相信NK細胞療法的進展將為免疫細胞療法注入新的活力,幫助更多患者獲得更長的生存期。
NK細胞具有多種細胞毒性機制并且可以通過細胞因子調(diào)節(jié)免疫反應(yīng),早在20多年前,人們就發(fā)現(xiàn)了NK細胞在癌癥免疫中發(fā)揮著重要的作用,并且通過NK細胞提取分離、體外擴增培養(yǎng)后再次回輸進人體進行治療的方式,取得了一定的抗癌成果。 近年來,云開網(wǎng)站 開云Kaiyun com中國伴隨著CAR-T細胞療法在癌癥治療中的進展,人們對同樣為抗癌先鋒的NK細胞有了更濃厚的興趣,CAR-NK細胞應(yīng)運而生。和CAR-T細胞療法相比,CAR-NK細胞療法有著以下兩個優(yōu)勢:
1. 免疫排斥反應(yīng)更低:T細胞上特異性的TCR受體使得T細胞可以針對性的殺死癌細胞,但是也會導(dǎo)致免疫排斥反應(yīng),因此如果是別人身上的T細胞制備好使用的話,就需要考慮去除TCR以降低免疫排斥反應(yīng)可能帶來的移植物抗宿主?。℅raft-versus-host disease,GvHD),NK細胞療法則沒有這種煩惱;
2. 制備更容易快速:如果是患者自體的T細胞,需要考慮到T細胞的活性以及CAR-T細胞療法的制備時間;NK細胞則可以提前培養(yǎng)并在需要的時候使用,從而降低CAR-NK細胞的制備時間,并且由于是規(guī)?;瘧?yīng)用,患者接受治療的費用也將進一步降低。
那么,接下來我們就從NK細胞的生物學(xué)特性、NK細胞來源及目前臨床進展、如何提高NK細胞的抗腫瘤效果以及未來的挑戰(zhàn)來解讀NK細胞在臨床治療中的應(yīng)用。
在先天性免疫系統(tǒng)中,NK細胞扮演著重要的角色:當癌細胞一開始降低自身表達以逃避其他免疫細胞追殺時,NK細胞可以發(fā)揮作用,表明NK細胞在腫瘤免疫監(jiān)視中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。在多項臨床前研究中證實:NK細胞如果活力較低則會增加癌癥發(fā)生和轉(zhuǎn)移的風險。
NK細胞由骨髓中的CD34+ 祖細胞發(fā)育而來,不過目前的研究尚未確定NK細胞的來源: NK細胞是和T、B細胞一樣由骨髓多能祖細胞發(fā)育而來? 還是由另外的前體細胞發(fā)育而來? 這仍舊需要進一步的研究。
和T細胞以及NKT細胞不同,NK細胞缺乏克隆型TCR以及CD3復(fù)合物的信號表達,根據(jù)NK細胞表面蛋白的CD56和CD16的表達高低而分為兩種類型:
1. CD56高/CD16低:主要負責產(chǎn)生細胞因子和趨化因子進行免疫調(diào)節(jié),可以幫助激活B細胞和T細胞,同時影響樹突狀細胞、巨噬細胞以及中性粒細胞的作用;
2. CD56低/CD16高:主要負責發(fā)揮細胞毒性,NK細胞具有非常強的細胞毒性,在和靶標細胞結(jié)合后可以釋放溶細胞顆粒以及細胞毒性因子促使細胞裂解。
免疫細胞的記憶功能是保證免疫細胞和免疫療法可以長期發(fā)揮作用的重要功能,是免疫療法區(qū)別于常規(guī)療法的特征之一,即免疫療法發(fā)揮出效果后患者往往可以獲得長期的緩解。早期的研究發(fā)現(xiàn)了在巨細胞病毒的感染的小鼠模型中NK細胞也會產(chǎn)生類似的免疫記憶反應(yīng)。 在研究中發(fā)現(xiàn),當使用白介素-12(IL-12)和白介素-18(IL-18)的組合進行刺激時,NK細胞可以產(chǎn)生以干擾素(IFN)增加為特征的功能表型;當NK細胞靜止后,再次使用細胞因子或者受體進行刺激,NK細胞可以被再次激活并表達出類似于T記憶細胞和B記憶細胞的功能反應(yīng)。這些研究都證實了NK細胞具有記憶功能。 通過對NK細胞的基礎(chǔ)生物信息了解,我們知道NK細胞可以發(fā)揮出強力的免疫殺傷效果,同時也可以分化出記憶型的NK細胞避免癌癥復(fù)發(fā),這使得NK細胞具有成為免疫細胞主力療法的潛力。
iPSC來源NK細胞:在一項I/II 期試驗中,不論是作為單一療法使用還是和CD20聯(lián)合使用,iPSC來源的CAR-NK細胞在復(fù)發(fā)性或難治性 (R/R) 彌漫性大 B 細胞淋巴瘤患者中治療中展現(xiàn)出了令人鼓舞的結(jié)果;
外周血來源NK細胞:在一項I/II 期試驗中,外周血來源的CD19-CAR-NK細胞療法在復(fù)發(fā)性或難治性 (R/R)CD19陽性表達的淋巴瘤患者的治療中取得了不錯的治療成果。
CAR-NK細胞療法無疑是目前最熱門的NK細胞療法之一。在CAR-T細胞療法取得巨大成功之后,CAR-NK細胞療法也提上了治療的日程(在后臺回復(fù)“CAR進化史”可查看一代、二代、三代CAR的設(shè)計及進化歷程)。
“CAR”的全稱為嵌合抗原受體,是一種合成的融合蛋白,主要包括細胞外的抗原識別結(jié)構(gòu)域和觸發(fā)細胞內(nèi)信號部分。一方面CAR可以結(jié)合靶標細胞,另一方面CAR可以啟動細胞的殺傷作用,可以更加有效地對靶標細胞進行殺傷。目前,成熟的CAR結(jié)構(gòu)已經(jīng)應(yīng)用于NK細胞,用于癌癥的免疫治療。
在過去的10年中,NK細胞療法已經(jīng)成為繼T細胞療法之后另一個后起之秀。值得注意的是NK細胞療法的安全性,其中最主要的是NK細胞用于異體治療的安全性。
迄今為止在進行中的臨床研究中均未發(fā)現(xiàn)重大的不良事件,并且也未觀察到NK細胞會引發(fā)細胞因子釋放綜合征和移植物抗宿主病等,這都展示了NK細胞良好的安全性。后續(xù)則需要進一步的研究闡明同種異體NK細胞能否長期持續(xù)逃避自身T細胞的免疫排斥。
和T細胞相同,NK細胞也非常適合基因改造,不僅可以通過CAR基因改造增加其殺傷效果和持久性,還可以通過基因改造促進NK細胞向腫瘤組織浸潤。
由于NK細胞的安全性,使得其有可能在更為廣泛的人群中使用,而通過基因改造等方式,則可以進一步提升NK細胞的有效性,因此通過不同的方式,則由可能進一步提升NK細胞的治療效果。
近些年來,工程免疫細胞療法仍舊在飛速增長,各種新的治療方式不斷地進入臨床,繼CAR-T細胞療法之外,CAR-NK細胞療法也迎來了更多的臨床試驗。
盡管基于NK細胞的免疫細胞療法被定位成一種安全的現(xiàn)成的抗癌療法,但是仍舊有幾個重要的挑戰(zhàn)需要解決:
CRISPR技術(shù)被譽為“上帝魔剪”,通過CRISPR技術(shù)的功能性遺傳篩選可以大規(guī)模的對癌癥相關(guān)的基因進行篩選。在過去的10年間,通過CRISPR技術(shù)已經(jīng)破譯了多種癌癥易感基因,而通過CRISPR技術(shù)有望尋找原始的原代免疫細胞。2018年,通過CRISPR技術(shù)成功地篩選出了原代的CD4+ T細胞,如果可以通過各種方式找到初代的免疫細胞,就有望降低免疫細胞在治療中的衰竭,這將有望為下一代細胞療法的設(shè)計提供相應(yīng)的信息。
另外,NK細胞免疫細胞學(xué)的發(fā)展十分迅速且廣泛,因此建立篩選和表征NK細胞產(chǎn)品的平臺同樣十分重要。
除了提升CAR-NK細胞自身之外,通過組合的方式也是有效地提升療法效果的方式。
尤其是對于免疫療法來說:不同療法之間的組合往往可以發(fā)揮出1+1>2的治療效果。
免疫細胞療法發(fā)展至今已經(jīng)經(jīng)歷了百年的發(fā)展,并從無藥可治的末線治療一步步走到今天的一線治療,這都展現(xiàn)了免疫細胞療法的強大的治療效果。云開網(wǎng)站 開云Kaiyun com中國
相信NK細胞療法的進展將為免疫細胞療法注入新的活力,幫助更多患者獲得更長的生存期。