介紹

自然殺傷(NK)細胞是先天免疫系統(tǒng)中的一種細胞毒性效應(yīng)細胞，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)化細胞，包括腫瘤細胞。與細胞毒性T淋巴細胞不同，NK細胞不需要腫瘤抗原特異性激活，   而是在腫瘤細胞表面尋找“缺失的自我”受體，如MHC I類分子。NK細胞的溶細胞活性是由細胞表面受體傳遞激活或抑制信號的相對平衡調(diào)節(jié)的。在正常生理條件下，健康細胞表面的MHC I類分子與NK細胞上的抑制受體相互作用，而與此同時，與NK細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   號超過激活信號，導(dǎo)致自我耐受(Long，2013)。腫瘤細胞傾向于下調(diào)MHC I類分子以逃避T細胞介導(dǎo)的殺傷，從而變得容易發(fā)生NK細胞介導(dǎo)的細胞毒性(Garrido，2016)。自然殺傷細胞的傳統(tǒng)特征是存在CD56細胞表面標記物，而缺乏CD3。此外，CD16對NK細胞的功能也很重要，因為CD16能誘導(dǎo)細胞因子的表達和細胞毒效應(yīng)物的活性。

NK細胞向?qū)嶓w瘤的浸潤在許多癌癥適應(yīng)癥中與更好的預(yù)后相關(guān)，包括非小細胞肺癌、結(jié)直腸癌和宮頸癌(Burke，2010)。這些腫瘤組織的細胞和細胞外基質(zhì)(ECM)的組成被認為在NK細胞的細胞毒和浸潤功能中起著至關(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細胞毒性試驗。例如， Giannattasio(2015)報道了一個子宮頸癌的球體模型來研究離體NK細胞殺傷效率。他（2014）使用旋轉(zhuǎn)細胞   培養(yǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生大量均勻的球體用于NK細胞殺傷試驗。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生物打印是一項新興技術(shù)，它使研究人員能夠自動化地制造腫瘤結(jié)構(gòu)，以篩選抗癌藥物或免疫刺激劑。該技術(shù)分配一種細胞負載的ECM材料，或生物墨水，與腫瘤細胞混合，隨后化學(xué)或熱固化，以提供印刷結(jié)構(gòu)的機械強度。

在此，我們探索三維生物打印技術(shù)在NK細胞毒性分析中的潛力，以幫助評價離體NK細胞的細胞毒性。用Ⅰ 型膠原3D生物印跡GFP標記的人宮頸癌細胞SiHa和CaSki，并與人外周血源性NK細胞共培養(yǎng)。NK細胞對腫瘤細胞的細胞毒性效應(yīng)用熒光成像進行評估，顯示在NK細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展的，與高含量成像兼容，并容易翻譯到其他腫瘤模型。