Tế bào giết tự nhiên và cơ chế hoạt động trong hệ miễn dịch bẩm sinh

Bài viết bởi Thạc sĩ Nguyễn Văn Phòng - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec

Cơ chế điều hòa hoạt động của các tế bào NK thông qua các thụ thể hoạt hóa và ức chế là rất phức tạp. Bình thường, các thụ thể ức chế của tế bào NK liên kết với các phân tử MHC lớp I biểu hiện trên hầu hết các tế bào của cơ thể, làm bất hoạt và ngăn cản các tế bào NK thực hiện chức năng “giết” của mình.

Tế bào miễn dịch của cơ thể là những tế bào có trong hệ miễn dịch của cơ thể đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại các mầm bệnh, virus, vi khuẩn xâm nhập vào cơ thể. Ngoài ra, chúng còn tham gia vào quá trình kiểm soát hệ thống miễn dịch. Tế bào miễn dịch của cơ thể có rất nhiều loại như: Bạch cầu ưa kiềm, bạch cầu trung tính, bạch cầu ưa axit, bạch cầu đơn nhân, tế bào mast (dưỡng bào), tế bào giết tự nhiên (tế bào NK), tế bào lympho T, tế bào lympho B và tế bào đuôi gai (Dendritic cell).

Dựa theo đáp ứng miễn dịch, các tế bào của hệ thống miễn dịch được phân thành 2 nhóm chính: Tế bào miễn dịch bẩm sinh và tế bào miễn dịch đáp ứng.

Tế bào NK là những tế bào miễn dịch bẩm sinh được phát hiện đầu tiên ở chuột vào năm 1975. Tế bào NK có nguồn gốc từ tủy xương, sau đó được biệt hóa và phân bố ở nhiều loại mô và cơ quan trong cơ thể như tủy xương, máu ngoại vi, gan, phổi, lá lách và hạch bạch huyết. Tế bào NK chiếm khoảng 10% tổng số tế bào lympho trong máu ngoại vi ở người.

Các tế bào NK có khả năng nhận diện sự vắng mặt/bất thường của phức hệ tổ chức chính MHC lớp I trên bề mặt tế bào. Vì vậy, chúng có thể phân biệt được tế bào bình thường với tế bào bất thường (tế bào bị nhiễm virus hay tế bào ung thư) trong cơ thể. Tế bào NK có vai trò quan trọng trong việc phát hiện và tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus và tế bào ung thư mà không cần phải tiếp xúc trước. Ngoài ra, tế bào NK còn tiết ra các cytokine như IFN-γ và TNF-α giúp hoạt hóa những tế bào miễn dịch khác (đại thực bào và tế bào đuôi gai) tăng cường khả năng đáp ứng miễn dịch.

Hoạt tính của các tế bào NK phụ thuộc rất nhiều vào sự cân bằng giữa các tín hiệu ức chế và tín hiệu hoạt hóa thông qua một loạt các thụ thể khác trên bề mặt tế bào. Các thụ thể trên bề mặt tế bào NK tham gia điều hoạt hoạt động được chia làm 2 loại: (1) thụ thể hoạt hóa như NKG2D, NKp30, NKp44, NKp46...; (2) thụ thể ức chế như PD1, CD94-NKG2A, KIR2DL1, KIR2DL2...

Cơ chế điều hòa hoạt động của các tế bào NK thông qua các thụ thể hoạt hóa và ức chế là rất phức tạp. Bình thường, các thụ thể ức chế của tế bào NK liên kết với các phân tử MHC lớp I biểu hiện trên hầu hết các tế bào của cơ thể, làm bất hoạt và ngăn cản các tế bào NK thực hiện chức năng “giết” của mình.

Sau khi nhận diện tế bào đích (tế bào nhiễm virus, tế bào ung thư), tế bào NK nhanh chóng được hoạt hóa để tiết các perforin và granzyme tiêu diệt tế bào này. Đầu tiên, perforin hình thành phức hệ xuyên màng, rồi truyền granzyme qua phức hệ này vào tế bào để kích hoạt hàng loạt các chuỗi phản ứng tại tế bào chất, ti thể và nhân tế bào, cảm ứng sự chết tế bào theo lập trình. Quá trình gây chết tế bào này còn được gọi là “chu trình chết theo lập trình”, đây là cơ chế chính để tiêu diệt tế bào đích của tế bào NK.

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được vài trò của tế bào NK trong việc ngăn chặn, tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus và tế bào ung thư giúp cơ thể tránh được mầm bệnh. Ngày nay, việc sử dụng tế bào NK trong liệu pháp miễn dịch tự thân ngày càng trở nên phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới như Nhật Bản, Mỹ, Hàn Quốc...

Liệu pháp tăng cường miễn dịch tự thân sử dụng tế bào NK đã được áp dụng thành công lần đầu tiên ở Nhật Bản.

Tài liệu tham khảo

1. Fang F., W. Xiao and Z. Tian (2017), "NK cell-based immunotherapy for cancer", Journal, 31.
2. Morvan M. G. and L. L. Lanier (2016), "NK cells and cancer: you can teach innate cells new tricks", Nature Reviews Cancer, 16, pp. 7.
3. Rezvani K., R. Rouce, E. Liu and E. Shpall (2017), "Engineering natural killer cells for cancer immunotherapy", Molecular Therapy, 25, pp. 1769-1781.
4. Yamauchi T. and T. Moroishi (2019), "Hippo Pathway in Mammalian Adaptive Immune System", Cells, 8, pp. 398.