CGT细胞基因治疗技术大全(三):CAR-NK细胞疗法

细胞基因疗法
2023-03-22

目前,CGT即细胞基因治疗(Cell and Gene Therapy)在生物医药领域尤其是癌症及遗传病治疗领域极具发展前景。


2021年2月,国家药监局《免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则(试行)》提出:免疫细胞治疗是利用患者自身或供者来源的免疫细胞,经过体外培养扩增、活化或基因修饰、基因编辑等操作,再回输到患者体内,激发或增强机体的免疫功能,从而达到控制疾病的治疗方法。据2020版《中国药典》记载:基因治疗制品通常由含有工程化基因构建体的载体或递送系统组成,其活性成分可为DNA、RNA、基因改造的病毒、细菌或细胞,通过将外源基因导入靶细胞或组织,替代、补偿、阻断、修正特定基因,以达到治疗疾病的目的。


CGT的出现给了人类弥补大自然编码生命体时产生随机错误的可能。随着细胞基因治疗技术创新迭代,从研发到商业化逐步发展,人类将掌握这一有力的治疗工具。按具体技术路线划分,细胞治疗主要包括干细胞疗法和细胞免疫疗法两大类,后者又可分为过继细胞疗法(ACT)、肿瘤疫苗等。ACT包括:嵌合抗原受体T细胞(CAR-T)疗法、T细胞受体嵌合型T细胞(TCR-T)疗法、嵌合抗原受体自然杀伤细胞(CAR-NK)疗法、肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)疗法等。基因治疗则可分为溶瘤病毒(OV)疗法和基因疗法两大类,后者又可按照递送载体分为病毒载体和非病毒载体递送系统。


我们挑选了5种CGT技术分别进行介绍:

一、CAR-T细胞疗法

二、TCR细胞疗法

三、CAR-NK细胞疗法

四、TIL细胞疗法

五、溶瘤病毒疗法


三、CAR-NK细胞疗法


CAR自然杀伤(NK)细胞是先天免疫系统中的一组细胞毒性淋巴细胞,可以对非自身细胞作出快速反应。与识别MHC上呈现抗原的T细胞不同,NK细胞可以在没有MHC的情况下直接识别靶细胞。


CAR-NK细胞和CAR-T细胞哪个更好?


与CAR-T细胞相比,CAR-NK细胞有几个优势:


首先,是免疫细胞的来源。这也是CAR NK治疗的主要优势,一个“现成的”CAR NK细胞可以通过大规模生产生产,并随时注入患者。而CAR-T治疗需要使用自体T细胞,许多患者的外周血T细胞计数较低,无法保证及时治疗。


其次,是CRS和神经毒性。有研究表明,CAR-NK细胞治疗的患者中,没有一例发生CRS或神经毒性[7]。CAR-T细胞激活导致炎症细胞因子的释放,如肿瘤坏死因子、IL-1β、IL-2和IL-6等[8],从而导致CRS和神经毒性。而CAR-NK细胞释放不同种类的细胞因子,如粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)[9]。


第三,除了通过CAR通路外,NK细胞还有多种机制来靶向和消除癌细胞。如NK细胞是抗体依赖性细胞介导的细胞毒性的关键介质,通过在NK细胞上表达的CD16,可以识别与肿瘤细胞结合的IgG的Fc部分,并杀死癌细胞;NK细胞可以通过参与和/或脱离细胞表面的激活和抑制性杀手Ig样受体(KIRs)而被激活来杀死癌细胞等。


第四,NK细胞的寿命有限。NK细胞的平均寿命约为2周,意味着在发生靶向肿瘤毒性的情况下,它可以随着CAR-NK细胞的消失而自我限制。然而,这也产生了一把双刃剑,反复输注CAR-NK细胞可能需要延长缓解。


如上所述,可以考虑NK细胞作为过继细胞治疗的替代方法。


虽然CAR-NK细胞治疗相对于CAR-T细胞治疗的优势很明显,但几乎所有与CAR-T治疗相关的局限性也适用于CAR-NK细胞,此外还有其他限制。重新编程具有记忆细胞特性和在体内长期存活的CAR-NK细胞,以进行持续的免疫监测和预防癌症复发正是目前的积极探索领域[10]。


CAR-NK.png


表1. CAR-T、CAR-NK细胞的比较[10]



参考文献

[1] Sadelain, M., Brentjens, R. & Rivière, I. The basic principles of chimeric antigen receptor design. Cancer Discov. 3, 388–398 (2013).


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[13] Hemminki O, Dos Santos JM, Hemminki A. Oncolytic viruses for cancer immunotherapy. J Hematol Oncol. 2020 Jun 29;13(1):84.


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[15] Mondal M, Guo J, He P, Zhou D. Recent advances of oncolytic virus in cancer therapy. Hum Vaccin Immunother. 2020 Oct 2;16(10):2389-2402.


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