科技前沿

前沿|Car-NK, 肿瘤免疫细胞治疗的新希望

日期:2018-07-19  浏览次数:5737

作者:张君,中国生物物理学会科普工作委员会委员,北京大学医学部教授


近年来嵌合抗原受体(CAR)修饰的T细胞技术广受关注,其在血液系统肿瘤的治疗中已显示出良好的效果。但是因为被修饰的T细胞主要来源于患者自体的T细胞,因此CAR-T治疗具有耗时、耗力、周期长且费用高昂的特点。而且目前发现,CAR-T主要在血液系统肿瘤中具有较好的疗效,但对实体瘤效果不佳,并伴随着细胞因子风暴和神经细胞毒性等弱点。


NK细胞(自然杀伤细胞)作为发挥机体免疫监视的重要的免疫细胞,具有广泛强大的抗肿瘤功能,也是在肿瘤免疫治疗中比较受关注的一群细胞。因此,嵌合抗原修饰的NK细胞(CAR-NK)是继CAR-T 细胞之后,又一重要的基因工程免疫细胞(图1)。


与CAR-T 细胞相比,它具有以下几个特点:

1)NK 细胞的来源更加多样化,如NK细胞系(如NK-92等),外周血NK细胞,多能干细胞等。

2)CAR-NK 在治疗程序上具有通用性和简易性的特点。例如,可以根据肿瘤的类型,利用NK细胞系等容易改造的异体效应细胞,直接进行相关肿瘤靶点的CAR 修饰,快速投入治疗。

3)大大缩短治疗的周期,并减低治疗的成本。因此在通用型CAR-T还在探索的情况下,Car-NK具有“off-the-shelf”的特性,很容易像药品一样获得。

4)NK细胞的生存周期较短,副作用更小。

5)已经取得的数据显示,CAR-NK不仅对血液系统肿瘤起作用,也对实体瘤有较好的疗效。


CAR-T与CAR-NK具体的比较数据见表1。


图1.基于NK细胞的免疫治疗(1)


6月28日在《Cell Stem Cell》(2)上发表的文章进一步证实,由人多能干细胞(iPS细胞)诱导产生的NK细胞具有与外周血NK细胞相同的表型,在此基础上修饰的CAR-NK(NKG2D-2B4ζ-CAR)已在小鼠模型中表现出了较好的抗实体瘤(卵巢癌)效果。而且与CAR-T细胞治疗造成的严重的多器官损害相比,CAR-NK细胞治疗的动物并未出现毒副作用,提示了CAR-NK具有较好的应用前景。未来人多能干细胞来源的CAR-NK有可能可以以标准化的程序做成产品(off-the-shelf),用于多种肿瘤的治疗。


目前CAR-NK已经用于血液系统疾病和实体瘤的临床试验中(部分血液系统肿瘤的相关临床试验见表2),其未来的临床应用值得期待。


数据来源:www.clinicaltrials.gov


需要指出的是,在现阶段CAR-NK仍然有一些短板需要克服,比如NK细胞的体外扩增效率目前是一个亟待解决的问题。进一步提高扩增效率保证获得足够数量的NK细胞,才能确保CAR-NK 细胞治疗的推广。此外,CAR导入NK细胞的效率也需要进一步提高。尽管与CAR-T 细胞相比,CAR-NK具有细胞因子风暴发生率低、副作用小的特点,但是仍然需要关注其安全性的问题。


不管怎样,CAR-NK 已经展现出强大的抗肿瘤效应和更广谱的应用前景,因此未来在肿瘤治疗中的作用将会备受重视。