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Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

撰文|摩西

编辑|南风

1991年一位名叫G.H. Schmidt-Wolf的医生首次发现并命名了CIK细胞,并将此发现发表在《Journal of Experimental Medicine》杂志上。随后 G.H. Schmidt-Wolf 将他发现的CIK细胞用于癌症临床研究。

在1999年的一篇文章报道了G.H. Schmidt-Wolf将白细胞介素-2诱导的杀伤细胞用于转移性肾癌、结直肠癌和淋巴瘤患者的临床试验。而在此前,CIK细胞已被证明可以根除严重联合免疫缺陷(SCID)人类淋巴瘤模型小鼠中的肿瘤。今天,了解免疫细胞治疗技术的读者,对CIK细胞都不陌生。

细胞因子诱导的杀伤细胞 (CIK) 主要是 CD3 + CD56 + T 细胞,是通过体外刺激多种细胞因子从人外周血单个核细胞 (PBMC) 中获得的异质细胞群。这些细胞像效应T细胞一样具有很强的抗肿瘤活性,并且像NK细胞一样具有强大的MHC非限制性肿瘤杀伤优势[1]。

CIK细胞输注,联合DC(树突状细胞)、化疗、免疫检查点抑制剂,在临床用于治疗多种癌症,尤其在肺癌、血液肿瘤、胃癌等方面取得了较高的临床疗效[2,3,4,5,6]。

Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

作为一种广泛研究的过继治疗方法,CIK(细胞因子诱导的杀伤细胞)治疗在许多非小细胞肺癌的临床试验中表现出较好的功效。然而,作为异质细胞群,CIK细胞具有很强的不稳定性和个体差异,其功效受到肿瘤微环境和CIK亚群的协同调控。

CD3 + T细胞(80%以上)在CIK细胞群中占主导地位,其中以CD8 + T细胞为主,其余为CD4 + T细胞。其中,CD4 + T细胞属于CIK细胞群的一个重要亚群,其对CIK治疗的影响尚不清楚。以往有研究证实,大多数CD4 + T细胞有效改善CD8 +细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)的记忆和细胞毒功能,并通过在肿瘤微环境中释放多种有利的细胞因子帮助CTLs抑制肿瘤细胞的免疫逃逸[8]。

Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

今年在顶级期刊Nature的子刊Cell Death&Disease上发表的一项CIK治疗NSCLC患者的回顾性临床研究中,研究者通过离体扩增,发现在一些患者中,CIK中CD4 + T比例甚至可以占到T细胞的60%。不同患者的CIK中CD4 + T细胞的比例存在显着差异;

研究者推测不同百分比的CD4 + T 细胞,将最终决定 CIKs 杀死肿瘤细胞的能力,随后他们设计了体内和体外实验来研究 CD4 +的潜在调节机制。

通过回顾性地收集了之前接受 CIK 治疗的 NSCLC 患者的临床试验 (NCT01631357) [10] 信息,总结出所有参与试验的43名患者的基线临床病理学特征。

根据CIKs人群中CD4 + T细胞在接受第二次CIK过继治疗前的百分比,研究者将这些患者平均分为高组(平均值为50.87%)、中组(37.77%)和低组(25.06%),并发现中间组与其他组相比具有更好的无进展生存期(PFS)和良好的总生存期(OS)趋势(下图A,B)。

Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

A、三个(高、中、低)组的无进展生存期;B、三个(高、中、低)组的总生存期。

为了检测肿瘤环境中 CD4 + T 细胞对 CD4 - CIKs 的影响,研究者在之前的研究的基础上制作了一个体外共培养 CIKs 和肿瘤细胞(A549 或 H520)的模型 [14]。

从含有 CD4 + T 细胞的共培养系统中收集上清液,并用它们来刺激 CD4 - CIK。结果发现,与对照组相比,由 CD4 + T 细胞上清液(SCD4 - CIK)刺激的 CD4 - CIK 具有更强的细胞因子分泌能力。

Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

在肿瘤组织中,CD4 - CIK 组的 CD8 + T 细胞数量较少,并且在肿瘤组织中的细胞毒功能比CIK组差(图H)。这些结果表明,CD4 + T 细胞可能参与调节肿瘤浸润性CIK的募集和功能。

Nature:CIK治疗,细胞占比决定疗效

上述整个的临床预后结果已经暗示,血液中CD4 + T细胞比例低的患者CIK治疗的临床疗效较差。鉴于此,研究者提出假设,提高这些患者的治疗效果,联合治疗可能是一种可行的治疗策略。

为了论证联合用药的治疗效果,在动物实验中,研究团队加入IL-17A 或抗 PD-1 联合治疗。随后分析了CD4 - CIKs浸润的数量、功能和耗竭,发现CD3 + CD56 + T细胞浸润数量明显增加,PD-1 + Tim-3 + T细胞明显减少,而干扰素-γ+ GzmB +CD4 - CIK+rIL-17A组T细胞明显增多。这些结果表明,外源性 rIL-17A 可以恢复肿瘤组织中 PD-1 + Tim-3 + CIKs 的功能衰竭,逆转了疲惫的CIKs的功能。

总之,此项研究表明,CIK 细胞中不同亚群的比例不同,最终影响肿瘤治疗的功效。 其中CD4 + T 细胞被证明可有效逆转 CIK 细胞浸润 NSCLC 的功能衰竭,并通过 IL-17/AKT/T-bet 轴恢复 CIK 细胞的细胞毒性。

此外,CIK 联合抗 PD-1 治疗被证明是一种可行的联合治疗方法,可促进 CIK 细胞的抗肿瘤反应并抑制肿瘤进展,特别是对于功能失调和 CD4 +比例低的 NSCLC 患者外周血中的T细胞。

这些发现为临床筛选适合CIK治疗的患者提供了实验和理论依据,也为CIK治疗在包括NSCLC在内的实体瘤中的应用提出了一种新的联合治疗方法。

参考资料:

CD4+ T cells are required to improve the efficacy of CIK therapy in non-small cell lung cancer.Cell Death & Disease .13, Article number: 441 (2022)volume 13, Article number: 441 (2022)

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