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科普:盘点NK细胞的医疗前景

日期: 2020-11-20
浏览次数: 717

       近年来,NK细胞已被广泛应用于造血系统恶性肿瘤(如白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤)和实体肿瘤(如黑色素瘤、卵巢癌、肺癌、结直肠癌和胶质母细胞瘤)的临床治疗研究中。免疫疗法逐渐成为继手术、放疗和化疗、以及靶向治疗之后的第五大疗法。


       在2020中国生物技术创新大会上,中国科学技术大学教授、中国工程院院士田志刚在主题《合成免疫技术与肿瘤免疫治疗》中表示,2020年吹响了NK细胞免疫治疗的冲锋号:异体外周血NK细胞、iPSC-NK细胞、脐血NK细胞进入规模化扩增生产;异体CAR-NK细胞同等疗效下避免了CAR-T细胞疗法的毒副作用。


科普:盘点NK细胞的医疗前景



       NK细胞:强大的抗肿瘤先锋


       在健康的人体中,免疫细胞不断地杀死各种细胞基因突变形成的癌细胞,保持着免疫力与新生癌细胞战役平衡。随着免疫力由盛而衰,免疫细胞数量随之逐渐减少,特别是奋战在一线的NK细胞战斗力逐渐下降,于是,免疫细胞杀灭癌细胞的战役中的平衡被打破、癌细胞生长趋于优势的现象发生,导致引发癌症的风险。因此,通过免疫扩军的方式回输NK免疫细胞,可以增加抗癌能力,起到癌症治疗的作用。


       大量的临床实验证明,NK细胞对很多癌症的治疗能够起到积极的效果,因此免疫疗法治疗肿瘤被研究人员寄予厚望。然而,NK细胞的杀伤能力仍比较有限,对一些实体肿瘤的治疗效果仍不理想。为了增强NK细胞的杀伤力,医学界开始研究利用NK细胞开发抵御癌症的新型免疫疗法。CAR-NK技术应用而生。


       CAR(嵌合抗原受体)技术是基因工程与免疫疗法的融合技术,是当前肿瘤治疗领域前景广阔的研究方向之一。改造后的免疫细胞就像加装了红外制导功能的导弹,可以识别肿瘤细胞,实现精准杀灭。


       2018年8月,美国加州大学圣地亚哥分校和明尼苏达大学的研究人员在《Cell Stem Cell》上发表了一项新的研究,他们利用修饰过的CAR-NK细胞在小鼠模型中高效地抵抗卵巢癌。这一研究成果为开发出无需为每名患者进行定制的“现成”免疫疗法铺平道路。


       2020年2月,来自德克萨斯大学MD安德森癌症中心研究人员在NEJM期刊上发表了靶向CD19的同种异体CAR-NK细胞疗法Ⅰ/Ⅱ临床试验研究结果:在接受治疗的11名复发性/难治性CD19阳性肿瘤(非霍奇金淋巴瘤或慢性淋巴细胞白血病)患者中,8人对治疗作出反应,其中7人完全缓解,且没有严重的毒性作用出现[1]


       相比CAR-T疗法,CAR-NK疗法细胞可以批量化生产,并且不会引发类似的毒性反应,几乎没有副作用。在最为瞩目的肿瘤免疫治疗领域,CAR-NK疗法有着巨大的应用潜力。



       NK细胞:抗病毒的第一防线


       近年来,NK细胞逐渐被应用于抗病毒治疗中。研究发现参与对多种病毒(如EB病毒EBV、巨细胞病毒CMV及鼠痘病毒ECTV、甲型流感病毒IAV等)的免疫应答反应。


       2016年,来自中国科学院微生物所的方敏研究员实验室发表的文章中提到:NK细胞有助于129品系小鼠的甲型流感感染的清除[2],相关研究结果刊登在国际杂志《Journal of Immunology》上。研究发现,NK细胞在129只受流感病毒感染的小鼠中发挥了显著抑制流感病毒复制,能提高小鼠存活率的功能。进一步的机制研究表明,129只小鼠感染流感病毒后,NK细胞能快速赶到肺部发挥抗流感病毒感染的作用。


       在这次新型冠状病毒的治疗研究中,NK细胞也参与其中。


科普:盘点NK细胞的医疗前景


       2020年1月29日,Sorrento制药公司与Celularity细胞治疗公司联合宣布启动临床合作,目的是将CYNK-001(一种异体、胎盘来源的NK伤免疫细胞疗法)的用途扩展到治疗和预防冠状病毒感染的研究中[3]。2020年2月2日,河南省科研项目《脐带血NK细胞治疗冠状病毒感染重症患者的临床研究》获得立项[4]



       NK细胞:增强免疫力,预防癌症


       人类生命科学研究和实践发现:机体免疫功能的减退和免疫力的下降,是人体衰老的很明显的表现。当免疫功能生理性衰退发展到一定程度,罹患自身免疫病和肿瘤的风险也在增加。因此,免疫功能的衰老被认为是造成机体衰老的重要原因。


       有研究表明,NK细胞能够直接改善并调节人体免疫力及神经系统,可分泌脑内啡,减轻患者疼痛,提高生活质量。通过自体NK细胞免疫治疗,可以明显改善亚健康人群的疲劳和睡眠质量,很好的提高其生活质量。


       苏州大学附属第一医院史进方等2005年在《现代免疫学》发表论文《免疫衰老及其免疫学预警指标》中论述NK细胞:“研究表明,年龄超过100岁的老年人也可以有效抵抗感染,因为其NK细胞系统功能完好,可以移行并有效杀灭靶细胞,而NK细胞受损的老年人易于感染流感、结核等疾病。因此,NK细胞的活性降低是疾病的前兆,保持NK细胞的活性有助于延长寿命。”


       由此可见,如何提高体内NK细胞的数量成为我们激活免疫战胜癌症的关键。



       NK细胞的存储意义


       人民解放军第117医院再生医学中心的副主任陈霖老师曾经在《名医堂》栏目中就提到,存储NK细胞(免疫细胞的一种)可以补充、增强体内本身已经在逐渐衰弱的NK细胞这样能极大提高免疫力,将免疫细胞扩增以后回输到体内,临床上的疗效性非常可观[5]


       四川大学华西医院病理研究室研究员石毓君在接受新闻采访中也提到:采集人体自身免疫细胞,经过体外培养,使其数量成千倍增多,靶向性杀伤功能增强,然后再回输到人体来杀灭血液及组织中的病原体、癌细胞、突变的细胞,打破免疫耐受,激活和增强机体的免疫能力,兼顾治疗和保健的双重功效。



       综上所述,免疫细胞具有改善亚健康、抗衰老、抗病毒、抗感染以及抗肿瘤等作用。研究发现,不同年龄时段的免疫状态有很大的差异,更年轻的免疫细胞可以增强细胞治疗的效果。免疫细胞的年轻程度甚至对免疫疗法的有效性起到重要作用[6]


       正是因为如此,在年轻的时候存储健康的免疫细胞,这样的概念在全球已经越来越流行。这些存储的免疫细胞,有望成为将来免疫细胞治疗的关键细胞来源。



资讯出处:

[1]Sanofi’s Paul Hudson pays $357M to buy a biotech partner, adding an NK strategy in the latest move to beef up cancer R&D

[2]Kai Zhou, Jing Wang, et al.Swift and Strong NK Cell Responses Protect 129 Mice against High-Dose Influenza Virus Infection[J].Journal of Immunology,2016,(2).

[3]Sorrento and Celularity to Initiate Emergency Allogeneic Natural Killer (NK) Cell Therapy Development for Coronavirus Infection[N].GlobeNewswire,2020-01-29.

[4]河南省科学技术厅.河南启动新型冠状病毒防控应急科研攻关专项[N].河南省人民政府,2020-02-01.

[5]陈霖.揭秘神秘的癌细胞杀手——NK细胞[N].名医堂,128:1112

[6]Donjete Simnica, Nuray Akyüz, et al.T cell receptor next-generation sequencing reveals cancer-associated repertoire metrics and reconstitution after chemotherapy in patients with hematological and solid tumors[J].Taylor & Francis Online,2019,(7).


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