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NK Zelle
LGL (grosser granulärer Lymphozyt)
3 Aktivitäten:
K (Killer) - ADCC (Ab-dependent cellular cytotoxicity)
NK
LAK - Lymphokin-aktivierter Killer
Spontanes Killing von Tumor- und virusinfizierten Zellen
Hybridresistenz
FcgIII Rezeptor / CD16: K Aktivität
NK Rezeptoren: NK (und LAK Aktivität)
Marker:
CD56+ (90%)
CD3TZRNKp46
HSZ
Lymphoide VZ
T + NK VZ
B VZ
B Lymphozyt
NK Zelle
T Lymphozyt
(Thymus)
Funktionen:
Virusabwehr in früher Infektionsphase
Tumor-Killing
„Hybridresistenz“, Problem Knochenmarktransplantationen
g-IFN Produktion
Aktivierung und Killing reguliert durch NK Rezeptoren
ADCC
Funktion in Interphase natürliches / spezifisches Immunsystem
Hybridresistenz
A Maus
x
B Maus
x
Bone Marrow Transplantation
AB
Killing von No-Self ?
Missing-self hypothesis: MHC class I
KIRs: Ig-like
NKG2A/CD94: lectin-like
HLA-C
HLA-B
HLA-E
Ligands
on normal cell
NK or
NK/Tc
CD94
KIR2D KIR3D KIR3D
dimer
NKG2A
Ig-domain
lectin-domain
ITIM
Activating NK receptors
KIR-S: Ig-like
NCRs: Ig-like
NKG2C/CD94: lectin-like
HLA-C?
HLA-B?
HLA-E
HLA-E
MICA/B
Ligands on
virus-infected or
tumor cell
NK or
NK/T
DAP12
KIR2S
DAP12
KIR3S
DAP12
CD94/
NKG2C
DAP12
CD94/
NKG2E
DAP10
NKG2D
Ig-domain
lectin-domain
ITAM
Human HLA class I-specific receptors:
Adapted from: C. Bottino et al. / Molecular Immunology 41 (2004) 569–575
NK killing capacity and activation
- Killing mechanisms: Perforin/Granzymes, FasL, cytokines
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- CD56dim and CD56bright NKs differ in trafficking and killing
capacity
www.healthrecipes
•
•
•
J.T. Thornthwaite ,1972
Different cell lines as targets in in vitro systems:
High sensitivity:
e.g. K-562 (myeloerythroid cell line)
Moderate sensitivity: e.g. MOLT-4 (T-cell line)
Low sensitivity:
e.g. GAC-2 (gastric cancer cell line)
•
NK
LAK
- NK cells can be activated via IL-2
proliferate and show increased killing capacity
IL-2
K-562
+
Fresh
Tumor
-
K-562
+++
Fresh
Tumor
+/++
Adapted from: T L Whiteside and R B Herberma,
Clinical and Diagnostic Laborytory Immunology, 1994 Vol.1 No2
Introduction:
NK cell killing mechanisms
1) Killing via Perforin channels
2) Killing via Cytokines,
Fas-L
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Adapted from: M Uhrberg, Leukemia (2005) Vol.19
pathmicro.med.sc.edu/bowers/ctl-10c.jpg
Introduction: Determination of NK cell Activity
Flow Cytometry: e.g. CD107a
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Adapted from: M Uhrberg, Leukemia (2005) Vol.19
Europium-Release-Killing-Assay
NK
Target
cell
Eulabeled
NK
Coculture
Eulabeled
Determination of the killing capacity of NK cells
Establishment of:
Europium-Killing-Assay
CD107a-Activity-Assay
PB-NK
PB-NK + K562
K562
SSC
Killing of different tumor targets
Hela
100
80
70
60
FSC
50
40
30
20
10
0
6
12
25
E : T ratio
50
CD107a
% specific release
90
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NKp46
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Flow cytometry - FACS
FSC: forward scatter, size of cells
SSC: side scatter, granularity of cells
Video
SSC
NK cell activity in healthy
persons
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PBMCs isolated from whole blood
via Ficoll gradient centrifugation
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Donor A: 5 % NKp46
staining in Lymphocyte-Population
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FSC
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FSC
Donor B: 11 % NKp46
staining in Lymphocyte-Population
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FSC
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NKG2A
SSC
NKG2-A and -C expression on PB-NK
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NKG2C
Stimulation
IL-1, TNF, LPS,
AGE, oxLDL,
Response
interleukins, adhesion molecules,
pro-coagulant, iNOS, COX, anti-apoptotic
Inflammation
Immune cell transmigration
Pro-coagulation
Angiogenesis
Sprouting
Neo-vessel formation
hypoxia
VEGF
Ang2
?
specific and essential signals
leading to gene regulation
?
B
Menu
F
NFkB Signalweg
IkB wird an
Ser/Thr phosphoryliert,
ubiquitinyliert und
im Proteasom
proteolytisch abgebaut
TRADD (TNFR associated
TRAF
death domain)
(TNFR associated factor)
IKKK (IkB-Kinase-Kinase)
IKK (IkB-Kinase)
(beide Ser/Thr Kinasen)
IkB (Inhibitor von NFkB)
NFkB (nuclear factor kB Gene)
Figure 23-38 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Figure 19-19b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)
Blocking NF-kB by rAdVs expressing dnIKK2
inhibits Inflammatory EC functions
Expression of
cell adhesion
molecules:
Inhibition of
monocyte
adhesion:
Wrighton et al., JEM (1996)
Oitzinger et al., Blood (2001)