近年來，大(dà)量新興生(shēng)物(wù)技術紛紛湧現，免疫療法、細胞療法、基因療法等療法以強勢且亮眼的試驗數據進入到人們的視野。作爲一(yī)種新興的免疫細胞，NK細胞也逐漸受到關注。

NK細胞療法，全稱爲自然殺傷細胞療法，是腫瘤免疫治療手段當中(zhōng)的一(yī)個重要分(fēn)類，屬于過繼性細胞治療的一(yī)種方式。NK細胞療法是通過分(fēn)離(lí)自體(tǐ)或者異體(tǐ)免疫效應細胞，經過體(tǐ)外(wài)激活并回輸到到患者體(tǐ)内，直接殺傷腫瘤，或者激發機體(tǐ)抗腫瘤免疫反應。

圖1：NK細胞的殺傷機制

 

 

發現NK細胞，促進醫學研究

 

NK細胞發現于20世紀70年代，1975年，美國國立衛生(shēng)研究院國立癌症研究所的 Herberman 教授和瑞典的 Kiessling 教授，分(fēn)别發表了論文。發現了NK細胞。

但是曆史上對這個發現依舊(jiù)存在争議。比如加拿大(dà)的 Greenberg 曾寫過一(yī)篇短文，出具證據顯示在1973年他就發現了NK細胞，非常可惜的是，這位科學家已經逝世了。

爲什麽大(dà)家現在對NK細胞的發現先後順序有極大(dà)的興趣呢？因爲很多學者預言NK細胞的發現者一(yī)定會獲得諾貝爾獎，因此NK細胞的實際發現年份是一(yī)個關鍵時間節點。 

NK細胞從被發現開(kāi)始就引起國際高度關注，1982年第一(yī)次NK細胞國際研讨會在美國佛羅裏達以圓桌會議的形式召開(kāi)，沒有主題演講，所有學者互相交流心得。直至今日，這仍是每隔一(yī)年半就定期舉辦的國際研讨會。

NK細胞被發現之後，當年隻有七篇文章發表，之後每一(yī)年發表論文的數量也在逐漸地上升。

圖2：NK細胞論文發表數量

 

NK細胞形态上屬于大(dà)顆粒淋巴細胞，來源于骨髓，占白(bái)細胞數量的15%。而NK細胞作爲正常人體(tǐ)外(wài)周血淋巴細胞也可以天然殺傷某些癌細胞，它不需要接受免疫系統的特殊指令，也不需要其他細胞的配合，自己單獨就能識别并清除腫瘤或病毒感染的細胞，實現“通吃”。

而且可非特異性直接殺傷腫瘤細胞，這種天然殺傷活性既不需要抗原緻敏，也不需要抗體(tǐ)參與，且無MHC限制。除了具有強大(dà)的殺傷功能外(wài)，還具有很強的免疫調節功能，與機體(tǐ)其他多種免疫細胞相互作用，調節機體(tǐ)的免疫狀态和免疫功能。因此在醫學上被稱作是人體(tǐ)抵抗癌細胞和病毒感染細胞的第一(yī)道防線。

 

人體(tǐ)第一(yī)道防線，黑暗與光明并存

近年來，NK細胞在腫瘤的免疫治療中(zhōng)備受關注。NK細胞能通過癌細胞表達的趨化因子，定位到這些癌變部位上發揮作用。NK細胞還顯示出對某些癌症具有靶向性，包括白(bái)血病、淋巴瘤、皮膚癌、腎細胞癌、乳腺癌和卵巢癌。

NK細胞表面受體(tǐ)可以識别被病毒感染的細胞表面表達的多糖分(fēn)子。其殺傷效應是由其活化後釋放(fàng)出的毒性分(fēn)子介導，如穿孔素、顆粒酶和TNFa（腫瘤壞死因子）等。NK細胞殺傷的靶細胞主要是腫瘤細胞、病毒感染細胞、較大(dà)的病原體(tǐ)（如真菌和寄生(shēng)蟲）、同種異體(tǐ)移植器官、組織等。它具有廣譜抗瘤作用，特别是對淋巴瘤和白(bái)血病細胞作用更爲明顯。

NK細胞療法的治療關鍵，在于産生(shēng)數量足夠能夠識别并殺傷腫瘤的免疫細胞，以及效應細胞能夠到達腫瘤所在的部位，并在腫瘤周圍被激活，而且能夠發揮抗腫瘤的作用。除了能夠殺傷腫瘤細胞外(wài)，還可以替代修補或者改善化療所引起的免疫功能受損。

除了腫瘤免疫治療，因NK細胞具有短期内大(dà)量增殖、調節機體(tǐ)免疫力、抗菌、抗病毒、抗衰老等特點受到普遍關注，臨床反應用也顯示出巨大(dà)潛力和廣闊前景。

但同時NK細胞仍舊(jiù)存在諸多問題，需要不斷地去(qù)探索。

01

低持久性

在缺乏細胞因子支持的情況下(xià)，輸注細胞缺乏體(tǐ)内持久性是過繼NK細胞治療的主要缺點之一(yī)。雖然它可能更安全的，但它也會限制NK細胞免疫治療的效果。外(wài)源性細胞因子已被證明能增加過繼性NK細胞的增殖和耐久性；然而，它們也可能導緻不希望的副作用，包括抑制性免疫亞群的生(shēng)長，如Tregs。

02

運送到所需的腫瘤部位

TME包括免疫抑制分(fēn)子、免疫抑制細胞和妨礙免疫細胞功能的不利環境，是CAR-NK細胞治療的主要障礙。研究人員(yuán)正緻力于開(kāi)發能夠防止某些免疫抑制作用的CAR-NK細胞。例如，通過使用CRISPR/Cas9技術敲除TGF-βR2基因或者阻斷NK細胞上的高親和力A2A腺苷受體(tǐ)。TME導緻NK細胞耗竭的另一(yī)個重要方法是免疫檢查點分(fēn)子。爲了克服這個問題，基因組編輯被用來消除NK細胞的檢查點成分(fēn)，以改善其功能。

03

免疫抑制腫瘤微環境

爲使有序方案落到實處，實現治療效果，基因組編輯很有效，可最大(dà)限度地滿足社會經濟發展和人民生(shēng)活的需求

04

慢(màn)病毒低轉導效率

基于慢(màn)病毒的轉導系統是細胞内基因修飾和傳遞的最常用的方法之一(yī)。然而，由于自然特性，NK細胞對慢(màn)病毒具有抗性，這使得基于慢(màn)病毒的轉導成爲一(yī)個挑戰。

監管模式初定，國家政策連發

在NK細胞“艱難”前行的過程中(zhōng)，國家的政策也在不斷更新。目前同其他細胞治療模式相同，NK細胞療法也是采用“雙軌制”模式。

1、作爲藥品申報。按照藥品的申報模式，申請IND，經過I、II、III期臨床試驗，申報NDA，成功作爲藥品申報上市，但目前NK細胞治療産品多處在I期，極少數進入到II期，并未有相關産品上市。

2、作爲醫療技術管理，由國家衛生(shēng)健康委員(yuán)會及其下(xià)屬部門進行監管審批，準予在醫療機構實現臨床技術應用。

這兩種方式中(zhōng)，細胞藥物(wù)爲CDE管轄，主要針對申請臨床試驗的企業方，是以“藥物(wù)上市”爲目的；而細胞治療技術爲衛生(shēng)部管轄，屬于研究者個人發起(IIT)。

此外(wài)，國家對于細胞療法的支持與規定，也進一(yī)步促進了細胞治療産品的規範化和産業化的發展。

CDE在2021年2月10日發布了《免疫細胞治療産品臨床試驗技術指導原則（試行）》，2021年12月3日發布了《基因修飾細胞治療産品非臨床研究技術指導原則（試行）》。這兩項技術指導原則，分(fēn)别對免疫細胞治療産品和基因修飾細胞治療産品的開(kāi)發做了規範。

 

圖3：CDE相關指導原則

圖4：CDE相關指導原則

2021年2月，衛健委官網上發布了《對十三屆全國人大(dà)三次會議第4371号建議的答複》，答複函中(zhōng)明确提出：“我(wǒ)(wǒ)委一(yī)直鼓勵和支持幹細胞、免疫細胞等研究、轉化和産業發展。幹細胞、免疫細胞等細胞制劑具有明顯的藥品屬性。國家藥品監管部門已經爲相關制劑通過藥品審批制定配套政策，審批後可以迅速廣泛應用，既有利于保障醫療質量安全，又(yòu)有利于産業化、高質量發展。”

2022年1月，工(gōng)業和信息化部、國家發展和改革委員(yuán)會等九部門聯合印發《“十四五”醫藥工(gōng)業發展規劃》。其中(zhōng)規劃明确提出在生(shēng)物(wù)藥方面，“重點發展……多功能抗體(tǐ)、G蛋白(bái)偶聯受體(tǐ)(GPCR)抗體(tǐ)、抗體(tǐ)偶聯藥物(wù)(ADC)，發展抗體(tǐ)與其它藥物(wù)的聯用療法。”和“重點發展針對新靶點、新适應症的嵌合抗原受體(tǐ)T細胞(CAR-T)、嵌合抗原受體(tǐ)NK 細胞(CAR-NK)等免疫細胞治療、幹細胞治療、基因治療産品和特異性免疫球蛋白(bái)等"。

 

國際藥企入場，發展仍需觀望

作爲一(yī)類無需抗原預先緻敏即可非特異性殺傷腫瘤細胞的先天淋巴細胞，不少研究者和藥企已躬身入局推進基于NK細胞的創新療法，據Market Research Guru咨詢機構的調研，全球NK細胞療法市場規模2021年達到3.40億美元，預計2028年将增長至10.09億美元，年均複合增長率将達16.8%。

 2021年1月28日，Artiva Biotherapeutics 宣布與默沙東簽訂全球獨家合作和許可協議，利用其現貨型同種異體(tǐ) NK 細胞制造平台及專有的 CAR-NK 技術，開(kāi)發針對實體(tǐ)瘤相關抗原的新型 CAR-NK 細胞療法。根據協議條款，合作最初包括兩個 CAR-NK 項目，第三個項目待選。Artiva 将獲得前兩個項目的 3000 萬美元預付款，如果默沙東行使第三個項目的選擇權，Artiva 還将獲得 1500 萬美元的額外(wài)付款。Artiva 也有資(zī)格獲得每個項目高達 6.12 億美元的開(kāi)發和商(shāng)業裏程碑付款。

2021年6月17日，吉利德科學子公司 Kite 與 Shoreline 宣布了一(yī)項戰略合作，爲一(yī)系列血液系統惡性腫瘤開(kāi)發新的同種異體(tǐ)候選産品。合作将首先集中(zhōng)在 CAR-NK 靶點上，根據協議條款，Shoreline 将獲得預付款，并有資(zī)格獲得總額超過 23 億美元的額外(wài)付款，以及基于實現某些開(kāi)發和商(shāng)業裏程碑的特許權使用費(fèi)。

2021年6月9日，百濟神州宣布與 Shoreline 達成合作協議，利用 Shoreline 的 iPSCNK 細胞技術和百濟神州針對不同惡性腫瘤的研究和臨床開(kāi)發能力，開(kāi)發并商(shāng)業化一(yī)系列基于 NK 的細胞療法。根據協議條款，Shoreline 将從百濟神州獲得 4500 萬美元的預付現金，并有資(zī)格根據某些開(kāi)發、監管和商(shāng)業裏程碑的成就獲得額外(wài)的研發資(zī)金、裏程碑付款和特許權使用費(fèi)。

2022年1月，Century 與百時美施貴寶（BMS）達成一(yī)項總額超 30 億美元的研究合作和許可協議，以聯合開(kāi)發和商(shāng)業化 iPSC 衍生(shēng)的同種異體(tǐ)細胞療法，計劃用于治療血液系統惡性腫瘤和實體(tǐ)瘤。

雖然有多家國際大(dà)型藥企下(xià)場NK細胞療法，但目前來說，NK細胞療法依舊(jiù)處于起步階段，而NK細胞療法還在進行中(zhōng)的臨床試驗，大(dà)部分(fēn)爲研究者發起的臨床試驗（IIT）。截止至2022年6月2日，國内申報IND通過臨床默示的NK細胞療法産品僅有1個，針對晚期上皮性卵巢癌。

圖5：NK細胞療法産品申報IND信息

此外(wài)，大(dà)部分(fēn)NK細胞産品爲研究者發起的臨床試驗（IIT），也隻是處于臨床I期、II期階段。

圖6：國内NK細胞療法相關臨床試驗

 

不僅，在國内，在國外(wài)仍有大(dà)量正在進行的NK細胞療法的相關臨床試驗，仍多處于I、II期。 

圖7：美國NK細胞療法相關臨床試驗

道行險阻，仍需努力

時至今日，提起細胞療法，仍舊(jiù)會有很多人想起“魏則西事件”。作爲曾引起另一(yī)樁“事故”的NK細胞療法，也曾一(yī)度被國内醫學界“抛棄”與懷疑。但随着技術的發展和政策的支持，NK細胞療法重回人們視線，但一(yī)個醫療事故的發生(shēng)，除了藥物(wù)本身的問題，不規範的治療與灰色産業的出現，才是造成悲劇發生(shēng)的根源。

雖然目前國内正在逐步将細胞治療規範化，但類似像NK免疫療法這類仍處于前期研究階段的新型療法及藥物(wù)，一(yī)般不會直接由企業作爲新藥去(qù)發起申請注冊，而是先從IIT做起。這種模式可以避免資(zī)源與資(zī)金的浪費(fèi)，但另一(yī)方面，也滋生(shēng)了一(yī)些“灰色産業”。

某些醫療機構會混淆研究與治療的概念，将一(yī)些尚處于研究階段的産品和技術張冠李戴，對患者收取費(fèi)用，而這不僅會使患者花費(fèi)巨額費(fèi)用，更因爲這種類型藥物(wù)，并未得到國家審批，甚至可能未經過安全性的試驗，對人體(tǐ)的傷害更是無法預估。

此外(wài)，NK細胞的“分(fēn)支”CAR-NK 與 CAR-T 類似，是經過體(tǐ)外(wài)基因改造後表達 CAR 結構的 NK 細胞。但不同的是，CAR-NK 療法的安全性要更高，并且能夠有效地殺死長期治療後可能改變其表型的殘留腫瘤細胞。

當然相較于 CAR-T 等細胞療法，CAR-NK 具有多重優勢，首先是具有更廣泛的腫瘤殺傷途徑，如執行細胞脫粒、激活凋亡途徑和介導抗體(tǐ)依賴性細胞毒性作用；其次是 CAR-NK 不分(fēn)泌 IL-1、IL-6 等炎症型細胞因子，不會誘發細胞因子風暴效應；此外(wài)，CAR-NK 對實體(tǐ)瘤治療具有明顯優勢，目前對于 CAR-NK 的研究也主要聚焦在實體(tǐ)瘤領域。

臨床研究表明，在血液瘤和實體(tǐ)瘤的治療上，CAR-NK均有望實現新突破，但仍面臨着一(yī)些挑戰，例如擴增倍數比較低、細胞來源困難、細胞毒力不高等包括細胞增殖的改善以及尋找重建 NK 細胞的最佳方法等。不可否認，CAR-NK 極有可能在未來實現CAR結構療法的新突破。但是目前 CAR-NK 仍有存活時間短、殺傷效果不足等多重問題，此外(wài) CAR-NK 領域内的臨床試驗大(dà)多聚集在臨床 I/II 期，需要更多的臨床療效結果來驗證 CAR-NK 的有效性。

作爲一(yī)種獨特的天然免疫中(zhōng)的抗腫瘤、抗感染效應細胞，NK細胞療法目前主要是處在一(yī)期或者二期臨床試驗階段，随着NK細胞純化技術以及擴增技術的不斷改進，國家監管力度的不斷加強，相信NK細胞療法會逐漸走向“正軌”，爲更多患者帶來新的希望。

參考文獻：

[1]Song-Yang Wu , Tong Fu , Yi-Zhou Jiang .《Molecular Cancer》.2020 .Natural killer cells in cancer biology and therapy

[2]王志(zhì)華.NK細胞抗腫瘤臨床轉化研究進展. 中(zhōng)國腫瘤生(shēng)物(wù)治療雜(zá)志(zhì).DOI:10.3872/j.issn.1007-385X.2016.03.023

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[4]https://mp.weixin.qq.com/s/LD4d-LAH8cNxgiOPTitJ1w

[5]NK細胞療法的生(shēng)物(wù)機制、臨床進展和展望

[6]《免疫細胞治療産品臨床試驗技術指導原則（試行）》

[7]《基因修飾細胞治療産品非臨床研究技術指導原則（試行）》

[8《對十三屆全國人大(dà)三次會議第4371号建議的答複》

[9]《“十四五”醫藥工(gōng)業發展規劃》

 

 

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