万物皆可CAR系列丨CAR-NK疗法

图 | NK 细胞（黄色部分）攻击肿瘤细胞（红色部分）图示（来源：Science）

今天我们接着科普CAR-NK。NK细胞发现于20世纪70年代，主要与杀死感染的微生物和恶性转化的同种异体和自体细胞有关。NK细胞来源于CD34+共淋巴祖细胞。据估计，NK细胞的半衰期大约为7~10天，占人类外周血淋巴细胞总数的10-15%，也存在于脾脏、肝脏、肺、骨髓和淋巴结中，它们通过与DC细胞的相互作用发挥关键的免疫调节功能。

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借鉴CAR-T的设计策略，NK细胞能特异性的杀伤肿瘤细胞（如NK92-CD19-CD3ζ针对B系血液恶性肿瘤、CD138-CAR-NK-92针对多发性骨髓瘤等）。

在临床前和临床试验中，CAR-NK细胞疗法当之无愧成为细胞疗法中的热门选手。目前，全球CAR-NK细胞疗法的开发和临床试验正在开展中，绝大多数CAR-NK细胞疗法正处于临床1期，少部分项目处于2期，尚无CAR-NK项目进入临床3期。

▉  血液瘤

表2. CAR-NK细胞在实体瘤中的临床研究

2020年3月，安德森癌症中心的研究人员公布了美国首个 CAR-NK 的临床试验数据。利用脐血来源的 CAR-NK 细胞治疗复发性或难治性非霍奇金淋巴瘤慢性淋巴细胞白血病 (CLL)，11例接受治疗的患者中，有7例得到了缓解，没有出现CRS和神经毒性，也没有引发GVHD，有效性和安全性值得肯定。总体上，CAR-NK产品的研发项目，尚处于早期研究阶段，现在并没有太多对外公布的临床试验数据。

临床前研究，支持CAR-NK可作为癌症免疫疗法的一种创新策略，具有广泛的临床应用价值。Dan S Kaufman研究团队设计了一种名为“NK-CAR-iPSC-NK”的细胞疗法，细胞来源是iPSC来源的NK细胞，发现不仅能有效地杀伤卵巢癌细胞，也不会产生与CAR-T类似的毒副作用。

在利用 EGFR-CAR修饰的NK-92细胞治疗胶质母细胞瘤、GD2-CAR-NK-92细胞治疗神经母细胞瘤的研究中，均取得了较好的疗效。利用CS1靶点设计的CS1-CAR-NK 92细胞成功抑制了多发性骨髓瘤生长，延长了骨髓瘤小鼠的存活期。

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开发难点和解决方案

如果想要大规模应用于临床治疗，必须要知道并解决CAR-NK疗法开发中存在的一些问题。

首先，NK细胞治疗需要完全清除T细胞，以避免GVHD。NK细胞来源非常广泛，比如外周血、脐带血、hESC、hiPSC和 NK 细胞系。因此，如何获得足够的NK细胞仍是一个挑战。从iPSC里获得大量的NK细胞是一个不错的选择。

其次，NK细胞体外培养扩增是一项挑战。NK细胞的半衰期大约为7～10 天，因此 CAR-NK 细胞治疗方案往往需要培养大量的NK细胞回输病人。单个供体的 NK 细胞数量不足以进行治疗，这使得NK细胞的扩增和激活变得非常关键。通常需要2～3周来培养NK细胞。

第三，选择合适CAR很关键。目前大多数的CAR是为构建CAR-T细胞而设计的，对于NK细胞来说并不是最佳选择。CAR结合表位的位置及其与CAR-NK细胞表面的距离，影响其结合抗原和激活CAR-NK细胞的能力。

第四，如何将CAR转到NK细胞，也很关键。到目前为止，病毒载体和非病毒载体都被用来转化CAR。逆转录病毒载体的转染效率很高，但可能会引起插入突变、致癌和其他不良反应。慢病毒载体插入突变发生率较低，但转染效率低（约20%）。睡美人系统已应用于CAR-T。对CAR-NK结构的是否适用尚不清楚。mRNA转染也被认为是一种安全、实用的转染方法。

最后，NK细胞对冻融过程敏感。解冻后NK细胞的存活率和细胞毒性显著降低。如果加入IL-2，则可以部分恢复冷冻NK细胞的活性。为了使细胞冷冻保存成为可行的最佳策略，必须对冷冻NK细胞进行探索。

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