在細(xì)胞療法CAR-T靶點同質(zhì)化激烈競爭中突圍的NK細(xì)胞免疫療法

6月22日，NMPA公示，復(fù)興凱特CD19靶點自體CAR-T細(xì)胞治療產(chǎn)品阿基侖賽注射液正式獲批，這意味著我國迎來首款獲批上市的CAR-T細(xì)胞治療產(chǎn)品。

Insight數(shù)據(jù)庫顯示，目前有20多家企業(yè)布局“重押”CAR-T療法，包括藥明巨諾、科濟制藥、傳奇生物、上海優(yōu)卡迪生物、恒潤達(dá)生生物、馴鹿醫(yī)療等，已進入臨床階段的項目36個，但CAR-T療法布局的靶點主要聚焦在CD19、BCMA，CAR-T靶點同質(zhì)化程度較為嚴(yán)重，如何在細(xì)胞療法CAR-T靶點同質(zhì)化激烈競爭的格局中突圍呢？

今天，我們就來聊聊CAR-T細(xì)胞療法的“姊妹“—NK細(xì)胞免疫療法。

NK細(xì)胞可非特異性直接殺傷腫瘤細(xì)胞，這種天然殺傷活性無MHC限制，不依賴抗體，也不需要抗原致敏，NK細(xì)胞還具有很強的免疫調(diào)節(jié)功能，與機體其他多種免疫細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)機體的免疫狀態(tài)和免疫功能。NK細(xì)胞療法作為一種可行的治療策略，逐漸成為僅次于T細(xì)胞療法的免疫新星。
 

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NK細(xì)胞的抗腫瘤途徑

NK細(xì)胞與T細(xì)胞、B細(xì)胞不同，NK細(xì)胞不需要特異性的抗原致敏刺激就可識別并殺傷靶細(xì)胞�？赏ㄟ^多種途徑抑制腫瘤細(xì)胞的生長和擴散：

1）在腫瘤微環(huán)境趨化因子和黏附因子的引導(dǎo)下，NK細(xì)胞募集到腫瘤發(fā)生的部位，促使腫瘤組織中NK細(xì)胞浸潤程度增加，使得NK細(xì)胞表面活化受體識別腫瘤細(xì)胞表面相應(yīng)配體，釋放穿孔素、顆粒酶等殺傷介質(zhì)，直接殺傷腫瘤細(xì)胞；

2）活化的NK細(xì)胞可表達(dá)死亡誘導(dǎo)配體-Fas配體（FASLG，又稱 TNFSF6），可與腫瘤壞死因子相關(guān)誘導(dǎo)凋亡配體（TNF related apoptosis inducing ligand，TRAIL）結(jié)合，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡；

3）通過抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用（antibody dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC），NK細(xì)胞通過細(xì)胞表面的FcγRIII（CD16）和腫瘤抗原特異性抗體Fc段結(jié)合，識別并殺傷腫瘤細(xì)胞；

4）NK細(xì)胞通過產(chǎn)生細(xì)胞因子（IFNγ、TNFα、IL1、IL10、GM-CSF等）和趨化因子（CCL3、CCL4）將其他免疫細(xì)胞募集到炎癥部位，誘導(dǎo)其活化，并增殖產(chǎn)生固有和適應(yīng)性免疫應(yīng)答。
 

圖1|NK 細(xì)胞（黃色部分）攻擊腫瘤細(xì)胞（紅色部分）[1]

 

NK細(xì)胞的來源
目前治療性NK細(xì)胞的來源比較廣泛，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。由于細(xì)胞的分離、轉(zhuǎn)導(dǎo)和擴增過程中面臨的挑戰(zhàn)，原代NK細(xì)胞并不是產(chǎn)生CAR細(xì)胞產(chǎn)物的理想原料。因此，CAR-NK細(xì)胞的臨床試驗?zāi)壳爸饕�集中于干�?xì)胞或祖細(xì)胞來源的產(chǎn)品上。

同立海源生物自主研發(fā)的AMMS®NK細(xì)胞培養(yǎng)試劑盒套裝，國內(nèi)首款通過美國FDA DMF II類備案，備案號DMF 035588。該款試劑盒采用自體外周血或臍血細(xì)胞中分離得到的單個核細(xì)胞，經(jīng)體外操作使NK細(xì)胞活化擴增，最終得到高純度高效應(yīng)的NK細(xì)胞。經(jīng)過大量的測試數(shù)據(jù)表明，該款試劑盒處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。

NK細(xì)胞免疫療法

目前，NK細(xì)胞抗腫瘤的研究正在如火如荼地開展，主要包括：

1）針對NK細(xì)胞抑制型或激活型受體的單克隆抗體(monoclonal antibody，mAb)；

2）聯(lián)合NK細(xì)胞和單抗藥（如免疫檢查點抑制劑、免疫因子）來誘導(dǎo)抗體特異的細(xì)胞毒性；

3）NK細(xì)胞過繼性免疫療法。
 

圖2| NK細(xì)胞的活化受體、抑制受體及其功能和配體[2]
 

NK細(xì)胞的下方顯示NK細(xì)胞的細(xì)胞因子和相應(yīng)的細(xì)胞因子受體。抑制受體（紅色）與相應(yīng)的配體（括號中）顯示在NK細(xì)胞的左側(cè)，活化受體（綠色）與相應(yīng)的配體（括號中）顯示在NK細(xì)胞的右側(cè)，NK細(xì)胞上的LFA-1（藍(lán)色）與靶細(xì)胞上的ICAM-1結(jié)合，將向靶細(xì)胞釋放顆粒酶，這是有效裂解靶細(xì)胞所必需的。

1）靶向NK細(xì)胞的單克隆抗體
NK細(xì)胞對腫瘤的識別主要依賴于其表達(dá)的多種激活受體和抑制受體，兩者間的平衡決定著NK細(xì)胞的殺傷作用。

NK細(xì)胞表面的激活受體包括NKG2D（也稱為 CD314 和 KLRK1）、DNAM-1（也稱為 CD226）、天然細(xì)胞毒性受體 (NCRs)、FcγRIII （CD16）等，這些激活受體結(jié)合配體后，能引發(fā)細(xì)胞因子如IFN-γ、TNF-α的分泌。以NK細(xì)胞表面活化受體CD16/NKG2D為靶點的雙特異性分子、TAA/CD16/NKG2D、TAA/CD16/NKp46三特異性抗體等，可以靶向NK細(xì)胞識別并殺傷腫瘤細(xì)胞。

NK細(xì)胞表面的抑制受體包括NKG2A/CD94、TIGIT、PD1、KIR2DL1/2/3等，與MHC-I類分子結(jié)合，可抑制NK細(xì)胞活化，如在研人源化抗抑制受體單克隆抗體IPH2101。

2）基于免疫檢查點抑制劑、細(xì)胞因子的免疫療法
NK細(xì)胞作為殺傷腫瘤細(xì)胞的免疫武器，需要找到腫瘤細(xì)胞才能夠發(fā)揮作用。腫瘤細(xì)胞表面表達(dá)的應(yīng)激蛋白是NK細(xì)胞的識別標(biāo)記，但腫瘤細(xì)胞會通過蛋白脫落躲避免疫系統(tǒng)的監(jiān)視，主要是MICA和MICB兩類蛋白，免疫檢查點抑制劑，可解除NK細(xì)胞的抑制信號，靶向MICA 和 MICB的抗體可增加癌細(xì)胞表面MICA 和MICB的水平，讓NK細(xì)胞能夠有效識別腫瘤。免疫檢查點抑制劑還包括T細(xì)胞免疫球蛋白粘蛋白受體3（TIM-3）、淋巴細(xì)胞激活基因3（LAG-3）。基于細(xì)胞因子的免疫療法主要包括IL-2療法、IL-15療法和TGF-β抑制劑。

眾所周知，IL-2可以誘導(dǎo)NK細(xì)胞的增殖，提高其溶細(xì)胞活性，基于IL-2的免疫療法已被批準(zhǔn)用于治療一小部分轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌、黑色素瘤以及急性髓細(xì)胞性白血病患者。在靶向NK細(xì)胞方面，IL-15可能比IL-2更具優(yōu)勢。IL-15可以擴增NK細(xì)胞群并增加NK細(xì)胞活化受體的表達(dá)，而不誘導(dǎo)Treg細(xì)胞群的擴增。TGF-β是機體內(nèi)一個能調(diào)節(jié)細(xì)胞生長和分化等多種生物學(xué)效應(yīng)的重要家族，其Ι型和Ⅱ型受體是一類絲氨酸/蘇氨酸激酶糖蛋白。Ι型TGF-β受體抑制劑Galunisertib對AML和結(jié)腸癌均有效，其能促進NK細(xì)胞上NKG2D表達(dá)的恢復(fù)，以及TNF、IFN-γ的釋放。

3）NK細(xì)胞過繼性免疫療法
NK細(xì)胞過繼性免疫療法是細(xì)胞生物治療方法之一，通過向腫瘤患者回輸經(jīng)體外誘導(dǎo)培養(yǎng)的NK細(xì)胞，使其在機體中發(fā)揮直接或間接殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，從而達(dá)到治療腫瘤的目的。目前主要包括自體NK細(xì)胞輸注、同種異體NK細(xì)胞輸注和CAR-NK細(xì)胞療法。

CAR-NK即通過基因工程修飾，在NK細(xì)胞表面表達(dá)能夠和腫瘤特異性抗原結(jié)合的CAR，回輸后能夠特異性識別帶有特定抗原的腫瘤細(xì)胞，引發(fā)免疫反應(yīng)從而達(dá)到清除腫瘤細(xì)胞的目的。血液腫瘤特異性靶點包括CD19、CD20、CD33、CD138、CS-1、CD-5、EBNA3C等，實體瘤特異性靶點包括HER2、GD2、PSCA和EGFRvIII等。
 

表1|部分正在進行的治療性NK細(xì)胞產(chǎn)品的臨床試驗[3]

 

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[3]

 

NK細(xì)胞療法近5年融資大事件

隨著NK細(xì)胞療法臨床價值的凸顯，無論是生物技術(shù)初創(chuàng)公司還是制藥巨頭，紛紛布局NK細(xì)胞療法賽道，想了解NK細(xì)胞免疫療法在研企業(yè)的小伙伴，點擊這里。據(jù)不完全統(tǒng)計，近年來國內(nèi)外NK細(xì)胞領(lǐng)域交易額累計達(dá)到50億美元。從資本動態(tài)來看，多數(shù)NK細(xì)胞療法企業(yè)的融資處于種子輪到B輪之間。無論是產(chǎn)品臨床研究還是資本支持，NK細(xì)胞療法都有很大的上升空間。相對于擁擠火熱的T細(xì)胞療法賽道，NK細(xì)胞療法正處方興未艾的階段，隨著基礎(chǔ)研究的深入和資本的持續(xù)助力，NK細(xì)胞療法將是一個面向百億藍(lán)海市場的朝陽產(chǎn)業(yè)。
 

 

表3|近5年NK細(xì)胞療法合作、融資大事件

小結(jié)：
NK細(xì)胞作為固有免疫中重要的效應(yīng)細(xì)胞，具有強大的抗腫瘤功能，基于NK細(xì)胞的免疫療法研究也正如火如荼地展開，隨著對NK細(xì)胞的分子特征和功能的進一步探索，基于NK細(xì)胞靶向免疫治療將成為腫瘤免疫治療的新突破。

參考文獻：

[1] Mitch Leslie. Engineered natural killer cells may be the next great cancer immunotherapy. Secience. 2018. doi:10.1126/science.aav4154.

[2]  Carlsten M, Järås M. Natural Killer Cells in Myeloid Malignancies: Immune Surveillance, NK Cell Dysfunction, and Pharmacological Opportunities to Bolster the Endogenous NK Cells. Front Immunol. 2019 Oct 11;10:2357. 

doi: 10.3389/fimmu.2019.02357.

[3]  Myers, J.A., Miller, J.S. Exploring the NK cell platform for cancer immunotherapy. Nat Rev Clin Oncol. 18, 85–100 (2021). https://doi.org/10.1038/s41571-020-0426-7.

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關(guān)于同立海源生物

北京同立海源生物科技有限公司，專注細(xì)胞治療和基因治療上游GMP級原料開發(fā)，致力于為生命科學(xué)提供最可靠的產(chǎn)品與服務(wù)。創(chuàng)業(yè)技術(shù)團隊主要來自軍科院和中科院，產(chǎn)品涉及真核重組蛋白、免疫細(xì)胞和干細(xì)胞培養(yǎng)試劑盒、藥物靶點蛋白、工具酶和IVD體外診斷原料。為生物制藥、細(xì)胞治療研究、細(xì)胞儲存、IVD體外診斷等多領(lǐng)域的客戶提供產(chǎn)品與服務(wù)。

公司建有5000㎡符合GMP標(biāo)準(zhǔn)的萬級潔凈車間，包括真核重組蛋白研發(fā)平臺、中試生產(chǎn)平臺、細(xì)胞治療技術(shù)開發(fā)平臺，具備醫(yī)療器械體外診斷試劑環(huán)評及生產(chǎn)資質(zhì)，通過ISO13485和ISO9001雙認(rèn)證，擁有NK細(xì)胞制備技術(shù)等多項專利，部分產(chǎn)品已獲美國FDA DMF備案和NMPA一類醫(yī)療器械備案。
 

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