自然杀伤（NK）细胞作为癌症免疫治疗药物是充满吸引力的，因为不同于T细胞，它们能躲避免疫排斥，不会引发细胞因子风暴。但NK细胞在有效治疗中的活性仍在探索中。NK细胞在免疫监测中扮演着重要角色。作为先天免疫系统的一部分，它们的作用是杀死病毒感染的细胞和癌变细胞。作为免疫疗法，NK细胞（天然的和工程化的）是T细胞更安全、更“友好”的替代品（表1）。在过去40年中开创了NK细胞生物学研究先河的加州大学和Parker癌症免疫治疗研究所的Lewis Lanier说：“与嵌合抗原受体（CAR）T细胞不同，NK细胞的主要优点是未杀死任何人。”细胞因子释放综合征如果发生在NK细胞治疗期间，往往会温和得多，但个中原因尚未完全理清。第一个证明CAR-NK疗法临床实用性的来自MD Anderson癌症中心的Katy Rezvani说：“它们与髓系细胞的相互作用不同，髓系细胞似乎是细胞因子释放综合征的主要驱动因素。”表1 | 临床开发中的部分NK细胞疗法
来源：Nature Biotechnology
此外，NK细胞疗法非常适合于同种异体疗法，因为它们不会引起移植物抗宿主疾病。它们的细胞杀伤功能不涉及驱动细胞毒性T细胞活性的基于人类白细胞抗原的自我/非自我识别机制，因此来自无关供体的NK细胞不会攻击宿主组织。相反，NK细胞活性通过与健康和应激细胞上表达的受体和配体的一系列抑制和激活相互作用来控制。随着大型企业展开合作，不断将驱动NK细胞的项目和工具纳入其管线中，业界对NK细胞的兴趣不断增强。去年12月，赛诺菲加深了对基于抗体的NK细胞接合器的研发，扩大了与法国生物医药公司Innate Pharma的持续合作关系，价值超14 亿美元。而几个月前（2022年9月），赛诺菲还将目光投向Scribe Therapeutics的CRISPR平台，为肿瘤学开发“现货型”NK细胞疗法，交易总额超10亿美元。涉及艾伯维、百时美施贵宝、吉利德、默沙东 、阿斯利康和武田的其他交易和合作伙伴关系也增加了这一势头。（NK细胞疗法火热：赛诺菲、默沙东等巨头抢滩 投资交易不断）。然而，大多数项目都处于早期阶段，开发人员在很大程度上仍在寻求有效性的迹象，并完善大规模生产细胞的方案。除了基于细胞的疗法之外，投资者还投入了大量资金来资助针对特定抗原的一系列抗体样NK细胞接合器和双特异性T细胞接合器（表2）。表2 | 临床开发中的部分NK细胞靶向抗体
来源：Nature Biotechnology
Innate Pharma与赛诺菲在NK细胞接合器平台上的合作，最近获得了big pharma授权的一项针对免疫检查点B3-H7和抑制性NK细胞受体CD16a和NKp46的临床前三特异性NK细胞接合器的加强。而Scribe的CasX编辑工具也将被赛诺菲用于加强其现有的K-NK细胞平台（该平台是赛诺菲在2020年收购Kiadis时获得的）。赛诺菲肿瘤研究全球负责人Valeria Fantin表示：“提高体内持久性和改善实体瘤浸润是两个重点领域。”尽管NK细胞疗法具有潜在的优势，但它的开发已经落后于T细胞疗法。原因在于NK细胞本身：事实证明，在工业规模上扩增、培养和基因改造NK细胞具有挑战性。赛诺菲特有的K-NK平台使用带有激活受体的纳米颗粒来提供刺激，而不是使用完整的细胞。解冻后不影响NK细胞活性的冷冻保存，这对于真正的现货型疗法至关重要，也需要时间来实现。另一个NK细胞制造问题是需要供应外源性细胞因子，如白介素-15（IL-15），以扩增细胞并确保其持续存在。Lanier说：“T细胞产生自己的生长因子，它们可以克隆扩张，而NK细胞不能。”一些开发人员通过工程化设计NK细胞来解决这个问题，但过度激活会导致钝化。Lanier警告说：“如果我们只是将NK细胞‘浸泡’在IL-15中，可能会烧坏它们。”此外，研发人员还加入了CAR等功能，这些功能赋予了细胞原本缺乏的抗原特异性。Lanier说：“这是一种权衡。我们可以通过基因编辑使它们越来越像T细胞，但在某些时刻也会带来毒性负担。”双特异性接合器也被设计成以肿瘤靶向方式激活患者的内源性NK细胞，但它们面临着不同的障碍：患者必须有足够的健康NK细胞才能发挥作用。这可能解释了为什么Affimed的NK细胞接合器分子AFM13作为单药疗法效果有限，当与未修饰的NK细胞疗法结合时，显示出更具前景的活性。AFM13是一种四价双特异性NK细胞接合器，靶向抗体恒定片段（Fc）结构域受体CD16a（也称为FcγRIIIa）和CD30（一种在某些淋巴瘤中过表达的受体）。该分子被设计用于引导NK细胞对表达CD30的癌症细胞产生抗体依赖性细胞毒性反应。在2022年美国血液学学会（ASH）上，Affimed报告称，接受开放标签研究的108例患者中，32%的患者获得了客观缓解（OR），中位缓解持续时间仅为2.3个月。但一部分患者（约20%）确实经历了延长的无进展生存期（PFS）。Affimed的首席医学官Andreas Harstrick表示：“这意味着约80%的患者没有足够的功能性NK细胞用于长期缓解。”。但是，如果将AFM13预混脐带血来源的NK细胞，则展现了令人惊艳的效果。MD Anderson在同一会议上报告了35例霍奇金或非霍奇金淋巴瘤（NHL）患者的客观缓解率（ORR）为94%，完全缓解（CR）为71%。在正在进行的I/II期试验中，24例患者完成了至少6个月的随访，其中63%仍处于CR状态。“数据看起来更令人鼓舞” ，Harstrick说道。然而，MD Anderson采用的方案需要新鲜制备的NK细胞，这限制了治疗的实用性。为了克服这一限制，Affimed与Artiva Biotherapeutics合作，后者可以生产工业级数量的NK细胞。从单个脐带血单位中，它可以产生大约80000个剂量，每个剂量含有10亿个冷冻保存的NK细胞。筛选步骤预先选择了具有两种遗传特征的NK细胞——具有高亲和力的受体CD16变体和KIR-B单倍型，这两种遗传特征可以提高其下游性能，增强活性。在两个扩增和活化步骤后，所得NK细胞随后进行质量控制过程，以保持批次间一致性。Artiva的AB-101是一种未经修饰的同种异体NK细胞疗法，与CD20抑制剂利妥昔单抗联合使用已在B细胞NHL患者中进行I/II期试验，但与AFM13联合使用需要获得FDA的单独IND批准，才能在患者中进行试验。将NK细胞接合器与NK细胞治疗配对的另一种选择是将两者结合在CAR-NK细胞中。Rezvani的团队率先建立了该方法的临床概念验证，采用了IL-15“武装”、CD19靶向的CAR-NK疗法，11例复发或难治性CD19阳性NHL或慢性淋巴细胞白血病患者中有8例（73%）获得了缓解（OR）。8例缓解患者中有7例完全缓解（CR），中位随访时间为13.8个月。该项目现在被称为TAK-007，由武田负责，武田正在对B细胞NHL患者进行多中心试验。Rezvani的团队即将将另外两种NK细胞疗法推向临床试验。一种开发用于治疗胶质母细胞瘤，包括用CRISPR–Cas9编辑的NK细胞，使其不再表达细胞因子TGF-β（在胶质母细胞癌中起免疫抑制作用）和糖皮质激素受体（介导水肿患者服用糖皮质激素的移植细胞的淋巴毒性作用）的基因。第二种疗法包括靶向CD70的CAR-NK，CD70在广泛的血液学恶性肿瘤和实体肿瘤中异常表达。Artiva还在开发自己的CAR-NK疗法，用于治疗人表皮生长因子受体2阳性（HER2+）实体瘤。它很快就会进入临床。到目前为止，Innate Pharma则避开了将NK细胞接合器与细胞治疗配对，而是将前者与多种抗体结合，如PD-L1抑制剂，或将多个靶向部分结合在一个分子中。CD20靶向分子将是其第一个进入临床的四特异性NK细胞接合器，今年晚些时候将对B细胞恶性肿瘤患者进行试验。该构建体还靶向活化受体NKp46和CD16a，并通过与中间亲和力二聚体IL-2受体结合，通过促炎IL-2通路发出信号。其目标是在活化的NK细胞和表达适当靶点的癌症细胞之间形成所谓的“细胞溶解突触”。Innate负责产品组合战略和商务发展的执行副总裁Yannis Morel表示：“我们技术的基石是NKp46，它在肿瘤微环境中的NK细胞表面非常稳定地表达。”NK细胞靶向疗法是否能比T细胞疗法更成功地治疗实体瘤仍是一个悬而未决的问题。即使在肿瘤微环境中获得足够的活性NK细胞，然后如何克服免疫抑制环境，对基于细胞的治疗或基于抗体的治疗来说都是相同的挑战。Lanier说：“我不知道为什么NK细胞比T细胞对实体瘤更有效，目前还没有依据。NK细胞通过追踪肿瘤发出的‘trail of breadcrumbs’或趋化因子信号，以与T细胞相同的方式浸润肿瘤。”不过一旦进入体内，差异就很明显：当T细胞与肿瘤抗原结合时，T细胞会被激活并增殖，而NK细胞则不会以同样的方式扩增。另一方面，CAR-NK细胞既保留了非特异性杀伤能力，也更具靶向性。Artiva首席执行官Fred Aslan表示，该公司对这种额外的抗原不可知（antigen-agnostic）机制感兴趣，因为它可能有助于克服HER2等抗原丢失导致的肿瘤免疫逃逸。在目前的发展阶段，相比于NK细胞潜在临床效用探索得到的答案，基于NK细胞的疗法产生了更多的问题，但许多不确定性有望在未来几年内阐明。参考资料：
Industry appetite for natural killer cells intensifies. https://www.nature.com/articles/s41587-023-01671-5
文章来源：医药魔方Pro，作者：白露
