用于临床前研究的 IL-12、IL-15、IL-18 细胞因子刺激后 NK 细胞活化的特征

为何让免疫细胞“超充能”很重要

越来越多的癌症疗法试图通过增强机体自身防御来帮助康复。在我们的免疫守护者中，自然杀伤（NK）细胞尤为重要，因为它们能够迅速识别并销毁异常细胞，包括许多癌细胞。然而，直接从体内分离出的 NK 细胞常常反应迟缓。本研究提出了一个面向未来癌症治疗的实用问题：在体外激活 NK 细胞时，哪些“免疫生长因子”能最好地唤醒它们，使其在回输患者后既强大又安全、并准备好攻击肿瘤？

机体先遣部队如何工作

NK 细胞属于先天免疫系统，作为对病毒感染和癌变细胞的快速反应单元发挥作用。它们通过释放有毒颗粒并发出危险信号来杀伤目标，同时招募其他免疫细胞。它们的行为在很大程度上取决于一种称为细胞因子的化学信使，这些信使可以促进其行动或使其静默。临床医生和研究人员已经使用某些细胞因子（例如 IL-2 和 IL-15）在体外扩增 NK 细胞，但这些物质若使用不当可能引起副作用或导致 NK 细胞耗竭。新的组合，尤其是 IL-12、IL-15 与 IL-18 三联组合，被提出作为产生寿命更长、类“记忆” NK 细胞的一种方法，这类细胞在遇到癌症时反应更强烈。

测试不同的免疫增强“配方”

为了直接比较这些方法，研究者从两种常用实验小鼠品系的脾脏中分离出 NK 细胞。然后他们将细胞在 24 小时内暴露于不同的单一细胞因子、两因子组合以及 IL-12/IL-15/IL-18 鸡尾酒，还包括一种被称为 cGAMP 的 STING 通路激活剂，后者已知能刺激免疫反应。研究者测量了 NK 细胞的存活率、表面“开/关”受体的表达、所含杀伤酶颗粒酶 B（granzyme B）的量以及它们产生的炎性信号种类。最后，他们将这些 NK 细胞与两种小鼠癌细胞共同培养：一种展示正常自我标志（MHC 阳性），另一种丧失这些标志（MHC 阴性），后者是癌细胞常用来逃避免疫识别的手段。

什么让 NK 细胞最强大

不同的激活“配方”产生了显著不同的 NK 细胞特征。单用 IL-15 在短期内给出了最高的存活率以及良好的激活受体和颗粒酶 B 水平，使其成为一种可靠的通用增强因子。将 IL-12 加入 IL-15 则进一步提高了某些信号分子的产生，例如 IFN-γ 和 CCL3，这些分子有助于协调更广泛的免疫攻势。但最显著的变化来自 IL-12、IL-15 与 IL-18 的三联组合。这种鸡尾酒使 NK 细胞成为促炎性细胞因子和趋化因子的强大工厂，大幅提升 IFN-γ 及其他可招募并激活更多免疫细胞的信号。这些“类记忆” NK 细胞还显示出更高水平的早期活化标志 CD69，尽管它们的存活率略低，且颗粒酶 B 含量并未超过一些更简单的处理方式。

从培养皿到肿瘤控制

当这些不同准备方式的 NK 细胞与癌细胞共同培养时，所有被激活的组都能抑制肿瘤生长并诱导癌细胞死亡，无论目标细胞是否保留正常自我标志。三联细胞因子鸡尾酒和 IL-12/IL-15 组合倾向于对癌细胞层造成更明显的损伤并减缓肿瘤细胞增殖，尤其是对那些丧失自我标志的黑色素瘤细胞。相比之下，长时间单独暴露于 STING 激动剂 cGAMP 对 NK 细胞有害，显著降低其存活并抑制功能性标志，提示此类刺激需谨慎把握时机或与诸如 IL-15 之类的保护性细胞因子联合使用。

这对未来癌症治疗意味着什么

综合来看，这些发现强调并非所有免疫增强信号都是等同的。IL-15 作为一种可靠的方式，可维持 NK 细胞存活并使其处于准备状态；而 IL-12/IL-15/IL-18 组合则能生成高度活化的类记忆 NK 细胞，这些细胞释放强效的炎性信号，并能在体外抑制“可见”与“隐藏”肿瘤细胞的生长。尽管这些实验在小鼠和培养皿中进行，尚未在患者中验证，但结果支持在过继细胞疗法中使用 IL-12/IL-15/IL-18 鸡尾酒来制备 NK 细胞。就实际应用而言，这项工作有助于完善培养更聪明、更强韧 NK 细胞的配方，未来可能为医生提供一种更安全、更有效的方式，以动员免疫系统对抗癌症。

引用: Czapla, J., Drzyzga, A. & Smolarczyk, R. Characteristics of NK cells activation following IL-12, IL-15, IL-18 cytokines stimulation for preclinical purposes. Sci Rep 16, 13665 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42816-1

关键词: 自然杀伤细胞, 细胞因子疗法, 癌症免疫治疗, 类记忆 NK 细胞, 过继细胞疗法