郭繼強 譯

西安交通大學醫(yī)學院 免疫學教研室

在現(xiàn)代概念中,，先天性免疫會被一些能決定免疫水平的受體調(diào)節(jié)，這些受體可通過對一些和感染及細胞損傷產(chǎn)生相關的分子的進行相互作用來調(diào)節(jié)應答水平,。其中NKG2D可能是能夠?qū)毎麚p傷作反應的最有效的免疫受體,。它被定義為感染和細胞損傷中的轉(zhuǎn)換因子,。本綜述概括了最近有關NKG2D、NKG2D配體,、它們的信號特點及在疾病中的作用,，等有關的研究，并對細胞損傷反應如何來調(diào)節(jié)免疫應答水平提供了一個認識框架,。

人類NK細胞中NKG2D基因是首先被確認的在同類NKG基因中優(yōu)先表達的基因,，而NKG2A、NKG2C和NKG2E的互補DNA鏈中在NKG2基因中是被隔離的,。它們的相應受體都是與C型凝集素有近似序列的Ⅱ型跨膜受體,。NKG2D只是早期人們的命名，但后來的研究發(fā)現(xiàn)它相對于其它NKG分子NKG2D應是一種完全不同的受體,，NKG2A,、NKG2C和NKG2E蛋白在氨基酸序列上非常近似，它們和另一種蛋白（CD94）結(jié)合形成異二聚體,，可識別非經(jīng)典的MHCⅠ類分子如人類的HLA-E和鼠的Qal,。NKG2D蛋白在氨基酸序列上與上述分子有明顯區(qū)別，形成同源二聚體,，可識別一些和MHCⅠ類分子有較遠親源性的細胞表面分子,。但在NK基因復合體中NKG2D基因定位于緊鄰于其它NKG2基因的位置。對NKG2D研究的升溫部分是由于人們對于NK細胞識別靶細胞的刺激型受體鑒定的興趣,。NKG2D在跨膜結(jié)構域含有一段尚不清楚的氨基酸殘基,，它屬于刺激型免疫受體。以后的有關研究大大的豐富了人們對于NKG2D在免疫中作用的認識,。例如下面要談到的幾種不同的NKG2D的配體已經(jīng)被確認,，其中大部分會在受感染細胞、轉(zhuǎn)化細胞或受損細胞的表面表達上調(diào),。這些發(fā)現(xiàn)揭示了NKG2D在與其配體的相互作用中,，可使免疫細胞識別發(fā)生各種病理變化的自身細胞。NKG2D的表達模式及其轉(zhuǎn)錄最初是在NK細胞和某些T細胞中被發(fā)現(xiàn),，以后的研究發(fā)現(xiàn)NKG2D可在多種淋巴細胞和髓樣細胞上表達,。對于小鼠來說在幾所有的NK細胞表面都可表達NKG2D,，在自然狀態(tài)下小鼠CD8+T細胞表面缺乏NKG2D,，只有在抗病毒、抗胞內(nèi)菌感染,、或其它種抗原所引起的細胞免疫中,，小鼠CD8+T細胞被相應的抗原特異性T細胞誘導后才表達NKG2D受體。體外培養(yǎng)的小鼠CD8+T細胞只要其TCR與相應配體結(jié)合,，便可誘導其表達NKG2D,。NKG2D可在抗原特異的記憶CD8+T細胞表面持續(xù)表達。與CD8+T細胞不同，在小鼠體內(nèi)外周組織普通CD4+T細胞不表達NKG2D,，即使將其在細胞培養(yǎng)中進行活化也不會表達,。大約有25%的小鼠γδT細胞即表達CD44也表達NKG2D，幾乎所有的小鼠的表皮樹突細胞都表達NKG2D,，但小鼠腸上皮組織內(nèi)的γδT細胞卻不表達NKG2D,，在部分的NK1.1+T細胞也表達NKG2D，經(jīng)LPS,、IFN-α與IFN-β或IFN-γ混和物誘導的小鼠腹腔液中的巨噬細胞也表達NKG2D,。大多數(shù)的人類NK細胞也表達NKG2D。而且在IL-15的作用下會增強NKG2D的表達,。對于某細胞品系人的和小鼠的NKG2D表達形式有所不同,。雖然小鼠的靜止T細胞不表達NKG2D，但幾乎所有的人外同血CD8+T細胞被活化后可表達NKG2D,，這里也包括缺乏協(xié)同刺激分子CD28的CD8+T細胞,。而且，從理論上講所有的外同血γδT細胞都應能表達NKG2D,，這一點和小鼠的γδT細胞選擇性表達NKG2D有很大的不同,。盡管小鼠腸上皮組織中的γδT細胞缺乏NKG2D，人腸上皮組織中的γδT細胞也是低水平表達NKG2D,，但可在IL-15的作用下增強其表達,。另外與小鼠不同的是人巨噬細胞經(jīng)LPS刺激后并不表達NKG2D，最后,，雖然人CD4+T細胞同鼠的相似并不在正常狀態(tài)下表達NKG2D,，但研究發(fā)現(xiàn)關節(jié)炎病人的部分CD4+T細胞NKG2D表達會增強。

奇妙的各種NKG2D配體
MICA和MICB是最早被發(fā)現(xiàn)的能和NKG2D結(jié)合的配體,，研究發(fā)現(xiàn)一種可溶性MHCⅠ類分子相關蛋白A（MICA）即一種在人MHC基因中表達的非經(jīng)典的Ⅰ類分子,，它可和多種淋巴細胞亞群結(jié)合。使用單克隆抗體可阻斷細胞間的信號傳導,，隨后發(fā)現(xiàn)該抗體結(jié)合于NKG2D分子,。進一步的研究發(fā)現(xiàn)MICB（一種和MICA有親源性的蛋白）也可結(jié)合于NKG2D。目前尚未在小鼠MHC復合體中發(fā)現(xiàn)功能相似的MICA和MICB,。最近發(fā)現(xiàn)小鼠的這兩種結(jié)構相似的基因位于第７號染色上,，而且和淋巴細胞受體復合體基因非常靠近,。

Mouse Rael, H60 and Multi
有兩組研究使用小鼠可溶性NKG2D做為持續(xù)性刺激物來測定小鼠細胞表達的配體,，發(fā)現(xiàn)了可在多種小鼠腫瘤細胞中表達的現(xiàn)在已被公認的配體，隨后編碼配體的cDNA也被克隆出來,。另人驚奇的是兩種即不相同又有關系密切,，而且即不同于MICA又不同于MICB的蛋白質(zhì)被鑒定為NKG2D配體,。其中種蛋白是視黃酸早期轉(zhuǎn)錄因子1（retinoic acid early transcript1，Rae1）,，為膜脂蛋白,，因其有迅速誘導F9癌胚細胞表達視黃酸的特點，所以人們在早期就把Rae1克隆出來了,。Rae1β是幾種氨基酸序列上具同源性蛋白質(zhì)（>98%的氨基酸序列同源性）的亞家族成員之一,，這種蛋白質(zhì)家族也表現(xiàn)出等位基因的多樣性。到目前為止Rae1基因（包括等位基因）被鑒定出的有Rae1α到Rae1ε幾種,，另一類NKG2D配體是組織相溶性抗原60（histocompatibility 60,，H60），它屬于Ⅰ型跨膜蛋白,，因其具有主要組織相溶性抗原的功能,，所以在早期它就被克隆出來。最近發(fā)現(xiàn)小鼠UL16結(jié)合蛋白轉(zhuǎn)錄因子1（Mouse UL16-binding protein-like transcript1,，Mult1）, 屬生長蛋白家族中的第三類,，也可和NKG2D結(jié)合。對Real,、H60,、Multl三種配體結(jié)構進行比較發(fā)現(xiàn)它們史有20~28%的氨基酸序列同源性。

ULBP or human RAET1
研究發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)三種可以和人類巨細胞病毒UL16結(jié)合的蛋白質(zhì),，一種和Real,、H60、Multl基因有同源性的基因家族表達該類蛋白,。（最初對UL16的研究是因其為參與病毒逃避免疫應答的候選蛋白）因該類蛋白可和UL16結(jié)合所以稱其為UL16結(jié)合蛋白家族（UL16-binding proteins,，）在對該蛋白家族和小鼠蛋白進行相關性對比中，其它的研究者將ULBPs命名為RAET1蛋白家族,，并鑒定出新的家族成員,，使被發(fā)現(xiàn)的基因家族成員增加到至少六個功能性基因和兩個假基因。大多數(shù)的RAET1蛋白家族和小鼠Rael蛋白家族一樣通過脂鍵和質(zhì)膜連接,，并可和NKG2D分子結(jié)合,。但是，有二個家族成員即RAET1E和RAET1G具有跨膜區(qū)域,。人RAET1蛋白家族和小鼠的相似,，家族成員間氨基酸排列的明顯的不同，僅有35%的同源性,。

配體基因和結(jié)構域
小鼠的Real,、H60,、Multl相對于人的RAET1蛋白在序列上有明顯的不同,，但它們都有相似的獨特結(jié)構域,。包括兩個外結(jié)構域，和MHCⅠ類分子的α1及α2結(jié)構域有較遠的同源性,。它們的基因集中分布在人或小鼠的基因組的復合區(qū)域,，小鼠的為第10號染色體，人的為第6號染色體的長臂,。由于這個家族基因在功能上的相關性可被認為是一種新的基因復合體,。人MICA和MICB與上述蛋白家族不同，雖然它們也是NKG2D配體但是被MHC基因復合體編碼,，而且含有一個類似于MHCⅠ分子α3的結(jié)構域,。雖然它們含類α3的結(jié)構域，但卻不與β2微球蛋白結(jié)合,。配體的結(jié)合和結(jié)構NKG2D與其各種配結(jié)合的親和力大于大多數(shù)的免疫受體與相應配體結(jié)合的親和力,。其分離結(jié)合常數(shù)保待在1 x l0(-6)M ~ 4 x l0(-9)M。
對MICA,、Raelβ 和 ULBP3的三維結(jié)構分析發(fā)現(xiàn)它們在α1和α2類MHC結(jié)構域上相近,。只是MHC相應的抗原結(jié)合槽被蛋白封閉以防止錯誤結(jié)合其它多肽或小分子。若將上述所有的配體與相應的人和小鼠的NKG2D受體相比較,研究發(fā)現(xiàn)NKG2D受體與相應的各種配體的一個α螺旋的表面相結(jié)合,這類似于TCR與MHC分子的結(jié)合,。特別是針對不同配體的NKG2D受體中在結(jié)合起決定性的的氨基酸殘基是相同的,，而且相應的配體中參與結(jié)合的氨基酸殘基也是保守的，特別是其中的被認為是可增強結(jié)合能的殘基,。盡管NKG2D不同配體的氨基酸序列有明顯不同,，但他們與NKG2D的結(jié)合卻是相似的，而且受體也沒有通過自身構象的改變?nèi)ズ腿菁{不同配體并與之結(jié)合,。另一個在配體結(jié)構中有趣的現(xiàn)象是受體異二聚體中的不同殘基決定了與配體中不對稱的α1和α2結(jié)構的結(jié)合,。

NKG2D配體的表達方式
不同的NKG2D配體有著明顯不同的表達方式，這提示他們在功能上并不是簡單的重復,。雖然目前對不同NKG2D配體的表達方式還有侍研究,，但有一種觀點認為NKG2D配體在成人細胞中，于正常情況下不表達,，或低表達,。但若在病理條件下，它們的表達會被上調(diào),。人類的MICA和MICB及小鼠的Ral1和H60為這種觀點提供了有力的證據(jù),。在正常人體中MICA和MICB只在腸上皮細胞表達，這可能是腸道菌群刺激的結(jié)果,。許多腫瘤細胞系和上皮組織中的早期癌細胞的MICA和MICB表達都會上調(diào),。
目前認為上述細胞中MICA和MICB表達的上調(diào)是因為熱體克蛋白轉(zhuǎn)錄元件的活化助長了相應的MICA和MICB的基因表達，這被認為是一種伴隨轉(zhuǎn)錄,。α-IFN也可上調(diào)樹突細胞MICA和MICB的表達,。而對于Rae1的表達和MICA和MICB的表達相類似,，Rae1在成年鼠中正常細胞中并不表達。在小鼠發(fā)育過程中,，編碼Rae1的信使RNA特別是其中的Rae1β和Rae1γ亞型在整個早期的胚胎期得到廣泛的表達,。經(jīng)過18天的妊娠，這些基因的轉(zhuǎn)錄水平被下調(diào),，而且在成鼠被檢測組織中也是保持了這個低水平,。和MICA和MICB相類似，Rae1在多種腫瘤細胞系其表達被上調(diào),。被致癌物質(zhì)處理過的皮膚組織或其誘導產(chǎn)生的癌細胞中發(fā)現(xiàn)H60表達的上調(diào)和Rae1轉(zhuǎn)錄的上調(diào),。與Rae1及MICA或MICB不同，一些人的RAETI或ULBP分子及小鼠的Mult,，其mRNA在多種正常細胞中表達在一個顯著的水平,，但對于其在細胞表面的表達則處于低水平或者是還未得到證實。例如C57BL/6胸腺細胞中有高水平的Mult mRNA 但它很難被NKG2D四聚體著色,，然而在多種癌細胞系表面ULBPs和Mult1可表達在有功能的水平,。這提示這引起分子的表達水平除受mRNA水平調(diào)節(jié)外還受其機制的調(diào)節(jié)。目前只發(fā)現(xiàn)H60是可在成熟正常細胞表面高表達的配體,，特別是BALB/c小鼠胸腺細胞,。這有可能是因為成熟的淋巴細胞難以到達胸腺組織，而這些淋巴細胞有著對H60產(chǎn)生反應的潛能,。這種理論可用來解釋這些小鼠并不產(chǎn)生由H60誘導的,、NK細胞介導的自身免疫或免疫耐受。
并不同于MICA或MICB,，熱體克蛋白元件并沒有參與調(diào)控Rae1,，H60，Mult1或ULBPs的表達,。在F9原癌細胞系中在維甲酸的誘導下可使Rae1的表達上調(diào),。但在其它細胞中維甲酸對于Rae1基因表達的調(diào)節(jié)作用并未得到證實。一般來說,，細胞的自我增殖僅有配體的誘導是不夠的,，這是由于晚期的小鼠胚胎細胞低水平表達Rae1,而且培養(yǎng)的普通增殖細胞的配體表達水平通常不被上調(diào)到顯著水平。因此目前還不清楚瘤細胞上調(diào)Rae1及H60表達的信號機制,。受到病原微生物感染的細胞也可上調(diào)NKG2D配體的表達,。在培養(yǎng)的纖維原細胞和內(nèi)皮細胞中用人類巨病毒感染可誘導細胞表達MICA、MICB或ULBP,，另外在病人的樣本中也有同樣現(xiàn)象,。大腸桿菌粘附素AfaE和細胞的CD55結(jié)合可誘導細胞上調(diào)表達MICA。另外若細胞被分枝桿菌感染也有同樣結(jié)果。鼠纖維原細胞被鼠巨細胞病毒感染也可上調(diào)Rae1的表達,，但H60表達并不上調(diào),。有關NKG2D與配體在抗巨細胞病毒感染中的作用將在后文論述。
腫瘤細胞和感染細胞中NKG2D配體表達上調(diào)提示這個系統(tǒng)參與對損傷信號的反應,，或只與損傷細胞產(chǎn)生的信號相作用，但并不與正常細胞中信號作用,。很明顯,，在這個系統(tǒng)中細胞必須識別自身正在經(jīng)受病理改變,，并且通過表達分子來刺激免疫系統(tǒng),。由上述的特點，再加上NKG2D配體屬自身分子,，可看出該系統(tǒng)的機制和需給予呈遞的特異受體有本質(zhì)的不同,，后者識別的是外來分子的結(jié)構。

NKG2D對免疫細胞的刺激
NKG2D從功能上看在不同的細胞中屬刺激型受體,。到目前還未發(fā)現(xiàn)不同的NKG2D配體可使效應細胞產(chǎn)生性質(zhì)不同的生物效應,。可根據(jù)不同配體與NKG2D結(jié)合的親和力不同所引起的其效應程度不同,，來推斷不同的配體,。目前關于上述區(qū)分的適當方法還未被證實。NKG2D對于各種表達NKG2D的細胞的刺激效應在下面論述,。
自然殺傷細胞
被轉(zhuǎn)染以NKG2D配體的腫瘤細胞系會明顯增強其對NK細胞的敏感性而使其活性減弱,。通常，自然表達NKG2D配體的腫瘤細胞系的衰弱過程會受到NKG2D特異性抗體的部分抑制,。這提示NKG2D在NK細胞識別靶細胞過程中是重要的受體,，但并非唯一受體。實際上某些低表達NKG2D配體的靶細胞仍然對NK細胞敏感,。這證明有另外的刺激受體參與NK細胞對腫瘤細胞的識別,。由IL-2或polyI:C誘導產(chǎn)生的NKG2D與抗體相交聯(lián)，可活化小鼠NK細胞去啟動Ca離子的動員及IFN-γ的產(chǎn)生,。對于人NK細胞,，NKG2D與多價可溶性配體（ULBPs）交聯(lián)，可刺激NK細胞產(chǎn)生幾種細胞因子,，包括IFN-γ,、TNF、淋巴毒素和GM-CSF,，還有一些趨化因子如：CCL4（巨噬細胞活化蛋白1β,，MIP1β）和CCL1。一定濃度的IL-12可與ULBPs協(xié)同啟動人NK細胞細胞因子的產(chǎn)生,。NKG2D特異性抗體多聚體和ULBPs不同,，并不能刺激人NK細胞產(chǎn)生IFN-γ,。這是因為不同的交聯(lián)反應分子與NKG2D的親和力不同，參與反應的其它受體,細胞的活化狀態(tài)及交聯(lián)的不同性質(zhì)等導致不同結(jié)果,。 雖然與NKG2D板式結(jié)合的特異性抗體不能刺激NK細胞產(chǎn)生IFN-γ但可使細胞釋放顆粒酶來參與細胞毒作用,。
有趣的是某些即正常表達MHCⅠ分子又表達NKG2D配體的靶細胞，在NK細胞的作用下會使其活性明顯衰弱,。雖然早期認為由NKG2D引起民的細胞刺激信號不能控制由MHCⅠ分子介導的抑制信號,，但由此看來有時NKG2D信號也足可以壓制由MHCⅠ分子特異體引起的抑制信號。
巨噬細胞
巨噬細胞的NKG2D作用效果研究最早開始于腔腹液巨噬細胞,，該細胞是被LPS和IFN-α/β預處理的以提高其NKG2D受體的表達水平,。將轉(zhuǎn)染NKG2D配體的細胞與巨噬細胞混合培養(yǎng)，可使巨噬細胞分泌NO和TNF,。
T細胞
有關MIVA/MICB分子活化CD8+T細胞的研究開始于人個體免疫中的人巨細胞病毒特異性的T細胞,。用含HCMV特異性T細胞表位所識別的相應抗原基因來轉(zhuǎn)染表達MICA/MICB的靶細胞，可使靶細胞比其親代細胞更能有效活T細胞,，并增強T細胞產(chǎn)生INF-γ,、TNF、IL-2和IL-4,。在小鼠內(nèi),，表達Rae1和H60的靶細胞可增強靶細胞的溶解也可增強對腫瘤抗原特異性的細胞毒性T細胞產(chǎn)生INF-γ。顯然,，這說明低表達CD28協(xié)同刺激分子的CD8+T細胞表達NKG2D,。CD8+CD28-亞群是記憶性T細胞家族，該家族包括正常成人的CD8+T細胞中的一大部分,，特別是在老年人中,。而且以前認為該類細胞是不對抗原作反應的。該類細胞中的HCMV特異性T細胞只在表達MICA的抗原呈遞細胞作用下才產(chǎn)生IL-2,。
NKG2D在活化γδT細胞中也有一定作用,。可以從表達MICA或MICB細胞的腸上皮癌組織中分離到被活化T細胞,，該細胞可產(chǎn)生表達Vδ1的γδT細胞克隆,。該類T細胞產(chǎn)生的基礎是受到表達MIC靶細胞的作用。僅有這一類γδT細胞克隆,，MIC分子即可與其NKG2D結(jié)合又可與γδTCR結(jié)合,，并且是活化細胞的有效刺激物，而其它γδT細胞克隆則不可能,。在一定的腫瘤組織中表達Vδ1的細胞是相同的,，但正常人體內(nèi)表達Vδ1細胞在T細胞中所占比例還不能直接確定。有趣的是在感染HCMV的進行移植的病例中，表達Vδ1T細胞通常會克隆擴增?，F(xiàn)已知HCMV可以提高感染細胞的MIC表達,。有相當數(shù)量的Vγ9+或Vδ2+外周血γδT細胞表達NKG2D?？赡苁且驗樵擃怲CR對應配體為小有機磷分子而非MIC,，因此MIC對于這一類細胞的刺激是不足夠的，但起碼可增強活化可作為一種協(xié)同刺激分子起作用,。在小鼠體內(nèi),，通過封閉NKG2D可使γδ+的DETC T細胞系對敏感腫瘤細胞的殺傷作用受到抑制。NKG2D可能也有活化其它γδT細胞亞群的作用,。

NKG2D的信號活化途徑
免疫系統(tǒng)中許多重要的識別受體為多鏈結(jié)構,，即包含識別配體的亞單位,，該亞單位可通過非共價鍵與相應信號傳導亞單位結(jié)合,。該識別亞單位在跨膜區(qū)通常有一帶正電殘基，可在跨膜區(qū)與相應信號傳導亞單位上帶負電的殘基相作用,。大部分的信號傳導單位包括CD3分子,，或一個12Kda的DNAX活化蛋白，還有免疫受體酪氨酸活化基序（ITAM）,。受體的作用機制包括誘導ITAMs中的酪氨酸激酶SYK的招募及活化,，或者ξ鏈相關的酪氨酸激酶ZAP70，還有隨后的各種磷酸后效應,，最終啟動了細胞的活化,。
存在于細胞質(zhì)中的帶正電的氨基酸殘基是最早參與NKG2D受體的刺激傳導作用 。有趣的是該受體與一種新的信號轉(zhuǎn)化分子相藕聯(lián),，就是DAP10,，DAP10特殊之處在于它在細胞質(zhì)中缺乏ITAM基序，而代之以不同的酪氨酸活化單位,，這和一些協(xié)同刺激分子如CD28及一些誘導性協(xié)同刺激分子（ICOS）和CD19等相類似,。后面的受體會放大由最初的識別受體提供的信號。NKG2D在NK細胞中的作用是使DAP10的酪氨酸磷酸化,。招募并活化磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）的p85的亞單位,。抗氧化激酶AKT,，這些反應在CD28和ICOS的級聯(lián)反應中也有,。這些發(fā)現(xiàn)提示NKG2D更應是作為一種協(xié)同刺激分子受體起作用，而不是作為主要的免疫受體,。有人將轉(zhuǎn)染NKG2D配體的靶細胞或用交聯(lián)抗體去刺激CD8+T細胞,，通過此項研究支持了上述結(jié)論NKG2D是作為協(xié)同刺激分子受體來放大由TCR所介導的活化信號。
在對T細胞產(chǎn)生的不同效應進行對比后發(fā)現(xiàn)，小鼠的NK細胞的NKG2D經(jīng)交聯(lián)作用,，或巨噬細胞經(jīng)抗體處理,，或人NK細胞用聚合配體處理，它們的NKG2D產(chǎn)生的活化信號足以激活NK細胞釋放細胞因子,，巨噬細胞可產(chǎn)生TNF或NO,。由此看來在這些細胞中NKG2D又作為了主要識別受體。NKG2D在不同細胞中的不同作用,，一部分是因為NKG2D的兩種蛋白,，它們由不同的mMRA剪接產(chǎn)物編碼。另一個原因是細胞表達的不同傳導蛋白,。NKG2D的長編碼鏈（NKG2DL）的產(chǎn)物可結(jié)合DAP10而不是DAP12,。與之不同的是，NKG2D（NKG2DS）短編碼鏈的產(chǎn)物在胞漿區(qū)比長鏈產(chǎn)物少了13個氨基酸,，該產(chǎn)物可結(jié)合DAP10和 DAP12,。如上所述，DAP12與DAP10不同,，它在胞漿區(qū)有ITAM,。在NK細胞、CD8+T細胞和巨噬細胞中有兩種NKG2D的編碼鏈,，但與NK細胞和巨噬細胞不同的是T細胞不表達DAP12,。通過免疫沉淀實驗證實，在CD8+T細胞中有NKG2D-DAP10復合體,，而在NK細胞與巨噬細胞中即有NKG2D-DAP10復合體又有NKG2D-DAP12復合體,。另外，缺乏DAP12信號的變異小鼠存在NKG2D誘導細胞因子產(chǎn)生的功能缺陷,，變異的NK細胞對表達NKG2D配體靶細胞的殺傷能力會降低,，只是其中的一些靶細胞對衰亡的敏感性比其它細胞要高。反過來,，本來CD8+T細胞在發(fā)生自身NKG2D受體交聯(lián)時,，不產(chǎn)生細胞因子，但經(jīng)轉(zhuǎn)基因使其表達DAP12后便可產(chǎn)生細胞因子,。有關在NKG2D啟動小鼠NK細胞活化的過程中,，還有除了DAP10外的其它信號轉(zhuǎn)導的分子，一個有力的證據(jù)是DAP10缺陷的小鼠其NK細胞部分失去了對表達NKG2D配體靶細胞的作用,。
該發(fā)現(xiàn)提示,，由于與NKG2D相接的信號轉(zhuǎn)導分子的類型不同，決定了受體在特定細胞中的相應的功能,。在NK細胞及巨噬細胞中, NKG2D受體可提供充分的活化信號,，但在T細胞中NKG2D受體則可加強TCR所產(chǎn)生的抗原特異性反應,。在細胞參與的基礎上一個受體亞單位可提供不同的信號，其機制若對于其受體也是成產(chǎn)的,，那么這體現(xiàn)了天然的刺激型多亞單位受體的一般性進化,。
在事先被雙鏈RNA活化的小鼠NK細胞中或在含IL-2的培養(yǎng)液培養(yǎng)NK細胞若干天，可在細胞中發(fā)現(xiàn)NKG2D與DAP12的結(jié)合,。有趣的是,，普通小鼠未活化的NK細胞缺乏NKG2DS亞型，由此可推測細胞也缺乏NKG2D-DAP12復合體,。這個發(fā)現(xiàn)可以部分解釋未活化小鼠NK細胞對靶細胞的殺傷效應弱,，而被polyI:C或病毒活化后，或增強其細胞毒作用,，另外殺腫瘤的作用也大大增強,。研究發(fā)現(xiàn)一些先天性的刺激因素如dsRNA、細胞因子（如IL-2）等可誘導產(chǎn)生NKG2D與 DAP12的結(jié)合形式,，這提示在感染過程中信號可誘導NK細胞變?yōu)楦叻磻獱顟B(tài),。Ⅰ型干撓素是dsRNA誘導產(chǎn)生的主要細胞因子，它也可由動物腫瘤細胞產(chǎn)生,，早期的證據(jù)表明這類干撓素是對機體有保護作用的,。因此動物腫瘤細胞產(chǎn)生的Ⅰ型干撓素可通過使NKG2D轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚援a(chǎn)物,，從而增強NK細胞的抗瘤作用,。NKG2D轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚援a(chǎn)物也可由其它NK細胞受體信號活化引起。
最近的研究進一步證實了NKG2D介導的NK細胞因子的產(chǎn)生依賴于DAP12及與之相關的SYK或ZAP70等細胞因子的產(chǎn)生,。這些研究給NKG2D的功能提供了一個全面的更加復雜的框架圖,，而且研究提示細胞因子的產(chǎn)生機制有DAP12依賴途徑和DAP12非依賴途徑。例如：用新分離的藏NK細胞去殺傷經(jīng)Rae1或H60的RNA轉(zhuǎn)染的細胞,，該作用依賴于與Tap相關的SYK激酶家族,，但如用經(jīng)IL-2培養(yǎng)數(shù)天的NK細胞其殺傷作用則很少依賴于這些酶。另外,，缺乏與DAP-12相關的NKG2D活化產(chǎn)物的人NK細胞系,，可介導一種替代途徑從而對包被抗NKG2D特異抗體靶細胞產(chǎn)生殺傷作用。這并不排除其它與NKG2D相關的信號分子（除DAP10或DAP12）在啟動殺傷中的必要作用,。但是在對人的研究中發(fā)現(xiàn)殺傷途徑的轉(zhuǎn)變是由一種特異性抗體介導,，該抗體針對的是一種轉(zhuǎn)染的嵌合分子由CD4分子的胞外區(qū)構成并在直接與DAP10的胞內(nèi)區(qū)相連。在這個系統(tǒng)中DAP10并不活化SYK,，ZAP70或者T細胞活化中的活化鏈分子,，但和一些重要的信號分子關聯(lián)如：含SH2結(jié)構域的76KDa的白細胞蛋白（SLP76），VAV1,，RHO-RAC家族GTP酶,，PLC-γ2,。盡管溶細胞作用是在這引起條件下被活化的，但INF-γ的產(chǎn)生并非如此,，對于小鼠的不斷研究發(fā)現(xiàn)INF-γ的產(chǎn)生是DAP12依賴性的,。
因此對依賴于NKG2D的NK細胞細胞因子的產(chǎn)生，是需要由DAP12或通過SYK或ZAP70激酶轉(zhuǎn)導的信號來啟動,。這也是細胞的一項重要功能,，但它些信號分子并非總是需要的。在這個基礎上并不能認為NKG2D-DAP10信號對于啟動細胞殺傷作用是充足的,，因為靶細胞通過其表面存在的針對多種受體的不同配體,，其中的一引起會增強DAP10信號。從這一點來看,，小鼠NK細胞殺傷多種不同靶細胞的過程中都需要DAP12,，這是很有趣的。例如：配體轉(zhuǎn)導的B16細胞的衰落亡作用比配體轉(zhuǎn)導的RMA細胞更依賴于TAP12,，而且配體轉(zhuǎn)導的RMA細胞經(jīng)新分離的NK細胞作用時比：配體轉(zhuǎn)導的Baf3細胞更依賴于SYK家族激酶,。因此依水平依賴于DAP12的靶細胞可表達其它NK細胞受體的配體來增強DAP10的作用以殺傷靶細胞。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了小鼠NK細胞的 NKG2D和DAP12的關聯(lián)作用,，但這在人NK細胞中還未發(fā)現(xiàn),，甚至一個與TAP12相連的NKG2D短鏈產(chǎn)物也沒檢測出。盡管對于NK細胞可溶性ULBP交聯(lián),，可使之產(chǎn)生細胞因子還需一個解釋,，NK細胞可上表達一種NKG2D的短鏈產(chǎn)物還是有可能的，但這還有待發(fā)現(xiàn),。

NKG2D配體在腫瘤細胞免疫逃逸中的作用
在一些轉(zhuǎn)染試驗和抗體封閉試驗中發(fā)現(xiàn),，腫瘤中的NKG2D配體的自然表達或誘導表達都可增強其對NK細胞的敏感性。CD8+T細胞和γδT細胞可對表達NKG2D配體的腫瘤細胞的攻擊能可會增強,，但要求T細胞抗原受體識別腫瘤抗原,。CD8+T細胞所識別的抗原可能是由MHCⅠ提呈的腫瘤的抗原。一些γδT細胞也對腫瘤抗原有特異性,，但至少有一種如上所述的γδT細胞它的抗原受體是自身MICA特異性的,。
腫瘤細胞表達的NKG2D配體也可被免疫殺傷，如缺乏NKG2D配體的B16-BL6黑色素瘤細胞系,，是最具有腫瘤增生性和最小免疫原性的細胞系常用作抗腫瘤免疫中的皮下腫瘤轉(zhuǎn)移研究,。相對高劑量的轉(zhuǎn)染Rae1或H60的B16-BL6黑色素瘤細胞被同源系B6小鼠有效的和永久性的排斥。RMA細胞系也具高增生性也有上述腫瘤細胞相似的特點,。還有EL4細胞系也是如此,。免疫消耗試驗發(fā)現(xiàn)排斥反應依賴于NK細胞和CD8+T細胞，而這些免疫細胞又依賴于親近腫瘤細胞系和轉(zhuǎn)染腫瘤細胞的的劑量,。這些研究和上面的研究在NKG2D配體的表達抑制腫瘤產(chǎn)生方面給后人留下了一個小的疑問,。
有關NKG2D配體的表達抑制腫瘤產(chǎn)生的證據(jù)必須與在許多主要的腫瘤或腫瘤細胞系表達NKG2D配體相一致,。腫瘤細胞有可能經(jīng)常表達的NKG2D配體水平不足以刺激腫瘤排斥，因為在早期的腫瘤發(fā)育過程中表達的NKG2D配體沒有充分上調(diào),，也因為表達低水平的腫瘤細胞會被免疫系統(tǒng)選擇而使之進化,。直接的實驗發(fā)現(xiàn)在只中間水平表達Rae1腫瘤細胞會產(chǎn)生較弱的排斥反應，這種表達水平和許多腫瘤細胞系的表達水平是相似的,。表達NKG2D配體的腫瘤細胞可通過某種進化機制來逃避由NKG2D介導的免疫,，如已發(fā)現(xiàn)人表達MICA的腫瘤細胞可產(chǎn)生可溶性MICA，在血清中可達到高濃度,，它可使T細胞中的NKG2D失去敏感性（可能還有其它免疫細胞）,。但是逃避NKG2D免疫腫瘤細胞的存在并不說明其它腫瘤細胞沒有可能被NKG2D介導的免疫清除，因為該逃逸機制并非普遍有效,。
值得注意的是可對轉(zhuǎn)染NKG2D配體的腫瘤細胞產(chǎn)生排斥的小鼠,，仍然要受到低表達NKG2D配體的腫瘤親代細胞的挑戰(zhàn)。有關NKG2D配體轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞可誘導針對三種親代腫瘤細胞系的免疫的研究已經(jīng)開始,。包括低免疫原性和高侵襲性的B16-BL6黑色素瘤細胞系和高腫瘤增生性的RMA淋巴瘤細胞系,。有兩項獨立的研究證實NKG2D配體轉(zhuǎn)染的RMA淋巴瘤細胞可誘導長期的免疫力，但在其它研究中卻沒有發(fā)現(xiàn),。這種差異的基礎（有可能包括不同的細胞可不同的配體）還沒有被確認,。
缺乏CD8+T細胞的小鼠不能對NKG2D配體轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞產(chǎn)生長期的免疫力。被特異的腫瘤細胞系誘導的免疫只是針對該細胞系的,，這一點是和T細胞的功能相一致的,。經(jīng)射線照射的NKG2D配體轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞，仍殘留有免疫原性并可活化腫瘤抗原特異性CD8+ T細胞,。這種腫瘤抗原存在于經(jīng)射線照射而失去免疫原性的腫瘤細胞的親代細胞系,。目前還沒有確認刺激免疫反應的腫瘤抗原,。因NKG2D配體轉(zhuǎn)染細胞有誘導抗腫瘤免疫的能力,，因此可將NKG2D配體作為腫瘤疫苗的輔助因子NKG2D配體轉(zhuǎn)染的腫瘤細胞是如何增強腫瘤特異的CD8+T細胞的活化，這還有待研究,。在在事先去除NK細胞的情況下疫苗仍可啟動T細胞活化,，這提示由NK細胞產(chǎn)生的細胞因子及腫瘤細胞的碎片產(chǎn)物，只是NK細胞介導的腫瘤細胞殺傷效應中所產(chǎn)生的產(chǎn)物,，這些產(chǎn)物并非CD8+T細胞的活化過程所必須,，雖然它們可增強這個過程。另一種可能性是腫瘤細胞表達的NKG2D配體直接作為協(xié)同刺激分子活化腫瘤特異的CD8+T細胞,。另一種可能的是有NKG2D配體的腫瘤細胞可增強表達NKG2D的抗原提呈細胞的活化,，這可增強腫瘤抗原的處理和提呈。

NKG2D配體在病毒感染中的作用
如上所述感染巨細胞病毒可上調(diào)NKG2D配體的轉(zhuǎn)錄,，在人類中包括MICA或中MICB和ULBPs,，在小鼠中有Rae1,。與之相對立的是人或鼠巨細胞病毒可表達干擾NKG2D配體在細胞水平表達。人巨細胞病毒產(chǎn)生的UL16蛋白和至少兩種ULBPs及MICB結(jié)合,。在感染細胞中UL16存在于MICB,，ULBP1和ULBP2的結(jié)構區(qū)內(nèi)。在小鼠內(nèi),，由鼠巨細胞病毒m152基因編碼的gp40蛋白,，可抑制MHCⅠ類分子的表達，也可抑制感染細胞中rae1及其它配體的表達,。m152基因變異的巨細胞病毒的毒力在病毒感染早期會降低,，經(jīng)NKG2D抗體處理可毒力恢復。這提示gp40通過封閉Rae1的表達來增強病毒的毒力,。這些病毒逃逸免疫的機制明顯在于降低NKG2D配體的表達,，但并非都有效，例如：感染野生型病毒的細胞可部分通過NKG2D依賴途徑來刺激CD8+T細胞和NK細胞,。因此封閉NKG2D可降NK細胞對于病毒的監(jiān)視,。但在野生型MCMV感染的早期封閉NKG2D并不導致更多病毒的進入。由此看來MCMV有效的對抗了NKG2D系統(tǒng)的防衛(wèi)作用,。至少在一些使用的條件下及在實驗中小鼠和病毒的相應變化是這樣,。

總結(jié)
NKG2D配體系統(tǒng)系統(tǒng)似乎已經(jīng)成為一種多功能的防衛(wèi)系統(tǒng)，來警示免疫系統(tǒng)對感染和腫瘤作出反應,。刺激通過受體可增強由NK細胞和髓源細胞（NK1.1+T細胞）介導的天然免疫功能,，和增強由介導CD8+T細胞和γδT細胞介導的適應性免疫功能。不同配體的不同表達形式針對于相應的由細胞損產(chǎn)生的信號,。將來對配體規(guī)律的研究可能會說明,，細胞用來區(qū)別不同損傷的信號途徑。該系統(tǒng)在啟動免疫應答中的功能的研究,，也可能會放到它是如何引起免疫系統(tǒng)功能改變從而導致自身免疫疾病或是其的免疫病理作用,。總之,，NKG2D通過一種互動的方式與天然識別系統(tǒng)相互作用,。不同的天然識別系統(tǒng)之間如何進行信息交流不產(chǎn)生本質(zhì)上不同免疫應答，對于這方面的研究將是很有趣的,。

圖1 NKG2D基因和NKG2D受體

a：NKG2D在Nk細胞中的編碼基因復合體,。NKG2D相鄰基因，不同其名稱,，它們在序列,、特異性、和功能上都不同,，b:NKG2D受難本是一種Ⅱ型跨膜同源二聚體,，在跨膜區(qū)有帶正電的殘基,，它可和分子量為10KDa的DNAⅩ活化蛋白及DAP10、DAP12信號分子結(jié)合,，并可給淋巴細胞提供活化信號,。

圖2 不同的NKG2D天然配體

一個分支圖描會出NKG2D的不同配體之間的相互關系及它們和MHCⅠ類分子的關系。圖中兩種蛋白直線間的距離反應出它們在結(jié)構序列上的親源程度,。圖中提示波管Rae1和H60在氨基酸序列上有20-28%的同源,。NKG2D配體表示為藍色（小鼠），紅色（人類）方框中為最大的配體家族包括Rae1,、H60,、Mult、ULBP和RAET1等蛋白,，以和MICA,、MICB相區(qū)別。

圖3 各種NKG2D配體的結(jié)構域及其關系

MICA,、MICB不同于其它配體,，包括一個α3樣結(jié)構域。盡管有α3樣結(jié)構域它們不結(jié)合β2微球蛋白,。一些配體如Rae1,、ULBP通過GPI錨于細胞膜上（紅色表示）MICA、MICB,、Mult1,、部分ULBP屬Ⅰ型跨膜蛋白。它們與NKG2D與親和力列于各自圖上,。

圖4 Toll樣受體和NKG2D在免疫識別功能上的比較

二種受體都活化先天性免疫并增強適應性免疫反應,。Toll樣受體識別與病原相關的分子類型（PAMPs），如：細菌細胞壁結(jié)構或病毒RNA中介體,，NKG2D識別可被轉(zhuǎn)化,，感染或細胞損傷
上調(diào)的自身配體。這兩種天然受體識別系統(tǒng)的區(qū)別可能是無法嚴格區(qū)分的,。但TLR的信號參與上調(diào)NKG2D配體的表達,，或者兩種受體系統(tǒng)信號具協(xié)同性。而且TLRs對自身分子的特異性最近也有報道,。

圖5 小鼠NK細胞中和NKG2D接頭的信號分子。

未活化NK細胞主要表達長鏈NKG2D異二聚體,，可和DAP10（非DAP12）結(jié)合,，人們推測它可能會活化PI3激酶途徑。NK細胞被PolyI:C活化或加入IL-2進行細胞培養(yǎng)可止調(diào)其短鏈NKG2D的表達,，該受體可與DAP12或DAP10結(jié)合,，與DAP12的結(jié)合形式可活化SYK激酶或PTKs,，而與DAP10結(jié)合形式可活化PI3激酶。它們與NKG2D的結(jié)合提供充足的信號使細胞產(chǎn)生INF-γ和細胞因子,。在IL-2的長期培養(yǎng)下使NK細胞下調(diào)兩種NKG2D受體的表達特別是短鏈NKG2D,，這提示這些細胞中的NKG2D主要通過DAP10傳導信號。殺傷效應的產(chǎn)生和細胞因子的釋放在于與DAP10和DAP12相結(jié)合的NKG2D形式同時被活化,。在某些情況下NKG2D與DAP10相結(jié)合的形式可能足以活化細胞的殺傷效應（但非細胞因子釋放）盡其它信號可能也是必須的,。人類NK細胞中NKG2D的長鏈類型和DAP10結(jié)合，但短鏈類型還沒發(fā)現(xiàn),。