CAR-NK细胞疗法：更具安全性的治疗新技术
时间：2022-07-01 作者：非小号医药
目前，NK细胞（自然杀伤细胞，naturalkillercell）相关的临床研究正在全球广泛开展中，其主要被用于治疗造血系统恶性肿瘤（如白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤等）和实体瘤（如黑色素瘤、卵巢癌和肺癌等）。由于NK细胞在一线免疫应答中承担关键作用，因此越来越多的研究集中在以NK细胞为基础的细胞免疫治疗上。
其中，CAR-NK细胞疗法既运用了CAR-T细胞疗法的研发思路，又发挥了NK细胞的生物学特性。通过基因编辑在NK细胞内加入CAR（嵌合抗原受体），从而形成CAR-NK细胞，之后向肿瘤患者回输体外诱导培养的CAR-NK，在机体内直接或间接杀伤肿瘤，达到治疗目的。
表1 海外临床CAR-NK细胞疗法项目（部分）
表2 国内临床CAR-NK细胞疗法项目（部分）
1、CAR-NK细胞结构及优化进程
与CAR-T细胞疗法类似，CAR-NK细胞通常也由三部分组成：胞外抗原结合区（ScFv）、跨膜结构域以及胞内激活结构域。目前CAR-NK的CAR结构前后经历了6次迭代，并向更加多元化的方向发展。
① 第一代：只有一个胞内信号组分（CD3ζ）；
②第二代：在之前基础上，增加了一个胞内共刺激结构域（DAP10，DAP12，4-1BB），用以增强信号转导；
③第三代：增加了多个胞内共刺激结构域（DAP10，DAP12，4-1BB），进一步增强了胞内信号转导；
④ 第四代：又称装甲CAR（Armored CARs），包含分子有效载荷，赋予额外的特性和功能；
⑤第五代：又称多重特异性靶向CAR，通过基因修饰技术赋予CAR-NK细胞同时靶向多个肿瘤抗原的能力；
⑥第六代：又称逻辑门控CAR，同时含有激活CAR（aCAR）和抑制CAR（iCAR）。前者识别肿瘤特异性表位，启动免疫细胞激活；后者检测仅存在于健康组织上的表位，抑制免疫细胞活化。通过整合这两种信号，逻辑门控CAR修饰的NK细胞可以有区别地杀死肿瘤细胞，避免伤害健康组织。
⑦第七代：又称双特异性CAR，同时具有FcRγIII（CD16A）和肿瘤特异性表位结合位点。
图1 CAR-NK细胞结构优化历程
2、CAR-NK细胞疗法治疗优势
①非特异性强。NK细胞是介导ADCC（免疫细胞消灭已结合特异性抗体的病原靶细胞）功能最强的细胞，在联合靶向药进行综合治疗方面具有巨大的潜力；
②可杀伤肿瘤干细胞。除去可直接杀死普通癌细胞外，NK细胞还具有杀伤肿瘤干细胞的特性，从而抑制肿瘤的生长及扩散，有效防止其复发转移；
③抑制肿瘤附近新血管的增生。NK细胞通过抑制肿瘤附近新血管的增生，从而限制肿瘤获取养分，阻碍其生长；
④ 对病毒感染的细胞 具有 特别的杀伤能力；
⑤分泌β-endorphin（ 脑内啡 ）。减少癌症患者疼痛，提升生活品质。
①可用的供体细胞数量少。单个供体的NK细胞数量不足以进行治疗，需要对NK细胞进行扩增和激活。此外必须完全清除里面混杂的T细胞，以防止GVHD（移植物抗宿主病）。
表3 NK细胞的来源
②构建合适的CAR。目前的CARs是为构建CAR-T细胞而设计的并不完全适用于NK细胞。
③选择合适的方法将CAR转化至NK细胞。目前，常用的转染载体有逆转录病毒载体和慢病毒载体。其中逆转录病毒载体的转染效率高，但会引起插入突变风险，而慢病毒载体虽然安全性更好，但对外周血NK细胞的转染效率低，仅有20%。因此，亟需发展一种针对CAR-NK细胞的、安全实用的转染方法。
图2 CAR-NK疗法的治疗过程
④NK细胞对冻融过程敏感。解冻后NK细胞的存活率显著降低。加入IL-2可以恢复部分NK细胞的活性。为了使细胞冷冻保存成为可行的最佳策略，必须对冷冻NK细胞进行探索。
4、与CAR-T细胞疗法对比
①与CAR-T细胞不同，CAR-NK细胞保留了通过其天然受体识别和靶向肿瘤细胞的内在能力。因此使用CAR-NK靶向治疗时，肿瘤细胞能够逃脱杀伤的可能性较低；
②NK细胞不需要严格的HLA（人白细胞抗原）匹配，因此CAR-NK细胞在数天至数周内不会发生免疫排斥反应。相较于CAR-T疗法，其安全性更好，不会引起细胞因子释放综合征。
③实体肿瘤对抗原依赖型NK细胞更加敏感，因此CAR-NK在实体瘤的治疗中更具优势。
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