NK細(xì)胞是一種可產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的先天淋巴樣細(xì)胞，能夠殺死被病毒感染的細(xì)胞或癌細(xì)胞。大約20年前，在晚期白血病患者中，NK細(xì)胞介導(dǎo)的免疫療法已成為一種安全有效的療法。在那之后，有關(guān)NK細(xì)胞的抗癌研究呈指數(shù)增長(zhǎng)，目前已是免疫療法創(chuàng)新的主要領(lǐng)域。

NK細(xì)胞療法的發(fā)展通常有兩個(gè)重點(diǎn)：優(yōu)化用于過繼轉(zhuǎn)移的治療性NK細(xì)胞的來源以及增強(qiáng)NK細(xì)胞的體內(nèi)毒性和持久性。

9月15日，在Nature Reviews Clinical Oncology發(fā)表的一篇題為“Exploring the NK cell platform for cancer immunotherapy”的綜述中，來自美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的兩位科學(xué)家介紹了多種靶向人類癌癥的NK細(xì)胞療法以及增強(qiáng)體內(nèi)NK細(xì)胞活性的方法，并為NK細(xì)胞療法研究確定了未來的方向。

NK細(xì)胞抗腫瘤

NK細(xì)胞具有細(xì)胞毒性活性，功能與CD8 T細(xì)胞最為相似。包括脾臟、肝臟、次級(jí)淋巴器官、胸腺、腸、扁桃體和子宮都是NK細(xì)胞的發(fā)育部位。

與B細(xì)胞和T細(xì)胞不同，NK細(xì)胞不表達(dá)體細(xì)胞重排的抗原受體，而是表達(dá)激活受體和抑制受體的隨機(jī)組合。通過這些不同受體表達(dá)的刺激信號(hào)與抑制信號(hào)的平衡使NK細(xì)胞表現(xiàn)出對(duì)靶細(xì)胞的應(yīng)答或耐受（圖1）。

NK細(xì)胞具有多種功能，可以限制癌細(xì)胞的生長(zhǎng)和擴(kuò)散，也可以在腫瘤微環(huán)境（TME）中的炎癥趨化因子的引導(dǎo)下，將循環(huán)的NK細(xì)胞募集到腫瘤發(fā)生的部位。

進(jìn)入TME后，NK細(xì)胞可以通過“missing-self”機(jī)制殺死癌細(xì)胞。NK細(xì)胞的激活被抑制受體與MHC-I（人類中稱為HLA-I）分子的結(jié)合所抑制。但是，許多癌細(xì)胞下調(diào)MHC-I分子的表達(dá)來逃避CD8 T細(xì)胞的檢測(cè)，NK細(xì)胞可以識(shí)別并對(duì)這種“missing-self”表型的細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答，最終導(dǎo)致靶細(xì)胞的裂解（圖1）。因此，在由于MHC-I下調(diào)而T細(xì)胞不能識(shí)別癌細(xì)胞的情況下，NK細(xì)胞具有治療潛力。

圖1 NK細(xì)胞通過平衡信號(hào)對(duì)病毒感染和轉(zhuǎn)化細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答

抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（ADCC）是NK細(xì)胞殺傷癌細(xì)胞的另一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制，NK細(xì)胞通過細(xì)胞表面的Fc受體和單抗結(jié)合，識(shí)別并殺傷被單抗結(jié)合的腫瘤細(xì)胞。有證據(jù)表明，NK細(xì)胞介導(dǎo)的ADCC是治療性單抗（如利妥昔單抗和曲妥珠單抗）在血液癌癥或?qū)嶓w癌患者中取得成功的重要機(jī)制，這證明了NK細(xì)胞的巨大治療潛力。

除了直接誘導(dǎo)細(xì)胞毒性，NK細(xì)胞還通過產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子（包括IFNγ和TNF）對(duì)轉(zhuǎn)化細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)答。這些多效蛋白不僅能增強(qiáng)CD8 T細(xì)胞的應(yīng)答能力，還對(duì)癌細(xì)胞具有有效的抗增殖、抗血管生成和促凋亡作用。

NK細(xì)胞來源

目前臨床上正在測(cè)試多種來源的治療性NK細(xì)胞，包括自體NK細(xì)胞和替代性NK細(xì)胞，后者包括臍帶血NK細(xì)胞、干細(xì)胞來源的NK細(xì)胞、細(xì)胞因子誘導(dǎo)的記憶樣NK細(xì)胞和嵌合抗原受體（CAR）NK細(xì)胞。其中，由于細(xì)胞分離、轉(zhuǎn)導(dǎo)和擴(kuò)增過程中面臨的挑戰(zhàn)，原代NK細(xì)胞不是生成CAR細(xì)胞產(chǎn)物的理想底物。因此，當(dāng)前CAR-NK細(xì)胞的臨床試驗(yàn)主要集中在干細(xì)胞或祖細(xì)胞來源的產(chǎn)品上。
表1 部分正在進(jìn)行的治療性NK細(xì)胞產(chǎn)品臨床試驗(yàn)

來源：Nature Reviews Clinical Oncology

大量增加NK細(xì)胞毒性和壽命的方法也在臨床研究中，包括基于細(xì)胞因子的藥物、NK細(xì)胞銜接器分子和免疫檢查點(diǎn)抑制劑等。

體內(nèi)NK細(xì)胞活性的增強(qiáng)

細(xì)胞因子

IL-2和IL-15被鑒定為提高NK細(xì)胞活性的關(guān)鍵細(xì)胞因子。在過去10年中，IL-15逐漸取代了IL-2。在黑色素瘤、結(jié)直腸癌、淋巴瘤和肺癌等癌癥同源小鼠模型上進(jìn)行的初步研究中，rIL-15具有良好的耐受性，調(diào)節(jié)NK細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞群的擴(kuò)增，促進(jìn)腫瘤消退并降低轉(zhuǎn)移。而且rIL-15既可以作為單一療法，也可以作為過繼細(xì)胞療法的佐劑。除rIL-15外，目前還有其它幾種利用IL-15的免疫刺激作用的方法正在進(jìn)行臨床測(cè)試（圖2）。

圖2 增強(qiáng)NK細(xì)胞效應(yīng)器功能的各種方法

NK細(xì)胞銜接器

各種免疫逃逸機(jī)制限制了體內(nèi)NK細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的結(jié)合程度，這是開發(fā)廣泛有效的NK細(xì)胞療法的主要障礙。許多研究小組開發(fā)出了能使腫瘤浸潤(rùn)性NK細(xì)胞以抗原特異性方式與腫瘤細(xì)胞接觸的分子，來增加這些細(xì)胞的天然細(xì)胞毒性。所開發(fā)的分子通常是由多個(gè)抗原靶向結(jié)構(gòu)域（通常為scFvs）組成的雙特異性或三特異性銜接蛋白，一個(gè)結(jié)構(gòu)域靶向NK細(xì)胞激活受體，另一個(gè)結(jié)構(gòu)域與特定的腫瘤相關(guān)抗原結(jié)合。

臨床前研究已顯示出多種NK細(xì)胞銜接器分子具有有效的抗腫瘤作用。目前，至少有4個(gè)靶向血液惡性腫瘤相關(guān)抗原的三特異性NK細(xì)胞銜接器療法（TriNKET）處于早期開發(fā)階段。盡管已經(jīng)通過臨床測(cè)試的NK細(xì)胞銜接器療法數(shù)量很少，但有許多公司都在開發(fā)類似產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將在不久的將來進(jìn)入臨床試驗(yàn)。

表2 部分NK細(xì)胞銜接器和NK細(xì)胞定向細(xì)胞因子療法臨床試驗(yàn)

免疫檢查點(diǎn)抑制

TIGIT

TIGIT是NK細(xì)胞和T細(xì)胞表達(dá)的一種抑制性受體，具有Ig和ITIM結(jié)構(gòu)域。TIGIT已被發(fā)現(xiàn)在人腫瘤浸潤(rùn)性NK細(xì)胞中過表達(dá)。在多種小鼠模型中，抑制TIGIT可逆轉(zhuǎn)NK細(xì)胞的耗竭并促進(jìn)NK細(xì)胞依賴性抗腫瘤免疫。

CD96

與TIGIT相似，研究發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中的NK細(xì)胞上，抑制性受體CD96的水平要高于腫瘤周圍組織中NK細(xì)胞上的受體水平。另外，肝細(xì)胞癌樣本中NK細(xì)胞上較高水平的CD96表達(dá)與不良預(yù)后相關(guān)。目前CD96抑制劑尚未進(jìn)入臨床試驗(yàn)，但是臨床前數(shù)據(jù)表明，這種藥物具有抑制多種小鼠模型中實(shí)驗(yàn)性或自發(fā)性轉(zhuǎn)移的能力。

PD-1/L1

在PD-L1+三陰性乳腺癌和PD-L1-白血病的臨床前模型中，NK細(xì)胞已被確定為PD-L1抗體誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性的關(guān)鍵介質(zhì)。而且在多種人類癌癥TME中的NK細(xì)胞上，PD-1表達(dá)發(fā)生上調(diào)。此外，在幾種胃腸道癌中，NK細(xì)胞上PD-1較高水平的表達(dá)與患者預(yù)后不良相關(guān)，這表明了靶向內(nèi)源性或過繼性NK細(xì)胞上的PD-1的合理性。

TIM3

T細(xì)胞免疫球蛋白粘蛋白受體3（TIM-3）是另一種具有抑制特性的免疫檢查點(diǎn)蛋白，由包括NK細(xì)胞在內(nèi)的各種白細(xì)胞表達(dá)，并與配體Galectin-9（在人類腫瘤中表達(dá)）結(jié)合。在一些研究中，肺癌患者NK細(xì)胞上TIM-3表達(dá)的增加預(yù)示了不良的預(yù)后，而且在離體NK細(xì)胞中抑制TIM-3可增強(qiáng)其細(xì)胞毒性和IFNγ的產(chǎn)生。在晚期黑色素瘤患者NK細(xì)胞中抑制TIM-3也具有相似的結(jié)果。

LAG-3

淋巴細(xì)胞激活基因3（LAG-3）是一種免疫檢查點(diǎn)受體，在包括NK細(xì)胞、活化的T細(xì)胞、B細(xì)胞和漿細(xì)胞樣樹突細(xì)胞在內(nèi)的多種白細(xì)胞中廣泛表達(dá)，并且與MHC II類分子結(jié)合后可誘導(dǎo)抑制性信號(hào)傳導(dǎo)。臨床前證據(jù)表明，LAG-3與PD-1協(xié)同調(diào)節(jié)腫瘤的免疫逃逸，而LAG-3抑制可增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗癌免疫力。但是，LAG-3在調(diào)節(jié)NK細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫中的作用尚不清楚，仍缺乏有關(guān)LAG-3抑制對(duì)人NK細(xì)胞影響的研究。來自鼠NK細(xì)胞的研究數(shù)據(jù)表明，LAG-3在介導(dǎo)對(duì)腫瘤細(xì)胞系的細(xì)胞毒性中具有積極作用（表明LAG-3可能在小鼠NK細(xì)胞中充當(dāng)激活受體），這一領(lǐng)域還需要進(jìn)一步的研究。

最后，值得一提的是，供體來源的傳統(tǒng)細(xì)胞療法具有若干障礙，“現(xiàn)貨型”產(chǎn)品對(duì)于實(shí)現(xiàn)過繼性NK細(xì)胞療法的廣泛獲得至關(guān)重要。而NK細(xì)胞特別適合采用“現(xiàn)貨”模式，原因有：（1）與T細(xì)胞不同，NK細(xì)胞不一定需要通過MHC分子呈遞抗原才能識(shí)別和殺死靶細(xì)胞；（2）可以選擇NK細(xì)胞來避免抑制性受體介導(dǎo)的抑制作用；（3）NK細(xì)胞來自自體環(huán)境中以前未經(jīng)歷過癌癥誘導(dǎo)的免疫抑制的細(xì)胞。

NK細(xì)胞療法正逐漸成為一個(gè)非常有前途的臨床研究領(lǐng)域，但仍然有許多難題需要解決，如TME中的免疫抑制、NK細(xì)胞增殖和存活所必需的生長(zhǎng)因子的缺乏等。未來的治療方法不僅必須將NK細(xì)胞靶向腫瘤細(xì)胞，而且還必須通過增加這些淋巴細(xì)胞在體內(nèi)的持久性，來最大限度地提高治療性NK細(xì)胞產(chǎn)品的有效性。

參考資料：

Myers, J. A., Miller, J. S. Exploring the NK cell platform for cancer immunotherapy. Nature Reviews Clinical Oncology (2020)