多款CAR-NK免疫细胞疗法获批！这7个与癌症治疗“新主流”相关的问题值得一看

近年来，CAR-NK免疫细胞治疗成为了癌症、自身免疫性疾病等领域的新前沿，相继获得相关部门批准进入临床。在自身免疫性疾病领域，近日，冷冻保存、现货型的CAR-NK候选细胞疗法NKX019的新药临床试验申请获批准，用来治疗系统性红斑狼疮肾炎。在肿瘤治疗领域，我国在2021年就批准了针对卵巢癌的CAR-NK新药IND。标志着免疫细胞药物治疗自身免疫性疾病和实体瘤研究迈入新的里程碑。今日分享一篇CAR-NK治疗实体瘤相关的文献，帮助大家进一步了解这一“抗癌利器”。

近年来，CAR-T免疫细胞治疗成为了细胞治疗的“主流”，其在治疗血液恶性肿瘤方面非常有效。，但是由于价格昂贵，并且需要大量时间来生产。随着研究的进展，有些科学家认为，CAR-NK 细胞可能是 CAR T 细胞更安全的替代疗法。

CAR-NK细胞疗法，是利用基因工程给NK细胞装上了“GPS导航”系统，使其能够更加精准和高效的在体内杀伤肿瘤细胞。

波兰科学家在《国际分子科学杂志》上发表了一篇综述[1]，进一讨论了CAR-NK在治疗癌症领域的应用及改进，介绍增强 CAR-NK 细胞治疗癌症的持久性和细胞毒性的方法，有望帮助临床治疗疾病达到更好的效果。今天我们将借助这篇文献来回答一些跟CAR-NK相关的热门问题。

研究人员将CAR-NK与CAR-T进行了比较。

CAR-T细胞不能用于治疗源自T细胞的恶性肿瘤，因为T细胞肿瘤具有与健康T细胞相同的跨膜受体。在此类患者中，无法将健康 T 细胞与恶性 T 细胞区分开来。此外，CAR-T细胞疗法在治疗异质性肿瘤方面并不是非常有效。CAR-T 细胞产生多种细胞因子并引起神经毒性和细胞因子释放综合征 (CRS)。

相比之下，CAR-NK细胞更安全，其产生TNFα、IFN-γ和粒细胞巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF），并且不引起严重的不良反应。CAR- NK 细胞可以给予没有受者-供者杀伤细胞免疫球蛋白样受体 (KIR) 或人类白细胞抗原 (HLA) 匹配的患者。

此外，这种疗法可以在外周血中存活至少12个月，并能诱导持久的免疫反应。

研究表明，CAR-NK 细胞是现成的治疗方法，可以大规模生产 [2]。

NK细胞可以从脐带血、NK细胞系、外周血和多能细胞中获得。从这些不同来源获得的 NK 细胞具有一定的优点和缺点。

NK 92细胞系可以在实验室中轻松扩增，并且可以产生无限数量的CAR- NK细胞。但也有一定的缺陷，这些细胞不能诱导抗体依赖性细胞细胞毒效应(ADCC)，需要进行照射以防止不受控制的增殖。NK-92细胞还可引起细胞毒性反应。

NK细胞的来源 [图源：文献2]

从外周血获得的 NK 细胞比从其他来源获得的 NK 细胞在血液循环中存活的时间更长。然而，NK细胞不能从捐献的外周血中大量提取，并且不能在实验室中轻易扩增。这些细胞是异质的并且处于不同的成熟阶段。

从脐带血样本中可以获得大量的 NK 细胞，并且与从外周血中获得的 NK 细胞相比，这些 NK 细胞更容易扩增。不过，这些 NK 细胞的主要缺点是由于表型不成熟，其细胞毒能力较差。

多能干细胞也可以产生大量 NK 细胞，但这些 NK 细胞的细胞毒性能力不如从脐带血中获得的 NK 细胞。

为了解决上述的局限性，科学家进行了大量的探索。

提高细胞存活率的方法包括敲除细胞因子诱导含SH2蛋白(CISH)基因，该基因编码的蛋白质可降低 CAR-NK 细胞的细胞毒性。研究发现，NK 细胞可以在含有 IL-12、IL-15 和 IL-18 的培养基中孵育，从而形成记忆样 NK 细胞。这些记忆样NK细胞具有很强的ADCC能力，可以长期存活。

针对增强 CAR-NK 细胞在体内扩增的方法，包括在 NK 细胞输注后给患者施用 IL-15 或 IL-2。这种方法的主要缺点是它可能导致毛细血管渗漏综合征。另一种扩增 CAR- NK 细胞的方法是将 NK 细胞与饲养细胞（例如人 B 类淋巴母细胞系和肾母细胞瘤细胞系）一起孵育。不过 这种方法存在污染风险，并且在给予患者之前需要将 NK 细胞与饲养细胞分离。

NK 细胞不需要识别抗原来杀死癌细胞。NK细胞可以通过释放颗粒酶和穿孔素和诱导ADCC来破坏癌细胞。研究发现，提高 CAR-NK 细胞存活率和功效的方法是将纳米抗体添加到 CAR构建体中。纳米抗体仅由重链结构域组成，可为 CAR 构建体提供稳定性。此外，纳米抗体尺寸小，有助于渗透到肿瘤中。

研究还发现，还可以通过修饰NK 细胞来提高其存活率和抗肿瘤功效。比如， NK 细胞上的 NKG2D 受体与信号传导伙伴 DAP10 相结合。提高 NK 细胞细胞毒性的其他方法包括沉默 NKG2A 受体和 Ig和ITIM域蛋白T-细胞免疫受体敲除等。

CAR-NK细胞的主要构建体[图源：文献[2]

实体瘤具有不同的细胞亚群，这使得 CAR -T 细胞很难消除此类肿瘤。某些类型的癌细胞，例如癌症干细胞样细胞（CSC），不具有 CAR 靶向的抗原。因此，CAR- T 细胞无法杀死此类癌细胞。由于抗原逃逸，CAR-T 细胞也可能无法杀死癌细胞。

但这些问题并不妨碍CAR-NK细胞疗法的抗肿瘤功效，因为CAR-NK的抗肿瘤活性不仅仅依赖于CAR。NK 细胞可以破坏乳腺癌和黑色素瘤等不同类型癌症中的 CSC。NK 细胞产生 TNFα 和 IFN-γ，导致 CSC 分化，从而导致 CSC 的化疗耐药性降低。靶向程序性死亡配体1 (PD-L1)的CAR- NK细胞可有效对抗异质性肿瘤。

那么，CAR-NK细胞针对哪些肿瘤有效呢？研究发现，这种疗法对淋巴瘤、胶质母细胞瘤、乳腺肿瘤、胰腺肿瘤及卵巢种类等均有效果。

在 I/II 期临床试验中，靶向 CD19 的 CAR-NK 细胞对淋巴瘤有效且安全。

在临床前研究中，针对表皮生长因子受体和表皮生长因子受体变异体 III的双特异性 CAR-NK 细胞疗法对胶质母细胞瘤有效。

CAR-NK 细胞对表达组织因子、HER-2 和上皮细胞粘附分子的乳腺癌细胞表现出细胞毒性。

靶向叶酸受体 α (FRα)、迂回引导受体1 (ROBO1) 和粘蛋白 1 (MUC1) 的 CAR-NK 细胞疗法可有效对抗胰腺癌。

同样，CAR-NK 细胞疗法对表达间皮素、CD24 和 αFR 的卵巢癌也有效。

在一些临床研究中，CAR-NK细胞与酪氨酸激酶抑制剂卡博替尼和瑞戈非尼联合治疗肾细胞癌和结直肠癌。其他可能与 CAR-NK 细胞联合使用的药物包括派姆单抗、来那度胺和螺内酯。此外，阿霉素、伊匹单抗、环磷酰胺和舒尼替尼等药物可用于减少抑制免疫反应的调节性 T 细胞 (Treg) 和骨髓来源抑制细胞(MDSC)。

总之，CAR- NK细胞不会引起严重的毒性，并且可以由不同来源的NK细胞产生。通过将共刺激结构域和纳米抗体整合到 CAR 构建体中，可以增强 NK 细胞的功效。CAR-NK可以杀死异质实体瘤中的癌症干细胞样细胞。CAR-NK细胞对表达不同类型抗原的实体瘤具有抗肿瘤功效。

参考文献

[1] Wrona, E., Borowiec, M., & Potemski, P. (2021). CAR-NK cells in the treatment of solid tumors. International journal of molecular sciences, 22(11), 5899.

[2] Zhang, L., Meng, Y., Feng, X., & Han, Z. (2022). CAR-NK cells for cancer immunotherapy: From bench to bedside. Biomarker Research, 10(1), 1-19.