Characterization of NK cells in the dog with a focus on the activating receptor NCR1

Abstract

NK (natural killer) cells are part of the innate immune system and are important for protection against infectious diseases and destruction of potential malignant cells that can develop into cancer. NK cells represent a link between the innate and adaptive immune system. As the name implies, NK cells are cells with the ability to kill other cells but they are also important producers of cytokines that modulates the immune response. NK cell features show variation between species and are therefore difficult to generalize. NK cells are precisely defined in species like humans, rodents, cattle, sheep and swine, but canine NK cells are poorly characterized. NCR1 is a receptor consistently expressed by NK cells in all species examined except for the pig where NCR1- NK cells are present. NCR1 is an activating receptor and binding of this receptor alone can mediate killing of target cells. The immune system is controlled in a highly refined way. Dysregulation can result in a number of different diseases, for example haematopoietic cancers. This is a heterogeneous group of conditions affecting all ages and is a growing cancer type in the western world. Cancer originating from mature NK cells is called large granular lymphocyte (LGL) leukaemia/lymphoma because of their morphological appearance. This term also encompasses certain cancers originating from T cells. The goal of this study was to phenotypically and functionally characterize canine NK cells by investigating NCR1 as a potential marker. Furthermore, LGL disorders in the dog was going to be studied.

NK celler (naturlige dreperceller) er en del av det medfødte immunforsvaret og er viktig i bekjempelsen av infeksjoner og i eliminering av potensielt maligne celler som kan gi opphav til kreftsykdom. Denne celletypen representerer en kobling mellom det medfødte og det ervervede immunforsvar. Som navnet tilsier er celledrap en viktig rolle for NK celler, men de er også viktige produsenter av cytokiner – signalstoffer som modulerer immunresponsen. NK cellens egenskaper viser artsvariasjoner og derfor er det vanskelig å trekke generelle konklusjoner som gjelder for alle pattedyr. NK celler er grundig karakterisert bla hos menneske, gnagere, storfe, sau og gris, men hos hund vet vi lite om denne celletypen. NCR1 er en reseptor på NK cellens overflate som har vist seg å uttrykkes på alle NK celler hos alle arter undersøkt, med unntak av gris. Hos gris finnes det en undergruppe av NK celler som er NCR1-. Dette er en aktiverende reseptor og binding av denne reseptoren alene kan resultere i drap av målceller. Selv om immunforsvaret er nøye kontrollert, kan sykdom oppstå som følge av feilregulering. En slik feilregulering kan gi opphav til kreft i blod og lymfoide organer. Dette er en heterogen gruppe kreftsykdommer som kan ramme alle aldersgrupper. Totalt utgjør disse ca. 5 % av nye kreftdiagnoser hos menneske i Norge og er en stadig økende krefttype. Kreft utgått fra modne NK celler kalles «large granular lymphocyte (LGL)» leukemi/lymfom fordi NK celler er store og har granula i cytoplasma. LGL neoplasi omfatter også enkelte krefttyper med opphav i T celler. Målet med det presenterte arbeidet var å beskrive NK celler hos hund både fenotypisk og funksjonelt ved å anvende NCR1 til å definere NK celler hos denne arten. Videre skulle hunder med øket mengde LGLs i blod studeres.