摘要自然杀伤细胞(NK细胞)可表达两类功能相悖的识别受体，即活化受体(KAR)和抑制受体(KIR)。KIR能识别自身细胞上的MHCⅠ类分子与自身或外来肽形成的复合物，所产生的抑制信号可阻断KAR的活化，以此抑制NK细胞的细胞毒作用。如果靶细胞失去KIR所识别的配体，NK细胞即可通过KAR对靶细胞进行攻击。本文将介绍此类受体的结构及其识别与信号转导机制的研究进展。

学科分类号R392.12

Research Progress in Natural Killer Cell Receptors

YING Hong-Yu,SHEN Xiang,DING Ren-Rui

(College of Life Science,Zhejiang University,Hangzhou 310012)

AbstractNatural killer cell expresses two kinds of recognition receptors with contrary functions:killer cell activatory receptors(KAR) and killer cell inhibitory receptors(KIR).KIR can interact with MHC I type molecular-self/nonself peptide complex expressed on self cell surface,and produce inhibitory signals which can prevent the activation of KAR,thereby preventing the cytotoxicity of NK cells.NK cell will triggereffector functions(cytolysis) by KAR,if target cell loses appropriate ligands recognized by KIR.In this article we will review the research progress in the structure of these receptors,their recognition and signal transduction mechanisms.

Key wordsNatural killer cell(NK)；KAR；KIR

自然杀伤细胞(NK细胞)既能识别缺乏或突变MHCⅠ类分子的靶细胞而活化，又可识别MHCⅠ类分子，并抑制其反应，从而使NK细胞的活性受到严格的控制。目前认为，这种控制机制是通过NK克隆细胞表面的识别受体来实现的。近年来，对此领域的研究已取得很大进展^［1］，这将为进一步揭示NK细胞的生物学本质提供重要的依据。现将NK细胞受体的识别功能及其信号转导机制的一些新进展作一简要综述。

一、NK细胞受体的种类

根据NK细胞受体（NK cell receptor,NKR）分子的结构可区分为C型凝集素超家族（C-type lectin superfamily,Cl-SF）和免疫球蛋白超家族（immunoglobulin superfamily,Ig-SF）两大类^［2］。Cl-SF NKR成员已鉴定的有NKR-P1、LY49、NKG2、CD94和CD69等；各分子又自成家族，如NKR-P1、LY-49和NKG2各有3、9及3个成员。Cl-SF分子属Ⅱ型膜蛋白，可分为胞质内N末端区，跨膜区、胞外的颈区和C末端的糖类识别域（carbohydrate-recognition domain,CRD）,这类受体均由二硫键联接形成二聚体，除CD94与NKG2可形成异质二聚体外，其余均为同质性。Ig-SF NKR是一类结构与功能具有一定异质性的分子，至今克隆了32个全长cDNA，已测定一级结构的分子有20余个。其主要成员有NKAT（p58）、p70和p50，除p140家族是二硫键共价联接的同质二聚体（p70/p70）外，其余均为单体。Ig-SF属于Ⅰ类跨膜蛋白，其胞外区（N端）由Ig区和连接区组成，Ig区含有2或3个类Ig结构域，分别称2D和3D；跨膜区含有35个aa；胞质区则随各不同家族成员而有长(L)短(S)之分，如p58含84／76个aa为2DL，p70和p140各含84和95个aa为3DL；而p50的胞质区仅含39个aa属3DS。NKR根据其功能的不同可分杀伤性细胞活化受体（KAR）和杀伤性细胞抑制受体（KIR）二类，KAR的胞质区具有免疫受体酪氨酸活化基序（immunoreceptor tyrosine-based activatory motif,ITAM）,其模式为Y_X(2)L_X(6～8)Y_X(2)L保守序列，KIR具有免疫受体酪氨酸抑制基序（immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif,ITIM）,其模式为V/I/LxYxxL/V保守序列。这两种基序均可被PTK磷酸化，并由此启动信号转导分子的活化并产生级联反应，最终发挥NK细胞活化或抑制的功能。

二、NK细胞受体的配体识别

（一）Cl-SF的配体识别(1)有关NKR-P1的配体^［3］：现仅知大鼠NKR-P1的CRD能以Ca²⁺依赖的方式结合糖类，如GalNAc、GlcNAc及衍生于肝素的高度硫酸化寡糖；生理性配体为靶细胞上的神经节苷脂和蛋白多糖中的寡糖。（2）Ly49的配体有两类：即MHCⅠ类分子和糖类。现已发现Ly49A可识别H-2D^d和H-2D^k，Ly-49C能识别H-2D^d、H-2K^d、H-2k^b、H-2^k及H-2^s，Ly-49D和Ly-49G2的配体分别为H-2D^k和H-2D^d、H-2L^d［4］。这种识别主要是CRD及其部分颈区与MHCⅠ类分子的α1和α2结构域之间的相互作用。（3）CD94仅出现于人类，它的配体是靶细胞上的HLA-A、-B、-C产物。CD94^＋ NK细胞克隆可分为A、B、C 3组，当用CD94McAb刺激表达CD94的NK细胞时，发现CD94-A组克隆细胞为活化性，B组克隆为抑制性，而C组活性无明显影响。因此，CD94在配体识别和信号转导方面表现出功能异质性。（4）NKG2家族有5个成员，在此家族中既有活化受体（如NKG2-C）也有抑制受体（如NKG2-A），这可能与胞质区的不同结构有关。最近发现CD94与NKG2是以共价结合成异质二聚体而表达于NK细胞表面^［5］，这为解释CD94功能的异质性提供了结构基础^［6］，即CD94识别配体后所转导的不同信号是由NKG2家族中结构与功能不同的分子所介导的。

（二)Ig-SF的配体识别有关Ig-SF NKR的配体识别^［7］，为人们所确认的有：p58和p50家族可识别HLA-C等位基因产物，其特异性与HLA-C分子中α1区的77位和80位aa有关，即识别Cw2、4、5、6的S⁷⁷／N⁸⁰的称为NK1特异性，识别Cw1、3、7、8的N⁷⁷／K⁸⁰的为NK2特异性。p70家族的NKR识别HLA-Bw4 77～83顺序中的I⁸⁰，称NK3特异性，对含T⁸⁰顺序的识别为NK4特异性。p140能识别HLA-A3及A11等位基因产物，则属NK5特异性。值得注意的是，非典型（或Ib）的MHCⅠ类分子HLA-G也可为p58和p70的NK1和NK2特异性所识别，使NK产生抗性反应。

新近在研究NK细胞抑制性受体的识别机制中发现，MHC分子的正确组装表达及构象的形成有重要意义，它包括HLAⅠ类分子、β2微球蛋白以及与之相结合的自身肽（HSP或MHC先导肽）。如把HLA-C分子中构成多肽结合部位以及与多肽接触的氨基酸残基加以置换，即可改变抑制性受体的功能而失去抑制效应^［8］。Braud等^［9］构建了一个由重组HLA-E、β2微球蛋白以及MHC先导肽相结合的三聚体分子，这种HLA-E三聚体可与NK细胞相结合，将此三聚体转染给不表达MHC-I类分子的721.211细胞系后，转染细胞即可被Cl-SF的CD94／NKG2-A、-B和-C受体所识别并产生抑制效应。由此不仅证实非典型的HLA-E产物与HLA-G一样可被NK细胞所识别，而且与HLA-E相结合的自身肽（MHC先导肽）在识别中起重要作用^［10］。实验还进一步证实HLA-E所结合的为九肽，它来源于HLA-A2的信号序列。其结合过程依赖于内质网（ER）中转运蛋白（transporter associated with antigen processing,TAP）的转运^［11］。应用TAP2缺陷型的小鼠细胞系RMA-S转染人的HLA-B等位基因B^*2705和β2M，由于该细胞系缺乏TAP2而不能表达B^*2705分子，致使该细胞仍被人的NK细胞所杀伤。如人工合成正常人MHCⅠ类分子信号肽片段相一致的9肽（FRYNGLIHR）,并使之结合在RMA-S细胞的B^*2705分子上，这样就会出现NK细胞的抑制作用。此外，如将上述人工肽中的His用一带电荷的氨基酸取代，即可消除其抑制效应。所有这些实验提示NK细胞的KIR胞外区识别与MHC-Ⅰ类分子相结合的自身肽也具有特异性^［12］。最近，Su等发现NK细胞的KIR在识别8肽与MHCⅠ类分子相结合的配体中，可使抗性靶细胞成为NK的敏感靶细胞。这不仅说明靶分子结构对KIR的识别具有重要意义，而且还涉及信号与功能的转换，对此已成为研究NKR的一个活跃领域^［13］。

三、NK细胞受体胞质区的结构功能与其信号转导

（1）Cl-SF中NKR-PI成员的功能为异质性，如大鼠NKR-P1和小鼠NKR-P1C是KAR，可触发NK诱生IFNγ、脱颗粒和释放细胞因子，但人的NKR-P1则是KIR。现已发现NKR-P1分子的胞质区可有三种特征性的基序（motif），第1种基序N端含Y残基，它可有两种形式，如属ITAM的YxxL基序它符合PLC-γ结合要求，为KAR；另一种含V／I／LxYxxL／V基序，属ITIM，其作用在于募集蛋白酪氨酸磷酸酶SHP-1，阻断酪氨酸磷酸化下游信号的转导，因而可抑制NK细胞功能的发挥。据此，NKR-P1家族成员中的NKR-P1B因其胞质区含有ITIM而属于KIR，而NKR-P1A和NKR-P1C因其缺乏严格的ITIM，所以是KAR。第2个基序为富含P残基的基序，它可能是与信号转导分子的SH3结合的顺序。第3个基序以CxCp顺序为特征，可与src家族PTK p56lckN端2个C残基共价结合。

Ly-49家族既有KAR，也有KIR^［14］。属KIR的为LY-49A、C和G2，分析这三个成员的胞质区，均发现ITIM；然而对功能特征不明的小鼠Ly-49B、E、F、G1、G3及大鼠Ly-49B也发现其胞质区含有ITIM。值得注意的是，属KAR的小鼠Ly-49D和功能未知的Ly49H以及大鼠Ly-49.12、29均未发现ITIM，这就提示缺乏ITIM的Ly-49家族成员可能具有激活作用。

对NKG2家族的功能研究表明，在NKG2成员中既有KAR，如NKG2-C，不仅可激活NK细胞，而且可动员Ca^2＋；也有KIR，如NKG2-A、B可抑制NK细胞活性