癌症细胞治疗2.0——NK细胞疗法汇总

自然杀伤（NK）细胞是一种天然的细胞毒性淋巴细胞，参与监测和消除癌症。随着我们越来越多地了解NK细胞识别和清除肿瘤细胞的机制，以及癌症如何反过来逃避NK细胞反应，我们已经清楚地认识到NK细胞可以用于癌症免疫治疗。本篇重点介绍临床前和临床开发中的前沿免疫治疗策略，如过继性NK细胞疗法、嵌合抗原受体表达NK细胞（CAR-NK）、双特异性和三特异性杀伤细胞接合器、检查点阻断和溶瘤病毒治疗。

NK细胞：对抗癌症的哨兵    

NK 细胞配备了许多受体，这些受体可以严格调节NK 细胞的激活并允许它们区分“正常”和“危险”细胞。除了调节 NK 细胞活化外，来自活化受体和抑制受体的信号还可以调节 NK 细胞对未来刺激的稳态反应，这一过程称为 NK 细胞教育。抑制性受体，例如杀伤细胞免疫球蛋白受体 (KIR)，可传递阻止 NK 细胞自身反应的负信号。KIR 和其他抑制性受体识别 MHC I分子等，这些分子的缺失可能导致 NK 细胞激活，即所谓的“自我识别缺失” 。后来的研究表明，缺乏 MHC 的表达对于诱导 NK 活化并不是必要的；而是，需要来自激活受体的信号。广义上讲，包括 NKG2D 在内的激活受体，在与靶细胞上的应激诱导配体结合时提供激活信 号，这被称为“自我识别诱导”。

终，NK 激活取决于这些受体与其配体结合所触发的激活和抑制信号之间的平衡。当激活信号占优势时，NK细胞会做出反应，而当抑制信号更强时，NK细胞不会做出反应。健康细胞，有一些是例外，表达低水平的激活配体和大量的抑制配体，因此不会受到 NK 细胞的攻击。另一方面，肿瘤细胞经常激活 NK 细胞激活配体的表达和缺少 MHC 分子的表达。NK 细胞在细胞转化过程中感知并响应健康细胞表面表达的分子库的变化。这将 NK 细胞定位为对抗癌症的重要哨兵和癌症免疫治疗的主要目标。

过继性 NK 细胞疗法    

过继性 NK 细胞疗法的一个有希望的途径是使用嵌合抗原受体 (CARs)。CAR，通常编码在慢病毒构建体中，由三个主要结构域组成：细胞外抗原靶向结构域（胞外结构域）、跨膜区和一个或多个细胞内信号传导域。靶点的特异性由外结构域赋予，外结构域对肿瘤特异性或肿瘤相关抗原（例如CD19、CD20、CD22、Her2、ROR1）具有反应性。CAR-T细胞表现出显着的反应，尤其是在 B 细胞恶性肿瘤中，这导致FDA 批准用于非霍奇金淋巴瘤和弥漫性大 B 细胞淋巴瘤 。

鉴于 CAR-T 细胞的成功，CARs 现在被用于增强 NK 抗肿瘤活性。目前，ClinicalTrials.gov 上列出了 14 项 CAR-NK 试验（截至 2019 年7 月 10 日），大多数试验都集中在白血病上。其中一项试验表明，CD33 靶向 CAR-NK 可安全地用于复发或难治性 AML 患者，尽管其临床疗效有限。现在推测，受辐射（出于安全考虑）的CAR NK的寿命和细胞毒性降低是潜在的缺陷，并指出，只有当用于治疗疾病进展较慢的恶性肿瘤时，才能取得疗效。

 细胞因子疗法：在癌症中动员 NK 细胞  

过继转移方法的一个主要缺点是制造大量临床级免疫细胞所需的高成本和专业知识 。

而作为NK细胞的关键调节因子，细胞因子是癌症免疫治疗的一个非常有吸引力的选择，尤其是鉴于研究结果表明，NK细胞强烈依赖I型干扰素来启动抗癌反应。然而，将I型IFN直接注射到患者体内会导致相当大的毒性和发病率，所以研究重点已转移到使用TLR激活剂或cGAS/STING途径在肿瘤微环境中诱导IFN产生的策略上。

IL-2治疗已获得FDA批准，但也显示出有限的临床疗效和惊人的毒性，近的工作重点是使用工程细胞因子和联合疗法。例如，用IL-12、IL-18或工程化的IL-2细胞因子“super-2”处理的NK细胞可在小鼠癌症模型中增加NK细胞的抗肿瘤活性。此外，工程化IL-15细胞因子ALT-803已显示出令人印象深刻的临床前结果，部分原因是其可以激活NK细胞。

BiKEs/TriKEs：引导 NK 细胞对抗癌症    

抗体疗法还有一个吸引人的优点，那就是它是一种在体内激活NK细胞的现成方法。除了依靠肿瘤结合单克隆抗体通过ADCC激活NK细胞的传统方法，近，双特异性杀伤细胞接合器（BiKEs）产生了巨大的希望。BiKEs是由两个具有不同特异性的单链抗体组成的小分子，通过柔性连接体复合在一起。一种单链抗体针对肿瘤抗原（例如CD19、CD20、CD33），而另一种单链抗体针对NK细胞受体（CD16）。这有效地将癌症和NK细胞结合在一起，促进免疫突触的形成，并允许NK细胞特异有效地执行其细胞溶解功能。、

总之，BiKEs 和 TriKEs 提供了一种非基于细胞的免疫治疗方法，可以利用患者自身的 NK 细胞对抗癌症。临床试验将确定它们在患者中的安全性和有效性。

 NK细胞上的检查点受体：打破障碍    

免疫检查点受体是一组抑制性受体，抑制免疫细胞的效应器功能。生理学上，免疫检查点受体对于预防自身免疫和免疫病理学至关重要，但癌症经常利用它们来破坏抗肿瘤免疫。值得注意的是，NK细胞表达许多检查点受体，其中一些已成为癌症免疫治疗的靶点。

针对这些免疫检查点的临床前和临床研究挑战了T细胞是检查点阻断免疫疗法抗癌作用的介质的教条，并强调了NK细胞的重要性，在某些情况下，NK细胞与细胞毒性T细胞协同工作，在另一些情况下发挥主导作用。随着发现更多靶点，确定有效的组合以大限度地提高检查点封锁对每位患者的治疗效果变得至关重要。考虑到检查点阻断对NK细胞的影响，它们在这一过程中将非常重要。  

溶瘤病毒疗法    

使用检查点免疫疗法的另一种替代方法是促进NK的激活。一种成功的方法是使用专门感染和裂解癌细胞的病毒，广泛称为溶瘤病毒（OV）。OV利用肿瘤特异性受体或观察到的肿瘤细胞感染控制障碍，在癌细胞中选择性感染和复制，使健康细胞不受伤害。现在很清楚，OV诱导全身抗肿瘤免疫反应的能力可能比其诱导直接溶瘤的能力更为关键。OV疗法的一个吸引人的方面是能够将免疫调节物质输送到肿瘤微环境。talimogene laherparepvec是一种表达GM-CSF的减毒单纯疱疹病毒（HSV），被FDA批准用于转移性黑色素瘤，随后与检查点抑制剂联合进行的研究也显示了显著的结果。大量OV现已进入临床试验，甚至更多OV处于临床前发展的不同阶段。 

 结论和未来展望：理解治疗    

NK细胞是治疗癌症的有力工具。它们固有地将自我与非自我区分开来，测量压力细胞上的危险信号，并迅速消除恶性细胞，使其成为癌症免疫治疗的理想靶点。加深对NK识别、激活和抑制的基本机制的理解可以培养令人难以置信的兴奋感，并为激发NK细胞对癌症的反应的免疫治疗策略铺平道路。从癌症免疫治疗革命中得到的一个教训是，只有了解基础生物学，才能操纵复杂的系统，而免疫系统与癌症之间的动态相互作用是极其复杂的。因此，有必要进行更多的研究，以准确有效地利用包括NK细胞在内的免疫系统的全部力量来对抗癌症。