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【前沿进展】新势力崛起——CAR-NK细胞疗法

2022-11-17 13:18    浏览量:1259

资讯速递

2022年11月10日,英百瑞IBR854细胞注射液临床试验申请获得国家药监局受理,为国内首个针对实体肿瘤的非基因修饰方法的CAR-raNK细胞疗法,IBR854注射液是同源异体外周血来源的通用现货型CAR-raNK细胞产品,适应症为实体肿瘤。

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NK细胞是机体的第一道防线,具有抗体依赖的细胞毒性(ADCC)作用以及可以产生大量细胞因子、趋化因子以及生长因子,能自发杀伤肿瘤细胞和病原体,并参与机体的抗肿瘤免疫监视和免疫应答。相比于其他免疫细胞,CAR-NK细胞疗法在癌症免疫治疗中的优势包括快速有效的反应,不会引发移植物抗宿主病,轻微甚至没有细胞因子释放综合征,并且没有神经毒性、来源广泛以及可大规模衍生等,因此,CAR-NK细胞疗法越来越受到行业的广泛关注。

 自体CAR-NK细胞的疗法基本流程

自体CAR-NK细胞的疗法基本流程

Blood Adv. 2020;4(22):5868-5876.



CAR-NK细胞来源

NK细胞的来源非常广泛,如外周血、脐带血、NK细胞系、胚胎干细胞、人类诱导多能干细胞等多种方式。
1)外周血淋巴细胞来源(PB-NK):在外周血中,NK细胞占白细胞的5-20%,且广泛表达一些活性受体,因此具有作为CAR-NK细胞来源的潜力。目前,自体和异体来源的CAR-PB-NK淋巴细胞在急性白血病治疗方面取得了不错的临床效果,但对实体瘤的疗效相对较低。
2)NK 细胞系来源:考虑到原代NK细胞的分离、纯化和扩增的困难,以及转导CAR效率低下等问题,临床中已有使用具有无限扩增能力的成熟NK细胞系,研究表明,NK-92细胞产生的穿孔素、颗粒酶和一系列具有杀伤作用的细胞因子水平高于PB-NK,具有IL-2依赖性的NK-92细胞系在体外易于扩增、培养和活化的优势,以及输注后对白血病细胞显示出持续、可靠的细胞毒性。值得注意的是,NK-92细胞来源于非霍奇金淋巴瘤患者,因此在输注前需要进行照射,以消除恶性转化和染色体异常等风险。
3)干细胞来源:近年来,干细胞如胚胎干细胞(ESC)和诱导多能干细胞(iPSC)衍生的NK细胞也引起了广泛关注。iPSC衍生的NK细胞具有PB-NK细胞和NK-92细胞的优点,且与PB-NK细胞相比可低水平表达细胞杀伤免疫球蛋白样受体。目前,已经建立了可在短时间内大规模诱导和扩增NK样细胞的标准化方法。

NK细胞来源示意图

NK细胞来源示意图,Biomark Res. 2022;10(1):12.



CAR-NK研究热门靶点

CAR-NK疗法的研究目前处于起步阶段,临床项目的数量逐年增加,在研究的靶标方面,CD19靶点在血液肿瘤研究中较多,在实体瘤中主要聚焦在肿瘤相关抗原HER2、MUC1和PMSA等靶点。

部分CAR-NK细胞临床项目

部分CAR-NK细胞临床项目

Immunotherapy. 2020;12(9):653-664.


血液瘤热门靶点
CD19 CD33 BCMA CD7

 在血液瘤方面,以CD19为靶点的CAR-NK疗法研究项目最为常见,有研究人员开发了脐带血来源的同种异体CD19-NK细胞,在表达CD19 CAR的同时共表达IL-15,临床试验显示,没有观察到明显的细胞因子释放综合征(CRS)、GVHD以及神经毒性;另外,也有正在进行中的CD33 CAR-NK疗法临床项目,相比CD33 CAR-T疗法,靶向CD33 CAR-NK细胞的首次人体临床试验报告结果表明,在三名复发/难治性AML患者中表现出更好的安全性和耐受性。此外,针对血液恶性肿瘤,在临床前和临床管线中还有其他多种针对各种TAACAR-NK疗法,包括但不限于用于难治性B细胞淋巴瘤(CD22-CAR-NKCD22/CD19-CAR-NK)、弥漫性大B细胞淋巴瘤,T细胞淋巴瘤(CD7-CAR-NK)和复发/难治性多发性骨髓瘤(BCMA-CAR-NK)等。


实体瘤热门靶点
HER2 MUC1 MSLN PSMA

研究显示,CAR细胞治疗对实体瘤缺乏疗效,主要原因可能是CAR细胞肿瘤浸润不佳、肿瘤相关抗原异质性和免疫抑制肿瘤微环境(TME)等所致。基于CAR-NK疗法的本身优势,多项研究在实体瘤临床治疗中疗效凸显,涉及靶点主要有HER2、MUC1、PD-L1、PSMA,MSLN等。

1HER2:尽管HER2 CAR-T疗法在胶质母细胞瘤中已有明显疗效,但肿瘤微环境中高效应功能T细胞的产生可快速导致抗原丢失而引起疾病复发。通过颅内注射将靶向HER2的CAR-NK细胞输送到腔壁中,表现出良好的NK细胞杀伤作用,且细胞毒性维持在基线水平,降低抗原丢失风险。

2MUC1:NK-92细胞表达的具有CD28和CD137信号结构域的MUC1-CAR(MUC1-CAR-NK-92),可在体外有效裂解MUC1靶细胞;13名PD-L1和MUC1阳性癌症患者(包括但不限于肺癌、胰腺癌、卵巢癌和结肠癌)接受MUC1-CAR-NK-92细胞输注后,无患者出现细胞因子风暴或骨髓抑制的现象,表明该疗法的安全性。

3PSMAMSLNNKG2D ligand:目前,也有正在进行的针对PSMA,MSLN,NKG2D ligand等靶点的CAR-NK临床项目,主要治疗疾病有前列腺癌、卵巢癌以及转移性实体瘤等,初期临床已显示出良好的安全性。

CAR-NK细胞的构建

CAR-NK细胞的构建,Biomark Res. 2022;10(1):12.



总结

NK细胞在抗肿瘤方面起着重要作用,临床前及临床研究结果均揭示了CAR-NK细胞具备较好的杀伤血液瘤和实体瘤细胞的功能,相比于CAR-T细胞,两者CAR结构相似,但CAR-NK细胞具有更强的肿瘤杀伤毒性,且不易引起 GVHD、CRS 等不良反应,随着NK细胞生物学和转化研究领域的不断进展,期待CAR-NK细胞疗法在肿瘤免疫治疗不断有新的突破。








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参考文献

1. Basar R, Daher M, Rezvani K. Next-generation cell therapies: the emerging role of CAR-NK cells. Blood Adv. 2020;4(22):5868-5876. doi:10.1182/bloodadvances.2020002547

2. Zhang, Leisheng et al. “CAR-NK cells for cancer immunotherapy: from bench to bedside.” Biomarker research vol. 10,1 12. 18 Mar. 2022, doi:10.1186/s40364-022-00364-6

3. Franks SE, Wolfson B, Hodge JW. Natural Born Killers: NK Cells in Cancer Therapy. Cancers (Basel). 2020 Jul 31;12(8):2131. doi: 10.3390/cancers12082131. PMID: 32751977; PMCID: PMC7465121.

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