NK 免疫细胞：新型免疫疗法的理想之选
自然杀伤细胞（Natural killer cell，NK 细胞），乃是除 T 细胞、B 细胞之外的第三大类淋巴细胞，不但与抗肿瘤、抗病毒感染以及免疫调节息息相关，甚至还参与超敏反应和自身免疫性疾病的发生。
NK 细胞源自骨髓造血干细胞，属于先天免疫系统的核心细胞，约占血液中所有免疫细胞数量的 15%；主要分布于外周血、肝脏和脾脏。在人体内，NK 细胞的主要特征为 CD3−CD56 + 淋巴细胞群。国际顶级期刊《Nature Reviews Drug Discovery》（影响因子为 60.716）上的一篇综述，阐述了如何利用 NK 细胞开发肿瘤免疫细胞疗法。
NK 细胞于 20 世纪 70 年代被发现，主要与杀灭感染的微生物以及恶性转化的同种异体和自体细胞有关。NK 细胞来源于 CD34 + 共淋巴祖细胞。据估算，NK 细胞的半衰期大约为 7 至 10 天，占人类外周血淋巴细胞总数的 10 - 15%，也存在于脾脏、肝脏、肺、骨髓和淋巴结中。它们通过与树突细胞（DC 细胞）的相互作用发挥关键的免疫调节功能。
NK 细胞是第一组固有淋巴样细胞的典型成员，具有分泌 IFN-γ 的能力。终末分化的 NK 细胞缺乏 B 淋巴细胞（CD19+）和 T 淋巴细胞（CD3+）的表型标记，CD56 是 NK 细胞的特征标志。人外周血 NK 细胞可分为 CD56bright 和 CD56dim 两大类。
NK 细胞属于 1 型先天淋巴细胞，特征之一是产生 1 型细胞因子（如 TNF 和 IFN-γ）。NK 细胞的活性受其表面多种激活性受体和抑制性受体（KIR）的调控。激活受体包括：自然细胞毒性受体（NCR）、CD16、NKG2D、DNAX 辅助分子 - 1（DNAM1）和信号淋巴细胞激活分子（SLAM）家族受体。抑制性受体包括：免疫球蛋白样受体 KIR、NKG2A 和白细胞免疫球蛋白样受体亚家族 B 成员。
激活性或抑制性细胞因子的拮抗剂或许是一种策略。例如，IL - 2 能够促进 T 细胞和 NK 细胞的激活和增殖。在体外，IL - 2 可激活 NK 细胞，但在体内却受到调节性 T 细胞（Treg）的抑制。许多公司正在开发选择性激活 T 细胞和 NK 细胞的 IL - 2 类似物。比如赛诺菲公司的 SAR444245、Alkermes 公司开发的 nemvaleukin alfa（ALKS 4230）、Anaveon 公司开发的 IL - 2R 激动剂 ANV419 等等。
IL - 15 有望替代 IL - 2，它可刺激 NK 细胞和 CD8 + T 细胞，但不会激活 Treg 细胞。目前，多款 IL - 15 重组蛋白正在临床试验中接受测试。其中，ImmunityBio 公司的 IL - 15 超级激动剂 Anktiva（N - 803）已经在治疗膀胱癌、惰性非霍奇金淋巴瘤等疾病的临床试验中取得积极结果。
NK 细胞可通过 CD16 受体介导的抗体依赖性细胞毒性作用（ADCC），杀死 IgG1 或 IgG3 抗体靶向的细胞。NK 细胞表面 CD16 的不同形态，会影响 CD16 与抗体 Fc 端的亲和力。
具体而言，当 CD16 蛋白第 158 位的氨基酸为苯丙氨酸（158F）时，与 Fc 的亲和力低；而这一位置上的氨基酸为缬氨酸（158V）时，与 Fc 的亲和力高。新一代单克隆抗体疗法很多对 Fc 端进行了修饰，改善了它们与 CD16 的结合，促进了 ADCC 的产生。同时，很多抗体在合成时使用了预防抗体 Fc 端岩藻糖基化的哺乳动物培养系统，增强了它们与 CD16 的结合。
双特异性抗体可同时与激活 NK 细胞的受体和肿瘤抗原相结合，促进更有效和持久的 NK 介导细胞毒性。与单克隆抗体不同，这些融合蛋白可以被设计成与多种不同的肿瘤抗原和 NK 受体相结合，并且可以利用抗体可变区片段（Fv）与 CD16 结合，保证它们可以与 158V C16 和 158F C16 有效结合。类似的蛋白设计已经在双特异性 T 细胞衔接器（BiTE）中得到应用。
目前，Affimed 公司开发的 AFM13 是临床进展最快的 CD16 双特异性抗体之一。这是一款靶向 CD30 的双特异性抗体。在治疗霍奇金和非霍奇金淋巴瘤患者的 1 期临床试验中，它与脐带血来源的 NK 细胞联用，在治疗的 12 名患者中，达到 100% 的客观缓解率。
三特异性 NK 细胞衔接器不但可与肿瘤抗原和 CD16 受体结合，还可包含 IL - 15，从而与 IL - 15 受体（位于 NK 细胞表面）相结合，增强 NK 细胞的活性。三特异性抗体由于具有同时与不同 NK 细胞受体结合的潜力，因此正在成为 NK 细胞免疫疗法的一个令人兴奋的前沿。不过，哪些激活性受体组合能够最大程度增强 NK 细胞的抗癌活性仍然需要更多的研究。
NK 细胞成为了研究人员开发新型免疫疗法的理想选择之一。目前，正在开发的 NK 细胞治疗产品主要有两类：一类是自体或是异体 NK 细胞治疗产品，另一类是 CAR - NK 产品。
NK 细胞的种子细胞来源广泛，包括外周血、脐带血、多能干细胞（胚胎干细胞 ESC 和诱导多能干细胞 iPSC）和 NK 细胞系（如 NK92 细胞系等）。iPSC 的制备需要的种子细胞少，可大量培养，成本较低，可实现自体供给，免疫原性较低。NK92 细胞系可无限增殖，对冻融敏感性较低。
在增强 NK 细胞功能方面，在体外培养过程中使用细胞因子进行刺激，常用的细胞因子是 IL - 2。近年来，IL - 12、IL - 15、IL - 18、IL - 21 等刺激因子也被用于体外刺激 NK 细胞，并且能够诱导成长期生存、具有记忆能力的 NK 细胞。
Affimed 公司开发的靶向 CD16/CD30 双特异性抗体 AFM13 也可以用于在体外预先与 NK 细胞结合，促进 NK 细胞对 CD30 + 淋巴瘤的反应。
CAR - NK 可赋予 NK 细胞靶向特定肿瘤的能力。CAR - NK 细胞与 CAR - T 细胞相比可以提供多种优势，包括细胞因子释放综合征风险（CRS）更小，神经毒性更小。即使 CAR - NK 细胞失去了 CAR，仍然可通过内在表达的激活性受体识别和杀伤肿瘤细胞。
除了 CAR - NK，研发人员正在探索增强 NK 细胞功能的其他基因工程策略，包括通过表达趋化因子受体，促进肿瘤浸润。基于 ADCC 的疗法可以在 NK 细胞上表达高亲和力的 138V CD16 受体，与激发 ADCC 的抗体联用构成组合疗法。
最后，使用 CRISPR - Cas9 基因编辑系统可以从 NK 细胞中敲除副调控因子。这些手段为构建更好的 NK 细胞疗法提供了多种可能性。
NK 细胞具有独特的抗肿瘤效应，不受 MHC 限制的细胞毒性、产生细胞因子和免疫记忆等功能，使其成为先天性和适应性免疫反应系统中的关键角色。
免疫细胞如何发挥作用仍有许多问题尚未解决。而对于实体瘤而言，目前也还并不清楚 NK 细胞是否会比 T 细胞更容易地进入实体瘤。NK 细胞可以产生相关细胞因子来吸引其他免疫细胞，这可能会进一步增强抗肿瘤反应。
CAR - NK 细胞疗法是一个很有前途的临床研究领域，对某些癌症患者具有良好的安全性和初步疗效。相信，CAR - NK 细胞疗法可能会导致肿瘤免疫治疗的革命性进展。
NK 细胞源自骨髓造血干细胞，属于先天免疫系统的核心细胞，约占血液中所有免疫细胞数量的 15%；主要分布于外周血、肝脏和脾脏。在人体内，NK 细胞的主要特征为 CD3−CD56 + 淋巴细胞群。国际顶级期刊《Nature Reviews Drug Discovery》（影响因子为 60.716）上的一篇综述，阐述了如何利用 NK 细胞开发肿瘤免疫细胞疗法。
一、NK 细胞生物学
NK 细胞于 20 世纪 70 年代被发现，主要与杀灭感染的微生物以及恶性转化的同种异体和自体细胞有关。NK 细胞来源于 CD34 + 共淋巴祖细胞。据估算，NK 细胞的半衰期大约为 7 至 10 天，占人类外周血淋巴细胞总数的 10 - 15%，也存在于脾脏、肝脏、肺、骨髓和淋巴结中。它们通过与树突细胞（DC 细胞）的相互作用发挥关键的免疫调节功能。
NK 细胞是第一组固有淋巴样细胞的典型成员，具有分泌 IFN-γ 的能力。终末分化的 NK 细胞缺乏 B 淋巴细胞（CD19+）和 T 淋巴细胞（CD3+）的表型标记，CD56 是 NK 细胞的特征标志。人外周血 NK 细胞可分为 CD56bright 和 CD56dim 两大类。
NK 细胞属于 1 型先天淋巴细胞，特征之一是产生 1 型细胞因子（如 TNF 和 IFN-γ）。NK 细胞的活性受其表面多种激活性受体和抑制性受体（KIR）的调控。激活受体包括：自然细胞毒性受体（NCR）、CD16、NKG2D、DNAX 辅助分子 - 1（DNAM1）和信号淋巴细胞激活分子（SLAM）家族受体。抑制性受体包括：免疫球蛋白样受体 KIR、NKG2A 和白细胞免疫球蛋白样受体亚家族 B 成员。
二、如何增强 NK 细胞功能
（一）刺激 NK 细胞的细胞因子
激活性或抑制性细胞因子的拮抗剂或许是一种策略。例如，IL - 2 能够促进 T 细胞和 NK 细胞的激活和增殖。在体外，IL - 2 可激活 NK 细胞，但在体内却受到调节性 T 细胞（Treg）的抑制。许多公司正在开发选择性激活 T 细胞和 NK 细胞的 IL - 2 类似物。比如赛诺菲公司的 SAR444245、Alkermes 公司开发的 nemvaleukin alfa（ALKS 4230）、Anaveon 公司开发的 IL - 2R 激动剂 ANV419 等等。
IL - 15 有望替代 IL - 2，它可刺激 NK 细胞和 CD8 + T 细胞，但不会激活 Treg 细胞。目前，多款 IL - 15 重组蛋白正在临床试验中接受测试。其中，ImmunityBio 公司的 IL - 15 超级激动剂 Anktiva（N - 803）已经在治疗膀胱癌、惰性非霍奇金淋巴瘤等疾病的临床试验中取得积极结果。
（二）激发 ADCC 反应的抗体
NK 细胞可通过 CD16 受体介导的抗体依赖性细胞毒性作用（ADCC），杀死 IgG1 或 IgG3 抗体靶向的细胞。NK 细胞表面 CD16 的不同形态，会影响 CD16 与抗体 Fc 端的亲和力。
具体而言，当 CD16 蛋白第 158 位的氨基酸为苯丙氨酸（158F）时，与 Fc 的亲和力低；而这一位置上的氨基酸为缬氨酸（158V）时，与 Fc 的亲和力高。新一代单克隆抗体疗法很多对 Fc 端进行了修饰，改善了它们与 CD16 的结合，促进了 ADCC 的产生。同时，很多抗体在合成时使用了预防抗体 Fc 端岩藻糖基化的哺乳动物培养系统，增强了它们与 CD16 的结合。
（三）双特异性抗体
双特异性抗体可同时与激活 NK 细胞的受体和肿瘤抗原相结合，促进更有效和持久的 NK 介导细胞毒性。与单克隆抗体不同，这些融合蛋白可以被设计成与多种不同的肿瘤抗原和 NK 受体相结合，并且可以利用抗体可变区片段（Fv）与 CD16 结合，保证它们可以与 158V C16 和 158F C16 有效结合。类似的蛋白设计已经在双特异性 T 细胞衔接器（BiTE）中得到应用。
目前，Affimed 公司开发的 AFM13 是临床进展最快的 CD16 双特异性抗体之一。这是一款靶向 CD30 的双特异性抗体。在治疗霍奇金和非霍奇金淋巴瘤患者的 1 期临床试验中，它与脐带血来源的 NK 细胞联用，在治疗的 12 名患者中，达到 100% 的客观缓解率。
（四）三特异性抗体
三特异性 NK 细胞衔接器不但可与肿瘤抗原和 CD16 受体结合，还可包含 IL - 15，从而与 IL - 15 受体（位于 NK 细胞表面）相结合，增强 NK 细胞的活性。三特异性抗体由于具有同时与不同 NK 细胞受体结合的潜力，因此正在成为 NK 细胞免疫疗法的一个令人兴奋的前沿。不过，哪些激活性受体组合能够最大程度增强 NK 细胞的抗癌活性仍然需要更多的研究。
三、过继性 NK 细胞疗法
NK 细胞成为了研究人员开发新型免疫疗法的理想选择之一。目前，正在开发的 NK 细胞治疗产品主要有两类：一类是自体或是异体 NK 细胞治疗产品，另一类是 CAR - NK 产品。
NK 细胞的种子细胞来源广泛，包括外周血、脐带血、多能干细胞（胚胎干细胞 ESC 和诱导多能干细胞 iPSC）和 NK 细胞系（如 NK92 细胞系等）。iPSC 的制备需要的种子细胞少，可大量培养，成本较低，可实现自体供给，免疫原性较低。NK92 细胞系可无限增殖，对冻融敏感性较低。
在增强 NK 细胞功能方面，在体外培养过程中使用细胞因子进行刺激，常用的细胞因子是 IL - 2。近年来，IL - 12、IL - 15、IL - 18、IL - 21 等刺激因子也被用于体外刺激 NK 细胞，并且能够诱导成长期生存、具有记忆能力的 NK 细胞。
Affimed 公司开发的靶向 CD16/CD30 双特异性抗体 AFM13 也可以用于在体外预先与 NK 细胞结合，促进 NK 细胞对 CD30 + 淋巴瘤的反应。
CAR - NK 可赋予 NK 细胞靶向特定肿瘤的能力。CAR - NK 细胞与 CAR - T 细胞相比可以提供多种优势，包括细胞因子释放综合征风险（CRS）更小，神经毒性更小。即使 CAR - NK 细胞失去了 CAR，仍然可通过内在表达的激活性受体识别和杀伤肿瘤细胞。
除了 CAR - NK，研发人员正在探索增强 NK 细胞功能的其他基因工程策略，包括通过表达趋化因子受体，促进肿瘤浸润。基于 ADCC 的疗法可以在 NK 细胞上表达高亲和力的 138V CD16 受体，与激发 ADCC 的抗体联用构成组合疗法。
最后，使用 CRISPR - Cas9 基因编辑系统可以从 NK 细胞中敲除副调控因子。这些手段为构建更好的 NK 细胞疗法提供了多种可能性。
四、文末小结
NK 细胞具有独特的抗肿瘤效应，不受 MHC 限制的细胞毒性、产生细胞因子和免疫记忆等功能，使其成为先天性和适应性免疫反应系统中的关键角色。
免疫细胞如何发挥作用仍有许多问题尚未解决。而对于实体瘤而言，目前也还并不清楚 NK 细胞是否会比 T 细胞更容易地进入实体瘤。NK 细胞可以产生相关细胞因子来吸引其他免疫细胞，这可能会进一步增强抗肿瘤反应。
CAR - NK 细胞疗法是一个很有前途的临床研究领域，对某些癌症患者具有良好的安全性和初步疗效。相信，CAR - NK 细胞疗法可能会导致肿瘤免疫治疗的革命性进展。