教育されたナチュラルキラー細胞は活性化受容体NKp46のダイナミックな動きと抑制性受容体Ly49Aの限局を示す

Sci. Signal. 13 Feb 2018:
Vol. 11, Issue 517, eaai9200
DOI: 10.1126/scisignal.aai9200

Elina Staaf^1,*, Per Niklas Hedde^2,*, Sunitha Bagawath Singh¹, Joachim Piguet³, Enrico Gratton², and Sofia Johansson^1,†

¹ Department of Microbiology, Tumor and Cell Biology, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.
² Laboratory for Fluorescence Dynamics, University of California, Irvine, Irvine, CA 92697-2715, USA.
³ Experimental Biomolecular Physics, Department of Applied Physics, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.

† Corresponding author. Email: sofia.e.johansson@ki.se

* These authors contributed equally to this work.

要約

教育されたナチュラルキラー（NK）細胞は、自己の主要組織適合複合体（MHC）クラスI分子に特異的な抑制性受容体を有し、そのような受容体をもたないNK細胞（低応答性NK細胞）よりも効率的にがん細胞を殺傷する。教育を介したこの機能的強化の背景にある機構は、これまでのところ十分に説明されていない。さらに、教育されたNK細胞の単一細胞レベルでの特徴的な表現型マーカーは不足している。われわれは、画像平均二乗変位（iMSD）法の改良版を開発し（iMSD carpet analysisと呼ぶ）、単一粒子追跡法と併用して、静止状態の教育されたマウスNK細胞と低応答性マウスNK細胞の比較により、活性化受容体NKp46および抑制性受容体Ly49Aのダイナミクスの特徴を明らかにした。NKp46およびLy49A分子のほとんどは、マイクロドメインに限局した。しかし、低応答性NK細胞と比較して教育されたNK細胞の表面では、個々のNKp46分子がこれらのドメインに存在する時間が短く、速やかに拡散した。一方、Ly49Aの動きは、教育されたNK細胞において低応答性NK細胞よりも制限された。アクチン細胞骨格の破壊または細胞へのコレステロール添加により、活性化シグナル伝達が妨げられたことから、細胞膜内での受容体の動きのダイナミクスが、NK細胞の適切な活性化にきわめて重要であることが示唆された。教育されたNK細胞におけるNKp46のより速くよりダイナミックな動きによって、標的細胞との相互作用へのより迅速な応答が促進されると考えられる。

Citation: E. Staaf, P. N. Hedde, S. Bagawath Singh, J. Piguet, E. Gratton, S. Johansson, Educated natural killer cells show dynamic movement of the activating receptor NKp46 and confinement of the inhibitory receptor Ly49A. Sci. Signal. 11, eaai9200 (2018).