Cytotoxic T lymphocytes (CTL) and natural killer (NK) cells recognize and eliminate cancer cells. However, immune evasion, downregulation of immune function by the tumour microenvironment and resistance of cancer cells are major problems. Although CTL and NK cells are both important to eliminate cancer, most studies address them individually. We quantified sequential primary human CTL and NK cell cytotoxicity against the melanoma cell line SK-Mel-5. At high effector-to-target ratios, NK cells or melan-A (MART-1)-specific CTL eliminated all SK-Mel-5 cells within 24 h, indicating that SK-Mel-5 cells are not resistant initially. However, at lower effector-to-target ratios, which resemble numbers of the immune contexture in human cancer, a substantial number of SK-Mel-5 cells survived. Pre-exposure to CTL induced resistance in surviving SK-Mel-5 cells to subsequent CTL or NK cell cytotoxicity, and pre-exposure to NK cells induced resistance in surviving SK-Mel-5 cells to NK cells. Higher human leucocyte antigen class I expression or interleukin-6 levels were correlated with resistance to NK cells, whereas reduction in MART-1 antigen expression was correlated with reduced CTL cytotoxicity. The CTL cytotoxicity was rescued beyond control levels by exogenous MART-1 antigen. In contrast to the other three combinations, CTL cytotoxicity against SK-Mel-5 cells was enhanced following NK cell pre-exposure. Our assay allows quantification of sequential CTL and NK cell cytotoxicity and might guide strategies for efficient CTL–NK cell anti-melanoma therapies.

细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 和自然杀伤 (NK) 细胞识别并消除癌细胞。然而，免疫逃避、肿瘤微环境对免疫功能的下调和癌细胞的耐药性是主要问题。尽管 CTL 和 NK 细胞对于消除癌症都很重要，但大多数研究都是针对它们单独进行的。我们量化了连续的原代人 CTL 和 NK 细胞对黑色素瘤细胞系 SK-Mel-5 的细胞毒性。在高效应靶标比率下，NK 细胞或 melan-A (MART-1) 特异性 CTL 在 24 小时内消除了所有 SK-Mel-5 细胞，表明 SK-Mel-5 细胞最初没有耐药性。然而，在较低的效应物与靶标比率（类似于人类癌症中免疫环境的数量）下，大量 SK-Mel-5 细胞得以存活。预暴露于 CTL 在存活的 SK-Mel-5 细胞中诱导了对随后的 CTL 或 NK 细胞细胞毒性的抗性，并且预暴露于 NK 细胞在存活的 SK-Mel-5 细胞中诱导了对 NK 细胞的抗性。更高的人类白细胞抗原 I 类表达或白细胞介素 6 水平与 NK 细胞耐药性相关，而 MART-1 抗原表达的减少与 CTL 细胞毒性降低相关。CTL 细胞毒性被外源性 MART-1 抗原挽救到超出控制水平。与其他三种组合相比，CTL 对 SK-Mel-5 细胞的细胞毒性在 NK 细胞预暴露后增强。我们的测定允许对连续的 CTL 和 NK 细胞细胞毒性进行量化，并可能指导有效的 CTL-NK 细胞抗黑色素瘤疗法的策略。并且预先暴露于 NK 细胞会诱导存活的 SK-Mel-5 细胞对 NK 细胞产生抗性。更高的人类白细胞抗原 I 类表达或白细胞介素 6 水平与 NK 细胞耐药性相关，而 MART-1 抗原表达的减少与 CTL 细胞毒性降低相关。CTL 细胞毒性被外源性 MART-1 抗原挽救到超出控制水平。与其他三种组合相比，CTL 对 SK-Mel-5 细胞的细胞毒性在 NK 细胞预暴露后增强。我们的测定允许对连续的 CTL 和 NK 细胞细胞毒性进行量化，并可能指导有效的 CTL-NK 细胞抗黑色素瘤疗法的策略。并且预先暴露于 NK 细胞会诱导存活的 SK-Mel-5 细胞对 NK 细胞产生抗性。更高的人类白细胞抗原 I 类表达或白细胞介素 6 水平与 NK 细胞耐药性相关，而 MART-1 抗原表达的减少与 CTL 细胞毒性降低相关。CTL 细胞毒性被外源性 MART-1 抗原挽救到超出控制水平。与其他三种组合相比，CTL 对 SK-Mel-5 细胞的细胞毒性在 NK 细胞预暴露后增强。我们的测定允许对连续的 CTL 和 NK 细胞细胞毒性进行量化，并可能指导有效的 CTL-NK 细胞抗黑色素瘤疗法的策略。而 MART-1 抗原表达的减少与 CTL 细胞毒性的降低相关。CTL 细胞毒性被外源性 MART-1 抗原挽救到超出控制水平。与其他三种组合相比，CTL 对 SK-Mel-5 细胞的细胞毒性在 NK 细胞预暴露后增强。我们的测定允许对连续的 CTL 和 NK 细胞细胞毒性进行量化，并可能指导有效的 CTL-NK 细胞抗黑色素瘤疗法的策略。而 MART-1 抗原表达的减少与 CTL 细胞毒性的降低相关。CTL 细胞毒性被外源性 MART-1 抗原挽救到超出控制水平。与其他三种组合相比，CTL 对 SK-Mel-5 细胞的细胞毒性在 NK 细胞预暴露后增强。我们的测定允许对连续的 CTL 和 NK 细胞细胞毒性进行量化，并可能指导有效的 CTL-NK 细胞抗黑色素瘤疗法的策略。