CAR-NK细胞免疫疗法简述

嵌合抗原受体 (CAR)-T 细胞疗法改变了血液恶性肿瘤的治疗格局，但考虑到与制备自体细胞产品相关的可靠时间和成本限制，以及管理相关毒性风险（如细胞因子释放综合征和神经毒性）的固有挑战，人们对 “现货型”异基因治疗也越来越感兴趣。其中自然杀伤 (NK) 细胞是 CAR 工程中一种特别有前景的异基因疗法，其利用其固有的生殖细胞系编码受体和抗体依赖性细胞毒性 (ADCC)，NK细胞可以有效靶向杀死癌细胞，而无需预先启动，因此可以克服抗原逃逸机制，同时将移植物抗宿主病的风险降至最低。

异基因CAR-NK 细胞已在临床试验中显示良好前景，证明其可行性、安全性和疗效，包括急性淋巴细胞白血病、急性髓系白血病、多发性骨髓瘤、实体瘤、自身免疫性疾病等。

用于 CAR-NK 细胞工程的 NK 细胞来源包括外周血（PB）、脐带血（UCB）、已建立的NK细胞系（特别是NK-92细胞系）和人类多能干细胞(hPSC，包括诱导多能干细胞iPSC）。与T细胞相比，这种更广泛的潜在来源使NK细胞更容易获得，每种来源都具有不同的特征，但关于理想NK细胞来源仍有争议。

活化的 NK 细胞采用多种机制消除靶细胞：①释放穿孔素和颗粒酶，导致靶细胞溶解或凋亡；促进 FasL 表达，诱导细胞凋亡；释放肿瘤坏死因子 (TNF)-α、干扰素 (IFN)-γ、粒细胞巨噬细胞集落刺激因子 (GM-CSF)、和趋化因子（如CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CXCL8）募集并激活其他效应免疫细胞；抗体依赖性细胞介导的细胞毒性 (ADCC)。

CAR-NK是近年来应用研究和临床医学实践中最先进的研究领域，其在肿瘤免疫治疗中的临床应用越来越显示出巨大的潜力，临床前和临床研究数据也日益增长，尤其是中国声音越来越突出。

CAR-NK细胞疗法也面临许多挑战，包括体内持久性有限和免疫抑制肿瘤微环境（TME）、靶抗原丢失等，特别是在实体瘤和髓系恶性肿瘤中。相关挑战和策略如下：

•NK细胞在缺乏细胞因子支持的情况下寿命短，导致体内持久性有限。克服该挑战的努力包括基因工程，如细胞因子装甲（特别是结合IL-15和IL-21转基因），以提高NK细胞的存活率、持久性和抗肿瘤功效。IL-15细胞因子装甲已经改变了CAR-NK细胞在肿瘤治疗中的临床应用，有效克服非工程NK细胞的短寿命，从而提高持久性和体内增殖。由IL-12/ 15/18激活的细胞因子诱导的记忆样NK细胞是增强NK细胞效应功能和持久性的一种有希望的策略，导致NK细胞命运的多样化，包括具有独特的记忆样NK细胞群。

•CAR设计。CAR的结构优化对于增强其治疗潜力和反应的持久性至关重要。为了利用NK细胞靶向多种肿瘤抗原的能力，新的设计将NK细胞受体（如NKG2D）整合到CAR结构中。其他增强功能包括识别最佳跨膜结构域和包含NK细胞特异性适配器分子，如DNAM-1和2B4，以提高疗效。将T细胞中心的CD28共刺激结构域整合到cd70导向的CAR-NK细胞中会产生优越的细胞毒性。还开发了包含PDZ结合基元的15种CAR设计，以增强NK细胞和T细胞中的突触形成，从而改善各种肿瘤模型中的效应功能并延长生存期。

•免疫抑制性肿瘤微环境对T细胞和NK细胞过继疗法的有效性提出重大挑战，导致免疫检查点上调和细胞衰竭。缺氧、营养剥夺、乳酸酸中毒等因素和转化生长因子(TGF)-β等免疫抑制细胞因子，以及髓源性抑制细胞和调节性T细胞等抑制性细胞类型，都导致严重的免疫抑制TME。为了抵消这些不良影响，正在探索创新策略来破坏免疫抑制性通路，包括基因编辑。例如使用CRISPR基因编辑敲除CISH基因可抑制细胞内细胞因子检查点CIS，从而增强CAR-NK细胞的持久性和抗肿瘤活性。其他有希望的方法包括TGFBR2敲除和检查点抑制，例如用阻断单抗系monalizumab靶向NKG2A或通过基因敲除。基于 CRISPR 的功能筛选的早期报告已经确定CAR-NK细胞功能的关键抑制因子，如钙通道CALHM2。

•on-target off-tumour效应对许多靶点来说都是重要挑战，特别是在实体肿瘤中。为了优化CAR-NK细胞功能和提高安全性，开发了逻辑门控策略。CAR-NK细胞可以通过胞浆作用获得靶抗原表达，从而导致自相残杀。正如B细胞淋巴瘤和实体瘤模型所显示，该问题可以通过用抑制性基于KIR的CAR来改造CAR-NK细胞来解决。其他增强CAR-NK细胞安全性的努力包括整合安全开关，如诱导型caspase 9系统，该系统可以通过药物激活来触发转导细胞的凋亡，以应对潜在的不良反应。

•确定最佳的肿瘤抗原靶向仍是推进细胞治疗的重大挑战。人们正在探索CAR-NK细胞的创新多靶向方法，以提高抗原识别并克服肿瘤进展过程中抗原丢失等挑战。包括双靶向方法、基于天然受体和配体的CAR以及可切换CAR设计在内的策略旨在增强肿瘤特异性。此外，正在探索NK细胞的T细胞受体工程，使NK细胞能够识别和靶向表达特定肽-主要组织相容性复合体（MHC）复合物的肿瘤，从而扩大其靶向能力，包括细胞内抗原。

•此外，肿瘤免疫抑制性微环境和NK细胞受体/配体基团谱的改变可严重抑制CAR-NK细胞的功能。因此，根据不同的肿瘤类型和不同患者的个体特点，合理有效地将CAR-NK细胞治疗与其他免疫治疗方法、放疗、化疗相结合，重塑肿瘤微环境或纠正NK细胞受体/配体基团谱的偏差，不仅可以提高CAR-NK细胞的抗肿瘤活性，还可以增强肿瘤细胞的敏感性，从而达到更好的治疗效果。

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