好訊息！經過改造的NK細胞，可以殺滅最兇悍的
癌細胞
。來自美國德克薩斯大學MD安德森癌症中心的研究人員，已於6月17日將相關研究結果發表在期刊《臨床研究雜誌》（Journal of Clinical Investigation）上。
膠質母細胞瘤是成人中最常見和最具侵襲性的原發性腦腫瘤。目前的治療僅在短時間內有效，復發主要是由小群抗藥性GSC（膠質母細胞瘤幹細胞）驅動的。因此，開發能夠有效靶向GSC的新療法迫在眉睫。
GSC可以成為NK細胞的目標，但它們能夠透過釋放TFG-β訊號蛋白來逃避免疫攻擊，使得NK細胞低活性。然而，刪除NK細胞中的TFG-β受體可以它們對這種免疫抑制具有抵抗力，並使其具有抗腫瘤活性。
據研究表明，改造NK細胞以抵抗免疫抑制可能是使用基於NK細胞的免疫療法治療膠質母細胞瘤的可行途徑。德克薩斯大學MD安德森癌症中心的研究人員透過對NK細胞進行
基因
修飾，去除了NK細胞中的TGFBR2，使其克服大腦中的免疫抑制環境，從而達到消除腫瘤再生GSC的目的。
研究人員使用患者來源的GSC體內模型作為研究物件，表明與未治療的對照相比，將供體來源或同種異體NK細胞與靶向αv整聯蛋白或TGF-β受體的抑制劑相結合可改善腫瘤控制。相對於未處理的對照或未編輯的NK細胞，使用基因修飾的同種異體NK細胞進行治療可顯著提高總體存活率。
這項新的研究發現，為NK細胞基因工程在腫瘤
免疫治療
上提供了一個新的研究方向。相信NK細胞與基因編輯合作碰撞出的火花，將會在新一代細胞免疫治療的領域展現出更驚豔的成績。那麼，未經基因工程改造的NK細胞抗癌效果究竟如何？NK細胞抗癌未來又將如何發展呢？在回答這些問題之前，我們不妨先來看看NK細胞是如何抗腫瘤的。
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NK細胞的抗腫瘤機制
NK細胞是機體固有免疫系統的重要組成部分之一，它無需特異性抗原刺激即可殺傷靶細胞，具有免疫清除和免疫監視的功能。只有活化的NK細胞才能擴散、浸潤至感染源或腫瘤組織中發揮抗腫瘤作用。
NK細胞主要透過免疫清除和免疫監視發揮抗腫瘤的功能。NK細胞清除腫瘤細胞的機制可以分為三大類：一是透過釋放細胞毒性顆粒殺傷腫瘤細胞；二是透過細胞表面合成的蛋白啟用靶細胞凋亡系統殺傷腫瘤細胞；三是透過與腫瘤細胞表面
抗體
結合發揮細胞毒性作用進而殺傷靶細胞。具體如下：
1、穿孔素/顆粒酶途徑
在NK細胞胞質記憶體在穿孔素和顆粒酶，穿孔素能夠在腫瘤細胞膜上形成多聚穿孔素“孔道”，水、電解質和顆粒酶透過該通道進入靶細胞，分別透過改變靶細胞滲透壓、啟用凋亡酶相關係統使腫瘤細胞裂解凋亡。
2、Fas與FasL、TNF-α與TNFR-1作用途徑
活化的NK細胞表達FasL和TNF-α，當NK細胞與腫瘤細胞接觸後，這兩種蛋白與腫瘤細胞表面相應的受體Fas（CD95）、TNFR-1分別結合，形成Fas三聚體和TNF-R三聚體，使胞漿內死亡結構域相聚成簇，進一步啟動靶細胞的凋亡系統，從而殺傷靶細胞。
3、抗體依賴的細胞介導的細胞毒性作用（ADCC）
NK細胞可以透過其細胞膜表面低親和力的FcgRⅢ- CD16介導，與腫瘤特異性IgG抗體結合，識別並殺傷與IgG抗體特異性結合的腫瘤細胞。除NK細胞自身對腫瘤細胞的直接殺傷作用外，活化的NK細胞可以分泌多種細胞因子，如TNF、IFN等協同其抑制或殺傷腫瘤細胞。TNF可透過與相應受體的結合，被靶細胞溶酶體攝取，導致溶酶體穩定性降低，引起靶細胞溶解；啟用磷脂酶A2，釋放超氧化物引起DNA斷裂；改變靶細胞糖代謝，降低胞內pH，導致靶細胞死亡等機制殺傷腫瘤細胞。TNF還可調節機體免疫功能，促進T細胞及其它殺傷細胞對腫瘤細胞的殺傷。此外，IL-2、IL- 15、IL-18、IL-21等細胞因子可與NK細胞表面相應受體結合增強其殺傷腫瘤細胞的作用。因此，亦可透過調控細胞因子及趨化因子的表達來調節NK細胞的抗腫瘤作用。
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NK細胞抗癌現狀
1、血液腫瘤
造血系統惡性腫瘤的治療中NK細胞過繼回輸主要有兩種方案：一是聯合常規治療或幹細胞移植，作為清除微小殘留病灶，防止復發的手段；另一種是抗腫瘤治療。
早期研究顯示，接受幹細胞移植的患者，其腫瘤細胞表面HLA分子缺失或與NK細胞表面抑制性KIR分子錯配時，NK細胞起到主要的抗腫瘤作用。因此，異體來源NK細胞成為造血系統惡性腫瘤治療的首選。
據臨床研究結果統計，接受幹細胞移植聯合NK細胞治療的白血病患者，2年總生存率約36%，而單純幹細胞移植患者2年總生存率約15%。研究提示，NK細胞治療介入幹細胞移植治療的時間不同對治療效果的影響不同，因此NK細胞介入治療的時間、頻率都有待深入研究。此外，作為防止復發的治療策略，NK細胞治療可延長白血病患者無病生存期至平均1。 5年。
對於無法接收幹細胞移植的復發難治型白血病，NK細胞治療可獲得高達約40%的完全緩解。靶向多發性骨髓瘤的臨床研究顯示，NK細胞治療聯合幹細胞移植，高達83%的患者達到部分緩解，而NK細胞單獨治療，約25%的患者達到部分緩解，17%患者無疾病進展；在淋巴瘤的NK細胞治療中，約17%患者達到完全緩解，42%的患者可維持疾病穩定無進展。
使用免疫檢驗點抑制劑，免疫調節藥物等增強NK細胞抗腫瘤能力的多項臨床研究也在進展中，最終的療效還有待觀察。總之，NK細胞的泛特異性殺傷作用使其抗腫瘤譜不受限制，低副作用更安全，在血液腫瘤治療中展現出巨大的應用潛力。
2、實體腫瘤
NK細胞過繼轉輸單獨治療實體瘤效果不理想，聯合治療是潛在突破點。卵巢癌中約29%的患者達到部分緩解，57%患者病情無進展。約50%的黑色素瘤細胞表面HLA分子表達缺失或降低，提示黑色素瘤細胞易誘導NK細胞活化，是潛在的NK細胞治療的敏感適應症，但臨床試驗中僅18%患者無疾病進展，其餘均無臨床應答；乳腺癌約9%的患者達到部分緩解，60%的患者病情維持穩定。此外，在結腸癌、胃癌、直腸癌、腎癌、肺癌以及食管癌的臨床試驗中，NK細胞的轉輸治療均未有臨床應答。
實體瘤免疫治療效率較低的主要原因與腫瘤微環境的免疫抑制作用有關。目前，靶向腫瘤免疫微環境、靶向腫瘤細胞同時聯合NK細胞治療的研究顯示出腫瘤治療潛力。NK細胞聯合IgG1抗體治療胃癌與結腸癌中約50%的患者部分緩解，17%的患者病情穩定；NK細胞聯合單克隆抗體和化學藥物治療復發難治型神經母細胞瘤，患者一年生存率可達77%。NK細胞也具有免疫調節功能，細胞因子干擾素γ可促進調節性T細胞凋亡，降低免疫抑制微環境，招募樹突狀細胞，增強腫瘤區域性免疫細胞浸潤。針對實體瘤，NK細胞聯合療法應用可能會顯著增強療效。
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NK細胞抗癌的未來發展方向
對於現有的抗癌療法，NK細胞的細胞系（NK-92，NKL，KYHG-1和NKG）是潛在的工具。此外，表達細胞內IL-2和細胞表面分子如CD16、NCR或嵌合抗原受體的基因修飾NK細胞系也被用作產生活化的NK細胞的可能工具。這一思路來源於，美國FDA已批准幾款CAR-T細胞療法用於癌症治療。
CAR-NK細胞療法的優勢在於，它可以無需預先致敏而以非特異性方式殺死靶細胞，且異體NK細胞缺乏引起移植物抗宿主反應（GVHD）的潛力。許多基因修飾的NK細胞已被選為臨床試驗，但所有這些仍處於新生階段，一些新的潛在策略還處於研究中。此外，為了應對腫瘤微環境，各種免疫抑制療法也正在開發中。許多方法涉及透過單克隆抗體觸發ADCC，其抗原結合片段（Fab）結合腫瘤細胞，並且恆定區（Fc）結合NK細胞表面上的CD16配體。此外，Anti-CD20（Rituximab），Anti-Her-2（Trastuzumab），Anti-CD52（Alemtuzumab）和AntiEGFR（Cetuximab）都是利用ADCC觸發現象的單克隆抗體的幾個例子。
透過CAR修飾NK細胞（CAR-NK）顯示出6方面的優勢：
1、不需要啟用NK細胞內源性的細胞毒性受體。
2、選擇性地識別腫瘤相關抗原。
3、誘導抗原特異性的靶細胞裂解。
4、對實體腫瘤治療具有明顯優勢，因為實體腫瘤對非修飾的NK細胞會表現出不同程度的耐受性，但卻對抗原依賴型的NK細胞敏感，特別是克服了CAR-T中腫瘤細胞高表達PD-L1與T細胞表面的剎車分子PD-1結合進而抑制了其殺傷活性，NK-92表面抑制性受體的缺失使之能夠避免類似抑制訊號的干擾。
5、非HLA限制，易於產業化進行臨床運用，異體NK細胞由於表面殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（KIRs）與患者HLA-Ⅰ類分子並不匹配，因此並不會產生抑制訊號引起干擾，對CAR靶向的腫瘤細胞具有足夠的殺傷活性。
6、易擴增易改造的異體效應細胞，能夠增強治療的通用性和簡易性，同時可以彌補晚期腫瘤患者自身免疫細胞弱化的缺點。根據腫瘤的型別直接擴增相關靶點的CAR-NK，快速投入治療，能夠大大縮減治療週期和治療成本，有望改變傳統免疫治療繁雜的模式，使其成為藥品一樣現成的易得的治療方式：即“off-theshelf”的概念，容易規模化製備的特點，其產業化之路可能比CAR-T更為順暢。
目前，科學家已經成功轉導人類原代NK細胞和NK-92細胞系，用於開展針對血液系統腫瘤和實體瘤的臨床前和臨床研究。
Pinz KG等使用anti- CD4CAR-NK-92細胞來治療外周T細胞淋巴瘤，該細胞在體內能有效地靶向殺傷KARPAS-299細胞，認為CAR-NK細胞可以作為治療外周T細胞淋巴瘤和CD4 + T細胞惡性腫瘤。
Chen X等使用EGFR-CAR改造的NK-92細胞和原代NK細胞，體外實驗顯示了對乳腺癌細胞系MDA- MB和MDA- MB-231腫瘤細胞的強大殺傷作用，認為經改造的CAR-NK細胞是治療乳腺癌的潛在有效策略。
GenBler S等發現經EGFR/EGFRvIII雙重靶向修飾的CAR-NK細胞降低了免疫逃逸的風險，表現出用於膠質母細胞瘤的過繼性免疫治療的潛力。
Oelsner S等透過慢病毒基因轉移工程改造NK-92細胞，以表達靶向CD19並含有人CD3，複合CD28-CD3ζ的嵌合抗原受體或CD137-CD3ζ訊號傳導結構域，該細胞對B細胞白血病和淋巴瘤細胞都具有強大的殺傷能力，認為可作為治療B細胞惡性腫瘤的手段。
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從目前的臨床研究來看，絕大多數接受CAR-NK治療的患者並沒有對細胞產生排斥，表現出較好的臨床安全性。另外，清除T細胞的異體NK細胞不會造成移植物抗宿主病（GVHD），並且NK細胞擁有更短的生理週期，更有效的細胞溶解能力。未來，CAR-NK將會擁有更好的發展前景。