Linfociti NK

LINFOCITI NK

• identificati circa 40 anni fa e presenti nel sangue periferico negli organi linfoidi e non (5-20%)

• hanno un ruolo importante nell'immunosorveglianza antitumorale nella risposta antiinfettiva

• circa 200 trial clinici: espansione NK in vitro e in vivo e poi reinfusion nel paziente con tumori.

• Fanno parte della famiglia delle ILC e hanno la funzione di uccidere cellule infettate o neoplastiche direttamente con meccanismi citotossici e producono molto IFN

Non esprimono RECETTORI riarrangiati come il TCR, ma RECETTORI derivanti dalla linea germinativa e l'attivazione della NK è regolata dalla somma algebrica dei segnali che riceve.

• FENOTIPO NK:
  • CD16
  • CD56
  • KIR
  • KAR
  • CD3-

IPOTESI DEL MISSING-SELF:

L'attivazione del NK avviene sulla base di una percentuale di legame di KIR e KAR:

• KIR: recettori inibenti l'attivita citotossica, legano HLA-I (MCH I)
• KAR: recettori attivatori l'attivita citotossica, legano molecole di stress

KIR (Killing Inhibiting Receptors):

presentano una lunga coda citoplasmatica con sequenze ITIM

riconoscono i MHC I classiche e non:

• KIR 2 DL 2/3 → HLA-C 1º gruppo (SERINA 77 e ASPARAGINA 80)
• KIR 2 DL 1 → HLA-C 2º gruppo (ASPARAGINA 77 e LISINA 80)
• KIR 3 DL1 → HLA-B / HLA-A
• KIR 3 DL2 → HLA-G
• INKG2A (CD 094) → HLA-E

KAR (Killing Activator Receptors):

presentano una corta coda citoplasmatica con sequenze ITAH riconoscono molecole di stress

• NKG2D → MIC-A e MIC-B → fisio. di basso dentità
• ULBP (ubiquitin like binding protein) → fisio. ma c sono

LINFOCITI NK

• Identificati circa 40 anni fa e presenti nel sangue periferico, negli organi linfoidi e non.

Funzione immunoterapeutica:

• Hanno un ruolo importante nell’immunosorveglianza antitumorale e nella risposta antiinfettiva.
• Fanno parte della famiglia delle ILC e hanno la funzione di uccidere cellule infettate o neoplastiche direttamente o mediante effetti citotossici e producono molto IFNγ.
• Non esprimono recettori riarrangiati come il TCR, ma recettori derivanti dalla linea germinativa e l’attivazione della NK è regolata dalla somma algebrica dei segnali che riceve.

Fenotipo NK:

• CD16
• CD56
• KIR
• KAR
• CD3-

Ipotesi del Missing-Self

L’attivazione del NK avviene sulla base di una percentuale di legame di KIR e KAR:

• KIR: recettori inibenti l’attività citotossica, legano MHC I
• KAR: recettori attivatori l’attività citotossica, legano molecole di stress

KIR

(Killing Inhibiting Receptors):

• Presentano una lunga coda citoplasmatica con sequenze ITIM
• Riconoscono MHC I classiche e non:
• KIR 2 DL 2/3 → HLA-C 1º gruppo (Serina 77 e Asparagina 80)
• KIR 2 DL 1 → HLA-C 2º gruppo (Asparagina 77 e Lisina 80)
• KIR 3 DL 2 → HLA-B
• KIR 3 DL 1 → HLA-A
• KIR 2 DL 4 → HLA-G
• Kir2DS4 → HLA-E

KAR

(Killing Activator Receptors):

• Presentano una corta coda citoplasmatica con sequenze ITAM
• Riconoscono molecole di stress
• NKG2D → MIC-A e MIC-B → fisio. a bassa identità
• ULBP (Ubiquitin Like Binding Protein) → fisio. non ci sono

Ipotesi del Missing-Self:

Affinché il linfocita NK possa riconoscere come estranea una cellula bersaglio e ucciderla, in realtà devono 2 tipi di segnole:

1. una parte della cellula deve perdere l’espressione della molecola MHC-I (condizione necessaria ma non sufficiente affinché la cellula bersaglio venga uccisa)
2. occorre un secondo segnale di tipo opposto, cioè di tipo Attivatorio, cioè occorre che la cellula bersaglio esprima una molecola che le cellule normali convenientemente non esprimono (ossia le molecole da stress)

Quindi una molecola deve:

• perdere l’espressione di molecole MHC-I
• esprimere sulla membrana plasmatica una molecola da stress

Condizioni che inducono stress:

• colore
• eccessiva proliferazione
• tumori
• infezione virale (batterica)

CD16 → IgG (ADCC)

NCR (Recettori naturali della citotossicità) appartengono alla superfamiglia delle Immunoglobuline, tra di essi ritroviamo:

• Nkp30
• Nkp44
• Nkp46

Struttura generale KIR e KAR:

• porzione extracellulare 2 o 3 domini immunoglobulinici
• porzione transmembrana
• porzione intracellulare con sequenze ITIM o ITAM.

Classificazione NK

CD16 bright

CD56 dim

95% di NK nel sangue periferico

Recettori presenti:

• molto CD16
• KIR e KAR
• recettori per citochine

media azione citotossica senza riconoscere specificatamente l'Ag (lo fa l'anticorpo)

Funzioni:

• ADCC → per elevato CD16 differenziamento in cellule LAK (elevata citotossicità)
• citotossicità naturale
• Bassa produzione citochine
• poca percentuale e ruolo prevalentemente immuno-regolativo

CD16 dim

CD56 bright

Recettori presenti:

• poco CD16
• molto CD56

Funzioni effettrici:

• produzione di citochine → IFN γ e TNF α/β, IL-10
• Fattori di crescita → GM-CSF
• Bassa attività citotossica

Ruolo con cellule tumorali:

In un primo momento riducono le MHC1 e questo attiva le NK, in realtà col tempo avviene anche lo shedding di MHC-A e B che rende inutile l'azione delle NK.

NK e Immunoterapia:

Nel caso di pazienti che necessitano di un trapianto di midollo e donatore è recuente.

• HLA aploidentico
• Mismatch KIR

(es. leucemia)

Cioè il HLA che deve essere identico metà donatore e metà recuente). Così i KIR non riconoscono quelli HHC del recuente e ciò determina una ridotta incidenza di GVHD, recidiva e rigetto.

Ruolo nel Trapianto di Midollo Osseo:

Nei trapianto di midollo osseo aploididentico

in condizioni di compatibilità HLA con mismatch = 0 (anomalia compatibilità).

Spesso risulta facile per il recuente.

La GVHD (terribile complicanza del trapianto)

ha un incidenza del 20%

Che aumentano man mano che la compatibilità diminuisce.

La possibilità di trovare un donatore compatibile tra fratelli è del 25%.

Quando non è possibile trovare un donatore in ambito familiare si ricorre ad un donatore non correlato HLA identico.

Molta probabilità di trovare ciò è remota.

In quanto vi è un elevato polimorfismo delle molecole HLA di I e II classe.

Una terza possibilità: trapianto di midollo da un donatore parzialmente compatibile (che esprime KIR con il recuente) diverso da questi.

È emerso che nei casi di trapianto di midollo osseo con una doppia incompatibilità (per HLA e per KIR) avviene:

0% di rigetto, GVHD e recidiva.

I meccanismi responsabili sono i seguenti:

1. Cellule staminali - all'interno di “nicchie”

Formano cellule mature

Queste differenziano a linfociti NK del donatore

Che sono in grado di uccidere cellule leucemiche nel midollo stesso.

Perché esprimono molecole HHC I diverse non riconosciute dai KIR.

Essendo “leucemiche” esprimono molecole da stress.

Così spiega l'assenza di recidiva.