ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน ชีวการแพทย์นักวิจัยสำรวจประโยชน์ของเซลล์นักฆ่าตามธรรมชาติ (NK) ในโรคติดเชื้อไวรัสโคโรนา 2019 (COVID-19)

พื้นหลัง

การศึกษาได้รายงานความสัมพันธ์ของการนับเซลล์ NK ที่เพิ่มขึ้นกับปริมาณไวรัสที่ลดลง ระยะเวลาที่ลดลงของการไหลออกของกรดไรโบนิวคลีอิก (RNA) ในกลุ่มอาการทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง coronavirus 2 (SARS-CoV-2) การตอบสนองทางร่างกายที่แข็งแรงขึ้น และการรอดชีวิตโดยรวมของ SARS-CoV ที่ดีขึ้น -2 ผู้ป่วยที่เป็นบวก การกวาดล้าง SARS-CoV-2 และความก้าวหน้าของ COVID-19 มีความสัมพันธ์อย่างมากกับการนับเซลล์ NK และความผิดปกติของพวกมันช่วยเพิ่มความอ่อนแอและความรุนแรงของการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ดังนั้น ยารักษาโรคซาร์ส-CoV-2 ที่ใช้ NK-cell-based จึงสามารถช่วยให้ COVID-19 ดีขึ้นได้

ในการศึกษาครั้งนี้ นักวิจัยได้อธิบายการทำงานของเซลล์ NK ในการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกันโรคโควิด-19

เซลล์ NK และกลไกการออกฤทธิ์

เซลล์ NK เป็นเซลล์ลิมโฟไซต์ของระบบภูมิคุ้มกันโดยกำเนิด ซึ่งควบคุมการตอบสนองของภูมิคุ้มกันแบบปรับตัวด้วย จากการมีอยู่หรือไม่มีของโปรตีนคลาส I (MHC-I) ที่ซับซ้อนของ histocompatibility ที่สำคัญ เซลล์เจ้าบ้านจะถูกระบุว่าเป็น ‘ตัวเอง’ หรือ ‘ไม่ใช่ตัวเอง’ ตามลำดับ เซลล์ NK ทำหน้าที่ต่อต้านเซลล์ที่ ‘ไม่ใช่ตัวเอง’

ตัวรับการยับยั้งจำเพาะของ MHC-I เช่น คลัสเตอร์เลคตินของการสร้างความแตกต่าง 94 (CD94)–NKG2A เฮเทอโรไดเมอร์และรีเซพเตอร์คล้ายอิมมูโนโกลบุลินเซลล์นักฆ่า (KIR) มีอยู่ในเซลล์ NK ซึ่งระบุเซลล์ ‘ตัวเอง’ (แสดง MHC-I ) และด้วยเหตุนี้จึงป้องกันการกระตุ้นเซลล์ NK ในทางกลับกัน ตัวรับที่กระตุ้นการก่อโรค เช่น NKp30, NKp46 และ NKG2D จะกระตุ้นเซลล์ NK ผลลัพธ์การทำงานของเซลล์ NK ถูกกำหนดโดยการรวมสัญญาณกระตุ้นและยับยั้งที่ควบคุมการทำงานของเซลล์ NK

เซลล์ NK ทำลายเซลล์เป้าหมายด้วยกลไกหลายอย่าง เช่น (i) การแยกเซลล์เป้าหมายโดยตรงโดยแกรนไซม์และเพอร์ฟอร์รินหรือตัวรับความตายที่ทำลายเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์ (ii) การกำจัดเซลล์เป้าหมายโดยอ้อมโดยการผลิตไซโตไคน์ เช่น เนื้องอก ปัจจัยเนื้อร้าย-α (TNF-α), interferon-γ (IFN-γ); (iii) การแสดงออกของ CD16 ที่ช่วยให้สามารถตรวจจับเซลล์เป้าหมายที่เคลือบแอนติบอดีได้ [antibody-dependent cell cytotoxicity (ADCC)] และการผลิตไซโตไคน์ เช่น อินเตอร์ลิวกินส์ (IL-2, 12, 15, 18) และ IFN ชนิด I และ (iv) โดยการครอสทอล์คของภูมิคุ้มกันกับโมโนไซต์ที่กระตุ้นการคัดหลั่งของ IFN-γ โดยวิธีนี้เพิ่มความเป็นพิษต่อเซลล์ นอกจาก CD16 แล้ว เซลล์ NK ยังมีเครื่องหมายบนผิวเซลล์อีกตัวหนึ่งคือ CD56 ซีดี56^สลัว และ CD56^{สว่าง} เกี่ยวข้องกับ ADCC และการผลิตไซโตไคน์ตามลำดับ

เซลล์ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 ควบคุมการแสดงออกของ MHC-I ซึ่งลดการยับยั้งเซลล์ NK เซลล์เหล่านี้ยังแสดงออกลิแกนด์จำเพาะที่กำหนดเป้าหมายโดยตรงโดยตัวรับของการกระตุ้นเซลล์ NK เช่น NKp30 และ NKG2D ซึ่งจดจำ cytomegalovirus (CMV) และ NKp46 ซึ่งรู้จักไวรัสไข้หวัดใหญ่ เซลล์ NK มีส่วนเกี่ยวข้องในการติดเชื้อเริม, ไข้หวัดใหญ่ A, ไวรัสโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ (HIV) และการติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีและซี

ดังนั้น เซลล์ NK จึงเป็นเซลล์เอฟเฟกเตอร์ต้าน SARS-CoV-2 ที่สำคัญเมื่อระบบภูมิคุ้มกันที่ได้รับนั้นกำลังพัฒนาการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน ในขณะที่เซลล์ที่ติดเชื้อ SARS-CoV-2 กำลังพัฒนากลไกการหลบหนีของภูมิคุ้มกันเพื่อหลีกเลี่ยงการตอบสนองของ T lymphocyte อย่างไรก็ตาม ข้อสังเกต การทำงานของเซลล์ NK ยังทำให้เซลล์ปกติเสียหายได้ ดังนั้น ดาบสองคมอิมมูโนเจนิกจึงต้องใช้ด้วยความระมัดระวัง

NK เซลล์ใน COVID-19

ใน COVID-19 เซลล์ NK นับ (โดยเฉพาะ CD56^{สว่าง} เซลล์ NK) ลดลงอย่างมากและมีความสัมพันธ์แบบผกผันกับความรุนแรงของ COVID-19 อย่างไรก็ตาม การนับจำนวนจะกลับคืนสู่สภาพเดิมหลังการรักษาจากการติดเชื้อไวรัสโควิด-19

มีการลดลงในตัวรับที่กระตุ้นเซลล์ NK ซึ่งรวมถึงเลคตินที่เหมือนกรดซิลิก 7 (Sigec-7), NKG2D, โมเลกุลเสริม DNAX-1 (DNAM-1), NKp46 และ CD16 และการเพิ่มขึ้นใน SARS-CoV-2 spike (S) ที่อาศัยโปรตีนเป็นสื่อกลาง NKG2A, Tim-3, CD39, ปัจจัยการเจริญเติบโตของเนื้องอก-เบต้า (TGF-β) และการแสดงออกของ CD244 การแสดงออกของ DNAM-1 ในเซลล์ NK เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการขจัด SARS-CoV-2 และการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากการติดเชื้อ CD16 มีความสำคัญต่อการผลิตไซโตไคน์ การเจริญเต็มที่ของเซลล์ NK และการป้องกันการตายของเซลล์

นอกจากนี้ เซลล์ NK ยังแสดงการแสดงออกที่เพิ่มขึ้นของ Ki-67, CD98, CD103 และ CXCR6 (CXC คีโมไคน์รีเซพเตอร์ 6), ปัจจัยการถอดรหัสไอโอลอส, แคสเปส-3 และ CD95 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของเม็ดเลือด วัฏจักรของเซลล์และเมแทบอลิซึม อะพอพโทซิส และถิ่นที่อยู่ของเนื้อเยื่อ ในทางกลับกัน ระดับการแสดงออกของ CD49d (เครื่องหมายของการแตกตัวของเซลล์ NK และกลับบ้าน) จะลดลง

จำนวนเซลล์ NK ที่ผลิต CD107a (เครื่องหมายการเสื่อมสภาพ) ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกันใน COVID-19 โดยเพิ่มระดับ C-reactive protein (CRP) และ chemokine MIP-1β (macrophage inflammatory protein-β) พร้อมกันและลดการต่อต้าน ไซโตไคน์อักเสบ (IL-2, IFN-γ และ TNF-α) สะท้อนการอักเสบทั่วร่างกายอย่างแพร่หลายในการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ส่งผลให้เซลล์ NK เคลื่อนตัวและเคลื่อนตัวไปยังตำแหน่งต่าง ๆ ของปอด โดยมีการลดระดับการหมุนเวียนของเลือดรอบข้างในเวลาต่อมา

บทสรุป

ผลการศึกษาพบว่าเซลล์ NK ถูกกระตุ้นอย่างแข็งแกร่งและหมดฤทธิ์ในการติดเชื้อ SARS-CoV-2 จำนวนเซลล์ NK ที่สว่างสดใสของ แกรนไซม์ B และเพอร์ฟอริน เซลล์ NK ที่ปรับเปลี่ยนได้ขยาย และสารตั้งต้นการอักเสบที่มีต้นกำเนิดจากไขกระดูกในกระแสเลือดจะเพิ่มขึ้นในภาวะโควิด-19 ที่รุนแรง ดังนั้น เซลล์ NK จึงมีความสำคัญในการตอบสนองของภูมิคุ้มกันโดยธรรมชาติในฐานะผู้ตอบสนองต่อการติดเชื้อไวรัสในแนวหน้า การบำบัดด้วยเซลล์ NK อาจเป็นส่วนเสริมที่มีคุณค่าในการบรรเทา COVID-19 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อให้ยาในระยะเริ่มต้นของ COVID-19