自然殺傷（NK）細胞是一種先天淋巴細胞，它們具有發(fā)現(xiàn)并且迅速殺死受到感染、癌變、外來或應(yīng)激細胞的能力。NK細胞近年來受到廣泛關(guān)注，它不但可以直接殺死腫瘤細胞，而且可以迅速表達多種細胞因子和趨化因子，募集其它免疫細胞和促進T細胞和B細胞的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。而且，NK細胞可以被IgG抗體激活，產(chǎn)生抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒性（ADCC）。此外，它很少激發(fā)自身免疫反應(yīng)，反而可以促進免疫平衡，對抗自身免疫性疾病。NK細胞的多種有益特征讓它們成為免疫療法的理想靶標(biāo)。近日，Nature Reviews Drug Discovery上的一篇綜述對利用NK細胞開發(fā)抗癌免疫療法的多種策略進行了盤點。
NK細胞屬于1型先天淋巴細胞，它的主要特征之一是生成1型細胞因子，包括IFNγ和腫瘤壞死因子（TNF）。NK細胞的活性受到細胞表面表達的多種激活性和抑制性受體的調(diào)控。大多數(shù)健康細胞表達I型主要組織相容性復(fù)合體（MHC-I），它們激發(fā)強力的抑制信號來抑制NK細胞的活性。而腫瘤細胞經(jīng)常通過降低MHC-I的表達來逃避CD8陽性細胞毒性T細胞的識別，MHC-I配體的丟失和/或激活性受體的配體表達升高會改變NK細胞內(nèi)的信號通路平衡，導(dǎo)致NK細胞激活并且攻擊與它們接觸的靶細胞。
在外周血中，NK細胞能夠很容易接觸到血液腫瘤細胞，實體瘤相對來說更難觸達和浸潤，而且具有免疫抑制能力的腫瘤微環(huán)境可以驅(qū)動NK細胞進入耗竭狀態(tài)。目前，研發(fā)人員正在使用多種手段增強NK細胞的功能。
多種激活性細胞因子或者抑制性細胞因子的拮抗劑目前在臨床試驗中接受評估。比如，IL-2可以直接刺激T細胞和NK細胞的增生和激活。IL-2經(jīng)常被用于在體外激活NK細胞，然而它在體內(nèi)的使用受到毒副作用和激活免疫抑制性調(diào)節(jié)性T細胞（Treg）的限制。多家公司正在開發(fā)選擇性激活T細胞和NK細胞的IL-2類似物。比如賽諾菲公司的SAR444245，Alkermes公司開發(fā)的nemvaleukin alfa（ALKS 4230），Anaveon公司開發(fā)的選擇性IL-2R激動劑ANV419等等。
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IL-15是有望替代IL-2功能的細胞因子之一，它可以刺激NK和CD8陽性T細胞，但是不會激活Treg細胞。目前，多款I(lǐng)L-15重組蛋白正在臨床試驗中接受檢驗。其中，ImmunityBio公司的IL-15超級激動劑Anktiva（N-803）已經(jīng)在治療膀胱癌、惰性非霍奇金淋巴瘤等疾病的臨床試驗中獲得積極結(jié)果。
▲Anktiva的作用機制（圖片來源：ImmunityBio公司官網(wǎng)）其它激活NK細胞的細胞因子包括IL-12、IL-18、IL-21，以及TGFβ抑制劑。NK細胞的一個典型效應(yīng)功能是通過CD16受體介導(dǎo)的ADCC，殺死IgG1或IgG3抗體靶向的細胞。NK細胞表面CD16的不同形態(tài)會影響CD16與抗體Fc端的親和力。具體來說，CD16蛋白第158位的氨基酸為苯丙氨酸（158F）時，與Fc的親和力低，而這一位置上的氨基酸為纈氨酸（158V）時，與Fc的親和力高。新一代單克隆抗體療法很多對Fc端進行了修飾，改善了它們與CD16的結(jié)合，促進了ADCC的產(chǎn)生。同時很多抗體在合成時使用了預(yù)防抗體Fc端巖藻糖基化的哺乳動物培養(yǎng)系統(tǒng)，增強了它們與CD16的結(jié)合。雙特異性或三特異性抗體可以同時與激活NK細胞的受體和腫瘤抗原相結(jié)合，促進更有效和持久的NK介導(dǎo)細胞毒性。與普通單抗不同，這些融合蛋白可以被設(shè)計成與多種不同的腫瘤抗原和NK受體相結(jié)合，并且可以利用抗體可變區(qū)片段（Fv）與CD16結(jié)合，保證它們可以與158V C16和158F C16有效結(jié)合。類似的蛋白設(shè)計已經(jīng)在雙特異性T細胞銜接器（BiTE）中得到應(yīng)用。
目前，臨床進展最快的CD16雙特異性抗體之一是Affimed公司開發(fā)的AFM13。這是一款靶向CD30的雙特異性抗體。在治療霍奇金和非霍奇金淋巴瘤患者的1期臨床試驗中，它與源于臍帶血的NK細胞聯(lián)用，在接受推薦劑量治療的12名患者中，達到100%的客觀緩解率。三特異性NK細胞銜接器不但可以與腫瘤抗原和CD16受體結(jié)合，還可以包含IL-15，從而通過與NK細胞表面的IL-15受體相結(jié)合，增強NK細胞的活性。三特異性抗體由于具有同時與不同NK細胞受體結(jié)合的潛力，因此正在成為NK細胞免疫療法的一個令人興奮的前沿。不過，哪些激活性受體組合能夠最大程度增強NK細胞的抗癌活性仍然需要更多研究。
大多數(shù)過繼性NK細胞療法通過不同渠道收集NK細胞，在體外增強它們的功能，然后將它們輸注到癌癥患者體內(nèi)。自體和同種異體NK細胞都可以作為過繼性NK細胞療法的來源。目前同種異體的NK細胞來源多種多樣，包括外周血NK細胞、來自臍帶血或胎盤的NK細胞，以及從誘導(dǎo)多能干細胞（iPSC）分化生成的NK細胞。有些研究顯示，臍帶血來源的NK細胞更容易培養(yǎng)并且激活，不過從成人外周血中獲得的NK細胞更具有天然的細胞裂解能力。NK細胞系（比如NK92）和iPSC細胞系可能提供可以重復(fù)再生的NK細胞來源。
在增強NK細胞功能方面，一種直截了當(dāng)?shù)姆椒ㄊ窃隗w外使用細胞因子進行刺激，歷史上常用的細胞因子是IL-2。近年來，IL-12，IL-15， IL-18，IL-21等其它刺激因子也被用于體外刺激NK細胞，并且能夠產(chǎn)生長期生存，具有記憶能力的NK細胞。Affimed公司開發(fā)的靶向CD16/CD30雙特異性抗體AFM13也可以用于在體外預(yù)先與NK細胞結(jié)合，促進NK細胞對CD30陽性淋巴瘤的反應(yīng)。今日，Affimed公司在AACR大會上公布的AFM13的最新臨床試驗結(jié)果。詳情請看今日推送次條。在NK細胞表面表達靶向腫瘤抗原的嵌合抗原受體（CAR）可以賦予NK細胞靶向特定腫瘤的能力。CAR-NK細胞與CAR-T細胞相比可以提供多種優(yōu)勢，包括細胞因子釋放綜合征風(fēng)險更小。而且即使CAR-NK細胞失去了CAR，仍然可以通過內(nèi)在表達的激活性受體識別和殺傷腫瘤細胞。在引入CAR以外，研發(fā)人員正在探索使用其它基因工程改造，增強NK細胞功能的策略。其中包括通過表達趨化因子受體，促進腫瘤浸潤�；贏DCC的療法可以在NK細胞上表達高親和力的138V CD16受體，與激發(fā)ADCC的抗體聯(lián)用構(gòu)成組合療法。最后，使用CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)可以從NK細胞中敲除副調(diào)節(jié)因子。這些手段為構(gòu)建更好的NK細胞療法提供了多種可能性。
▲部分處于臨床開發(fā)階段的過繼NK細胞療法（數(shù)據(jù)來源：參考資料[1]，藥明康德內(nèi)容團隊制圖）
綜述作者指出，雖然開發(fā)NK細胞作為抗癌免疫療法近年來獲得了迅猛的發(fā)展，這一領(lǐng)域仍然處于起始階段，開發(fā)新方法進一步增強NK細胞免疫療法平臺的未來充滿光明。有待解決的重要目標(biāo)包括改善NK細胞對實體瘤的靶向特異性，以及當(dāng)NK細胞達到免疫抑制性腫瘤微環(huán)境后，如何增強它們的激活、細胞裂解能力以及生存。CARs，先進抗體工程學(xué)，以及多元受體結(jié)合技術(shù)，為優(yōu)化NK細胞的激活提供了廣泛的機會。聚焦于NK細胞的組合療法將提供下一波臨床進展。
