自然杀伤T细胞(NKT cell)是指既表达NK细胞表面标志CD56（小鼠为NK1.1）又表达T细胞表面标志TCRαβ-CD3复合体的淋巴细胞。NKT细胞在胸腺或胚胎分化发育，主要分布于骨髓、肝脏和胸腺，在脾脏、淋巴结和外周血中也有少量存在。
NKT细胞的发育
在胸腺内，NKT细胞的发育过程与T细胞极为相似，在CD4 CD8 双阳性(DP)选择阶段中，NKT细胞从T细胞发育的主流过程中分化出来。在经历胸腺皮质细胞上CD1d分子所提呈的糖脂抗原选择后，向着NKT系(CD4 NKT或CD4-CD8-NKT)发育。多数CD4 NKT细胞和CD4-CD8-NKT细胞的发育为CD1d依赖性，而CD8 NKT细胞则不依赖CD1d。
但仅有CD1d分子尚不足以完成NKT细胞的阳性选择，还需有内源性糖脂抗原的存在。TCR基因随机重排产生多种不同类型的TCRβ，在糖脂类抗原选择作用下，只有与TCRβ亲和力较高的CD1d-糖脂类抗原复合物才决定NKT细胞的进一步分化（图1）。
图1 小鼠I型NKT细胞的发育过程
NKT细胞的分型
根据NKT细胞表达的TCR类型及发育是否依赖CD1d分子，可将其分为三类[1]：
I型NKT细胞：或称iNKT(invariant NKT)细胞，具有恒定TCRα受体。小鼠iNKT细胞的TCRα为Vα14-Jα18，人iNKT细胞的TCRα为Vα24-Jα18。iNKT细胞能特异性识别α-GalCer，因此可以用CD1d/α-GalCer四聚体来标记iNKT细胞。
II型NKT细胞：Vα14(人Vα24)-Jα18-CD1d依赖性NKT细胞。缺乏恒定型TCR，可识别CD1d提呈的异于α-GalCer的配体。常存在于人体骨髓和肝脏部位，小鼠体内这型细胞不能被CD1d/α-GalCer四聚体识别，在MHCⅡ类分子缺陷小鼠体内可检测到CD4 Vα14-Jα18-CD1d依赖性NKT细胞存在。
Ⅲ型NKT细胞：CD1d非限制性或糖脂类抗原非反应性亚群，大部分为CD8阳性，除表达NK1.1之外，更倾向归入T淋巴细胞，故又称NKT样T细胞。
NKT细胞的生物学功能
NKT细胞可直接识别靶细胞表面由非多态性MHC分子CD1提呈的磷脂和糖脂类抗原，并迅速活化产生应答；也可被IL-2和IFN-γ等细胞因子激活迅速产生应答。活化NKT细胞可通过分泌穿孔素、颗粒酶或Fas／FasL途径杀伤某些肿瘤和病原体感染的靶细胞；也可通过分泌IL-4或IFN-γ，分别诱导初始T细胞向Th2或Th1细胞分化，参与体液免疫或细胞免疫应答，增强机体抗感染和抗肿瘤作用。
NKT细胞的受体和配体
除了半可变αβ-TCR，NKT细胞还包括NK1.1受体，超过80%这部分受体在小鼠为Vα14-Jα18/Vβ8、Vβ7、Vβ2，在人类为Vα24-Jα18/Vβ11，较为少见的是Vα3.2-Jα9Vβ8、Vα8/Vβ8和其他TCR受体。
第一个被鉴定对NKT细胞有结合及刺激作用的外源性配体是α-半乳糖神经酰胺(α-GalCer)——海洋中海绵体内萃取的生物活性物。研究表明，该药物对肿瘤肝转移有明显的抑制作用，且不通过MHC-I或II类分子活化树突状细胞，而是通过Vα14NKT细胞发挥作用。另外一些糖脂分子也被证实具有NKT细胞激活能力，如神经节苷脂GD3、糖磷脂酰肌醇、磷酸乙醇胺等。
单细胞转录组学在NKT细胞研究中的应用
近年来，单细胞RNA测序技术已逐渐成为剖析细胞异质性、分离细胞类型和状态必不可少的工具。最近，就有研究利用单细胞RNA测序发现了人外周血中功能不同的NKT细胞亚群[2]。
通过对人外周血NKT细胞的单细胞RNA测序（scRNA-seq），分别从两个NKT细胞组中鉴定出四个和五个细胞簇，发现了多个先前未被识别的具有潜在功能特异性的NKT亚型，包括具有调节性T细胞特性的NKT细胞簇。该研究提供了人类NKT亚群更全面的分子特征，这将有利于推动靶向特定NKT亚群的免疫治疗。(图2-3)
图2 单细胞测序实验流程图
图3 两个NKT细胞组的亚群分群情况
单细胞转录组测序还能提供前所未有分辨率的细胞分化发育和谱系追踪图谱。在2020年8月Nature Communications发表的题为“Single-cell RNA sequencing identifies shared differentiation paths of mouse thymic innate T cells”[3]文献中，研究人员就利用单细胞RNA测序技术确定了iNKT细胞、粘膜相关的不变T (MAIT)细胞和γδ T细胞通过共享的、分支分化而不是线性或TCR介导的指令来发育成熟，表明了固有T细胞在胸腺的分化过程具有共有效应子。(图4)
图4 固有T细胞和iNKT细胞的细胞分群情况
随着对NKT细胞的研究深入，NKT细胞在维持机体免疫系统稳定、抵抗外界感染以及抗肿瘤免疫反应中的作用被越来越多的发现。应用单细胞转录组学测序技术，将有助于我们进一步了解NKT细胞及其亚群的分子和功能特征，深入理解其在相关疾病的作用机制，以探索出针对其靶向治疗的策略。
参考文献
[1] Godfrey DI, MacDonald HR, Kronenberg M, Smyth MJ, Van Kaer L. NKT cells: what's in a name? Nat Rev Immunol. 2004 Mar;4(3):231-7
[2] Zhou L, Adrianto I, Wang J, Wu X, Datta I, Mi QS. Single-Cell RNA-Seq Analysis Uncovers Distinct Functional Human NKT Cell Sub-Populations in Peripheral Blood. Front Cell Dev Biol. 2020 May 26; 8: 384
[3] Lee M, Lee E, Han SK, Choi YH, Kwon DI, Choi H, Lee K, Park ES, Rha MS, Joo DJ, Shin EC, Kim S, Kim JK, Lee YJ. Single-cell RNA sequencing identifies shared differentiation paths of mouse thymic innate T cells. Nat Commun. 2020 Aug 31;11(1):4367
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