NK细胞,细胞免疫疗法的下一任“顶流”

发布时间:2023-11-24

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CAR-T疗法在血液系统恶性肿瘤中的成功应用,带动了整个细胞免疫疗法领域的发展,科学家和医学专家的视野也不再只围绕T细胞,把其它类型的免疫细胞如NK细胞、DC细胞等武装起来,同样可以作为对抗肿瘤等疾病的有力武器。

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01. 
NK细胞,人体免疫的“第一道防线”

NK细胞又称自然杀伤细胞(Natural Killer Cell,NK细胞),占外周血淋巴细胞的10% ~ 20%,主要分布于骨髓、外周血、肝、脾、肺和淋巴结,是人体固有免疫的重要组成部分,是抵御病毒感染和肿瘤细胞的第一道防线

NK细胞不同于T、B淋巴细胞,是一类无需预先致敏就能非特异性杀伤肿瘤细胞和病毒感染细胞的淋巴细胞  ,因此称为自然杀伤细胞。

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NK细胞识别和杀伤肿瘤细胞   图片来源|Science官网

(早在2018年,Science官网文章表示:工程化NK细胞可能是下一个伟大的肿瘤免疫疗法)


02.
NK细胞的作用机制

Cell》期刊发表一篇关于NK细胞的SnapShot,用图片概括了NK细胞的作用机制:

1)分泌杀伤介质,直接杀伤

NK细胞直接通过胞吐作用,释放穿孔素和颗粒酶等细胞毒性颗粒,诱导靶细胞凋亡。

2)表达TNF超家族成员,诱导凋亡

NK细胞表达种肿瘤坏死因子超家族成员,如FASL和TRAIL,与相应受体结合诱导靶细胞进入程序性凋亡。

3)分泌细胞因子,发挥免疫调节

NK细胞可分泌多种细胞因子,如IFN-γ、TNF-α、IL10等,作用于靶细胞或激活其他种类免疫细胞攻击靶细胞。

4)抗体依赖性细胞介导的细胞毒性作用(ADCC)

NK细胞通过表达的Fc受体(CD16)识别包被于靶抗原上的抗体Fc段,直接杀死靶细胞。

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图片来源:《Cell》


03.
全球NK细胞临床试验同比增长55%,适应症涵盖血液肿瘤和实体瘤

《Nature》子刊文章报道[1],截止到2022年4月15日,全球肿瘤免疫细胞疗法管线中有2756种处于活跃开发状态的细胞疗法,同比增长36%。其中NK/NKT细胞疗法仅次于CAR-T、TCR-T细胞疗法,同比增长55%

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全球肿瘤免疫细胞疗法管线概况


从研发模式上看[2],NK细胞疗法的临床产品开发主要有3个支柱方向:非工程化的NK细胞、工程化的NK细胞(如CAR-NK等)以及NK细胞联合疗法。

细胞来源方面,外周血是成熟NK细胞的重要来源,尽管它们只占循环淋巴细胞的一小部分,但目前正在临床研究中的大多数非转基因NK细胞产品都是用外周血作为起始材料,无论是单药治疗还是与其他治疗药物联合使用

适应症方面,大多数(65%)NK细胞产品研究针对血液系统恶性肿瘤,其中急性髓细胞性白血病为主要适应症;仅35%的试验针对实体肿瘤,以非小细胞肺癌和肝癌为主,其次是卵巢癌、胶质母细胞瘤和头颈癌

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用作生产NK细胞产品的细胞来源:PB-NK(外周血来源的NK细胞)、UCB-NK(脐带血来源的NK细胞)、HSCs(造血干细胞)、iPSCs(诱导多能干细胞)、NK-92NK细胞系)、Unspecified(未披露)


04.

不止抗肿瘤

NK细胞也是延缓衰老的“潜力军”


1) 抗衰老临床研究[3]

上海长征医院、上海交通大学等单位合作在《Frontiers in Immunology》上发文,公开32名接受自体NK细胞输注用于抗衰老的临床试验数据,首次从数据层面证实通过NK细胞输注能显著缓解T细胞衰老、耗竭,降低血清中衰老相关分泌表型水平,使免疫系统向更年轻的方向发展

2)改善亚健康临床研究[4]

国内研究团队对32 例亚健康患者进行自体NK细胞治疗,研究结果显示:亚健康人群中疲劳、睡眠障碍的发生率较高,通过自体NK 细胞免疫治疗可明显改善亚健康人群的疲劳、睡眠及生活质量。同时该课题发现除少数患者治疗后数天内即可有症状改善,多数患者于治疗后2 个月开始有症状改善,4个月至半年效果更显著。


05.
NK细胞疗法有望救助更多重症患者

NK细胞凭借其独特的抗肿瘤效应,不受MHC限制的细胞毒性等功能优势,成为细胞免疫治疗领域继CAR-T疗法之后的关键角色,尽管目前大多NK细胞产品仍处于临床试验早期阶段,但其基本的安全性和有效性已经得到验证。

拥有“CAR-T之父”称号的Carl June教授也力挺NK细胞疗法, 认为NK细胞疗法可能显著推进肿瘤免疫学领域,并相信NK细胞和T细胞领域具有极大的协同作用,这种组合可能有助于患有严重疾病的患者。

参考文献
[1] Nature Reviews Drug Discovery21, 631-632 (2022) doi: https://doi.org/10.1038/d41573-022-00095-1

[2] Lamers-Kok, N., Panella, D., Georgoudaki, AM.et al. Natural killer cells in clinical development as non-engineered, engineered, and combination therapies. J Hematol Oncol 15, 164 (2022). https://doi.org/10.1186/s13045-022-01382-5

[3] Tang X, Deng B, Zang A, He X, Zhou Y, Wang D, Li D, Dai X, Chen J, Zhang X, Liu Y, Xu Y, Chen J, Zheng W, Zhang L, Gao C, Yang H, Li B, Wang X. Characterization of age-related immune features after autologous NK cell infusion: Protocol for an open-label and randomized controlled trial. Front Immunol. 2022 Sep 29;13:940577. doi: 10.3389/fimmu.2022.940577. PMID: 36248873; PMCID: PMC9562930.

[4]郭素敏,迟俊玲,高景,等.自体NK细胞免疫治疗对亚健康人群生活质量的临床研究[J].河北医药, 2015.DOI:10.3969/j.issn.1002-7386.2015.03.029.

[5]Crinier A, Narni-Mancinelli E, Ugolini S, Vivier E. SnapShot: Natural Killer Cells. Cell. 2020 Mar 19;180(6):1280-1280.e1. doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029. PMID: 32200803.


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