5001拉斯维加斯

不到 40 年前，自然杀伤细胞（NK细胞）还被认为微不足道，而如今

，它们不仅用医疗保健预防疾病发生，且已用于治疗癌症。

图
：自然杀伤细胞（NK 细胞）是一种白细胞，可以摧毁受感染和患病的细胞，例如癌细胞。它们也是一种淋巴细胞
，如 B 细胞和 T 细胞
。NK 细胞可以在早期阶段摧毁有害细胞
，防止病毒和癌细胞扩散
。

本文最初由瑞典卡罗琳斯卡医学院（KI ）以瑞典语发表于 Medicinsk Vetenskap 杂志，干细胞与外泌体专业团队编绎如下：

NK 细胞发展40年

人体中大约有 20 亿个自然杀伤细胞（NK 细胞）不断循环。与特定免疫系统中的细胞不同，它们可以立即杀死癌细胞和病毒感染细胞，而无需事先遇到它们。它们还有助于控制其他免疫细胞对入侵者的反应，并帮助维持免疫系统的平衡。

20 世纪 70 年代 | 噪音。当卡罗琳斯卡医学院研究人员 Rolf Kiessling、Eva Klein 和 Hans Wigzell 研究 T 细胞如何识别和杀死小鼠中的癌细胞时，他们发现了一些不仅仅是普通 T 细胞的东西
。最初在实验中，它被认为是“令人不安的背景噪音”

。美国研究人员也观察到了类似的“背景噪音”。

1975 | 这些细胞被检测并命名。几年后，同一研究小组发现
，背景噪音实际上是由一种以前未知的免疫细胞引起的，这种细胞一旦被发现就会杀死癌细胞。因此，它们被命名为自然杀伤细胞或 NK 细胞。与此同时
，KI 研究员 Mikael Jondal 及其同事在人类中发现了相同类型的细胞。

1978 | 病毒杀手
。威斯塔研究所和卡罗琳斯卡医学院的研究人员表明
，NK 细胞也能识别受病毒感染的细胞。这为大量研究铺平了道路，这些研究表明 NK 细胞在防御一系列病毒感染方面非常重要
。

1981 | 质疑假说。卡罗琳斯卡医学院的 Klas Kärre 在其博士论文中提出了一个假说，以解释 NK 细胞如何区分自身细胞和外来细胞：当外来细胞缺乏一种细胞表面蛋白时，就会受到攻击，而这种蛋白通常充当一种自我标记
。该假说在公开辩护期间遭到批评，并被对手认为是推测性的，但在未来的出版物中得到了进一步发展。

1985 年和 1986 年 | 寻找蛋白质
。一天早上
，Klas Kärre 和博士生 Hans-Gustaf Ljunggren 发现，他们给实验室小鼠注射了没有某种细胞表面蛋白 MHC 1 类的癌细胞
，小鼠并没有长出肿瘤。在随后的研究中，他们发现小鼠体内的 NK 细胞可以杀死缺乏膜蛋白的癌细胞。由此产生了一个新的研究领域，即确定 NK 细胞的分子特异性。

1989 | 没有 NK 细胞，人就很难活下去。个别缺乏 NK 细胞的年轻患者病例表明，没有 NK 细胞，人就很难活下去。死亡原因包括早年感染疱疹病毒
。

1997 | 类似潜艇。NK 细胞的工作方式类似于瑞典武装部队关于居住在群岛及其周围的人如何区分瑞典和外国潜艇的指示
。它们像 NK 细胞一样，被要求只报告那些缺乏瑞典潜艇属性的潜艇（即它们学会识别“自我”，并在检测到“自我”缺失时做出反应）。这与 NK 细胞识别其目标细胞时使用的过程相同。

2005 | 细胞疗法。在 Jeffrey Miller 开展的一项临床试验中，19 名急性髓系白血病患者中有 5 名使用捐赠的 NK 细胞治愈。这是 NK 细胞首次有效地发挥免疫疗法的作用，这引发了对未来 NK 细胞疗法设计方式的广泛分析。

最近，CAR-NK 细胞疗法已成为肿瘤免疫治疗领域一种有前途的替代方案
，其与 CAR-T 细胞疗法相比具有先天优势。CAR-NK 细胞疗法的出现极大地改变了癌症治疗的前景。最近的临床试验已开始揭示这些新疗法的临床效果和潜力，标志着免疫治疗领域的新篇章。

值得注意的是，MD 安德森癌症中心进行的一项关键 I/II 期试验 (NCT03056339) 表明，源自脐带血的 CAR-NK 细胞可安全地用于复发或难治性 CD19 阳性癌症患者，包括非霍奇金淋巴瘤和慢性淋巴细胞白血病。该试验报告了有希望的反应率，不良事件极少，凸显了更广泛应用的潜力
。

日本京都大学iPS细胞研究所某教授表示，利用iPS技术“特制”的NK细胞具有着相当多的优势，不仅可以用于多个患者，有望提供稳定的供应。而且除了更专一的攻击特定的癌细胞外，对癌细胞以外的其他细胞风险很低
，且停留在体内的时间也很短，所以副作用微乎其微，此前在小鼠试验中，癌细胞能够得到遏制
，生存期也有所延长
。‍

420项NK细胞临床试验启动

人体由约有60万亿个细胞而形成
，每天不断更换新细胞时
，健康的人身体也会产生大约5000个癌细胞
。人体内负责日夜“监视”这些癌细胞的，就是以淋巴球为主的免疫细胞
。免疫细胞会不断地攻击或消灭癌细胞，所以，健康的人就算每天体内产生癌细胞也不会得癌症。往往癌症患者就是因为自身的免疫细胞失去了活力才会得癌症。

免疫细胞疗法就是以提高自身免疫细胞的活力来攻击或消灭癌细胞的治疗方法。

图：NK 细胞疗法的关键步骤是需要健康的 NK 细胞，并扩大至临床相关剂量
。大多数 NK 细胞临床试验需要大量细胞进行输注，范围从每公斤体重5×10^6到 1×10^8个细胞
。

在免疫细胞中
，自然杀伤 (NK) 细胞的名称恰如其分。它们就像训练有素的狙击手
，随时准备瞄准并摧毁外来病原体、衰老的细胞和癌变的细胞
。

基于自然杀伤 ( NK )细胞的免疫疗法在癌症治疗领域引起越来越多的关注。它们不需要事先致敏或接触外来抗原即可发挥作用
。相反
，它们具有识别和摧毁非自身细胞的先天、自然能力。

图
：NK 细胞治疗领域概述
。A 每年启动的基于 NK 细胞的临床试验总数。自 1997 年以来，共有 N = 420 项 NK 细胞临床试验启动
，其中大多数在 2016 年至 2021 年之间启动
。大多数为 I 期和 I/II 期研究

，分别为 N = 165 和 N = 144。N = 92 项研究为 II 期
。由于该领域刚刚出现，II/III
、III 和 IV 期试验很少（分别为 N = 2、N = 3、N = 3）。对于 N = 11 项试验，临床阶段未知。B 开发 NK 细胞疗法的公司和机构的地理位置
。颜色标度代表每个国家/地区的数量。数据来源：ClinicalTrials.gov。

NK 细胞的来源

传统上，同种异体或自体PB细胞（‌外周血单个核细胞）是免疫疗法中 NK 细胞的主要来源。然而，这种细胞群依赖于供体且具有异质性，扩增系统的效率也各不相同
。最近
，来自脐带血和诱导性多能干细胞 (iPSC) 等来源的 CD34 + 干细胞已用于生成 NK 细胞。涉及异种基质饲养细胞系14或旋转胚状体的各种方案已用于诱导 iPSC分化
，使 NK 细胞扩增超过1,000倍，纯度达到 ≥ 90%。更重要的是，通过筛选单个 iPSC 克隆，这种方法提供了基因定义的同质 NK 细胞群，可以对其进行基因改造和大规模扩增以产生多剂量。因此
，iPS细胞衍生的 NK 细胞代表了实现“现成的”生产、基因改造以及 NK 细胞生成的明确而稳定的可靠手段
。

NK细胞的制备

目前，用于临床前研究或临床应用的NK细胞通常培养在T型瓶或培养袋中

。处理这些培养容器是一项劳动密集型工作，需要技术水平很高的专家
，成本较高。每批产品都使用这些培养容器会导致标准化程度低。因此
，迫切需要探索封闭和自动化的生产系统，以实现高度标准化的细胞生产并减少对专门细胞生产中心的依赖。

NK 细胞冷冻保存

患者的病情
，特别是恶性血液系统肿瘤的病情，随时可能发生变化，在NK细胞产品质量稳定期内，很难保证在适当的时间将NK细胞产品送到患者手中
，即每开始一个新疗程的NK细胞治疗都需要重新生产NK细胞。因此
，NK细胞冻存技术的需求十分巨大
，这将增加NK细胞治疗在临床应用中的便捷性
，同时降低生产成本
，促进成品化发展
。

总之
，基于自然杀伤(NK)细胞的免疫疗法在癌症治疗领域吸引了越来越多的兴趣。早期临床试验显示了有希望的结果
，以及令人满意的产品功效和安全性。最近的发展通过赋予NK细胞增强的识别和细胞毒性能力极大地增加了它们的治疗潜力。