NK ZelleLGL (grosser granulärer Lymphozyt)

3 Aktivitäten:K (Killer) - ADCC (Ab-dependent cellular cytotoxicity)NKLAK - Lymphokin-aktivierter Killer

Spontanes Killing von Tumor- und virusinfizierten ZellenHybridresistenz

FcIII Rezeptor / CD16: K AktivitätNK Rezeptoren: NK (und LAK Aktivität)

Marker:CD56+ (90%)CD3-TZR-NKp46

HSZ

Lymphoide VZ

T + NK VZ B VZ

B Lymphozyt

T Lymphozyt(Thymus)

NK Zelle

Funktionen:

Virusabwehr in früher InfektionsphaseTumor-Killing„Hybridresistenz“, Problem Knochenmarktransplantationen

-IFN ProduktionAktivierung und Killing reguliert durch NK RezeptorenADCC

Funktion in Interphase natürliches / spezifisches Immunsystem

Hybridresistenz

A Maus B Maus

AB

Bone Marrow Transplantationx x

Killing von No-Self ?

Missing-self hypothesis: MHC class IKIRs: Ig-likeNKG2A/CD94: lectin-like

Ig-domain

lectin-domain

NKG2ACD94

KIR2D KIR3D KIR3Ddimer

HLA-C HLA-B HLA-E

ITIM

Ligands on normal cell

NK orNK/Tc

Activating NK receptorsKIR-S: Ig-likeNCRs: Ig-likeNKG2C/CD94: lectin-like

Ig-domain

lectin-domain

NKG2CCD94/

KIR2S KIR3S

HLA-C? HLA-B? HLA-E

ITAM

Ligands onvirus-infected ortumor cell

NKG2ECD94/

HLA-E

NKG2D

MICA/B

DAP12 DAP12DAP12 DAP12 DAP10

NK orNK/T

Adapted from: C. Bottino et al. / Molecular Immunology 41 (2004) 569–575

Human HLA class I-specific receptors:

NK killing capacity and activation

- Killing mechanisms: Perforin/Granzymes, FasL, cytokines

- CD56dim and CD56bright NKs differ in trafficking and killing capacity

- 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 cells can be activated via IL-2 proliferate and show increased killing

capacity

Adapted from: T L Whiteside and R B Herberma, Clinical and Diagnostic Laborytory Immunology, 1994 Vol.1 No2

K-562 Fresh K-562 Fresh Tumor Tumor

+ - +++ +/++

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www.healthrecipes J.T. Thornthwaite ,1972

NK LAK

IL-2

Introduction: NK cell killing mechanisms

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Adapted from: M Uhrberg, Leukemia (2005) Vol.19

1) Killing via Perforin channels

pathmicro.med.sc.edu/bowers/ctl-10c.jpg

2) Killing via Cytokines, Fas-L

Introduction: Determination of NK cell Activity

Target cell

Eu-labeled

NK

Eu-labeled

NK Coculture

Europium-Release-Killing-Assay

Adapted from: M Uhrberg, Leukemia (2005) Vol.19

Flow Cytometry: e.g. CD107a

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NKp46

CD

107a

FSC

SS

C

PB-NK PB-NK + K562

CD107a-Activity-Assay

Determination of the killing capacity of NK cells

Establishment of:

Europium-Killing-Assay

Killing of different tumor targets

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

5025126E : T ratio

% specific release

K562 Hela

Flow cytometry - FACS

FSC: forward scatter, size of cellsSSC: side scatter, granularity of cells

Video

NK cell activity in healthy persons

Donor B: 11 % NKp46 staining in Lymphocyte-Population

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Donor A: 5 % NKp46 staining in Lymphocyte-Population

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FSC FSC

SS

C

AP

CA

PC

PBMCs isolated from whole blood via Ficoll gradient centrifugation

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NKG2-A and -C expression on PB-NK

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NKG2C

NK

G2A

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FSC

SS

C

IL-1, TNF, LPS, AGE, oxLDL,

Stimulation

interleukins, adhesion molecules,

pro-coagulant, iNOS, COX, anti-apoptotic

Response

?specific and essential signals

leading to gene regulation?

hypoxiaVEGFAng2

Angiogenesis SproutingNeo-vessel formation

InflammationImmune cell transmigrationPro-coagulation

Menu FB

NFB Signalweg

IB wird anSer/Thr phosphoryliert,ubiquitinyliert undim Proteasom proteolytisch abgebaut

TRADD (TNFR associated death domain)

TRAF (TNFR associated factor)

IKKK (IB-Kinase-Kinase)IKK (IB-Kinase)(beide Ser/Thr Kinasen)

IB (Inhibitor von NFB)NFB (nuclear factor B 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-B by rAdVs expressing dnIKK2 inhibits Inflammatory EC functions

Wrighton et al., JEM (1996)Oitzinger et al., Blood (2001)

Expression ofcell adhesionmolecules:

Inhibition of monocyte adhesion: