記憶性NK細胞的最新研究進展①

李婷婷 彭 慧 孫 汭 田志剛

(中國科學技術大學免疫學研究所,合肥230027)

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·專家述評·

記憶性NK細胞的最新研究進展①

李婷婷 彭 慧 孫 汭 田志剛

(中國科學技術大學免疫學研究所,合肥230027)

一般認為NK細胞是一種天然免疫細胞，在抗病毒和抗腫瘤中發揮著重要作用。近年來的研究發現，NK細胞像適應性免疫細胞——T和B細胞一樣，具有了免疫記憶的能力。早期研究發現半抗原可以誘導記憶性NK細胞并誘發接觸性超敏反應，小鼠巨細胞病毒(mCMV)的感染和細胞因子的體外刺激也可以誘導記憶性NK細胞。而近期的研究發現，小鼠的單純皰疹病毒(HSV)和流感病毒、人巨細胞病毒 (hCMV)、靈長類免疫缺陷病毒(SIV)也可以誘導記憶性NK細胞。本文主要總結上述多種實驗體系中有關記憶性NK細胞的最新發現和尚未解決的問題。記憶NK細胞的研究將為NK細胞在治療感染性疾病和腫瘤中提供新的機遇。

NK細胞；免疫記憶；功能；模型

李婷婷(1988年-)，女，2010年畢業于安徽醫科大學生物技術專業，同年考入中國科學技術大學生命科學學院攻讀碩士學位，師從田志剛教授。2012年開始攻讀博士學位，主要從事小鼠流感病毒感染中記憶樣NK細胞的研究。

田志剛 (1956年-)，男，中國科學技術大學生命科學學院教授、博士生導師，現任中國科學技術大學生命科學學院免疫學研究所所長。中國免疫學會理事長，中國免疫學會英文會刊(Cell Mol Immunol)執行主編。2001年國家杰出青年基金獲得者、2007年教育部創新團隊負責人、2008 和 2011 年國家基金委《天然免疫與重大疾病發生發展》創新群體負責人。2008年獲國家自然科學二等獎(首位)、2011年獲國家科技進步二等獎(第二位)。2015年獲何梁何利獎。主要從事天然免疫和肝臟免疫學研究，以通訊作者在Cell、Nat Immonol、Immunity、J Clin Invest、J Exp Med、PNAS、Nat Commun、Gastroenterology、Hepatology、J Allergy Clin Immunol、PloS Pathogen、J Hepatolo等SCI收錄的國外雜志發表論文200余篇。

自然殺傷細胞(Natural killer，NK)于1975年因其形態特異性得以發現和命名[1]，表達多種淋巴細胞的標志，是由骨髓中的共同淋巴前體細胞發育而來。因為不表達可基因重排的受體，NK細胞一般被歸類于固有免疫細胞。在穩態狀態下，成熟NK細胞的生命周期較短，只有17 d左右[2]。NK細胞表面表達多種活化性和抑制性受體，維持NK細胞對宿主自身正常組織細胞的耐受和對異常組織細胞的殺傷能力。因此在機體抗腫瘤和早期抗病毒或胞內寄生菌感染的免疫過程中發揮重要作用。

隨著研究的深入，發現NK細胞與適應性免疫T和B細胞仍有很多的相似性。這些相同點包括由共同淋巴前體細胞發育而來[3]，發育和穩態條件下需要γc鏈依賴的細胞因子(IL-15等)[4]，個體發生中表達Rag基因[5]，發育教育過程類似于胸腺T細胞[6]；而且雖然NK細胞受體不能進行基因重排，但依然可以特異性地識別某些來源于病原體或者壓力誘導的抗原。而免疫記憶是區分固有免疫系統和適應性免疫系統的一個重要的部分。近年來的研究發現，NK細胞也具有免疫記憶的功能，能夠長期存活，在再次抗原刺激時，NK細胞的功能增強。雖然記憶NK細胞的概念提出僅十年，但是有研究人員提出NK細胞的記憶功能的存在可以追溯到1964年[7]。在骨髓移植模型中，H2雜合型的F1代小鼠對于親代的骨髓會發生排斥；更加值得關注的是，給F1代小鼠再次進行骨髓移植時，排斥現象發生的更快。但用親代的脾臟細胞進行反復的輸注，F1代小鼠能耐受親代的骨髓移植[8]。后續的研究發現NK細胞特異地介導了骨髓移植排斥[9]。因此，骨髓移植模型提示NK細胞可能具有免疫記憶能力，并能誘導免疫耐受。本文綜述了目前發現的多種研究體系中記憶NK細胞的最新發現、形成機制和尚未解決的問題，希望對后續記憶NK細胞的研究有所提示。

1 半抗原誘導的接觸性超敏反應與NK細胞的免疫記憶功能

自2006 年Von Adrian[10]首先在半抗原誘導的接觸性超敏反應模型中提出記憶性NK細胞后，近十年來，NK細胞的免疫記憶功能成為NK細胞研究領域中的一個重要部分。在該模型中，用化學半抗原(DNFB,OXA等)涂抹于Rag1-/-鼠的腹部致敏。4～5 d后，用相同的半抗原涂抹耳朵能顯著增加耳朵的厚度。而未致敏和用不同的半抗原致敏時，在再次刺激后，小鼠耳朵的厚度并未增加。在野生型鼠中，研究發現接觸性超敏反應是由T細胞介導的[11]，但應用Rag1-/-鼠和Rag1-/-γc-/-鼠[10]，及SCID鼠和SCIDbeige鼠[12]進行實驗，發現NK細胞也能介導這一過程。

1.1 半抗原特異性的記憶NK細胞定居于肝臟中 過繼性轉輸實驗發現只有轉輸肝臟NK細胞的受者鼠在再次相同半抗原刺激時，耳朵的厚度才能顯著增加[10,12-14]。Von Adrian等[10]首次提出肝臟記憶性的NK細胞亞群屬于較為成熟的Thy1+Ly49C/I+NK細胞，而這群NK細胞僅占肝臟總NK細胞的10%左右。應用抗體阻斷各種黏附分子(L-選擇素，整合素CD18，P-選擇素，E-選擇素)，發現記憶性NK細胞可能是在淋巴結中形成的，且它的遷移受到黏附分子的調控。Paust等[13]發現記憶性NK細胞在肝臟中的聚集是依賴于CXCR6，可能是肝竇細胞產生的趨化因子CXCL16招募CXCR6+NK細胞向肝臟聚集；但CXCR6并不參與抗原的特異性識別，而在調控記憶性NK細胞的效應功能和存活上有重要作用。另外，肝臟CXCR6+NK不僅能記憶化學小分子半抗原，還對病毒樣顆粒有記憶能力。主要體現在用包含流感病毒或HIV的病毒樣顆粒(PR8/HIV-VLP)或減毒的水皰性口炎病毒(UV-VSV)致敏小鼠，再用相同的病毒樣顆粒刺激時，小鼠耳朵的厚度顯著增加；或者在病毒感染時能顯著延長小鼠的生存期。而且NK細胞對于化學半抗原和病毒樣顆粒的免疫記憶不需要抗原的持續存在。

1.2 半抗原特異性的記憶NK細胞的表型和形成機制 近期Majewska-Szczepanik等[12]發現半抗原特異性的NK細胞可能是天然存在的。因為半抗原致敏30 min的肝臟NK細胞即可介導受者鼠的過敏性皮炎，而如此短的時間是不足以進行NK細胞的擴增。而且記憶性NK細胞呈現成熟樣CD11b+CD27-的表型，在半抗原致敏后上調Thy-1的表達。同時應用各種缺陷鼠NK細胞的轉輸實驗，發現半抗原特異性的記憶NK細胞的形成或效應過程需要IFN-γ、IFN-α和IL-12。本實驗室的研究[14,15]也發現肝臟中存在有一群駐留的CD49a+DX5-NK細胞，是由肝臟中的造血前體細胞發育而來，不會向外周組織遷移。而且這群NK細胞介導了半抗原的遲發型超敏反應。那么在半抗原刺激時，肝臟特有的NK細胞是怎么引起小鼠耳朵腫脹的？鑒于肝臟CD49a+DX5-NK細胞的駐留特性，有可能發生表型轉變后遷移至炎癥部位，介導過敏性反應。有研究人員將肝臟CD49a+DX5-NK細胞歸類于固有樣細胞-1(ILC-1)[16]，而本實驗室的研究中將肝臟駐留NK細胞和腸道經典的ILC-1細胞進行比較，發現它們在表型，轉錄因子表達和功能上都存在較大的不同[17]。在人的肝臟中，Marquardt等[18]也發現有一群類似的T-bet+Eomes-CD49a+NK細胞，但是這群細胞是否參與過敏性反應有待進一步研究。

在半抗原介導的遲發型超敏反應中，記憶NK細胞的產生過程仍有很多未解之謎。首先，NK細胞是如何識別半抗原的？化學半抗原(DNFB、OXA等)和病毒樣顆粒(VSV、HIV、流感病毒)的結構多樣，因此不可能是通過同一個NK受體識別的。而CXCR6是一種胚系基因編碼的受體，并不能基因重排，因此其識別的配體也是有限的。而肝臟CXCR6+NK不表達Ly49H和Ly49D，低表達Ly49A、C/I、F、G2受體[19]。因此目前并不能確定NK細胞是通過何種受體識別這些抗原物質。另外在抗原再次刺激時，肝臟中記憶性NK細胞是否能夠直接遷移到炎癥部位和NK細胞的遷移及黏附的具體機制需要進一步研究。

2 慢性病毒感染與記憶性NK細胞

巨細胞病毒(CMV)是一種皰疹病毒組DNA病毒，對宿主或培養細胞有高度的種屬特異性，是一種能夠長期感染宿主的慢性病毒[20]。盡管T細胞在控制CMV的潛伏和再活化中有重要作用[21]，NK細胞在CMV的急性感染期也有著重要功能[22,23]。

2.1 MCMV感染中記憶NK細胞 在小鼠記憶性NK細胞的研究模型中，MCMV感染模型研究的最為清楚。在C57BL/6鼠的脾臟中，約50%的NK細胞表面表達胚系編碼的活化性受體Ly49H，且該受體能夠特異性地識別MCMV的m157蛋白，而這對受配體的特異性結合確保了NK細胞對MCMV的清除[24]。應用MCMV感染模型，Lanier和Sun研究組發現NK細胞和CD8+T細胞類似，經歷抗原活化增殖期和收縮期，最終形成長期存活的抗原特異性的記憶NK細胞[25,26]。在MCMV感染的早期(7dpi)，外周脾臟組織和MCMV感染的肝臟組織中，Ly49H+NK細胞特異擴增，比例達到總NK細胞的80%以上。為了研究病毒特異性Ly49H+NK細胞的擴增和長期存活，將Ly49H+NK細胞轉輸給Ly49H-/-鼠或DAP12-/-鼠。用MCMV感染受者鼠，Ly49H+NK細胞在脾臟中擴增100倍，在肝臟中擴增1 000倍。但用缺失m157蛋白的MCMV感染后，Ly49H+NK細胞并未擴增。而后NK細胞經歷收縮期，數目減少，但Ly49H+記憶NK細胞在受者鼠中依然能維持半年以上，提示Ly49H+NK細胞可能具有自我更新的能力或存活能力增強。此外，Ly49H+記憶NK細胞比na?ve NK細胞具有更強的抗病毒能力。且Ly49H+記憶NK細胞呈現KLRG1hi、CD11b+、CD27-、Ly6chi。在MCMV感染中形成的記憶NK細胞并沒有組織特異性，在病毒感染的肝臟組織和外周脾臟組織中均有記憶性NK細胞的形成，并能長期存在。

為了確認記憶NK細胞的特異性，Min-Oo和Lanier[27]構建了如下模型：預先給Ly49H-/-鼠轉輸CD45.1+Ly49H+NK，用MCMV進行感染，在感染后期再次轉輸na?ve CD45.2+Ly49H+NK，接著進行流感病毒或單核李斯特菌的感染。在感染后第1和4天，na?ve NK細胞和記憶NK細胞的數目、活化水平和功能分子的表達均無顯著差別。另外，在體外實驗中用多種細胞因子(IL-12+IL-18或IFN-β)刺激時，與na?ve NK細胞相比，記憶NK細胞產生IFN-γ的能力下降。這可能是記憶NK細胞中細胞因子下游信號通路(IL-12-STAT4/IFN-STAT1)的活化減少。但用m157特異刺激Ly49H時，記憶NK細胞產生更多的IFN-γ，脫顆粒能力也增加。這些結果顯示Ly49H+記憶NK細胞對MCMV具有高度的特異性，而對細胞因子刺激的反應性降低，這可以避免非特異感染誘導的不可控的NK細胞的活化。

2.1.1 MCMV感染中記憶NK細胞的活化和擴增 隨著MCMV感染模型中記憶NK細胞的發現，近期的研究主要集中于記憶性NK細胞的形成機制和影響因素。因為MCMV特異的記憶NK細胞與記憶性T細胞的形成過程類似，那么記憶性T細胞形成過程中的影響因素是否也影響記憶NK細胞有待研究。T細胞的活化需要3種信號的共同作用：TCR和MHC分子的相互作用，共刺激信號(CD28等)和 細胞因子信號(IL-18/IFN-α等)[28]。而MCMV的感染過程中，NK細胞的活化是否也需要類似的三種信號呢？ 首先，NK細胞的Ly49H受體與病毒蛋白m157的結合[29]，這類似于T細胞活化過程中的TCR信號。其次，NK細胞表面活化性受體DNAM-1/CD226通過下游Fyn信號和PKCη信號對于記憶NK細胞的形成非常重要[30]。用抗體阻斷DNAM-1，Ly49H+NK細胞的擴增和記憶NK細胞的形成受到抑制。這一研究提示抗原特異性NK細胞的活化和擴增需要共刺激活化信號。最后，細胞因子的信號對于抗原特異性NK細胞的形成也是必需的。研究發現MCMV感染誘導產生大量炎性細胞因子(IL-12、IL-18、Ⅰ型IFN和IFN-γ)。Ly49H+NK細胞活化擴增依賴于IL-12和下游STAT4信號[31]；IL-18[32]和IL-33[33]僅影響NK對MCMV的初次免疫應答，在記憶性NK細胞的形成、維持和再次抗病毒過程中并沒有作用。近期研究發現，病毒感染和炎性細胞因子誘導的NK細胞擴增依賴于轉錄因子Zbtb32，且病毒感染誘導NK細胞中Zbtb32的上調，對于NK細胞的抗病毒能力非常重要[34]。而Zbtb32通過抑制抗增殖因子Blimp-1(Prdm1)促進NK細胞增殖。因此，MCMV感染中NK細胞的活化增殖同樣需要炎性細胞因子，這類似于T細胞的活化信號3。綜上所述，抗原特異性NK細胞的活化與T細胞相似，需要多種信號通路的協同作用，但抗原特異性NK細胞的擴增和形成記憶是否還需要其他的轉錄因子、細胞因子或共刺激信號等還需要進一步研究。

NK細胞除了通過Ly49H識別MCMV的m157蛋白之外，目前的研究發現NK細胞表面的多種受體也能與特定的配體結合。在異基因的造血細胞或組織移植中，C57BL/6鼠(H2-Dk)的NK受體Ly49D能特異性的識別H2-Dd。應用這一組受配體對，Nabekura和Lanier提出[35]，在MCMV感染或炎性條件下，異基因的細胞轉輸能特異性的活化Ly49D+NK細胞，并形成記憶NK細胞。這一研究進一步證實，NK細胞的擴增與分化不僅需要特異性受配體的結合，還需要合適的炎性環境提供必要的生長和分化因子。

在某些病毒感染或者化療和輻照導致的淋巴細胞減少時，淋巴細胞也會出現增殖以維持細胞數目的穩定[36,37]。那么在這種條件下，擴增出來的NK細胞的生存周期和功能與正常NK細胞之間是否存在差異呢？Sun等[38]將CD45.1+NK細胞轉輸給免疫系統完全缺陷的Rag1-/-γc-/-鼠，供者NK細胞出現顯著的擴增和收縮現象；轉輸6個月后，依然可以檢測到供者細胞。而且在淋巴組織(脾臟)和非淋巴組織(肝臟)中都有這群長期存活的NK細胞。在MCMV感染時，長期存活的NK細胞與na?ve NK細胞一樣快速的活化和增殖，且時相沒有顯著差別。鑒于之前的研究發現MCMV特異性的Ly49H+NK細胞與na?ve NK細胞的活化增殖的時相也非常相似，這提示可能所有NK細胞的分裂增殖周期都是相似的。但是在體外實驗中，用鋪板的抗體(anti-Ly49H/anti-NKp46等)進行刺激時，長期存活的NK細胞的細胞因子分泌和脫顆粒能力比na?ve NK細胞顯著增加。說明只要NK細胞經歷穩態擴增就能誘導NK細胞產生效應性細胞因子，具有記憶樣特性。然而，NK細胞的穩態擴增誘導記憶樣NK細胞的形成受到哪些因素的影響還有待研究。T細胞的穩態擴增受到一些共用γc鏈的細胞因子(IL-15、IL-7、IL-21)和MHC-TCR相互作用的影響[39]。而IL-15在NK細胞發育和存活中有著重要的作用，那么對于穩態擴增中NK細胞的存活，IL-15可能也發揮著重要作用[37]。因此，后續的研究需集中于何種因素影響長期存活NK細胞形成，及其與抗原特異性NK細胞在功能和表型等方面的異同。

2.1.2 MCMV感染中記憶NK細胞的穩態收縮 T細胞的收縮期在記憶性T細胞的形成中是一個關鍵的階段，在該階段，效應性T細胞的有序凋亡受到多種因子的調控[40]。Bim介導的細胞凋亡對于T細胞的收縮非常重要[41]。基于此，Min-Oo等[42]應用轉輸體系將Bim-/-NK細胞和正常NK細胞共轉輸，在MCMV感染后期Bim-/-NK細胞能夠長期存活，但呈現相對不成熟的表型，且對病毒的再次刺激反應性較低。這一結果顯示，Bim介導的細胞凋亡對于記憶NK細胞的形成至關重要。早期研究發現，NK細胞的存活和維持階段IL-15發揮著重要作用[43]；除了細胞因子的影響外，miRNA-155[44]通過抑制凋亡相關分子Noxa和SOCS1維持NK細胞的擴增。盡管如此，在收縮期，效應NK細胞長期存活的機制仍不清楚。最近，Sun研究組發現在NK細胞的收縮期，線粒體自噬通過ROS依賴的途徑促進NK細胞存活，并形成記憶性NK細胞[45,46]。用雷帕霉素抑制mTOR信號和用二甲雙胍活化AMPK信號時，線粒體的自噬增加，從而促進記憶性NK細胞的增多。且這一過程依賴于Atg3信號。同時，線粒體自噬誘導BNIP3和BNIP3L的表達，也能促進記憶NK細胞的形成。

2.1.3 MCMV感染中記憶NK細胞的長期記憶形成 在感染過程中，抗原特異性CD8+T細胞能形成終末分化的KLRG1hi短期效應細胞(SLECs)和KLRG1lo記憶前體效應細胞(MPECs)[47]。那么在MCMV感染中，經歷收縮期存活下來的NK細胞能否全部轉變成記憶NK細胞？就目前的研究可見，答案是否定的。在MCMV感染中， KLRG1-Ly49H+NK細胞相較于KLRG1+Ly49H+NK細胞的增殖能力更強，更好地形成記憶NK細胞[48]。在記憶NK細胞的形成過程中受到共生菌的影響，因為髓樣細胞中的NOD樣受體能感知共生菌并產生IL-15，從而促進NK細胞的成熟，KLRG1+NK比例增加。但T細胞與NK細胞競爭IL-15，抑制NK細胞的成熟。因此共生菌和T細胞以相反的作用，維持體內NK細胞的成熟程度，也影響了記憶性NK細胞前體的本底水平。另外，最近的研究報道RAG基因促進NK細胞的適應性[5,49]。雖然成熟NK細胞中并不表達Rag基因，但是Kamimura等應用RAG fate-mapping鼠發現，約20%～30%的外周血NK細胞和40%～50%的骨髓NK細胞在個體發生過程中曾經表達過Rag基因。這群曾經表達過Rag基因的NK細胞的成熟度(KLRG1/CD11b)、活化水平和反應性較低。但是在MCMV感染時，因為這群NK細胞的DNA損傷修復功能較強，導致NK細胞的適應性增加，在感染后期能長期存活并形成記憶性NK細胞。綜上所述，這些研究提示，雖然目前的研究尚未明確何種因素決定效應NK細胞向記憶NK細胞轉變，但確實存在一些細胞內源性的因素或環境因素影響記憶NK的形成。

2.2 HCMV感染中的記憶性NK細胞 人器官和造血干細胞移植后巨細胞病毒(CMV)感染是普遍存在的問題[50-52]。研究發現，CMV血清陽性的病人體內CD94/NKG2C+NK細胞增多，而這群細胞不表達抑制性受體CD94/NKG2A，低表達活化性受體NKp30和NKp46[53]。這提示HCMV的感染選擇性的影響NK細胞表面受體的表達。后續研究發現，CD94/NKG2C+NK具有記憶特性。Lopez-Vergès等[54]發現CMV血清陽性病人的外周血中NKG2ChighCD57+NK細胞較正常人顯著增加；而CMV攜帶者在器官移植后誘發的CMV急性感染時，CD94/NKG2C+NK特異擴增，并能長期存活持續到至少250 d。Foley等[55]發現在造血干細胞移植的病人中，NKG2ChighCD57+NK細胞擴增并長期存活，且呈現成熟表型，CD57和KIR高表達。另外有研究報道[56]，一個T細胞缺陷的新生兒在HCMV急性感染時，隨著病毒滴度增加，外周血中約80%的NK表達NKG2C。而在NKG2C基因(Klrc2)缺陷的個體中，HCMV感染時，NK細胞的分化成熟受損，抗HCMV IgG增加，這說明NKG2C在宿主抵抗HCMV感染中有著重要作用[57,58]。但也有文獻報道[59]，NKG2C缺陷的個體依然能控制HCMV的感染，可能是NK細胞通過表達活化性殺傷細胞免疫球蛋白樣受體(KIR)或者其他相關受體識別HCMV。因此人NK細胞可能通過其他的補救途徑對抗HCMV。綜上所述，CMV的感染在小鼠和人體內均能誘導形成長期存活的記憶NK細胞。

鑒于MCMV感染中，NK細胞的Ly49H受體與MCMV-m157相互作用，特異性地誘導NK細胞的擴增。那么在HCMV感染時，具體是何種配體誘導了CD94/NKG2C+NK的增殖還有待研究。Rolle等[60,61]研究發現HCMV感染誘導被感染細胞上HLA-E的表達上調，促進CD14+單核細胞分泌IL-12，兩者聯合作用導致NK細胞上CD25表達增加，從而促進CD94/NKG2C+NK細胞的擴增。但CD94/NKG2C與HLA-E的親和力較低，且HLA-E的表達譜較廣[62]。目前HCMV是如何誘導CD94/NKG2C+NK的擴增的假設主要有以下兩種[23]：第一可能是CMV感染后影響了HLA-E的多肽庫，形成高親和力的HLA-E配體。第二點可能是感染細胞上表達的CMV蛋白或某些新的宿主自身蛋白作為高親和力的配體，活化CD94/NKG2C+NK。

不僅在HCMV的感染中伴有CD94/NKG2C+NK的擴增，一些其他的病毒感染也能誘導這群細胞的增多。那么在這些病毒感染中，是否也有記憶NK細胞的形成還有待研究。在慢性HBV、HCV、HIV和漢坦病毒感染的病人中，CD94/NKG2C+NK也會擴增[63-65]。基孔肯雅病毒(chikungunya virus)的感染亦可誘導CD94/NKG2C+NK瞬時擴增和長期存活[66]。然而，上述病毒感染時，僅僅CMV血清陽性的病人才有此現象。但Hendricks等[67]發現在EB病毒和HCMV的共感染中，CD94/NKG2C+NK并沒有擴增，NKG2A+CD57+的比例也沒有增加。另外單純皰疹病毒HSV-2反復感染的病人，與無癥狀的HSV-2攜帶者相比，外周血中CD94/NKG2C+NK也沒有增多[68]。但該研究中并沒有HSV-2陰性的個體，且沒有檢測CMV血清狀態。因此，這些病毒感染中，究竟是病毒還是伴隨的細胞因子誘導了CD94/NKG2C+NK的活化擴增尚需更深入的探索。

有研究發現，在人體中一些其他的病原體亦可誘導某些特異NK細胞群體的擴增。流感疫苗免疫后，外周血中NK細胞表面CD244表達增加，NKp46表達下降。而體外流感病毒感染的單個核細胞中NK細胞也呈現相似的表型[69]。而肺炎結核桿菌感染時，胸腔積水中有一群NK細胞表達記憶性T細胞特異性的標志CD45RO。在IL-12刺激時，這群細胞的殺傷能力和產生IFN-γ的水平較CD45RO-NK細胞顯著增加[70]。另外，HIV攜帶者體內成熟的CD57brightNK也較多[71]。但是這些NK細胞群體是否具有記憶特性還需要進一步研究。

2.3 抗體依賴的記憶樣NK細胞 NK細胞的一個重要功能是抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用(ADCC)，即表達IgG Fc受體的NK細胞通過與已結合在病毒感染細胞和腫瘤細胞等靶細胞表面的IgG抗體的Fc段結合，而殺傷這些靶細胞的作用。CD16通過下游兩個接頭分子CD3ζ和FcεRIγ傳遞信號，CD16和IgG結合后，導致CD3ζ和FcεRIγ的免疫受體酪氨酸活化基序(ITAM)磷酸化，進一步招募酪氨酸激酶Syk和ZAP70，導致NK細胞介導的殺傷和細胞因子的產生[72,73]。近期Kim研究組[74]發現，在健康人中，約有30%的人外周血中有一群CD56+CD16+NK細胞不表達FcεRIγ，低表達活化性受體NKp46和NKp30。這30%的人群可能是曾經感染過CMV所致[75]。FcεRIγnegNK細胞與FcεRIγposNK細胞有很大的功能差異，FcεRIγnegNK細胞的殺傷能力下降，但是ADCC效應能力增強。在有病毒特異性抗體時，FcεRIγnegNK細胞的脫顆粒能力(CD107a)和產生細胞因子(IFN-γ和TNF-α)的能力增加。而且這群NK細胞表面伴有CD94/NKG2C和CD57的表達上調，這就提示這群NK細胞可能也有記憶功能。最新的研究中，Lee[76]和Schlums[77]等發現FcεRIγneg記憶樣NK細胞具有特異的轉錄因子和信號蛋白表達譜，也呈現不同的表觀調控。這群NK細胞低表達ITGA6、SIGLEC-7、CD7、PECAM1和TIM-3，高表達ILT2、CD2和FAS[76]。CMV血清陽性的個體中FcεRIγnegNK細胞的酪氨酸激酶Syk的表達缺失，也不表達轉錄因子PLZF和DAB2和接頭分子EAT-2[76,77]。因此，這群FcεRIγneg記憶樣NK細胞與傳統NK細胞有較大的功能差異，但是與CD8+T細胞非常類似。但是，鑒于這群NK細胞的特異性是由抗體介導的，因此它可以對于多種病原體進行殺傷。與NK細胞受體介導的殺傷相比，其特異性更加廣譜。

2.4 免疫缺陷病毒感染中的記憶樣NK細胞 人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus 或HIV)是感染人類免疫系統細胞的慢病毒(Lenrivirus)，屬逆轉錄病毒的一種。NK細胞在HIV感染時具有重要的抗病毒能力，且HIV感染也能影響NK細胞的表型和功能[78]。臨床資料表明[79,80]，HIV攜帶者的外周血NK呈現高度活化狀態，增殖能力增強，受體表達異常，與DC的相互作用受損，CD56dimCD16+NK細胞減少。而CD56dimCD16+NK細胞上CD57上調。另外，NK細胞通過多種機制裂解HIV感染的細胞，主要包括ADCC[81]，下調MHCⅠ分子[82]，上調NKG2D的配體[83]。NK細胞也分泌趨化因子CCL3、CCL4和CCL5抑制CCR5依賴的HIV侵入靶細胞[84]。而在HIV攜帶者體內成熟的CD57brightNK增多，是否能形成記憶樣NK細胞還有待研究。研究發現，越南靜脈吸毒者有很高的HIV感染機率。但尚未感染與已感染的吸毒者相比，外周血NK細胞的殺傷功能較強[85]。因此可能是這些功能增強的NK細胞抵抗HIV的感染。另外HIV攜帶者的母親能產下HIV陰性和陽性的胎兒，而HIV陰性的胎兒外周血的NK細胞，在HIV抗原體外刺激時，能產生更多的IFN-γ。這也提示，母體來源的HIV刺激胎兒的NK細胞，導致功能增強，從而阻斷了HIV的母嬰傳播[86]。綜上所述，HIV的感染或刺激，能誘導產生功能增強的記憶樣NK細胞。另外，NK細胞對HIV的反應性依賴于宿主的KIR和HLA基因型，且HIV編碼的蛋白能降低某些NK配體的表達水平[87-89]。最近的研究中[90]，使用質譜流式細胞術分析41種NK細胞相關受體的表達情況，發現新生兒NK細胞受體的多樣性較成年人的低。而HIV或西尼羅病毒體外刺激，或HIV感染的越南女性中，NK細胞受體的多樣性增加，且CD57+NK細胞比例增加，NK細胞產生IFN-γ的水平也較高。這說明在人類的整個生命周期中，隨著遇到的病原體增多，NK細胞開始轉變成抗原特異性的效應細胞，而對其他未見過的病原體則不能識別。這就導致成年人沒有新生兒對病原體的抵抗力強。

在恒河猴免疫缺陷病毒感染(SIV)的研究中也發現，NK細胞能裂解感染的細胞[91]。在急性感染期，SIV能誘導NK細胞的快速活化，殺傷能力增強[92]。而長期的研究提出，NK細胞在疾病進程中起到保護性的效應[93]。那么在SIV感染中是否能誘導形成記憶樣NK細胞呢？近期的研究發現[94]，SHIVSF162P3和SIVmac251感染后，恒河猴的脾臟和肝臟NK細胞能通過NKG2A和NKG2C依賴的途徑特異性的殺傷Gag-和Env-負載的DC細胞。用表達有不同SIV抗原的Ad26疫苗免疫5年后，脾臟和肝臟NK細胞依然可以有效地裂解抗原相匹配的靶細胞。這一研究提出在恒河猴免疫缺陷病毒感染中能誘導形成長期存活，功能增強和特異性的記憶樣NK細胞。這也提示利用疫苗誘導記憶NK細胞產生對免疫缺陷病毒的防治有著重要的潛在意義。

3 細胞因子誘導的記憶樣NK細胞(CIML)

鑒于NK細胞不能進行體細胞抗原受體的基因重排，只依賴于胚系基因編碼的有限受體來識別配體或抗原。如果僅通過受配體間的相互識別誘導記憶NK細胞形成，那么記憶性NK細胞的種類是非常有限的。但有研究報道細胞因子活化的NK細胞呈現記憶樣特性。

3.1 細胞因子誘導的小鼠記憶樣NK細胞 Yokoyama研究組[95]最早提出了細胞因子(IL-12、IL-15和IL-18)能誘導形成記憶樣NK細胞。在體外用IL-12、IL-18和IL-15刺激Rag1-/-鼠的NK細胞，同時僅用IL-15刺激作為對照，過夜培養后轉輸給Rag1-/-鼠。盡管在轉輸時，預先活化的NK細胞產生IFN-γ的水平顯著增加；但轉輸數周后，NK細胞產生IFN-γ的能力恢復至正常水平。在轉輸受者鼠中，預先活化的NK細胞比對照NK細胞的增殖能力更強。但這兩種NK細胞的表型相似，CD69、CD11b、CD11c、gp49B、B220、CD122、IL-15Rα、IL-12Rβ1和CD127的表達水平沒有差別。CIML和對照NK細胞的細胞毒作用也相似，主要表現在表達顆粒酶B和對靶細胞的殺傷能力沒有差別。值得關注的是，在體外用細胞因子或anti-Ly49H/NK1.1進行刺激時，CIML NK細胞產生更高水平的IFN-γ。而且這種特性是NK細胞內在的，能夠遺傳給子代細胞。

目前細胞因子誘導的記憶樣NK細胞的形成機制并不清楚。MCMV特異性的記憶NK細胞的活化與記憶性T和B細胞類似，需要抗原受體信號，共刺激信號和細胞因子。但CIML僅需要細胞因子的活化。CIML產生更多IFN-γ的機制可能是細胞因子誘導Ifng基因座的轉錄本增加[96]或發生了表觀修飾[97]。而Yokoyama研究組[95]發現預先活化的記憶性NK細胞與na?ve NK細胞相比，Ifng基因在mRNA水平上沒有差別。因此后續的研究需要探究細胞因子的預先活化是否影響Ifng基因的表觀修飾及其機制。

另外需要研究的是CIML是否具有組織器官特異性。研究發現在轉輸后7 d，預先活化的NK細胞比na?ve NK細胞在淋巴結中的比例更高，在肝臟和脾臟中的比例相當；但介導NK細胞向外周淋巴結遷移的淋巴細胞歸巢受體(L-選擇素)CD62L在這兩群NK細胞上的表達水平沒有差別。但文中并未檢測更長時間點供者細胞在各組織器官中的分布情況。因此CIML在體內的遷移、分布和影響因素等還需要進一步探索。

功能增強的CIML的發現給NK細胞的免疫治療領域帶來新曙光。Cerwenka等[98]用IL-12、IL-15和IL-18活化的小鼠NK細胞轉輸給荷瘤的小鼠(RMA-S淋巴瘤或B16-Rae1ε黑色素瘤)，聯合輻照治療能有效殺傷腫瘤細胞。這主要是NK細胞和CD4+T細胞的協同效應，CD4+T細胞產生的IL-2能顯著誘導NK細胞的活化，從而殺傷腫瘤細胞。而且細胞因子預先活化的NK細胞能長期存活，在受者鼠中存活3個月以上，可以提供長期的抗腫瘤的效應。然而，因為細胞因子活化的NK對病原微生物的刺激也表現出強大的效應功能，可能導致機體嚴重的病理損傷。因此CIML是一把雙刃劍，在不同腫瘤模型或宿主中的作用需要具體的分析。

3.2 細胞因子誘導的人記憶樣NK細胞 繼CIML在小鼠中發現，研究者的目光也聚集到細胞因子對于人NK細胞的影響及預先活化NK細胞在腫瘤治療中的作用。Ni[98]和Romee[99]等用IL-12,IL-15和IL-18體外刺激人外周血NK細胞，與na?ve NK細胞相比，預先活化的NK細胞上CD69、NKp46、CD94和NKG2A高表達。用細胞因子或靶細胞刺激時，這群NK細胞產生IFN-γ的能力增強，但殺傷功能沒有顯著增加。而且與小鼠中CIML類似，這種功能增強的效應也能隨著細胞的增殖遺傳給子代細胞。人NK細胞根據CD56的表達水平可以分成CD56bright和 CD56dimNK兩群，在細胞因子刺激后，這兩群NK細胞功能均顯著增加。而人CIML功能增強的分子機制尚不清楚。目前的研究發現細胞因子的預先活化對NK細胞中Ifng基因的mRNA水平沒有影響。因此可能與小鼠中類似，Ifng基因的表觀調控是以后研究人記憶樣NK細胞功能增強的一個方向。

4 流感病毒感染中的記憶樣NK細胞

除了CMV等慢性病毒感染，一些急性感染的病毒也能誘導形成記憶性NK細胞。在牛痘病毒感染Rag1-/-鼠時，預先致敏的Thy1+NK細胞能保護致死劑量的牛痘病毒的感染[100]。在陰道單純皰疹病毒HSV-2感染30 d后，體外用HSV-2抗原刺激時，脾臟NK細胞比na?ve NK細胞產生更多的IFN-γ[101]。此外，在流感病毒感染中也發現有記憶樣NK細胞，并取得較大研究進展。

流感病毒是一種造成人類及動物患流行性感冒的RNA病毒。在分類學上，流感病毒屬于正黏液病毒科，它會造成急性上呼吸道感染，并借由空氣迅速的傳播，在世界各地常會有周期性的大流行。自然條件下流感病毒不能感染小鼠，而鼠適應性流感病毒的發現，在小鼠中成功構建了流感病毒感染模型，對于流感病毒的研究提供了重要的研究平臺[102]。在C57BL/6鼠中，流感病毒感染支氣管上皮細胞，并在胞內快速增殖，導致嚴重的氣道炎癥，產生大量的細胞因子和趨化因子[102]。

NK細胞在流感病毒感染中的作用存在很大爭議。早期的研究發現NK細胞能抵抗流感病毒的感染，起到重要的保護效應[103]。而且NK細胞通過活化性受體NKp46和NKp44識別流感病毒的血凝素HA[104,105]。近期Gazit等[106]發現在流感病毒感染時，Ncr1(NKp46)-/-鼠比野生型鼠的生存期縮短，肺臟病毒滴度更高。然而，近期研究發現IL-15-/-鼠[107]或用抗體清除NK細胞[108]，NK細胞的缺失并不影響流感病毒感染后小鼠的生存期，反而導致肺臟的病理損傷程度減輕。這一結果提示，在流感病毒感染中NK細胞誘導嚴重的肺臟病理損傷。因此NK細胞在流感病毒感染中究竟發揮怎樣的作用尚無明確的定論。目前認為造成這兩種完全相悖的現象的原因，可能是使用的流感病毒的亞型、種類和感染的劑量及實驗中使用的小鼠的品系不同。

雖然在流感病毒感染中NK細胞的效應功能尚未明確，但是NK細胞的NKp46和NKp44受體確實能識別流感病毒的血凝素HA。那么流感病毒感染的細胞是否能通過NKp46活化NK細胞，誘導其增殖并形成記憶樣NK細胞呢？Lannier研究組[7]用野生型鼠和Ncr1-/-鼠的NK細胞共轉輸和骨髓嵌合模型發現，流感病毒(H1N1和H3N2)的感染不能引起肺臟中NK細胞的擴增，反而引起骨髓中NK細胞的增殖，并通過趨化因子招募到感染部位。流感病毒僅在氣道和肺臟局部擴增，這就說明流感病毒感染誘導的全身細胞因子風暴才是導致骨髓NK細胞擴增的主要因素，而并不是病毒抗原特異刺激NK細胞擴增[109]。其實早在半抗原誘導的CHS模型中，Paust等[13]發現流感病毒樣顆粒致敏形成的記憶NK細胞并不依賴于NKp46和流感病毒HA的相互作用。雖然半抗原誘導的CHS反應和流感病毒感染的機制不同，但都發現流感病毒特異的記憶性NK細胞的形成不需要NKp46。盡管如此，流感病毒感染中產生的大量細胞因子是否能夠誘導形成記憶樣NK細胞還需要進一步的實驗分析。

Van Helden等[109]最早提出流感病毒感染中存在細胞因子誘導的記憶樣NK細胞，且主要定居于骨髓。在流感病毒感染2～3周后分離外周組織(脾臟、肝臟和肺臟)和骨髓中的NK細胞分別轉輸給na?ve鼠，供者NK細胞傾向于返回其原來的位置，但都會在骨髓中經歷擴增，形成長期存活的記憶樣NK細胞。且在轉輸后4～5周依然能夠檢測到供者NK細胞。而用流感病毒和呼吸道合胞病毒均可引起這群NK細胞的活化增殖，說明流感病毒感染后形成的長期存活的記憶樣NK細胞可能是由細胞因子誘導產生的，而不是依賴于某些流感病毒特異性的抗原。然而，我們發現在低劑量流感病毒感染后期，肺臟和肝臟NK細胞呈現記憶樣表型(KLRG1hi，Ly6chi)和轉錄因子表達譜(Hopx高表達)。通過轉輸實驗發現只有肝臟DX5-CD49a+NK細胞能增加受者鼠的生存率，并顯著降低流感病毒的滴度。我們的實驗提出流感病毒記憶樣的NK細胞存在于肝臟中，具有DX5-CD49a+的表型(Li Tetal.,unpublished data)。但在該實驗體系中仍有很多尚未解決的問題需要深入研究，例如呼吸道流感病毒感染中形成的記憶樣NK細胞為何定居于肝臟中，肝臟中的記憶樣NK細胞又是如何發揮抗病毒能力等。

在人流感病毒的研究中，我們實驗室發現[110]用流感病毒疫苗免疫正常志愿者后，在體外用滅活流感病毒刺激外周血單個核細胞發現，疫苗免疫組比未免疫組的外周血中NK細胞產生更多的效應分子IFN-γ，而anti-NKp46的加入抑制IFN-γ的產生。進一步機制探索發現流感疫苗誘導NKp46內化的記憶樣NK細胞。這與小鼠模型中得到的結果并不一致，可能是因為人和小鼠NK細胞上NKp46的表達譜不同所致。人NK細胞只有部分細胞表達NKp46，而小鼠(C57BL/6、BALB/c)的NK細胞是全部表達NKp46的。綜上所述，在小鼠中流感病毒的感染能誘導形成記憶樣的NK細胞，主要定居于骨髓和肝臟中；它可能主要是由細胞因子誘導產生，并不依賴于活化性受體NKp46。但是有關流感病毒記憶樣NK細胞形成的具體機制和影響因素還需要進一步探討。

5 總結與展望

越來越多的研究證實，在人和小鼠中存在記憶NK細胞，且記憶NK細胞形成的細胞和分子機制的研究也愈見明了。 MCMV的感染模型中發現NK細胞具有抗原特異性，形成長期存活的記憶NK細胞，并在再次刺激時發揮更強的抗病毒能力。而不管抗原存在與否，炎性細胞因子都能誘導形成記憶樣NK細胞。但是，記憶NK細胞的研究中仍存在眾多的未解之謎。隨著NK細胞形成機制研究的不斷更新和完善，可能對感染性疾病和腫瘤的治療帶來曙光。

[1] Kiessling R,Klein E,Wigzell H."Natural" killer cells in the mouse.I.Cytotoxic cells with specificity for mouse Moloney leukemia cells.Specificity and distribution according to genotype[J].Eur J Immunol,1975，5(2):112-117.

[2] Jamieson AM,Isnard P,Dorfman JR,etal.Turnover and proliferation of NK cells in steady state and lymphopenic conditions[J].J Immunol,2004，172(2):864-870.

[3] Kondo M,Weissman IL,Akashi K.Identification of clonogenic common lymphoid progenitors in mouse bone marrow[J].Cell,1997，91(5):661-672.

[4] Di Santo JP.Natural killer cell developmental pathways:a question of balance[J].Annu Rev Immunol,2006，24:257-286.

[5] Karo JM,Schatz DG,Sun JC.The RAG recombinase dictates functional heterogeneity and cellular fitness in natural killer cells[J].Cell,2014，159(1):94-107.

[6] Orr MT,Lanier LL.Natural killer cell education and tolerance[J].Cell,2010，142(6):847-856.

[7] Hendricks DW,Min-Oo G,Lanier LL.Sweet is the memory of past troubles:NK cells remember[J].Curr Top Microbiol Immunol,2016,395:147-171.

[8] Cudkowicz G,Stimpfling JH.Induction of immunity and of unresponsiveness to parental marrow grafts in adult F-1 hybrid mice[J].Nature,1964，204:450-453.

[9] Murphy WJ,Kumar V,Bennett M.Rejection of bone marrow allografts by mice with severe combined immune deficiency (SCID).Evidence that natural killer cells can mediate the specificity of marrow graft rejection[J].J Exp Med,1987，165(4):1212-1217.

[10] O′leary JG,Goodarzi M,Drayton DL,etal.T cell-and B cell-independent adaptive immunity mediated by natural killer cells[J].Nat Immunol,2006，7(5):507-516.

[11] Askenase PW.Yes T cells,but three different T cells (alphabeta,gammadelta and NK T cells),and also B-1 cells mediate contact sensitivity[J].Clin Exp Immunol,2001，125(3):345-350.

[12] Majewska-Szczepanik M,Paust S,Von Andrian UH,etal.Natural killer cell-mediated contact sensitivity develops rapidly and depends on interferon-alpha,interferon-gamma and interleukin-12[J].Immunology,2013，140(1):98-110.

[13] Paust S,Gill HS,Wang BZ,etal.Critical role for the chemokine receptor CXCR6 in NK cell-mediated antigen-specific memory of haptens and viruses[J].Nat Immunol,2010，11(12):1127-1135.

[14] Peng H,Jiang X,Chen Y,etal.Liver-resident NK cells confer adaptive immunity in skin-contact inflammation[J].J Clin Invest,2013，123(4):1444-1456.

[15] Jiang X,Chen Y,Peng H,etal.Memory NK cells:why do they reside in the liver?[J].Cell Mol Immunol,2013，10(3):196-201.

[16] Diefenbach A,Colonna M,Koyasu S.Development,differentiation,and diversity of innate lymphoid cells[J].Immunity,2014，41(3):354-365.

[17] Tang L,Peng H,Zhou J,etal.Differential phenotypic and functional properties of liver-resident NK cells and mucosal ILC1s[J].J Autoimmun,2016,67:29-35.

[18] Marquardt N,Beziat V,Nystrom S,etal.Cutting edge:identification and characterization of human intrahepatic CD49a+NK cells[J].J Immunol,2015，194(6):2467-2471.

[19] Sojka DK,Plougastel-Douglas B,Yang L,etal.Tissue-resident natural killer (NK) cells are cell lineages distinct from thymic and conventional splenic NK cells[J].Elife,2014，3:e01659.

[20] Wills MR,Poole E,Lau B,etal.The immunology of human cytomegalovirus latency:could latent infection be cleared by novel immunotherapeutic strategies?[J].Cell Mol Immunol,2015，12(2):128-138.

[21] Hanley PJ,Bollard CM.Controlling cytomegalovirus:helping the immune system take the lead[J].Viruses,2014，6(6):2242-2258.

[22] Tyznik AJ,Verma S,Wang Q,etal.Distinct requirements for activation of NKT and NK cells during viral infection[J].J Immunol,2014，192(8):3676-3685.

[23] Lopez-Botet M,Muntasell A,Vilches C.The CD94/NKG2C+NK-cell subset on the edge of innate and adaptive immunity to human cytomegalovirus infection[J].Semin Immunol,2014，26(2):145-151.

[24] Brown MG,Dokun AO,Heusel JW,etal.Vital involvement of a natural killer cell activation receptor in resistance to viral infection[J].Science,2001，292(5518):934-937.

[25] Sun JC,Beilke JN,Lanier LL.Adaptive immune features of natural killer cells[J].Nature,2009，457(7229):557-561.

[26] O′sullivan TE,Sun JC,Lanier LL.Natural killer cell memory[J].Immunity,2015，43(4):634-645.

[27] Min-Oo G,Lanier LL.Cytomegalovirus generates long-lived antigen-specific NK cells with diminished bystander activation to heterologous infection[J].J Exp Med,2014，211(13):2669-2680.

[28] Williams MA,Bevan MJ.Effector and memory CTL differentiation[J].Annu Rev Immunol,2007，25:171-192.

[29] Dokun AO,Kim S,Smith HR,etal.Specific and nonspecific NK cell activation during virus infection[J].Nat Immunol,2001，2(10):951-956.

[30] Nabekura T,Kanaya M,Shibuya A,etal.Costimulatory molecule DNAM-1 is essential for optimal differentiation of memory natural killer cells during mouse cytomegalovirus infection[J].Immunity,2014，40(2):225-234.

[31] Sun JC,Madera S,Bezman NA,etal.Proinflammatory cytokine signaling required for the generation of natural killer cell memory[J].J Exp Med,2012，209(5):947-954.

[32] Madera S,Sun JC.Cutting edge:stage-specific requirement of IL-18 for antiviral NK cell expansion[J].J Immunol,2015，194(4):1408-1412.

[33] Nabekura T,Girard JP,Lanier LL.IL-33 receptor ST2 amplifies the expansion of NK cells and enhances host defense during mouse cytomegalovirus infection[J].J Immunol,2015，194(12):5948-5952.

[34] Beaulieu AM,Zawislak CL,Nakayama T,etal.The transcription factor Zbtb32 controls the proliferative burst of virus-specific natural killer cells responding to infection[J].Nat Immunol,2014，15(6):546-553.

[35] Nabekura T,Lanier LL.Antigen-specific expansion and differentiation of natural killer cells by alloantigen stimulation[J].J Exp Med,2014，211(12):2455-2465.

[36] Surh CD,Sprent J.Homeostasis of naive and memory T cells[J].Immunity,2008，29(6):848-862.

[37] Prlic M,Blazar BR,Farrar MA,etal.In vivo survival and homeostatic proliferation of natural killer cells[J].J Exp Med,2003，197(8):967-976.

[38] Sun JC,Beilke JN,Bezman NA,etal.Homeostatic proliferation generates long-lived natural killer cells that respond against viral infection[J].J Exp Med,2011，208(2):357-368.

[39] Boyman O,Krieg C,Homann D,etal.Homeostatic maintenance of T cells and natural killer cells[J].Cell Mol Life Sci,2012，69(10):1597-1608.

[40] Kurtulus S,Tripathi P,Opferman JT,etal.Contracting the ′mus cells′--does down-sizing suit us for diving into the memory pool?[J].Immunol Rev,2010，236:54-67.

[41] Grayson JM,Zajac AJ,Altman JD,etal.Cutting edge:increased expression of Bcl-2 in antigen-specific memory CD8+T cells[J].J Immunol,2000，164(8):3950-3954.

[42] Min-Oo G,Bezman NA,Madera S,etal.Proapoptotic Bim regulates antigen-specific NK cell contraction and the generation of the memory NK cell pool after cytomegalovirus infection[J].J Exp Med,2014，211(7):1289-1296.

[43] Firth MA,Madera S,Beaulieu AM,etal.Nfil3-independent lineage maintenance and antiviral response of natural killer cells[J].J Exp Med,2013，210(13):2981-2990.

[44] Zawislak CL,Beaulieu AM,Loeb GB,etal.Stage-specific regulation of natural killer cell homeostasis and response against viral infection by microRNA-155[J].Proc Natl Acad Sci USA,2013，110(17):6967-6972.

[45] Wagner JA,Fehniger TA.Memory NK cells take out the (Mitochondrial) garbage[J].Immunity,2015，43(2):218-220.

[46] O′sullivan TE,Johnson LR,Kang HH,etal.BNIP3-and BNIP3L-mediated mitophagy promotes the generation of natural killer cell memory[J].Immunity,2015，43(2):331-342.

[47] Kaech SM,Wherry EJ.Heterogeneity and cell-fate decisions in effector and memory CD8+T cell differentiation during viral infection[J].Immunity,2007，27(3):393-405.

[48] Kamimura Y,Lanier LL.Homeostatic control of memory cell progenitors in the natural killer cell lineage[J].Cell Rep,2015，10(2):280-291.

[49] Leavy O.Natural killer cells:RAG keeps natural killers fit[J].Nat Rev Immunol,2014，14(11):716-717.

[50] Bhat V,Joshi A,Sarode R,etal.Cytomegalovirus infection in the bone marrow transplant patient[J].World J Transplant,2015，5(4):287-291.

[51] Fishman JA.Infection in solid-organ transplant recipients[J].N Engl J Med,2007，357(25):2601-2614.

[52] Boeckh M,Ljungman P.How we treat cytomegalovirus in hematopoietic cell transplant recipients[J].Blood,2009，113(23):5711-5719.

[53] Guma M,Angulo A,Vilches C,etal.Imprint of human cytomegalovirus infection on the NK cell receptor repertoire[J].Blood,2004，104(12):3664-3671.

[54] Lopez-Verges S,Milush JM,Schwartz BS,etal.Expansion of a unique CD57(+)NKG2Chi natural killer cell subset during acute human cytomegalovirus infection[J].Proc Natl Acad Sci USA,2011，108(36):14725-14732.

[55] Foley B,Cooley S,Verneris MR,etal.Cytomegalovirus reactivation after allogeneic transplantation promotes a lasting increase in educated NKG2C+natural killer cells with potent function[J].Blood,2012，119(11):2665-2674.

[56] Kuijpers TW,Baars PA,Dantin C,etal.Human NK cells can control CMV infection in the absence of T cells[J].Blood,2008，112(3):914-915.

[57] Goodier MR,White MJ,Darboe A,etal.Rapid NK cell differentiation in a population with near-universal human cytomegalovirus infection is attenuated by NKG2C deletions[J].Blood,2014，124(14):2213-2222.

[58] Muntasell A,Lopez-Montanes M,Vera A,etal.NKG2C zygosity influences CD94/NKG2C receptor function and the NK-cell compartment redistribution in response to human cytomegalovirus[J].Eur J Immunol,2013，43(12):3268-3278.

[59] Beziat V,Liu LL,Malmberg JA,etal.NK cell responses to cytomegalovirus infection lead to stable imprints in the human KIR repertoire and involve activating KIRs[J].Blood,2013，121(14):2678-2688.

[60] Rolle A,Pollmann J,Ewen EM,etal.IL-12-producing monocytes and HLA-E control HCMV-driven NKG2C+NK cell expansion[J].J Clin Invest,2014，124(12):5305-5316.

[61] Rolle A.Deciphering the biology of NKG2C+natural killer cells[J].Oncotarget,2015，6(24):19930-19931.

[62] Lanier LL.NK cell recognition[J].Annu Rev Immunol,2005，23:225-274.

[63] Beziat V,Dalgard O,Asselah T,etal.CMV drives clonal expansion of NKG2C+ NK cells expressing self-specific KIRs in chronic hepatitis patients[J].Eur J Immunol,2012，42(2):447-457.

[64] Guma M,Cabrera C,Erkizia I,etal.Human cytomegalovirus infection is associated with increased proportions of NK cells that express the CD94/NKG2C receptor in aviremic HIV-1-positive patients[J].J Infect Dis,2006，194(1):38-41.

[65] Bjorkstrom NK,Lindgren T,Stoltz M,etal.Rapid expansion and long-term persistence of elevated NK cell numbers in humans infected with hantavirus[J].J Exp Med,2011，208(1):13-21.

[66] Petitdemange C,Becquart P,Wauquier N,etal.Unconventional repertoire profile is imprinted during acute chikungunya infection for natural killer cells polarization toward cytotoxicity[J].PLoS Pathog,2011，7(9):e1002268.

[67] Hendricks DW,Balfour HH Jr,Dunmire SK,etal.Cutting edge:NKG2C(hi)CD57+NK cells respond specifically to acute infection with cytomegalovirus and not Epstein-Barr virus[J].J Immunol,2014，192(10):4492-4496.

[68] Bjorkstrom NK,Svensson A,Malmberg KJ,etal.Characterization of natural killer cell phenotype and function during recurrent human HSV-2 infection[J].PLoS One,2011，6(11):e27664.

[69] Jost S,Reardon J,Peterson E,etal.Expansion of 2B4+natural killer (NK) cells and decrease in NKp46+NK cells in response to influenza[J].Immunology,2011，132(4):516-526.

[70] Fu X,Liu Y,Li L,etal.Human natural killer cells expressing the memory-associated marker CD45RO from tuberculous pleurisy respond more strongly and rapidly than CD45RO-natural killer cells following stimulation with interleukin-12[J].Immunology,2011，134(1):41-49.

[71] Hong HS,Eberhard JM,Keudel P,etal.HIV infection is associated with a preferential decline in less-differentiated CD56dimCD16+NK cells[J].J Virol,2010，84(2):1183-1188.

[72] Lanier LL,Yu G,Phillips JH.Co-association of CD3 zeta with a receptor (CD16) for IgG Fc on human natural killer cells[J].Nature,1989，342(6251):803-805.

[73] Lanier LL.Natural killer cell receptor signaling[J].Curr Opin Immunol,2003，15(3):308-314.

[74] Hwang I,Zhang T,Scott JM,etal.Identification of human NK cells that are deficient for signaling adaptor FcRgamma and specialized for antibody-dependent immune functions[J].Int Immunol,2012，24(12):793-802.

[75] Zhang T,Scott JM,Hwang I,etal.Cutting edge:antibody-dependent memory-like NK cells distinguished by FcRgamma deficiency[J].J Immunol,2013，190(4):1402-1406.

[76] Lee J,Zhang T,Hwang I,etal.Epigenetic modification and antibody-dependent expansion of memory-like NK cells in human cytomegalovirus-infected individuals[J].Immunity,2015，42(3):431-442.

[77] Schlums H,Cichocki F,Tesi B,etal.Cytomegalovirus infection drives adaptive epigenetic diversification of NK cells with altered signaling and effector function[J].Immunity,2015，42(3):443-456.

[78] Ravet S,Scott-Algara D,Bonnet E,etal.Distinctive NK-cell receptor repertoires sustain high-level constitutive NK-cell activation in HIV-exposed uninfected individuals[J].Blood,2007，109(10):4296-4305.

[79] Tomescu C,Duh FM,Lanier MA,etal.Increased plasmacytoid dendritic cell maturation and natural killer cell activation in HIV-1 exposed,uninfected intravenous drug users[J].AIDS,2010，24(14):2151-2160.

[80] Gougeon ML,Bras M.Natural killer cells,dendritic cells,and the alarmin high-mobility group box 1 protein:a dangerous trio in HIV-1 infection?[J].Curr Opin HIV AIDS,2011，6(5):364-372.

[81] Bandyopadhyay S,Ziegner U,Campbell DE,etal.Natural killer cell-mediated lysis of T cell lines chronically infected with HIV-1[J].Clin Exp Immunol,1990，79(3):430-435.

[82] Bonaparte MI,Barker E.Killing of human immunodeficiency virus-infected primary T-cell blasts by autologous natural killer cells is dependent on the ability of the virus to alter the expression of major histocompatibility complex class I molecules[J].Blood,2004，104(7):2087-2094.

[83] Ward J,Bonaparte M,Sacks J,etal.HIV modulates the expression of ligands important in triggering natural killer cell cytotoxic responses on infected primary T-cell blasts[J].Blood,2007，110(4):1207-1214.

[84] Fehniger TA,Herbein G,Yu H,etal.Natural killer cells from HIV-1+ patients produce C-C chemokines and inhibit HIV-1 infection[J].J Immunol,1998，161(11):6433-6438.

[85] Scott-Algara D,Truong LX,Versmisse P,etal.Cutting edge:increased NK cell activity in HIV-1-exposed but uninfected Vietnamese intravascular drug users[J].J Immunol,2003，171(11):5663-5667.

[86] Tiemessen CT,Shalekoff S,Meddows-Taylor S,etal.Cutting Edge:Unusual NK cell responses to HIV-1 peptides are associated with protection against maternal-infant transmission of HIV-1[J].J Immunol,2009，182(10):5914-5918.

[87] Alter G,Heckerman D,Schneidewind A,etal.HIV-1 adaptation to NK-cell-mediated immune pressure[J].Nature,2011，476(7358):96-100.

[88] Martin MP,Qi Y,Gao X,etal.Innate partnership of HLA-B and KIR3DL1 subtypes against HIV-1[J].Nat Genet,2007，39(6):733-740.

[89] Matusali G,Potesta M,Santoni A,etal.The human immunodefici-ency virus type 1 Nef and Vpu proteins downregulate the natural killer cell-activating ligand PVR[J].J Virol,2012，86(8):4496-4504.

[90] Strauss-Albee DM,Fukuyama J,Liang EC,etal.Human NK cell repertoire diversity reflects immune experience and correlates with viral susceptibility[J].Sci Transl Med,2015，7(297):297ra115.

[91] Shieh TM,Carter DL,Blosser RL,etal.Functional analyses of natural killer cells in macaques infected with neurovirulent simian immunodeficiency virus[J].J Neurovirol,2001，7(1):11-24.

[92] Giavedoni LD,Velasquillo MC,Parodi LM,etal.Cytokine expre-ssion,natural killer cell activation,and phenotypic changes in lymphoid cells from rhesus macaques during acute infection with pathogenic simian immunodeficiency virus[J].J Virol,2000，74(4):1648-1657.

[93] Takahashi Y,Byrareddy SN,Albrecht C,etal.In vivo adminis-tration of a JAK3 inhibitor during acute SIV infection leads to significant increases in viral load during chronic infection[J].PLoS Pathog,2014，10(3):e1003929.

[94] Reeves RK,Li H,Jost S,etal.Antigen-specific NK cell memory in rhesus macaques[J].Nat Immunol,2015，16(9):927-932.

[95] Cooper MA,Elliott JM,Keyel PA,etal.Cytokine-induced memory-like natural killer cells[J].Proc Natl Acad Sci USA,2009，106(6):1915-1919.

[96] Stetson DB,Mohrs M,Reinhardt RL,etal.Constitutive cytokine mRNAs mark natural killer (NK) and NK T cells poised for rapid effector function[J].J Exp Med,2003，198(7):1069-1076.

[97] Cooper MA,Yokoyama WM.Memory-like responses of natural killer cells[J].Immunol Rev,2010，235(1):297-305.

[98] Ni J,Miller M,Stojanovic A,etal.Sustained effector function of IL-12/15/18-preactivated NK cells against established tumors[J].J Exp Med,2012，209(13):2351-2365.

[99] Romee R,Schneider SE,Leong JW,etal.Cytokine activation induces human memory-like NK cells[J].Blood,2012，120(24):4751-4760.

[100] Gillard GO,Bivas-Benita M,Hovav AH,etal.Thy1+ NK[corrected] cells from vaccinia virus-primed mice confer protection against vaccinia virus challenge in the absence of adaptive lymphocytes[J].PLoS Pathog,2011，7(8):e1002141.

[101] Abdul-Careem MF,Lee AJ,Pek EA,etal.Genital HSV-2 infect-ion induces short-term NK cell memory[J].PLoS One,2012，7(3):e32821.

[102] O′donnell CD,Subbarao K.The contribution of animal models to the understanding of the host range and virulence of influenza A viruses[J].Microbes Infect,2011，13(5):502-515.

[103] Stein-Streilein J,Guffee J.In vivo treatment of mice and hamsters with antibodies to asialo GM1 increases morbidity and mortality to pulmonary influenza infection[J].J Immunol,1986，136(4):1435-1441.

[104] Mendelson M,Tekoah Y,Zilka A,etal.NKp46 O-glycan sequences that are involved in the interaction with hemagglutinin type 1 of influenza virus[J].J Virol,2010，84(8):3789-3797.

[105] Glasner A,Zurunic A,Meningher T,etal.Elucidating the mech-anisms of influenza virus recognition by Ncr1[J].PLoS One,2012，7(5):e36837.

[106] Gazit R,Gruda R,Elboim M,etal.Lethal influenza infection in the absence of the natural killer cell receptor gene Ncr1[J].Nat Immunol,2006，7(5):517-523.

[107] Abdul-Careem MF,Mian MF,Yue G,etal.Critical role of natural killer cells in lung immunopathology during influenza infection in mice[J].J Infect Dis,2012，206(2):167-177.

[108] Zhou G,Juang SW,Kane KP.NK cells exacerbate the pathology of influenza virus infection in mice[J].Eur J Immunol,2013，43(4):929-938.

[109] Van Helden MJ,De Graaf N,Boog CJ,etal.The bone marrow functions as the central site of proliferation for long-lived NK cells[J].J Immunol,2012，189(5):2333-2337.

[110] Dou Y,Fu B,Sun R,etal.Influenza vaccine induces intracellular immune memory of human NK cells[J].PLoS One,2015，10(3):e0121258.

[收稿2016-01-13]

(編輯 張曉舟)

Advance in memory NK cells study

LI Ting-Ting,PENG Hui,SUN Rui,TIAN Zhi-Gang.Institute of Immunology ,University of Science & Technology of China,Hefei 230027,China

Natural killer (NK) cells have historically been considered short-lived cytolytic cells that can rapidly respond against microbial pathogens and tumors in an antigen-independent manner.Recently,NK cells have been shown to possess features of adaptive immunity with immunological memory in a manner similar to that of T and B cells.Three major viewpoints of NK cell memory initially arose from the studies of NK cell memory to recall to mouse cytomegalovirus (MCMV),cytokine and skin-contact hypersensitive chemical antigens.Currently,NK cell memory has been reported in acute infection of mouse HSV,influenza virus,HCMV and simian immunodeficiency virus (SIV).Here,we review the latest discoveries and unsolved questions regarding NK cell memory in these models.Studies to reveal the mechanisms for NK cell memory may provide opportunities for the therapeutic use of NK cells in infectious diseases and cancer.

NK cells;Memory;Function;Model

10.3969/j.issn.1000-484X.2016.04.001

①本文為國家重點基礎研究發展計劃 (973)(No.2013CB944902)和國家自然科學基金(No.81361120388)資助項目。

R392

A

1000-484X(2016)04-0449-11