癌癥細(xì)胞治療2.0——NK細(xì)胞療法匯總

自然殺傷（NK）細(xì)胞是一種天然的細(xì)胞毒性淋巴細(xì)胞，參與監(jiān)測和消除癌癥。隨著我們越來越多地了解NK細(xì)胞識別和清除腫瘤細(xì)胞的機(jī)制，以及癌癥如何反過來逃避NK細(xì)胞反應(yīng)，我們已經(jīng)清楚地認(rèn)識到NK細(xì)胞可以用于癌癥免疫治療。本篇重點(diǎn)介紹臨床前和臨床開發(fā)中的前沿免疫治療策略，如過繼性NK細(xì)胞療法、嵌合抗原受體表達(dá)NK細(xì)胞（CAR-NK）、雙特異性和三特異性殺傷細(xì)胞接合器、檢查點(diǎn)阻斷和溶瘤病毒治療。

NK細(xì)胞：對抗癌癥的哨兵    

NK 細(xì)胞配備了許多受體，這些受體可以嚴(yán)格調(diào)節(jié)NK 細(xì)胞的激活并允許它們區(qū)分“正常”和“危險(xiǎn)”細(xì)胞。除了調(diào)節(jié) NK 細(xì)胞活化外，來自活化受體和抑制受體的信號還可以調(diào)節(jié) NK 細(xì)胞對未來刺激的穩(wěn)態(tài)反應(yīng)，這一過程稱為 NK 細(xì)胞教育。抑制性受體，例如殺傷細(xì)胞免疫球蛋白受體 (KIR)，可傳遞阻止 NK 細(xì)胞自身反應(yīng)的負(fù)信號。KIR 和其他抑制性受體識別 MHC I分子等，這些分子的缺失可能導(dǎo)致 NK 細(xì)胞激活，即所謂的“自我識別缺失” 。后來的研究表明，缺乏 MHC 的表達(dá)對于誘導(dǎo) NK 活化并不是必要的；而是，需要來自激活受體的信號。廣義上講，包括 NKG2D 在內(nèi)的激活受體，在與靶細(xì)胞上的應(yīng)激誘導(dǎo)配體結(jié)合時(shí)提供激活信 號，這被稱為“自我識別誘導(dǎo)”。

終，NK 激活取決于這些受體與其配體結(jié)合所觸發(fā)的激活和抑制信號之間的平衡。當(dāng)激活信號占優(yōu)勢時(shí)，NK細(xì)胞會(huì)做出反應(yīng)，而當(dāng)抑制信號更強(qiáng)時(shí)，NK細(xì)胞不會(huì)做出反應(yīng)。健康細(xì)胞，有一些是例外，表達(dá)低水平的激活配體和大量的抑制配體，因此不會(huì)受到 NK 細(xì)胞的攻擊。另一方面，腫瘤細(xì)胞經(jīng)常激活 NK 細(xì)胞激活配體的表達(dá)和缺少 MHC 分子的表達(dá)。NK 細(xì)胞在細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程中感知并響應(yīng)健康細(xì)胞表面表達(dá)的分子庫的變化。這將 NK 細(xì)胞定位為對抗癌癥的重要哨兵和癌癥免疫治療的主要目標(biāo)。

過繼性 NK 細(xì)胞療法    

過繼性 NK 細(xì)胞療法的一個(gè)有希望的途徑是使用嵌合抗原受體 (CARs)。CAR，通常編碼在慢病毒構(gòu)建體中，由三個(gè)主要結(jié)構(gòu)域組成：細(xì)胞外抗原靶向結(jié)構(gòu)域（胞外結(jié)構(gòu)域）、跨膜區(qū)和一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)域。靶點(diǎn)的特異性由外結(jié)構(gòu)域賦予，外結(jié)構(gòu)域?qū)δ[瘤特異性或腫瘤相關(guān)抗原（例如CD19、CD20、CD22、Her2、ROR1）具有反應(yīng)性。CAR-T細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的反應(yīng)，尤其是在 B 細(xì)胞惡性腫瘤中，這導(dǎo)致FDA 批準(zhǔn)用于非霍奇金淋巴瘤和彌漫性大 B 細(xì)胞淋巴瘤 。

鑒于 CAR-T 細(xì)胞的成功，CARs 現(xiàn)在被用于增強(qiáng) NK 抗腫瘤活性。目前，ClinicalTrials.gov 上列出了 14 項(xiàng) CAR-NK 試驗(yàn)（截至 2019 年7 月 10 日），大多數(shù)試驗(yàn)都集中在白血病上。其中一項(xiàng)試驗(yàn)表明，CD33 靶向 CAR-NK 可安全地用于復(fù)發(fā)或難治性 AML 患者，盡管其臨床療效有限。現(xiàn)在推測，受輻射（出于安全考慮）的CAR NK的壽命和細(xì)胞毒性降低是潛在的缺陷，并指出，只有當(dāng)用于治療疾病進(jìn)展較慢的惡性腫瘤時(shí)，才能取得療效。

 細(xì)胞因子療法：在癌癥中動(dòng)員 NK 細(xì)胞  

過繼轉(zhuǎn)移方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)是制造大量臨床級免疫細(xì)胞所需的高成本和專業(yè)知識 。

而作為NK細(xì)胞的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，細(xì)胞因子是癌癥免疫治療的一個(gè)非常有吸引力的選擇，尤其是鑒于研究結(jié)果表明，NK細(xì)胞強(qiáng)烈依賴I型干擾素來啟動(dòng)抗癌反應(yīng)。然而，將I型IFN直接注射到患者體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的毒性和發(fā)病率，所以研究重點(diǎn)已轉(zhuǎn)移到使用TLR激活劑或cGAS/STING途徑在腫瘤微環(huán)境中誘導(dǎo)IFN產(chǎn)生的策略上。

IL-2治療已獲得FDA批準(zhǔn)，但也顯示出有限的臨床療效和驚人的毒性，近的工作重點(diǎn)是使用工程細(xì)胞因子和聯(lián)合療法。例如，用IL-12、IL-18或工程化的IL-2細(xì)胞因子“super-2”處理的NK細(xì)胞可在小鼠癌癥模型中增加NK細(xì)胞的抗腫瘤活性。此外，工程化IL-15細(xì)胞因子ALT-803已顯示出令人印象深刻的臨床前結(jié)果，部分原因是其可以激活NK細(xì)胞。

BiKEs/TriKEs：引導(dǎo) NK 細(xì)胞對抗癌癥    

抗體療法還有一個(gè)吸引人的優(yōu)點(diǎn)，那就是它是一種在體內(nèi)激活NK細(xì)胞的現(xiàn)成方法。除了依靠腫瘤結(jié)合單克隆抗體通過ADCC激活NK細(xì)胞的傳統(tǒng)方法，近，雙特異性殺傷細(xì)胞接合器（BiKEs）產(chǎn)生了巨大的希望。BiKEs是由兩個(gè)具有不同特異性的單鏈抗體組成的小分子，通過柔性連接體復(fù)合在一起。一種單鏈抗體針對腫瘤抗原（例如CD19、CD20、CD33），而另一種單鏈抗體針對NK細(xì)胞受體（CD16）。這有效地將癌癥和NK細(xì)胞結(jié)合在一起，促進(jìn)免疫突觸的形成，并允許NK細(xì)胞特異有效地執(zhí)行其細(xì)胞溶解功能。、

總之，BiKEs 和 TriKEs 提供了一種非基于細(xì)胞的免疫治療方法，可以利用患者自身的 NK 細(xì)胞對抗癌癥。臨床試驗(yàn)將確定它們在患者中的安全性和有效性。

 NK細(xì)胞上的檢查點(diǎn)受體：打破障礙    

免疫檢查點(diǎn)受體是一組抑制性受體，抑制免疫細(xì)胞的效應(yīng)器功能。生理學(xué)上，免疫檢查點(diǎn)受體對于預(yù)防自身免疫和免疫病理學(xué)至關(guān)重要，但癌癥經(jīng)常利用它們來破壞抗腫瘤免疫。值得注意的是，NK細(xì)胞表達(dá)許多檢查點(diǎn)受體，其中一些已成為癌癥免疫治療的靶點(diǎn)。

針對這些免疫檢查點(diǎn)的臨床前和臨床研究挑戰(zhàn)了T細(xì)胞是檢查點(diǎn)阻斷免疫療法抗癌作用的介質(zhì)的教條，并強(qiáng)調(diào)了NK細(xì)胞的重要性，在某些情況下，NK細(xì)胞與細(xì)胞毒性T細(xì)胞協(xié)同工作，在另一些情況下發(fā)揮主導(dǎo)作用。隨著發(fā)現(xiàn)更多靶點(diǎn)，確定有效的組合以大限度地提高檢查點(diǎn)封鎖對每位患者的治療效果變得至關(guān)重要。考慮到檢查點(diǎn)阻斷對NK細(xì)胞的影響，它們在這一過程中將非常重要。  

溶瘤病毒療法    

使用檢查點(diǎn)免疫療法的另一種替代方法是促進(jìn)NK的激活。一種成功的方法是使用專門感染和裂解癌細(xì)胞的病毒，廣泛稱為溶瘤病毒（OV）。OV利用腫瘤特異性受體或觀察到的腫瘤細(xì)胞感染控制障礙，在癌細(xì)胞中選擇性感染和復(fù)制，使健康細(xì)胞不受傷害?，F(xiàn)在很清楚，OV誘導(dǎo)全身抗腫瘤免疫反應(yīng)的能力可能比其誘導(dǎo)直接溶瘤的能力更為關(guān)鍵。OV療法的一個(gè)吸引人的方面是能夠?qū)⒚庖哒{(diào)節(jié)物質(zhì)輸送到腫瘤微環(huán)境。talimogene laherparepvec是一種表達(dá)GM-CSF的減毒單純皰疹病毒（HSV），被FDA批準(zhǔn)用于轉(zhuǎn)移性黑色素瘤，隨后與檢查點(diǎn)抑制劑聯(lián)合進(jìn)行的研究也顯示了顯著的結(jié)果。大量OV現(xiàn)已進(jìn)入臨床試驗(yàn)，甚至更多OV處于臨床前發(fā)展的不同階段。 

 結(jié)論和未來展望：理解治療    

NK細(xì)胞是治療癌癥的有力工具。它們固有地將自我與非自我區(qū)分開來，測量壓力細(xì)胞上的危險(xiǎn)信號，并迅速消除惡性細(xì)胞，使其成為癌癥免疫治療的理想靶點(diǎn)。加深對NK識別、激活和抑制的基本機(jī)制的理解可以培養(yǎng)令人難以置信的興奮感，并為激發(fā)NK細(xì)胞對癌癥的反應(yīng)的免疫治療策略鋪平道路。從癌癥免疫治療革命中得到的一個(gè)教訓(xùn)是，只有了解基礎(chǔ)生物學(xué)，才能操縱復(fù)雜的系統(tǒng)，而免疫系統(tǒng)與癌癥之間的動(dòng)態(tài)相互作用是極其復(fù)雜的。因此，有必要進(jìn)行更多的研究，以準(zhǔn)確有效地利用包括NK細(xì)胞在內(nèi)的免疫系統(tǒng)的全部力量來對抗癌癥。