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作為一種價值的免疫細(xì)胞，NK細(xì)胞也逐漸受到關(guān)注，在國際上有眾多的臨床研究進(jìn)展。NK細(xì)胞具有廣譜的抗腫瘤作用。目前，基于NK細(xì)胞的腫瘤免疫療法逐漸被挖掘出來。今天我們就來聊一聊究竟NK細(xì)胞療法和CAR-NK細(xì)胞療法。

自然殺傷細(xì)胞（Natural killer cell，NK細(xì)胞 )，是除 T細(xì)胞、B細(xì)胞之外的第三大類淋巴細(xì)胞，不僅與抗腫瘤、抗病毒感染和免疫調(diào)節(jié)有關(guān)，甚至參與超敏反應(yīng)和自身免疫性疾病的發(fā)生[圖1]。

圖1 NK細(xì)胞與其他免疫細(xì)胞（Nat. Rev. Cancer）

NK細(xì)胞來源于骨髓造血干細(xì)胞，屬于先天免疫系統(tǒng)的核心細(xì)胞，約占血液中所有免疫細(xì)胞數(shù)量的15%；主要分布于外周血、肝臟和脾臟。在人體內(nèi)NK細(xì)胞主要特征為CD3?CD56+淋巴細(xì)胞群。

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NK細(xì)胞的發(fā)育和分類

NK細(xì)胞在機(jī)體內(nèi)由CD34+造血祖細(xì)胞（HPC）發(fā)育而來，是一個連續(xù)的過程，共同淋巴細(xì)胞祖細(xì)胞（CLPs）逐漸下調(diào)CD34，上調(diào)CD56，促使NK細(xì)胞分化與成熟[圖2]。

圖2 NK細(xì)胞的發(fā)育（Cell）

NK細(xì)胞主要存在于淋巴結(jié)、骨髓、外周血、肺、脾臟、肝臟等器官內(nèi)；CD56的表達(dá)可以分兩個NK細(xì)胞亞群，CD56dim和CD56bright，其中CD56- NK細(xì)胞具有抗腫瘤細(xì)胞毒性，并且兩個亞群都能夠產(chǎn)生細(xì)胞因子。[圖3]。

圖3 NK細(xì)胞及亞群在體內(nèi)的分布（Cell）

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NK細(xì)胞的生物學(xué)功能

圖4 NK細(xì)胞的功能（Cell）

作為人體抗擊癌癥的第一道防線，NK細(xì)胞大多數(shù)具有抗腫瘤細(xì)胞毒性。NK細(xì)胞在防線中的作用主要包括：

§ NK細(xì)胞分泌穿孔素、顆粒酶、顆粒溶素等具有細(xì)胞毒性的溶解性顆粒，誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡。

§ NK細(xì)胞表達(dá)TNF超家族成員結(jié)合相應(yīng)受體誘導(dǎo)靶細(xì)胞凋亡，例如FAS結(jié)合FAS配體，腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)受體（TRAIL）結(jié)合TRAIL受體（TRAILR）。

§ NK細(xì)胞分泌大量細(xì)胞因子（如IFN-γ、TNF-α、TNF-β、IL-10），生長因子（如GM-CSF）和趨化因子（如CCL3、CCL4、CCL5、XCL1），招募巨噬細(xì)胞、DC細(xì)胞、T細(xì)胞等友軍協(xié)同抗戰(zhàn)。

§ 表達(dá)Fc受體（CD16），介導(dǎo)ADCC效應(yīng)。

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基于NK細(xì)胞的五大治療策略

作為抗癌的第一道防線，NK細(xì)胞已經(jīng)成為免疫治療臨床試驗(yàn)中重要的一環(huán)，NK細(xì)胞最早發(fā)現(xiàn)于上世紀(jì)七十年代。近年來，基于NK細(xì)胞的治療策略也顯現(xiàn)巨大的臨床轉(zhuǎn)化潛力。

圖5 基于NK細(xì)胞的治療策略

根據(jù)設(shè)計思路的不同，基于NK細(xì)胞的治療策略分為激活殺傷活化受體和阻斷殺傷抑制受體兩條路徑，細(xì)分為五種策略。

§ 細(xì)胞因子：IL-2和IL-15，可提高機(jī)體內(nèi)NK細(xì)胞活性，但潛在的惡化免疫反應(yīng)是一個安全問題。

§ 活化的NK細(xì)胞：將健康捐贈者的NK細(xì)胞在體外以IL-2和IL-15刺激后，再輸住到癌癥患者的血液中。

§ 基因工程化NK細(xì)胞：CAR-NK細(xì)胞轉(zhuǎn)基因表達(dá)抗B細(xì)胞惡性腫瘤的抗CD19或抗CD20受體，IL-2和IL-15增強(qiáng)NK細(xì)胞存活，或NKG2D提高腫瘤識別和溶解等不同治療策略均正在臨床試驗(yàn)進(jìn)行中。

§ 單克隆抗體：針對腫瘤相關(guān)抗原的治療性抗體，如分別識別CD20和EGF受體的利妥昔單抗或西妥昔單抗，可通過NK細(xì)胞誘導(dǎo)ADCC。針對抑制分子的抗體，如識別NKG2A的單抗，可增強(qiáng)NK細(xì)胞的反應(yīng)。調(diào)控NK細(xì)胞檢查點(diǎn)的大分子藥物亦正在開發(fā)中。

§ NK細(xì)胞銜接器：靶向腫瘤抗原（如CD19、CD20或EGFR）、NKp46和CD16的多功能抗體將腫瘤細(xì)胞和NK細(xì)胞結(jié)合在一起，從而觸發(fā)毒殺腫瘤細(xì)胞機(jī)制和促進(jìn)NK細(xì)胞分泌細(xì)胞因子。

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NK細(xì)胞療法細(xì)胞免疫療法中，目前只有CAR-T細(xì)胞療法較為成熟，F(xiàn)DA已經(jīng)批準(zhǔn)了七款，而NK細(xì)胞療法還屬于研究試驗(yàn)階段。盡管國內(nèi)外都在積極的開展研究，但目前不論是中國還是美國，NK細(xì)胞療法仍然處于臨床研究階段，均未正式獲批上市進(jìn)入臨床應(yīng)用。按照規(guī)定，臨床試驗(yàn)申辦機(jī)構(gòu)不應(yīng)收取費(fèi)用。
與其他免疫細(xì)胞類似，NK細(xì)胞療法的技術(shù)流程包括三部分：種子細(xì)胞、擴(kuò)增制備、臨床使用。

圖6 NK細(xì)胞療法技術(shù)流程（Cytotherapy）

NK細(xì)胞療法被廣泛用于各種癌癥的治療，包括：血液系統(tǒng)腫瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、卵巢腫瘤、橫紋肌肉瘤、乳腺癌、胃癌等等，在這些研究中，都取得了不錯的治療效果。

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CAR-NK細(xì)胞療法

目前，正在開發(fā)的NK細(xì)胞治療產(chǎn)品主要有兩類：一類是NK細(xì)胞治療產(chǎn)品，另一類是CAR-NK產(chǎn)品。就像CAR-T細(xì)胞療法，CAR-NK細(xì)胞同樣是給NK細(xì)胞加裝了對應(yīng)的癌細(xì)胞靶向的嵌合抗原受體（CAR），幫助NK細(xì)胞更精準(zhǔn)的找到腫瘤細(xì)胞。相比之下，CAR-NK療法在腫瘤治療領(lǐng)域表現(xiàn)了更好的潛力，已有多家藥企的CAR-NK管線進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段。

圖7 CAR-NK細(xì)胞的來源及技術(shù)路徑（EBioMedicine）

CAR-NK細(xì)胞產(chǎn)品具有以下幾個潛在優(yōu)勢：

安全性：CAR-NK細(xì)胞免疫治療更好。

有效性：CAR-NK細(xì)胞仍具有天然的抗腫瘤細(xì)胞的毒性，除了以CAR-依賴的方式殺死腫瘤靶細(xì)胞外，CAR-NK細(xì)胞還可以通過非CAR-依賴的方式消滅癌細(xì)胞。 

通用型：具有成為“通用型”產(chǎn)品的潛力。

根據(jù)ClinicalTrials.gov網(wǎng)站公示信息，目前已有許多CAR-NK產(chǎn)品的臨床試驗(yàn)正在開展中，大部分處于I/II期臨床試驗(yàn)階段。靶點(diǎn)多數(shù)是常見的惡性血液癌癥靶點(diǎn)（如CD19、CD20、BCMA、CD33）等。還有一些CAR-NK產(chǎn)品靶向的是實(shí)體腫瘤相關(guān)抗原（如間皮素、ROBO1、NKG2D）等。CAR-NK細(xì)胞在腫瘤中的作用正在被廣泛研究。目前已經(jīng)進(jìn)入臨床研究階段的代表企業(yè)和CAR-NK管線梳理[表1]。

表1 主要臨床在研的CAR-NK產(chǎn)品（數(shù)據(jù)來源：康橙投資）

注：統(tǒng)計日期截至美國時間2022年3月22日；其中Takeda為跨國大藥企，此處未統(tǒng)計其市值。GBM：多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤；AML：急性髓系白血??；MM：多發(fā)性骨髓瘤；MDS：骨髓增生異常綜合癥；BCL：B細(xì)胞淋巴瘤；CLL：慢性淋巴細(xì)胞白血?。籄LL：急性淋巴細(xì)胞白血?。籒SCLC：非小細(xì)胞肺癌；BCMA：B細(xì)胞成熟抗原。

2021年，NMPA先后批準(zhǔn)兩款CAR-T療法上市，極大鼓舞了國內(nèi)細(xì)胞治療企業(yè)。多家企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)入IIT臨床研究階段，其中國健呈諾的CAR-NK產(chǎn)品已獲得IND批件，另有多家主要從事CAR-T療法開發(fā)的公司（如科濟(jì)生物、恒潤達(dá)生、博生吉等）也有CAR-NK管線的布局。加科思藥業(yè)通過投資Hebecell，百濟(jì)神州通過與Shoreline Biosciences達(dá)成戰(zhàn)略合作也都快速實(shí)現(xiàn)在該領(lǐng)域的布局。[表2]

國內(nèi)CAR-NK企業(yè)融資進(jìn)展（數(shù)據(jù)來源：啟信寶; 康橙投資）

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結(jié)束語

NK 細(xì)胞具有獨(dú)特的抗腫瘤效應(yīng)，不受MHC限制的細(xì)胞毒性、產(chǎn)生細(xì)胞因子和免疫記憶等功能，使其成為先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)系統(tǒng)中的關(guān)鍵角色。

總的來說，基于目前報道的臨床數(shù)據(jù)的安全性和有效性，NK細(xì)胞療法的前景可以說是一片光明。但是，和所有的細(xì)胞療法產(chǎn)品一樣，NK細(xì)胞療法也面臨著生產(chǎn)和監(jiān)管的挑戰(zhàn)。CAR-NK 細(xì)胞療法是一個很有前途的臨床研究領(lǐng)域。相信在不久的將來，我們能夠迎來第一個上市的NK細(xì)胞療法。至于到底是哪一類NK細(xì)胞，哪一家公司能夠搶占頭角，我們拭目以待！