細胞毒性T淋巴細胞和自然殺傷細胞通過以下3種方式直接溶解惡性或被感染細胞。
1.顆粒介導(dǎo)的細胞毒性，涉及穿孔素和顆粒酶B。穿孔素和顆粒酶從溶解顆粒中釋放到突觸間隙。穿孔素在靶細胞膜上形成孔隙。在高濃度的穿孔素下，通過孔的滲透通量導(dǎo)致細胞腫脹和壞死細胞死亡。穿孔素可通過直接擴散或內(nèi)吞作用促進顆粒酶B的攝取。顆粒酶B通過Bad裂解tbasd直接切割caspase3誘導(dǎo)細胞凋亡或觸發(fā)線粒體凋亡途徑。tBid招募Bax/Bak，導(dǎo)致線粒體外膜通透(MOMP)和細胞凋亡。顆粒酶B也可能降解Mcl-1，釋放Bim來激活MOMP。顆粒酶B還可以切割I(lǐng)CAD導(dǎo)致DNA損傷，a-微管蛋白導(dǎo)致細胞骨架降解，或gasderminE，在細胞膜上形成孔，誘導(dǎo)焦亡。2.死亡受體介導(dǎo)的細胞毒性：DR4、DR5、Fas等。通過FasL或trail連接死亡受體(Fas/DR4/DR5)，觸發(fā)由FADD和前半胱天蛋白酶8/10組成的死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物(DISC)的組裝。Caspase8/10通過直接切割caspase3或通過Bid切割線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)細胞凋亡。過TNF連接TNFR1，觸發(fā)復(fù)合物I(TRADD、RIPK1、TRAF2、cIAP1/2)的組裝。LUBAC泛素化復(fù)合物I成分，通過NF-kB和MAPK通路導(dǎo)致促生存信號傳導(dǎo)。在沒有泛素化的情況下，RIPK1與FADD和前半胱spase8/10解離并形成復(fù)合物II。前caspase8/10的裂解通過與FasL/trail相同的途徑觸發(fā)細胞凋亡。在前caspase8不足的情況下，RIPK1也可以招募RIPK3，從而激活MLKL來觸發(fā)壞死。在靶細胞膜形成孔是顆粒介導(dǎo)的細胞毒性的第一步，是滲透通量引起的壞死和顆粒酶B攝取引起的細胞凋亡所必需的。對顆粒介導(dǎo)的細胞毒性的抵抗，顯著降低淋巴細胞毒性。對穿孔素耐受最初被確定為細胞毒性淋巴細胞（包括CTL和NK細胞）的一個特征，與各種非細胞毒性細胞系相比，這些細胞不太容易被純化的穿孔素殺死。這種抗性保證淋巴細胞釋放其細胞毒性物質(zhì)時，自己首先可以生存。惡性細胞也被觀察到對穿孔素耐受，機制包括脂質(zhì)順序改變、磷脂酰絲氨酸暴露、細胞剛度調(diào)節(jié)和組織蛋白酶B介導(dǎo)的降解。膜組分改變可以改變Lipid Order，如在膽固醇摻入時增強Lipid Order。從發(fā)現(xiàn)穿孔素開始，人們就知道穿孔素優(yōu)先與合成脂質(zhì)體或低級別液相脂質(zhì)結(jié)合(例如DOPC)，而非高階凝膠相脂質(zhì)(例如DPPC)。因為細胞毒性T細胞膜主要是排列緊密的高級別脂質(zhì)膜，穿孔素不易與其結(jié)合，產(chǎn)生耐受，保護細胞毒性淋巴細胞免受穿孔素的自傷害。對穿孔素耐受的癌癥細胞，通過增加膽固醇，提升Lipid Order，對穿孔素產(chǎn)生耐受。磷脂酰絲氨酸是一種帶負電荷的磷脂，通常定位于細胞膜的胞內(nèi)小葉，但在某些細胞狀態(tài)下（如死亡，凋亡等）可以外化到外小葉。重要的是，磷脂酰絲氨酸可以在免疫突觸的淋巴細胞膜上外化，被認為是一種防止穿孔素孔形成的保護機制。原子力顯微鏡顯示，穿孔素能夠與含有平面脂質(zhì)雙分子層的磷脂酰絲氨酸結(jié)合，但他們形成蛋白質(zhì)聚集物，而非跨膜孔。磷脂酰絲氨酸外翻暴露是癌細胞的共同特征，在某些情況下還可以進一步增強，從而產(chǎn)生對于穿孔素的耐受，即使此時CAR-T等細胞毒性細胞功能正常。瘧原蟲感染的紅細胞表面磷脂酰絲氨酸的增加，對于穿孔素敏感性的降低。細胞的物理特性（包括細胞的張力或剛度）影響對穿孔素的敏感性。與健康細胞相比，癌細胞相對柔軟和可變形，柔軟的CD133+腫瘤再生細胞被發(fā)現(xiàn)對穿孔素耐受。除了穿孔素外，顆粒酶也是顆粒介導(dǎo)的細胞毒性的重要組成部分。穿孔素孔形成后，顆粒酶進入靶細胞并切割各種靶點，有效地誘導(dǎo)細胞死亡。- 通過抑制穿孔素抑制導(dǎo)致的顆粒酶攝取減少，
研究發(fā)現(xiàn)，對NK細胞毒性具有抵抗力的癌細胞，可以進行廣泛的細胞骨架重構(gòu)，降低顆粒酶攝取。因而細胞骨架抑制劑可以恢復(fù)顆粒酶水平和細胞毒性。顆粒酶誘導(dǎo)的細胞死亡也可以通過直接抑制顆粒酶活性來減少。如：serpinB9直接作用于顆粒酶B，通過自噬降解顆粒酶B，以及破壞gasdermin介導(dǎo)的焦亡。死亡受體介導(dǎo)的細胞毒性，是細胞毒性淋巴細胞清除靶細胞的另一個關(guān)鍵機制。癌癥細胞通過三種機制來逃避死亡受體介導(dǎo)的細胞毒性。3.1. FLIPs：FADD-like IL-1b
converting enzyme (FLICE)-inhibitory proteinsFLICE Inhibitory Proteins (FLIPs）死亡受體抑制劑的最典型特征的家族之一是FLIPs。該蛋白家族包括病毒(v-FLIP)和細胞(c-FLIP)蛋白，它們具有很高的序列同源性。幾種FLIP剪接變異在人類中表達，但主要形式包括短變異c-flips和長變異c-FLIPL。長變體包含一個額外的c端結(jié)構(gòu)域，類似于caspase8和10的催化結(jié)構(gòu)域，但沒有caspase酶活性。c-FLIP的高腫瘤表達，特別是長變異的高表達，已被發(fā)現(xiàn)與一系列癌癥的不良預(yù)后相關(guān)，包括急性髓系白血病、結(jié)腸直腸癌和非小細胞肺癌。比如DcR1，和DcR2，缺少胞內(nèi)功能段，與TRAIL結(jié)合后，削弱其誘導(dǎo)凋亡的功能。在乳腺癌、前列腺癌和白血病中，DcR1或DcR2的表達與腫瘤進展和不良預(yù)后相關(guān)。
