Tế bào NK là gì? Nguồn gốc, đặc điểm và ứng dụng trong y học hiện đại

Tế bào tiêu diệt tự nhiên (Natural Killer – NK) là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch bẩm sinh, có khả năng nhận diện và tiêu diệt tế bào nhiễm virus hoặc tế bào ung thư mà không cần mẫn cảm trước. Nhờ đó, tế bào NK được xem là một trong những đích tiềm năng trong các liệu pháp miễn dịch ung thư. Cùng Mescells tìm hiểu chi tiết hơn về đặc điểm, cơ chế hoạt động và ứng dụng của tế bào NK trong bài viết dưới đây.

1. Tế bào NK là gì?

Tế bào NK (Natural Killer cells – tế bào tiêu diệt tự nhiên) hoặc tế bào miễn dịch NK là các tế bào lympho bẩm sinh được trang bị khả năng tiêu diệt mạnh mẽ để chống lại các tế bào lạ, bị căng thẳng, bị nhiễm trùng và bị biến đổi có thể gây nguy hiểm cho vật chủ. Chúng được gọi là “sát thủ tự nhiên” vì có thể tiêu diệt các mầm bệnh mà không cần tiếp xúc trước, nhờ đó có thể loại bỏ các tế bào gây hại ở giai đoạn đầu, ngăn chặn sự lây lan của virus và tế bào ung thư.

Tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) là các tế bào lympho bẩm sinh

Tế bào NK chiếm số lượng tế bào lympho lớn thứ ba sau tế bào B và T. Chúng cũng được tìm thấy trong khoang màng bụng, lá lách, gan, phổi, hạch bạch huyết, tuyến ức và ở tử cung trong thời kỳ mang thai.

2. Nguồn gốc của tế bào NK

Tế bào NK có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu (HSC) CD34+ trong tủy xương. Chúng thuộc họ tế bào lympho bẩm sinh (ILC), một nhóm tế bào tham gia vào phản ứng miễn dịch bẩm sinh và do đó đóng vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của hệ thống phòng thủ của vật chủ chống lại nhiễm trùng và các bệnh ác tính.

Từ tủy xương, tế bào NK di chuyển đến các mô hạch bạch huyết và các cơ quan ngoại vi, bao gồm gan, phổi, ruột, tử cung, và khi đến đó, chúng trải qua các bước trưởng thành và biệt hóa tiếp theo. Sự di chuyển của tế bào NK được điều chỉnh bởi vô số phân tử, bao gồm integrin, selectin và chemokine (1).

Tế bào NK có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu CD34+ trong tủy xương

3. Cấu trúc và đặc điểm của tế bào NK

Các tế bào NK cũng tồn tại với nhiều hình dạng khác nhau và biểu hiện các vi nhung mao, đặc biệt là ở khu vực tiếp xúc giữa tế bào gây hiệu ứng và tế bào đích.

Về hình thái học: Chúng là các tế bào lympho lớn, có hạt, với nhân hình thận và bào tương phong phú. Các hạt trong tế bào NK chứa perforin và granzyme.

Các dấu ấn bề mặt: Được xác định ở người bởi sự hiện diện của CD56 và sự vắng mặt của dấu ấn tế bào T CD3 (CD56+ và CD3-). Chúng cũng biểu hiện CD16 (FcγRIII), một thụ thể tham gia vào độc tính tế bào phụ thuộc kháng thể (ADCC).

Các thụ thể: Chức năng của chúng được điều chỉnh bởi một tập hợp các thụ thể kích hoạt (ví dụ: NKG2D, NKp46) và ức chế (ví dụ: KIRs)

Các thụ thể bề mặt điều chỉnh hoạt động của tế bào NK

4. Cơ chế hoạt động của tế bào NK

4.1. Nhận diện mục tiêu

Những tế bào giết tự nhiên được kích hoạt để tiêu diệt tế bào mục tiêu, bao gồm:

• Tế bào phát ra tín hiệu kích hoạt: Tế bào bị nhiễm trùng và tế bào ung thư đôi khi phát ra tín hiệu hóa học khiến tế bào miễn dịch NK tấn công chúng.
• Những tế bào không có hoặc bị hạ cấp MHC-1: Những tế bào NK sẽ tiêu diệt các tế bào không biểu hiện MHC-1. Đôi khi, một tế bào có MHC-1 nhưng bị hạ thấp (ít hơn mức được xem là bình thường), ví dụ: nhiễm trùng do virus có thể làm giảm mức biểu hiện MHC-1 của tế bào khỏe mạnh.

4.2. Tiêu diệt tế bào đích

• Giải phóng hạt độc: Tế bào NK giải phóng các hạt chứa perforin (tạo lỗ trên màng tế bào đích) và granzyme (enzyme đi vào tế bào, kích hoạt quá trình apoptosis).
• Tác động trực tiếp: Phá hủy màng protein của tế bào lạ.

4.3. Tiết cytokine để hỗ trợ đáp ứng miễn dịch

Tiết ra các cytokine và chemokine (như TNF-α, IFN-γ) để cảnh báo và huy động các tế bào miễn dịch khác (như tế bào T, đại thực bào) cùng tham gia tiêu diệt mầm bệnh.

Cơ chế hoạt động của tế bào NK 

5. Vai trò của tế bào NK trong hệ miễn dịch

Tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK), với vai trò là thành phần cơ bản của miễn dịch bẩm sinh, có thể nhanh chóng phản ứng với những bất thường trong cơ thể. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng tế bào NK không chỉ thực hiện chức năng điều hòa trong miễn dịch bẩm sinh mà còn trong miễn dịch thích ứng dưới nhiều điều kiện khác nhau.

• Phòng vệ miễn dịch là hoạt động của tế bào NK để chống lại các chất lạ, bao gồm khả năng kháng virus, vi khuẩn và ký sinh trùng.
• Giám sát miễn dịch là quá trình tế bào NK xác định và loại bỏ các tế bào bất thường trong cơ thể, trong đó việc loại bỏ tế bào khối u là biểu hiện phổ biến nhất của chức năng giám sát miễn dịch của chúng.
• Cân bằng nội môi miễn dịch do tế bào NK thực hiện chủ yếu tập trung vào việc duy trì sự cân bằng và ổn định bên trong cơ thể. Ví dụ: tế bào NK nhận biết các tế bào lão hóa thông qua thụ thể NKG2D và tiêu diệt chúng thông qua cơ chế phụ thuộc vào perforin, đồng thời giải phóng cytokine để kích hoạt đại thực bào loại bỏ các tế bào lão hóa này.
• Điều hòa miễn dịch là một vai trò quan trọng khác của tế bào NK. Khi được kích hoạt, chúng tiết ra các cytokine như IFN-γ, GM-CSF, TNF-α và IL-10. Đây là một cơ chế quan trọng của tế bào NK để điều chỉnh miễn dịch thích ứng (2).

Điều hòa miễn dịch là một vai trò quan trọng khác của tế bào NK 

6. Ứng dụng của tế bào NK trong y học hiện đại

6.1. Ứng dụng trong hỗ trợ điều trị ung thư

Đây là lĩnh vực được nghiên cứu mạnh mẽ nhất của liệu pháp tế bào NK. Các nhà khoa học nhận thấy tế bào NK có khả năng nhận diện và tiêu diệt nhiều loại tế bào ung thư.

Một số hướng ứng dụng đang được nghiên cứu gồm:

• Truyền tế bào NK tự thân hoặc đồng loại
• Tăng sinh và hoạt hóa tế bào NK trong phòng thí nghiệm
• Kết hợp NK với kháng thể đơn dòng hoặc liệu pháp miễn dịch khác
• Phát triển CAR-NK – tế bào NK được chỉnh sửa gen nhằm tăng khả năng nhận diện khối u

Nghiên cứu đăng trên tạp chí Frontiers in Immunology cho thấy liệu pháp NK có tiềm năng cải thiện đáp ứng miễn dịch chống ung thư với nguy cơ gây hội chứng giải phóng cytokine thấp hơn so với CAR-T trong một số trường hợp (3).

6.2. Ứng dụng trong bệnh lý nhiễm virus

Tế bào NK có khả năng nhận diện và tiêu diệt trực tiếp các tế bào nhiễm virus, nhờ đó góp phần kiểm soát các bệnh lý liên quan đến virus kéo dài hoặc tái phát.

6.3. Ứng dụng trong miễn dịch và y học tái tạo

Ngoài khả năng tiêu diệt tế bào bất thường, tế bào NK còn tham gia điều hòa miễn dịch và môi trường vi mô mô tổn thương. Một số nghiên cứu đang đánh giá vai trò của NK trong:

• Điều hòa phản ứng viêm
• Hỗ trợ tái tạo mô
• Ứng dụng phối hợp với tế bào gốc trung mô (MSC)
• Hỗ trợ cân bằng miễn dịch trong một số bệnh mạn tính

Đây vẫn là lĩnh vực đang được nghiên cứu thêm và cần nhiều dữ liệu lâm sàng để xác định hiệu quả lâu dài.

Liệu pháp tế bào NK đang được nghiên cứu và ứng dụng trong điều trị nhiều bệnh lý

Tế bào miễn dịch NK rất cần thiết cho sự phát triển và khả năng miễn dịch chống lại nhiễm trùng của cơ thể. Ngược lại, thiếu hụt tế bào NK tạo điều kiện cho sự phát triển của các bệnh nhiễm trùng virus dai dẳng và ung thư. Do đó, tế bào NK đại diện cho một mục tiêu điều trị đầy hứa hẹn, là nền tảng thúc đẩy sự phát triển của liệu pháp miễn dịch, chống lại ung thư và cải thiện sức khỏe cho cộng đồng.

NGUỒN THAM KHẢO

• (1): Federica Portale. 2023. “NK Cells in Cancer: Mechanisms of Dysfunction and Therapeutic Potential.” PMC. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10253405/.
• (2): “Balancing act: the complex role of NK cells in immune regulation.” n.d. Frontiers. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2023.1275028/full.
• (3): “CAR-NK cell therapy: promise and challenges in solid tumors.” 2025. Frontiers in Immunology. https://www.frontiersin.org/journals/immunology/articles/10.3389/fimmu.2025.1574742/full.

HỆ THỐNG Y TẾ CHUYÊN SÂU Y HỌC TÁI TẠO VÀ TRỊ LIỆU TẾ BÀO MESCELLS | MSC

• Hotline: 0866 022 097
• Địa chỉ: TT21, số 204 Nguyễn Tuân, phường Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam.
• Fanpage: Viện Nghiên Cứu Ứng Dụng Công Nghệ Tế Bào Mescells