挥重要作用，在肿瘤免疫中，肿瘤细胞表面CD155表达的增加，可使NK细胞通过DNAM-1受体与肿瘤细胞结合，进而启动对肿瘤细胞的杀伤作用。抑制性受体同样在NK细胞的调控中起着不可或缺的作用，主要有杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）、C型凝集素受体（如NKG2A/CD94）等。KIRs是一类重要的抑制性受体，其基因具有高度多态性，能够识别靶细胞表面的MHC-I类分子。根据结构和功能的不同，KIRs可分为不同的亚型，包括具有2个或3个免疫球蛋白样结构域的KIR2D和KIR3D等。当NK细胞表面的KIRs与靶细胞表面相应的MHC-I类分子结合时，KIRs胞内段的免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）会发生磷酸化，招募蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2等，这些磷酸酶通过对下游信号分子的去磷酸化作用，抑制NK细胞的活化信号转导，从而阻止NK细胞对靶细胞的杀伤，维持NK细胞的自身耐受性。NKG2A/CD94是一种C型凝集素异二聚体抑制性受体，它能够特异性识别非经典的MHC-I类分子HLA-E（人类）或Qa-1（小鼠）。HLA-E在正常细胞表面广泛表达，当NKG2A/CD94与HLA-E结合后，同样通过ITIM介导的信号转导途径，抑制NK细胞的活化，确保NK细胞不会对正常细胞发动攻击。在肿瘤免疫中，肿瘤细胞常常通过下调MHC-I类分子的表达来逃避免疫监视，但某些肿瘤细胞会异常高表达HLA-E，与NK细胞表面的NKG2A/CD94结合，抑制NK细胞的杀伤活性，从而实现肿瘤的免疫逃逸。NK细胞的活化与抑制是一个动态平衡的过程，受到活化性受体和抑制性受体与相应配体相互作用的综合调控。在正常生理状态下，靶细胞表面MHC-I类分子表达正常，NK细胞表面的抑制性受体与MHC-I类分子结合，产生的抑制信号占主导地位，NK细胞处于抑制状态，不会对正常细胞产生杀伤作用。当细胞发生病变，如受到病毒感染或发生癌变时，靶细胞表面的MHC-I类分子表达下调，同时会表达一些应激诱导配体。此时，NK细胞表面活化性受体与这些应激诱导配体的结合增加，活化信号增强，而抑制性受体与MHC-I类分子的结合减少，抑制信号减弱。当活化信号超过抑制信号时，NK细胞被激活，迅速启动细胞毒作用，释放穿孔素、颗粒酶等杀伤物质，诱导靶细胞凋亡，或通过表达FasL和TRAIL等死亡受体，激活靶细胞内的凋亡信号通路，实现对靶细胞的有效清除。然而，在某些病理情况下，如肿瘤微环境中，肿瘤细胞可能会通过多种机制干扰NK细胞的识别和调控，如上调抑制性受体配体的表达、分泌免疫抑制因子等，使NK细胞的活化受到抑制，导致肿瘤细胞逃避免疫监视。因此，深入了解NK细胞的识别及调控机制，对于揭示免疫相关疾病的发病机制，开发有效的免疫治疗策略具有重要意义。2.3NK细胞“教育”的内涵2.3.1“教育”的概念与发现历程NK细胞“教育”概念的提出，为深入理解NK细胞的功能调控机制开辟了新的视角，其发现历程充满了探索与突破。在早期对NK细胞的研究中，科学家们发现NK细胞的活化和杀伤功能并非一成不变，而是受到多种因素的精细调控。1986年，Karre等人提出了“缺失自我（Missing-self）”假说，该假说认为，NK细胞能够识别靶细胞表面主要组织相容性复合体-I类分子（MHC-I）的表达情况，当靶细胞表面MHC-I分子表达缺失或下调时，NK细胞会将其识别为“非我”，从而被激活并发挥杀伤作用。这一假说为NK细胞识别机制的研究奠定了重要基础，但也引发了新的思考，即NK细胞如何在正常情况下避免对自身组织的攻击，以及其杀伤功能是如何获得的。随着研究的深入，2005年Kim等学者提出了NK细胞授权（Licensing）的概念，为NK细胞“教育”理论的发展提供了关键的理论雏形。他们通过一系列实验发现，MHC-I不仅能结合抑制性受体阻止NK细胞活化，还可能通过这些受体赋予NK细胞功能。在对MHC-I缺失小鼠的研究中，发现尽管靶细胞表面MHC-I缺失，按照“缺失自我”假说NK细胞应被激活，但实际上这些小鼠的NK细胞功能却严重低下，无法有效清除MHC-I缺失的肿瘤细胞。这表明MHC-I与NK细胞之间存在更为复杂的相互作用，MHC-I可能在NK细胞功能获得过程中发挥着重要作用。基于此，他们提出了NK细胞授权的概念，认为NK细胞在发育过程中，通过与自身MHC-I分子的相互作用，获得了功能成熟和自身耐受性，这种NK细胞功能获得过程后来被定义为NK细胞“教育”。此后，众多科研团队围绕NK细胞“教育”展开了深入研究，不断丰富和完善这一理论。研究发现，NK细胞“教育”是一个复杂的过程，涉及到多种细胞表面受体与配体的相互作用，以及细胞内信号通路的激活与调控。清华大学医学院/免疫学研究所董忠军教授课题组采用序贯CRISPR基因编辑方法，制备了包括Ly49家族联合缺失小鼠在内的多个品系，借助这些小鼠模型，发现Ly49家族缺失虽不影响NK细胞的发育，但会显著抑制NK细胞功能，证实仅两个Ly49家族抑制性受体Ly49C和Ly49I缺失就可导致NK细胞功能缺陷，揭示了抑制性Ly49受体和NKG2A协同调控NK细胞“教育”。这些研究成果进一步明确了NK细胞“教育”过程中关键分子的作用，为深入理解NK细胞的活化和耐受机制提供了重要的实验依据，推动了NK细胞“教育”理论的不断发展和完善。2.3.2“教育”的主要介导因素NK细胞“教育”过程涉及多种因素的参与，这些因素通过复杂的相互作用，共同介导NK细胞的功能获得和自身耐受性的建立。其中，MHC-I分子及其特异性抑制性受体、非经典MHC-I及其特异性抑制性受体、MHC-I非依赖性因素等在NK细胞“教育”中发挥着关键作用。MHC-I分子及其特异性抑制性受体在NK细胞“教育”中占据核心地位。杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）是一类重要的MHC-I特异性抑制性受体，主要表达于NK细胞表面。KIRs基因具有高度多态性，能够识别不同亚型的MHC-I分子。人类KIRs可识别HLA-A、HLA-B、HLA-C等经典MHC-I分子，小鼠的Ly49家族受体则可识别小鼠的MHC-I分子。在NK细胞发育过程中，当NK细胞表面的KIRs与自身MHC-I分子结合时，会启动一系列细胞内信号传导事件。KIRs胞内段的免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）会发生磷酸化，招募蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2等。这些磷酸酶通过对下游信号分子的去磷酸化作用，抑制NK细胞的活化信号转导，从而使NK细胞处于抑制状态。这种抑制作用并非永久性的，而是为NK细胞提供了一种“学习”和“记忆”的过程，使NK细胞能够识别自身组织，避免对自身的攻击。同时，这种与MHC-I分子的相互作用也赋予了NK细胞杀伤活性，经过“教育”的NK细胞在遇到MHC-I分子表达缺失或异常的靶细胞时，由于抑制信号减弱，活化信号相对增强，NK细胞能够迅速被激活，发挥杀伤功能。例如，在肿瘤免疫中，肿瘤细胞常常通过下调MHC-I分子的表达来逃避免疫监视，而经过“教育”的NK细胞能够识别这种变化，对肿瘤细胞发动攻击。非经典MHC-I及其特异性抑制性受体在NK细胞“教育”中也发挥着不可或缺的作用。NKG2A/CD94是一种重要的C型凝集素异二聚体抑制性受体，能够特异性识别非经典的MHC-I类分子HLA-E（人类）或Qa-1（小鼠）。HLA-E在正常细胞表面广泛表达，其表达水平相对稳定。当NKG2A/CD94与HLA-E结合后，同样通过ITIM介导的信号转导途径，抑制NK细胞的活化。在NK细胞发育过程中，NKG2A/CD94与HLA-E的相互作用，进一步强化了NK细胞对自身组织的识别能力，确保NK细胞不会对正常细胞产生误杀。在某些病理情况下，如肿瘤微环境中，肿瘤细胞可能会异常高表达HLA-E，与NK细胞表面的NKG2A/CD94结合，抑制NK细胞的杀伤活性，从而实现肿瘤的免疫逃逸。因此，深入研究NKG2A/CD94与HLA-E在NK细胞“教育”中的作用机制，对于揭示肿瘤免疫逃逸的机制，开发有效的肿瘤免疫治疗策略具有重要意义。除了上述依赖MHC-I分子的介导因素外，还存在一些MHC-I非依赖性因素参与NK细胞“教育”。自身活化性SLAM家族受体就是其中之一。清华大学医学院董忠军课题组采用CRISPR/Cas9基因组编辑技术，得到SLAM家族受体相关的多个基因敲除小鼠，发现SLAM家族受体作为一群自身特异的活化性受体介导NK细胞对半同种异基因骨髓细胞的移植排斥，并且在NK细胞“教育”阶段持续性活化会导致NK细胞耐受。这表明SLAM家族受体在NK细胞“教育”中发挥着重要作用，它们可能通过与其他细胞表面分子的相互作用，激活细胞内的信号通路，参与NK细胞功能的调节。虽然其具体作用机制尚不完全清楚，但研究表明，SLAM家族受体的活化可能与NK细胞的增殖、分化以及细胞因子的分泌等过程密切相关。此外，细胞因子在NK细胞“教育”中也扮演着重要角色。IL-15是调控NK细胞发育成熟、存活增殖及效应功能的关键细胞因子。在NK细胞“教育”过程中，IL-15通过与NK细胞表面的IL-15受体结合，激活下游的信号通路，促进NK细胞的增殖和分化，增强其杀伤活性和细胞因子分泌能力。IL-15还可以调节NK细胞表面受体的表达，影响NK细胞与其他细胞的相互作用，从而间接参与NK细胞“教育”过程。2.3.3“教育”的信号通路NK细胞“教育”过程涉及多条复杂的信号通路，这些信号通路相互交织、协同作用，精确调控NK细胞的功能获得和自身耐受性的形成。深入了解这些信号通路的作用机制，对于揭示NK细胞“教育”的本质具有重要意义。由MHC-I特异性抑制性受体介导的信号通路在NK细胞“教育”中起着核心调控作用。以杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）为例，当KIRs与靶细胞表面的MHC-I分子结合后，KIRs胞内段的免疫受体酪氨酸抑制基序（ITIM）会迅速发生磷酸化。这一磷酸化过程如同启动了一个信号调控开关，招募蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1和SHP-2等关键分子。SHP-1和SHP-2具有强大的去磷酸化活性，它们能够对下游信号分子进行精准的去磷酸化修饰。在正常生理状态下，这种去磷酸化作用有效抑制了NK细胞的活化信号转导，确保NK细胞不会对自身组织发起攻击，维持机体的免疫平衡。例如，在正常细胞中，MHC-I分子持续稳定表达，与NK细胞表面的KIRs紧密结合，使得NK细胞始终处于抑制状态。然而，当细胞发生病变，如受到病毒感染或发生癌变时，细胞表面的MHC-I分子表达会发生显著变化，通常表现为表达下调。此时，KIRs与MHC-I分子的结合减弱，抑制信号随之减弱。而NK细胞表面的活化性受体与靶细胞表面相应配体的结合则会增强，活化信号逐渐占据主导地位。这种信号平衡的改变使得NK细胞迅速被激活，启动对靶细胞的杀伤程序，发挥免疫防御功能。NKG2A/CD94介导的信号通路在NK细胞“教育”中也发挥着重要作用。NKG2A/CD94作为一种重要的C型凝集素异二聚体抑制性受体，当它与非经典MHC-I类分子HLA-E结合后，同样会引发一系列信号转导事件。NKG2A/CD94的胞内段含有ITIM结构域，在与HLA-E结合后，ITIM会发生磷酸化。磷酸化后的ITIM能够招募SHP-1和SHP-2等磷酸酶，这些磷酸酶通过对下游信号分子的去磷酸化作用，抑制NK细胞的活化。在NK细胞发育过程中，NKG2A/CD94与HLA-E的持续相互作用，帮助NK细胞识别正常细胞，建立自身耐受性。在肿瘤免疫中，肿瘤细胞常常通过异常高表达HLA-E，与NK细胞表面的NKG2A/CD94结合，过度激活该信号通路，导致NK细胞的杀伤活性被抑制，从而实现肿瘤的免疫逃逸。因此，深入研究NKG2A/CD94介导的信号通路，对于揭示肿瘤免疫逃逸机制，开发有效的肿瘤免疫治疗策略具有重要意义。除了抑制性受体介导的信号通路外，活化性受体介导的信号通路在NK细胞“教育”中也不可或缺。以自身活化性SLAM家族受体为例，当SLAM家族受体被激活后，会启动细胞内的信号传导。研究表明，SLAM家族受体的活化可能与细胞内的SAP蛋白密切相关。SAP蛋白能够与SLAM家族受体相互作用，招募下游的信号分子，激活相关的信号通路。在NK细胞“教育”过程中，SLAM家族受体的活化信号与抑制性受体介导的信号相互协调，共同调节NK细胞的功能。当SLAM家族受体持续性活化时，会导致NK细胞耐受，这表明活化性信号通路在NK细胞“教育”中不仅参与NK细胞的激活，还对NK细胞的耐受性形成具有重要影响。细胞因子介导的信号通路在NK细胞“教育”中也发挥着关键作用。IL-15是调控NK细胞发育成熟、存活增殖及效应功能的关键细胞因子。IL-15与NK细胞表面的IL-15受体结合后，会激活下游的JAK-STAT信号通路。JAK激酶被激活后，会使STAT分子发生磷酸化，磷酸化的STAT分子形成二聚体，进入细胞核内，调节相关基因的表达。这些基因的表达产物参与NK细胞的增殖、分化、存活以及效应功能的发挥，从而促进NK细胞的“教育”过程。IL-15还可以通过调节NK细胞表面受体的表达，影响NK细胞与其他细胞的相互作用，间接参与NK细胞“教育”过程。2.4NK细胞“教育”的逆转与临床意义在特定条件下，NK细胞“教育”状态的逆转是可能实现的，这一现象为临床治疗带来了新的契机和方向。研究表明，通过基因编辑技术对NK细胞进行改造，能够实现NK细胞“教育”的逆转。借助CRISPR-Cas9基因编辑工具，敲除NK细胞中与“教育”相关的关键抑制性受体基因，如KIR基因或NKG2A基因，可打破NK细胞原有的“教育”平衡，使其活化性信号增强，从而实现“教育”状态的逆转。在细胞培养实验中，对NK细胞进行KIR基因敲除后，NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性显著增强，表明其“教育”状态发生了改变。细胞因子的刺激也是逆转NK细胞“教育”的重要方式。IL-15作为调控NK细胞发育成熟、存活增殖及效应功能的关键细胞因子，在NK细胞“教育”逆转中发挥着重要作用。当给予高剂量的IL-15刺激时，可激活NK细胞内的多条信号通路，促进NK细胞的增殖和分化，增强其杀伤活性，使原本处于低反应状态的NK细胞恢复对靶细胞的杀伤能力。研究发现，在体外培养的NK细胞中加入高浓度的IL-15，NK细胞表面的活化性受体表达上调，对肿瘤细胞的杀伤效率明显提高。NK细胞“教育”在肿瘤免疫治疗中具有重要意义，为肿瘤治疗提供了新的策略和思路。在肿瘤免疫治疗中，NK细胞的抗肿瘤活性至关重要。经过“教育”的NK细胞能够精准识别肿瘤细胞表面的异常变化，发挥强大的杀伤作用，有效抑制肿瘤的生长和转移。在黑色素瘤患者的治疗中，回输经过“教育”且功能正常的NK细胞，可显著提高患者的生存率，部分患者的肿瘤得到有效控制。然而，肿瘤微环境中的免疫抑制因素常常会干扰NK细胞的“教育”过程，导致NK细胞功能受损，无法充分发挥抗肿瘤作用。肿瘤细胞分泌的免疫抑制因子，如转化生长因子-β（TGF-β）、白细胞介素-10（IL-10）等，会抑制NK细胞的活化，使NK细胞表面的活化性受体表达下调，抑制性受体表达上调，从而破坏NK细胞的“教育”平衡。因此，在肿瘤免疫治疗中，如何克服肿瘤微环境对NK细胞“教育”的干扰，成为提高治疗效果的关键。通过阻断肿瘤微环境中的免疫抑制信号通路，如使用TGF-β抑制剂，可恢复NK细胞的“教育”状态，增强其抗肿瘤活性。在抗感染治疗方面，NK细胞“教育”同样发挥着关键作用。在病毒感染过程中，NK细胞作为机体免疫防御的第一道防线，其“教育”状态直接影响着对病毒的清除能力。在乙肝病毒感染中，经过“教育”的NK细胞能够迅速识别被感染的肝细胞，通过释放穿孔素、颗粒酶等物质，诱导感染细胞凋亡，从而有效清除病毒。然而，某些病毒会进化出逃避NK细胞“教育”识别的机制，如病毒感染细胞后，通过下调细胞表面MHC-I分子的表达，使NK细胞无法准确识别靶细胞，导致病毒在体内持续感染。针对这一问题，在抗感染治疗中，可通过调节NK细胞“教育”来增强机体对病毒的免疫应答。使用细胞因子疗法，如给予IL-12、IL-18等细胞因子，可激活NK细胞，增强其杀伤活性，恢复NK细胞的“教育”功能，提高对病毒感染细胞的识别和清除能力。三、抑制性受体TIGIT3.1TIGIT的发现、分布与结构TIGIT，全称为T细胞免疫球蛋白和免疫受体酪氨酸抑制基元结构域（TcellimmunoglobulinandITIMdomain），其发现历程源于科研人员对免疫调节受体的深入探索。2009年，XinYu等人在筛选特定表达于T细胞中具有代表性免疫调节受体蛋白结构域结构的基因时，发现了一个在T细胞和NK细胞中特定表达的基因，该基因编码的蛋白包含一个免疫球蛋白可变结构域（IgV）、一个跨膜结构域和一个免疫受体基于酪氨酸的免疫受体抑制性基序，随后将其命名为TIGIT。这一发现为免疫调节领域的研究开辟了新的方向，使得TIGIT逐渐进入人们的视野，成为免疫研究的重要靶点之一。TIGIT在多种免疫细胞中均有表达，其分布具有一定的特点。在T细胞亚群中，CD4+T细胞、CD8+T细胞均有TIGIT表达。其中，活化的CD8+T细胞和CD4+T细胞上TIGIT的表达水平较高，而在初始T细胞上，TIGIT呈弱表达状态。在肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）中，TIGIT的表达尤为显著，这表明TIGIT在肿瘤免疫过程中可能发挥着重要作用。在黑色素瘤患者的肿瘤浸润CD8+T细胞中，TIGIT的高表达与肿瘤的进展和不良预后密切相关。NK细胞作为免疫系统的重要组成部分，也是TIGIT的主要表达细胞之一。研究发现，NK细胞表面TIGIT的表达水平在不同亚群以及不同生理病理状态下存在差异。CD56dimNK细胞亚群表面TIGIT的表达水平相对较高，而CD56brightNK细胞亚群的表达水平则较低。在肿瘤微环境中，NK细胞表面TIGIT的表达会明显上调，这可能导致NK细胞功能受到抑制，进而影响其对肿瘤细胞的杀伤能力。调节性T细胞（Tregs）也表达TIGIT，且TIGIT在Tregs的免疫抑制功能中发挥着关键作用。Tregs上的TIGIT表达水平升高，可增强其免疫抑制活性，抑制效应T细胞的功能，从而在免疫调节和免疫耐受中发挥重要作用。从分子结构上看，TIGIT属于免疫球蛋白超家族成员，其蛋白结构由三个关键部分组成。细胞外免疫球蛋白V样结构域（IgV结构域）位于TIGIT的最外侧，该结构域具有特征性的锁-钥结构，这一特殊结构对于TIGIT与配体的相互作用至关重要。TIGIT能够通过IgV结构域与配体CD155和CD112等特异性结合，其中与CD155的亲和力更高。研究表明，TIGIT与CD155结合时，首先形成同源二聚体，每个TIGIT通过IgV结构域的锁-钥结构与配体反向结合，形成顺-反异四聚体，从而介导细胞间的粘附和信号传导。I型跨膜结构域将TIGIT锚定在细胞膜上，确保其能够稳定地存在于免疫细胞表面，发挥正常的生物学功能。短细胞内结构域包含基于酪氨酸的免疫受体抑制性基序（ITIM）及免疫球蛋白酪氨酸尾部（ITT）样基序。在人NK细胞系YTS中，TIGIT与CD155结合后，通过ITT样基序启动主要抑制信号，而ITIM基序介导次要抑制信号。ITT样基序在Tyr225处磷酸化，并与胞浆内信号分子Grb2和β-arrestin2结合以招募含有肌醇的SH2磷酸酶-1（SHIP-1）。SHIP-1能够阻碍磷酸肌醇3激酶和丝裂原活化蛋白激酶信号传导，还可抑制TRAF6和NF-κB的激活，导致NK细胞产生IFN-γ减少。而ITIM基序可被Src家族激酶磷酸化，募集并激活包含SH2的蛋白质，传递抑制性受体信号，从而削弱NK细胞的杀伤功能，干扰NK细胞释放溶解颗粒。3.2TIGIT的功能特性3.2.1对固有免疫和适应性免疫的抑制作用TIGIT对固有免疫和适应性免疫均具有显著的抑制作用，其作用机制涉及多个方面，对机体免疫平衡的维持和免疫应答的调控产生重要影响。在固有免疫方面，TIGIT主要通过与自然杀伤细胞（NK细胞）和树突状细胞（DC细胞）的相互作用来发挥抑制功能。NK细胞作为固有免疫的关键效应细胞，在机体抵御病原体入侵和肿瘤免疫监视中发挥着重要作用。TIGIT在NK细胞表面有丰富表达，当TIGIT与配体CD155结合后，会引发一系列细胞内信号传导事件，从而抑制NK细胞的功能。在人NK细胞系YTS中，TIGIT/CD155结合后，通过ITT样基序启动主要抑制信号，而ITIM基序介导次要抑制信号。ITT样基序在Tyr225处磷酸化，并与胞浆内信号分子Grb2和β-arrestin2结合以招募含有肌醇的SH2磷酸酶-1（SHIP-1）。SHIP-1能够阻碍磷酸肌醇3激酶和丝裂原活化蛋白激酶信号传导，还可抑制TRAF6和NF-κB的激活，导致NK细胞产生IFN-γ减少。而ITIM基序可被Src家族激酶磷酸化，募集并激活包含SH2的蛋白质，传递抑制性受体信号，从而削弱NK细胞的杀伤功能，干扰NK细胞释放溶解颗粒。在肿瘤微环境中，肿瘤细胞表面高表达CD155，与NK细胞表面的TIGIT结合，抑制NK细胞的杀伤活性，使肿瘤细胞能够逃避免疫监视。TIGIT与DC细胞的相互作用也对固有免疫产生重要影响。DC细胞作为最重要的抗原提呈细胞，在激活初始T细胞和启动适应性免疫应答中发挥着关键作用。TIGIT能够与DC细胞上的CD155结合，磷酸化CD155，诱导IL-10的生成和减少IL-12的生成，直接抑制T细胞。IL-10是一种重要的免疫抑制细胞因子，它可以抑制DC细胞的成熟和功能，降低其抗原提呈能力，从而抑制T细胞的激活。而IL-12则是一种重要的免疫激活细胞因子，它可以促进T细胞和NK细胞的活化和增殖，增强机体的免疫应答。因此，TIGIT通过调节DC细胞分泌IL-10和IL-12，间接抑制了固有免疫和适应性免疫应答。在病毒感染过程中，TIGIT与DC细胞的结合会导致DC细胞分泌IL-10增加，IL-12减少，从而抑制了机体对病毒的免疫应答，使病毒得以在体内持续感染。在适应性免疫方面，TIGIT对T细胞的功能具有抑制作用。TIGIT主要表达于活化的CD8+T细胞、CD4+T细胞以及调节性T细胞（Tregs）表面。在CD8+T细胞中，TIGIT可以直接抑制T细胞的增殖和激活。研究表明，TIGIT可通过直接诱导TCR-α链和包含TCR复合物的基因表达的下调来抑制CD8+T细胞增殖和激活。此外，TIGIT还可减少CD8+T细胞中TCR诱导的p-ERK信号传导，从而抑制T细胞的活化。在肿瘤免疫中，肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）表面的TIGIT表达上调，抑制了CD8+T细胞对肿瘤细胞的杀伤活性，导致肿瘤细胞逃避免疫攻击。TIGIT对CD4+T细胞的功能也有抑制作用。CD4+T细胞上表达的TIGIT通过CD155连接诱导IL-10并抑制DC产生IL-12，从而抑制CD4+T细胞增殖和IFN-γ产生。IL-10可以抑制Th1和Th17细胞的分化和功能，而IFN-γ是Th1细胞分泌的重要细胞因子，对于激活巨噬细胞、增强细胞免疫应答具有重要作用。因此，TIGIT通过调节IL-10和IL-12的分泌，抑制了CD4+T细胞的功能，进而影响了适应性免疫应答。在自身免疫性疾病中，TIGIT对CD4+T细胞的抑制作用可能导致免疫调节失衡，使自身免疫反应加剧。Tregs是一类具有免疫抑制功能的T细胞亚群，在维持机体免疫耐受和免疫平衡中发挥着重要作用。TIGIT在Tregs上的表达可增强其免疫抑制功能。TIGIT位点甲基化水平降低以及与Foxp3结合导致Tregs表达TIGIT水平升高。TIGIT表达水平升高的Tregs诱导IL-10和纤维蛋白原样蛋白2（Fgl2）的产生并作用于T细胞产生抑制作用。IL-10和Fgl2可以抑制效应T细胞的活化和增殖，从而抑制适应性免疫应答。在肿瘤微环境中，Tregs表面高表达TIGIT，通过分泌IL-10和Fgl2，抑制了T细胞对肿瘤细胞的免疫应答，促进了肿瘤的生长和转移。3.2.2在肿瘤免疫中的作用TIGIT在肿瘤免疫中扮演着至关重要的角色，其表达变化及与其他免疫分子的相互作用对肿瘤的发生、发展和预后产生深远影响。在肿瘤微环境中，TIGIT在多种免疫细胞上的表达水平显著升高，这一变化与肿瘤的免疫逃逸密切相关。在黑色素瘤、非小细胞肺癌、结直肠癌等多种实体瘤中，肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）表面的TIGIT表达明显上调。肿瘤细胞通过高表达TIGIT的配体CD155和CD112，与免疫细胞表面的TIGIT结合，激活抑制性信号通路，从而抑制免疫细胞的功能。肿瘤细胞表面的CD155与NK细胞表面的TIGIT结合后，抑制了NK细胞的杀伤活性，使其无法有效清除肿瘤细胞。TIGIT还可通过抑制DC细胞的功能，间接影响T细胞的活化和增殖，导致肿瘤细胞逃避免疫监视。TIGIT对肿瘤免疫细胞功能的影响是多方面的。在NK细胞中，TIGIT与CD155结合后，通过抑制性信号通路，阻碍NK细胞的活化和细胞毒性作用。如前文所述，在人NK细胞系YTS中，TIGIT/CD155结合后，通过ITT样基序和ITIM基序介导抑制信号，抑制NK细胞产生IFN-γ，削弱其杀伤功能，干扰NK细胞释放溶解颗粒。在T细胞方面，TIGIT可抑制CD8+T细胞的增殖和激活，减少其对肿瘤细胞的杀伤作用。TIGIT还能抑制CD4+T细胞的功能，影响Th1和Th17细胞的分化和细胞因子分泌，从而削弱机体的抗肿瘤免疫应答。在调节性T细胞（Tregs）中，TIGIT的表达可增强其免疫抑制功能，Tregs表面高表达TIGIT，通过分泌IL-10和Fgl2等免疫抑制因子，抑制效应T细胞的活性，促进肿瘤的免疫逃逸。大量研究表明，TIGIT的表达与肿瘤的发生、发展和预后密切相关。多项临床研究发现，肿瘤内TIGIT+CD4+和CD8+T细胞数量的增加与滤泡性淋巴瘤患者较差的患者预后和较差的存活率有关。外周CD8+T细胞上的高TIGIT表达与急性髓性白血病（AML）患者的原发性难治性疾病相关。在非小细胞肺癌患者中，肿瘤组织中TIGIT的高表达与肿瘤分期、淋巴结转移和不良预后密切相关。这表明TIGIT可能作为肿瘤预后的潜在生物标志物，为肿瘤的诊断和治疗提供重要参考。基于TIGIT在肿瘤免疫中的重要作用，靶向TIGIT的治疗策略成为肿瘤免疫治疗的研究热点。目前，针对TIGIT的单克隆抗体和双特异性抗体等药物正在进行临床试验。罗氏公司研发的Tiragolumab是一种人源化抗TIGIT单克隆抗体，在与PD-L1抑制剂Atezolizumab联用治疗非小细胞肺癌的二期临床试验（CITYSCAPE，NCT03563716）中，结果显示在PD-L1高表达人群中，Tiragolumab与Atezolizumab联用相较Atezolizumab单药治疗能够显著提高患者的客观缓解率（ORR）和无进展生存期（PFS）。百济神州开发的Ociperlimab也是一种抗TIGIT抗体，已在NSCLC患者中联合替雷利珠单抗和化疗进行III期试验评估。这些研究表明，靶向TIGIT的治疗策略有望打破肿瘤的免疫逃逸机制，增强机体的抗肿瘤免疫应答，为肿瘤患者带来新的治疗希望。3.3TIGIT与NK细胞的关联TIGIT在NK细胞上有较为广泛的表达，其表达水平在NK细胞亚群以及不同生理病理状态下存在显著差异。在NK细胞亚群中，CD56dimNK细胞亚群表面TIGIT的表达水平相对较高，而CD56brightNK细胞亚群的表达水平则较低。这种表达差异可能与不同亚群NK细胞的功能特点密切相关。CD56dimNK细胞具有较强的细胞毒活性，主要负责对靶细胞的直接杀伤，TIGIT在该亚群中的高表达，可能在其杀伤功能的精细调控中发挥重要作用；而CD56brightNK细胞虽然细胞毒活性相对较弱，但具有强大的细胞因子分泌能力，TIGIT在该亚群中的低表达，可能使其在免疫调节和免疫监视中较少受到TIGIT的抑制性调控，从而能够更有效地发挥细胞因子分泌功能。在肿瘤微环境中，NK细胞表面TIGIT的表达会明显上调。肿瘤细胞通过高表达TIGIT的配体CD155和CD112，与NK细胞表面的TIGIT结合，激活抑制性信号通路，从而抑制NK细胞的功能。肿瘤细胞表面的CD155与NK细胞表面的TIGIT结合后，抑制了NK细胞的杀伤活性，使其无法有效清除肿瘤细胞。在黑色素瘤患者的肿瘤微环境中，NK细胞表面TIGIT的表达显著升高，导致NK细胞对肿瘤细胞的杀伤能力明显下降，这表明TIGIT的高表达可能是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要机制之一。在病毒感染过程中，NK细胞表面TIGIT的表达也会发生变化。在HIV感染患者中，NK细胞TIGIT表达水平升高，这可能与HIV感染导致的免疫功能异常有关。TIGIT表达的改变可能影响NK细胞对病毒感染细胞的识别和杀伤能力，进而影响机体对病毒的免疫应答。TIGIT对NK细胞功能的调节作用是多方面的，其通过与配体结合，激活抑制性信号通路，对NK细胞的活化、杀伤活性、细胞因子分泌等功能产生显著影响。当TIGIT与配体CD155结合后，会引发一系列细胞内信号传导事件，从而抑制NK细胞的功能。在人NK细胞系YTS中，TIGIT/CD155结合后，通过ITT样基序启动主要抑制信号，而ITIM基序介导次要抑制信号。ITT样基序在Tyr225处磷酸化，并与胞浆内信号分子Grb2和β-arrestin2结合以招募含有肌醇的SH2磷酸酶-1（SHIP-1）。SHIP-1能够阻碍磷酸肌醇3激酶和丝裂原活化蛋白激酶信号传导，还可抑制TRAF6和NF-κB的激活，导致NK细胞产生IFN-γ减少。而ITIM基序可被Src家族激酶磷酸化，募集并激活包含SH2的蛋白质，传递抑制性受体信号，从而削弱NK细胞的杀伤功能，干扰NK细胞释放溶解颗粒。在肿瘤微环境中，TIGIT与CD155的结合，使得NK细胞的杀伤活性受到抑制，无法有效地清除肿瘤细胞，促进了肿瘤的生长和转移。TIGIT还能够抑制CD155介导的CD226激活，从而间接调节NK细胞的功能。CD226是一种共刺激受体，广泛表达于免疫细胞，包括T细胞、NK细胞、单核细胞等，以及血小板。它能够与CD155和LFA-1结合，参与TCR信号通路激活和T细胞和NK细胞肿瘤识别。TIGIT以比CD226更高的亲和力结合CD155，从而限制CD226介导的激活。TIGIT还能直接在细胞上顺式结合CD226，破坏其与CD155的同源二聚体的结合能力。这种对CD226激活的抑制作用，会影响NK细胞的活化和功能发挥，使得NK细胞在免疫应答中的活性受到抑制。四、TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用4.1调控作用的实验证据众多实验从不同角度有力地证实了TIGIT对NK细胞“教育”具有显著的调控作用，这些实验为深入理解TIGIT在NK细胞功能调节中的机制提供了关键依据。在TIGIT介导NK细胞对CD155缺陷脾细胞的移植排斥实验中，研究人员构建了相关的动物模型。将CD155缺陷的脾细胞移植到野生型小鼠体内，结果显示，野生型小鼠的NK细胞能够有效识别并排斥CD155缺陷的脾细胞。进一步研究发现，这一过程中TIGIT发挥了重要作用。当阻断TIGIT信号通路后，NK细胞对CD155缺陷脾细胞的移植排斥能力显著下降。这表明TIGIT能够介导NK细胞对CD155缺陷脾细胞的识别和排斥，在NK细胞的免疫应答过程中，TIGIT与CD155的相互作用可能为NK细胞提供了重要的“教育”信号，使其能够准确识别靶细胞，发挥免疫防御功能。在探究TIGIT+NK细胞对多种刺激的应答实验中，研究人员分别用细胞因子IL-12、IL-15和IL-18等对TIGIT+NK细胞和TIGIT-NK细胞进行刺激。结果发现，TIGIT+NK细胞在受到刺激后，其增殖能力、细胞因子分泌能力以及对靶细胞的杀伤活性均显著高于TIGIT-NK细胞。在IL-15刺激下，TIGIT+NK细胞分泌IFN-γ的水平明显升高，对肿瘤细胞的杀伤效率也更高。这说明TIGIT的存在能够增强NK细胞对多种刺激的应答能力，进一步表明TIGIT在NK细胞“教育”过程中对NK细胞功能的提升具有重要作用，可能通过调节NK细胞的活化信号通路，使NK细胞在面对刺激时能够更有效地发挥免疫功能。关于CD155缺陷型TIGIT+NK细胞功能受损的实验，研究人员通过基因编辑技术构建了CD155缺陷型TIGIT+NK细胞模型。对该模型细胞进行功能检测时发现，与正常的TIGIT+NK细胞相比，CD155缺陷型TIGIT+NK细胞的增殖能力、细胞因子分泌能力以及对靶细胞的杀伤活性均明显降低。在对肿瘤细胞的杀伤实验中，CD155缺陷型TIGIT+NK细胞对肿瘤细胞的杀伤效率显著低于正常TIGIT+NK细胞。这表明CD155作为TIGIT的重要配体，其缺陷会导致TIGIT+NK细胞功能受损，进一步证明了TIGIT与CD155的相互作用在NK细胞“教育”过程中的关键作用，两者的结合可能是维持NK细胞正常功能的重要信号基础。在TIGIT缺陷导致NK细胞不能有效识别和清除CD155-靶细胞的实验中，研究人员构建了TIGIT基因敲除小鼠模型。将CD155-靶细胞移植到TIGIT基因敲除小鼠和野生型小鼠体内，观察NK细胞对靶细胞的识别和清除能力。结果显示，野生型小鼠的NK细胞能够有效地识别并清除CD155-靶细胞，而TIGIT基因敲除小鼠的NK细胞对CD155-靶细胞的识别和清除能力明显下降。这表明TIGIT对于NK细胞识别和清除CD155-靶细胞至关重要，TIGIT的缺陷会破坏NK细胞的“教育”过程，使其无法准确识别靶细胞，从而影响NK细胞的免疫功能。4.2调控作用的机制探讨4.2.1信号通路层面的机制TIGIT与配体CD155结合后，通过细胞内独特的基序结构启动复杂的信号传导，对下游信号通路产生显著影响，进而深刻调控NK细胞的功能。在人NK细胞系YTS中，TIGIT/CD155结合后，主要通过ITT样基序启动关键的抑制信号，同时ITIM基序介导次要抑制信号。这种双基序协同作用的模式，构成了TIGIT调控NK细胞功能的重要信号基础。具体而言，当TIGIT与CD155结合后，ITT样基序在Tyr225位点发生磷酸化。这一磷酸化事件如同打开了信号传导的开关，使ITT样基序能够与胞浆内的信号分子Grb2和β-arrestin2特异性结合。Grb2和β-arrestin2在细胞信号传导中扮演着关键的衔接角色，它们进一步招募含有肌醇的SH2磷酸酶-1（SHIP-1）。SHIP-1一旦被招募到信号复合物中，便发挥其强大的负调控作用。它能够阻碍磷酸肌醇3激酶（PI3K）的信号传导，PI3K在细胞的生长、增殖、存活等过程中发挥着重要作用，其信号被抑制，会直接影响NK细胞的活化和功能。SHIP-1还能干扰丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路，MAPK信号通路参与细胞的增殖、分化、凋亡等多种生物学过程，其被抑制会导致NK细胞的活化和增殖受到阻碍。SHIP-1还可抑制TRAF6和NF-κB的激活。TRAF6是一种重要的信号转导分子，参与多种免疫相关信号通路的激活，NF-κB则是一种关键的转录因子，在调节免疫细胞的活化、炎症反应和细胞因子产生等方面发挥着核心作用。TRAF6和NF-κB的激活被抑制，导致NK细胞产生IFN-γ减少。IFN-γ是NK细胞分泌的重要细胞因子之一，具有强大的免疫调节功能，它可以增强巨噬细胞的吞噬和杀伤能力，激活T细胞的免疫活性，促进机体的免疫应答。IFN-γ分泌减少，会削弱NK细胞的免疫调节和杀伤功能，使NK细胞在免疫防御中的作用受到抑制。ITIM基序在TIGIT/CD155结合后的信号传导中也发挥着重要作用。ITIM基序可被Src家族激酶磷酸化，磷酸化后的ITIM基序能够募集并激活包含SH2的蛋白质。这些含有SH2结构域的蛋白质通过与其他信号分子相互作用，传递抑制性受体信号。它们可以抑制NK细胞内与活化相关的信号分子的活性，干扰NK细胞释放溶解颗粒，从而削弱NK细胞的杀伤功能。在肿瘤微环境中，肿瘤细胞表面高表达CD155，与NK细胞表面的TIGIT结合，激活上述信号通路，导致NK细胞的杀伤活性受到抑制，无法有效清除肿瘤细胞，使得肿瘤细胞能够逃避免疫监视，促进肿瘤的生长和转移。4.2.2与其他受体及分子的相互作用机制TIGIT与其他受体及分子之间存在着复杂而精细的相互作用，这些相互作用对NK细胞“教育”产生重要影响，共同调节NK细胞的功能和免疫应答。TIGIT与CD226之间的相互作用是调控NK细胞功能的重要环节。CD226是一种共刺激受体，广泛表达于免疫细胞，包括T细胞、NK细胞、单核细胞等，以及血小板。它能够与CD155和LFA-1结合，参与TCR信号通路激活和T细胞和NK细胞肿瘤识别。TIGIT与CD226在功能上相互拮抗，TIGIT以比CD226更高的亲和力结合CD155，从而限制CD226介导的激活。当TIGIT与CD155结合后，会占据CD155的结合位点，使CD226无法与CD155有效结合，从而抑制了CD226介导的激活信号。TIGIT还能直接在细胞上顺式结合CD226，破坏其与CD155的同源二聚体的结合能力。这种顺式结合会改变CD226的空间构象，使其无法正常与CD155结合，进一步削弱了CD226的激活功能。在肿瘤免疫中，肿瘤细胞表面高表达CD155，TIGIT与CD155的高亲和力结合，导致CD226无法有效激活NK细胞，使得NK细胞对肿瘤细胞的杀伤活性受到抑制，肿瘤细胞得以逃避免疫攻击。而当TIGIT的功能被阻断时，CD226与CD155的结合得以增强，NK细胞的激活信号增强，对肿瘤细胞的杀伤能力也随之提高。TIGIT与MHC-I分子在NK细胞“教育”过程中也存在密切关联。虽然TIGIT介导的NK细胞“教育”是MHC-I非依赖性的，但MHC-I分子在NK细胞的发育和功能调控中起着重要作用。在NK细胞发育过程中，MHC-I分子与NK细胞表面的其他抑制性受体，如KIRs、NKG2A/CD94等相互作用，赋予NK细胞功能成熟和自身耐受性。TIGIT的表达和功能可能会受到MHC-I分子相关信号通路的影响。在某些病理情况下，如肿瘤微环境中，肿瘤细胞可能会通过下调MHC-I分子的表达，影响NK细胞表面抑制性受体与MHC-I分子的结合，从而打破NK细胞的免疫平衡。此时，TIGIT与其他受体及分子的相互作用可能会发生改变，进一步影响NK细胞的功能。肿瘤细胞下调MHC-I分子表达后，NK细胞表面的KIRs与MHC-I分子的结合减少，抑制信号减弱，而TIGIT与CD155的结合可能会增强，导致NK细胞的活化和杀伤功能受到抑制，肿瘤细胞更容易逃避免疫监视。4.3TIGIT调控NK细胞“教育”的特点TIGIT介导的NK细胞“教育”具有独特的MHC-I非依赖性特点，这使其在NK细胞的功能调控中展现出与传统“教育”机制不同的模式。在传统的NK细胞“教育”理论中，MHC-I分子及其特异性抑制性受体，如KIRs、NKG2A/CD94等，在NK细胞的功能获得和自身耐受性建立过程中起着核心作用。然而，TIGIT介导的NK细胞“教育”并不依赖于MHC-I分子。研究表明，在MHC-I缺陷的小鼠模型中，TIGIT仍然能够介导NK细胞对CD155缺陷脾细胞的移植排斥，这说明TIGIT对NK细胞的“教育”信号并非源于MHC-I分子。在肿瘤微环境中，即使肿瘤细胞下调MHC-I分子的表达，TIGIT与CD155的相互作用依然能够调节NK细胞的功能，使其对肿瘤细胞产生免疫应答。这一特点拓宽了NK细胞“教育”机制的研究领域，为理解NK细胞在不同病理状态下的功能调控提供了新的视角，也为开发不依赖于MHC-I分子的免疫治疗策略提供了理论基础。TIGIT介导的NK细胞“教育”与CD226的表达存在密切关联，但并非简单的线性关系。CD226作为一种共刺激受体，在NK细胞的激活、增殖和细胞毒作用中发挥着重要作用。TIGIT与CD226在功能上相互拮抗，TIGIT以比CD226更高的亲和力结合CD155，从而限制CD226介导的激活。当TIGIT与CD155结合后，会占据CD155的结合位点，使CD226无法与CD155有效结合，从而抑制了CD226介导的激活信号。TIGIT还能直接在细胞上顺式结合CD226，破坏其与CD155的同源二聚体的结合能力。然而，TIGIT介导的NK细胞“教育”与CD226的表达并非完全相互排斥。在某些情况下，TIGIT和CD226的表达可以同时存在于NK细胞表面，且它们的表达水平可能会受到不同因素的调节。在肿瘤免疫中，肿瘤微环境中的细胞因子、趋化因子等信号分子可能会同时影响TIGIT和CD226的表达，从而调节NK细胞的功能。这种复杂的相互关系提示我们，在研究TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用时，需要综合考虑CD226等相关受体的表达和功能变化，以全面理解NK细胞的免疫调节机制。TIGIT对NK细胞“教育”的调控还具有动态性和可塑性的特点。在NK细胞的发育过程中，TIGIT的表达水平会随着NK细胞的成熟而发生变化，这一变化可能与NK细胞功能的逐渐完善密切相关。在NK细胞发育的早期阶段，TIGIT的表达水平较低，随着NK细胞逐渐成熟，TIGIT的表达逐渐升高，这可能意味着TIGIT在NK细胞成熟过程中对其功能的精细调控发挥着重要作用。在不同的生理病理状态下，TIGIT对NK细胞“教育”的调控作用也会发生改变。在肿瘤微环境中，肿瘤细胞分泌的细胞因子和趋化因子等物质会影响TIGIT的表达和功能，从而改变NK细胞的“教育”状态。肿瘤细胞分泌的转化生长因子-β（TGF-β）可以上调TIGIT在NK细胞表面的表达，增强TIGIT对NK细胞的抑制作用，导致NK细胞功能受损，无法有效清除肿瘤细胞。而在病毒感染过程中，病毒感染细胞释放的干扰素等细胞因子可能会调节TIGIT的表达，改变NK细胞的“教育”状态，影响NK细胞对病毒感染细胞的识别和杀伤能力。这种动态性和可塑性使得TIGIT对NK细胞“教育”的调控更加灵活，能够适应机体不同的免疫需求，但也增加了研究的复杂性，需要进一步深入探究其在不同条件下的调控机制。五、TIGIT调控NK细胞“教育”的影响与应用5.1对免疫功能的影响TIGIT对NK细胞“教育”的调控对机体免疫功能有着深远的影响，这种影响广泛体现在免疫平衡、免疫防御和免疫监视等多个关键方面。在免疫平衡的维持方面，TIGIT通过对NK细胞“教育”的调控，在机体免疫应答的启动、强度调节以及免疫细胞之间的相互作用等环节发挥着不可或缺的作用，确保免疫系统在抵御病原体入侵的同时，避免过度免疫反应对机体自身组织造成损伤。正常生理状态下，TIGIT介导的NK细胞“教育”使NK细胞处于一种适度活化的平衡状态。NK细胞通过表面的TIGIT与靶细胞表面的配体CD155等相互作用，抑制NK细胞的过度活化，防止其对正常组织细胞产生不必要的杀伤。在感染初期，当病原体入侵机体时，NK细胞表面的TIGIT表达可能会发生动态变化。研究发现，在病毒感染的早期阶段，NK细胞表面TIGIT的表达会短暂下调，使得NK细胞能够迅速被激活，释放穿孔素、颗粒酶等杀伤物质，对被病毒感染的细胞发动攻击，从而有效控制病毒的传播。随着感染的进展，TIGIT的表达逐渐恢复，对NK细胞的活化起到一定的抑制作用，避免NK细胞持续过度活化导致的免疫损伤。在肿瘤微环境中，TIGIT对NK细胞“教育”的调控失衡往往会导致免疫平衡的破坏。肿瘤细胞通过高表达CD155等配体，与NK细胞表面的TIGIT结合，过度激活抑制性信号通路，使NK细胞功能受到抑制。NK细胞的杀伤活性降低，无法有效清除肿瘤细胞，同时，NK细胞分泌细胞因子的能力也受到抑制，影响了免疫细胞之间的相互协作，导致肿瘤细胞逃避免疫监视，肿瘤得以生长和转移。在免疫防御方面，TIGIT对NK细胞“教育”的调控直接关系到机体对病原体的抵御能力。在病毒感染过程中，NK细胞作为机体免疫防御的第一道防线，其功能的正常发挥至关重要。当机体受到病毒感染时，经过“教育”且TIGIT表达正常的NK细胞能够迅速识别被病毒感染的细胞，并通过释放穿孔素、颗粒酶等物质，诱导感染细胞凋亡，从而有效清除病毒。在乙肝病毒感染中，NK细胞表面的TIGIT与被感染肝细胞表面的CD155相互作用，调控NK细胞的活化和杀伤活性。如果TIGIT对NK细胞“教育”的调控正常，NK细胞能够及时清除被感染的肝细胞，控制病毒的复制和传播。然而，当TIGIT表达异常或其对NK细胞“教育”的调控受到干扰时，NK细胞的功能会受到抑制，无法有效清除病毒，导致病毒在体内持续感染。在HIV感染患者中，NK细胞TIGIT表达水平升高，抑制了NK细胞的杀伤活性和细胞因子分泌能力，使得机体对HIV的免疫防御能力下降，病毒得以在体内大量复制，病情逐渐恶化。在免疫监视方面，TIGIT对NK细胞“教育”的调控是机体识别和清除肿瘤细胞、维持机体健康的关键环节。正常情况下，NK细胞通过“教育”获得了识别肿瘤细胞的能力，能够及时发现并清除体内发生恶变的细胞。TIGIT在这一过程中起到了精细调控的作用，它通过与CD155等配体的相互作用，调节NK细胞的活化和杀伤活性，确保NK细胞能够准确地对肿瘤细胞发动攻击。在黑色素瘤患者中，肿瘤细胞表面高表达CD155，与NK细胞表面的TIGIT结合，抑制了NK细胞的杀伤活性，导致肿瘤细胞逃避免疫监视。而当TIGIT对NK细胞“教育”的调控被恢复或增强时，NK细胞能够重新获得对肿瘤细胞的杀伤能力，有效地抑制肿瘤的生长和转移。通过阻断TIGIT与CD155的结合，或调节TIGIT介导的信号通路，可以增强NK细胞对肿瘤细胞的识别和杀伤能力，提高机体的免疫监视功能。5.2在疾病发生发展中的作用TIGIT对NK细胞“教育”的调控在肿瘤和感染性疾病等的发生发展过程中扮演着至关重要的角色，深刻影响着疾病的进程和预后。在肿瘤发生发展方面，TIGIT的异常调控是肿瘤细胞逃避免疫监视的重要机制之一。在肿瘤微环境中，肿瘤细胞常常高表达TIGIT的配体CD155和CD112，这些配体与NK细胞表面的TIGIT结合，激活抑制性信号通路，导致NK细胞功能受损。肿瘤细胞表面的CD155