介紹

自然殺傷(NK)細(xì)胞是先天免疫系統(tǒng)中的一種細(xì)胞毒性效應(yīng)細(xì)胞，利用一系列預(yù)先確定的種系編碼受體來感知病原體和轉(zhuǎn)化細(xì)胞，包括腫瘤細(xì)胞。與細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞不同，NK細(xì)胞不需要腫瘤抗原特異性激活，   而是在腫瘤細(xì)胞表面尋找“缺失的自我”受體，如MHC I類分子。NK細(xì)胞的溶細(xì)胞活性是由細(xì)胞表面受體傳遞激活或抑制信號(hào)的相對(duì)平衡調(diào)節(jié)的。在正常生理?xiàng)l件下，健康細(xì)胞表面的MHC I類分子與NK細(xì)胞上的抑制受體相互作用，而與此同時(shí)，與NK細(xì)胞上的激活受體相互作用的激活配體較少（圖1）。然而，抑制信   號(hào)超過激活信號(hào)，導(dǎo)致自我耐受(Long，2013)。腫瘤細(xì)胞傾向于下調(diào)MHC I類分子以逃避T細(xì)胞介導(dǎo)的殺傷，從而變得容易發(fā)生NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(Garrido，2016)。自然殺傷細(xì)胞的傳統(tǒng)特征是存在CD56細(xì)胞表面標(biāo)記物，而缺乏CD3。此外，CD16對(duì)NK細(xì)胞的功能也很重要，因?yàn)?/span>CD16能誘導(dǎo)細(xì)胞因子的表達(dá)和細(xì)胞毒效應(yīng)物的活性。

NK細(xì)胞向?qū)嶓w瘤的浸潤(rùn)在許多癌癥適應(yīng)癥中與更好的預(yù)后相關(guān)，包括非小細(xì)胞肺癌、結(jié)直腸癌和宮頸癌(Burke，2010)。這些腫瘤組織的細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的組成被認(rèn)為在NK細(xì)胞的細(xì)胞毒和浸潤(rùn)功能中起著至關(guān)重要的作用，這些功能在體外模型研究中往往具有挑戰(zhàn)性。

研究了幾種三維腫瘤模型， 包括球體、懸吊液滴和微流控芯片模型，用于NK細(xì)胞毒性試驗(yàn)。例如， Giannattasio(2015)報(bào)道了一個(gè)子宮頸癌的球體模型來研究離體NK細(xì)胞殺傷效率。他（2014）使用旋轉(zhuǎn)細(xì)胞   培養(yǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量均勻的球體用于NK細(xì)胞殺傷試驗(yàn)。雖然這些模型模擬了體內(nèi)環(huán)境的某些方面和一定程度的穿透，但它們中的許多沒有考慮ECM在腫瘤生物學(xué)中的關(guān)鍵作用。

3D生物打印是一項(xiàng)新興技術(shù)，它使研究人員能夠自動(dòng)化地制造腫瘤結(jié)構(gòu)，以篩選抗癌藥物或免疫刺激劑。該技術(shù)分配一種細(xì)胞負(fù)載的ECM材料，或生物墨水，與腫瘤細(xì)胞混合，隨后化學(xué)或熱固化，以提供印刷結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度。

在此，我們探索三維生物打印技術(shù)在NK細(xì)胞毒性分析中的潛力，以幫助評(píng)價(jià)離體NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性。用Ⅰ 型膠原3D生物印跡GFP標(biāo)記的人宮頸癌細(xì)胞SiHa和CaSki，并與人外周血源性NK細(xì)胞共培養(yǎng)。NK細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞毒性效應(yīng)用熒光成像進(jìn)行評(píng)估，顯示在NK細(xì)胞濃度增加的情況下，腫瘤殺傷程度更高。這里描述的方法是可擴(kuò)展的，與高含量成像兼容，并容易翻譯到其他腫瘤模型。