惊!细胞能储存,脐带血 NK 细胞长期冻存不影响扩增及抗肿瘤活性

McMaster 大学的研究人员发现,经过体外扩增的脐带血 NK 细胞可用于乳腺癌的治疗。

同时,长时间的冷冻保存并不会影响脐带血来源 NK 细胞的扩增能力和抗肿瘤活性。该成果发表在《Journal of Immunotherapy》杂志上。

脐带血是一种独特的生物资源,通常被保存在脐血库的深低温环境中,用于造血干细胞移植治疗血液系统疾病、免疫系统疾病、代谢疾病及儿童恶性实体瘤等。

McMaster 大学的 Ali Ashkar 教授认为,探索如何利用长期冷冻保存的脐带血,并了解其作为治疗产品的全部潜力,对于充分利用这份生物资源至关重要。
 

一、脐带血来源的 NK 细胞

 

(一)NK 细胞简介


NK 细胞,又称自然杀伤细胞(Natural Killer Cells),是白细胞的一种。NK 细胞对杀灭肿瘤细胞和病毒感染的细胞非常重要。
 

(二)NK 细胞抗肿瘤治疗方法及问题


NK 细胞抗肿瘤治疗主要有两种方法,一种是使用患者自己的 NK 细胞,另一种是使用别人的 NK 细胞。

而使用患者自己的 NK 细胞存在两个问题:
  • 肿瘤细胞有免疫逃逸机制,患者自己的 NK 细胞常常因被干扰而存在功能异常。
  • 常规的化疗可能造成健康 NK 细胞采集数量不足。


(三)脐带血来源 NK 细胞的优势


临床试验中常常使用的异体 NK 细胞来源有两种:健康志愿者捐献的 NK 细胞和脐带血来源的 NK 细胞。

相对于志愿者捐献,脐带血来源的 NK 细胞更加易于获得和制备,患者也不用等待过多时间。

因此,脐带血已被证明是治疗性 NK 细胞很有前途的无创性来源。
 

二、长期冻存后的脐带血 NK 细胞


在本次研究中,研究人员从脐带血中分离并体外扩增了大量激活的 NK 细胞,然后观察这些 NK 细胞杀伤乳腺癌细胞的作用。

研究人员根据冻存时间长短,将脐带血分为三个组别:深低温冻存 1 - 10 年(长期组)、小于 1 年(短期组)与未冻存的脐带血。

结果显示,长期冷冻保存对脐带血 NK 细胞的扩增潜能和抗肿瘤活性都没有影响。同时,这些细胞在攻击原发性乳腺癌细胞时特别有效。
 

三种脐带血来源NK细胞的激活和成熟标记物表达相似

三种脐带血来源NK细胞分泌抗肿瘤细胞因子的比较
PMID: 29189387 DOI: 10.1097/CJI.0000000000000192

Ashkar 说:“我们证明了,可以从长期深低温保存的脐带血获得大量的 NK 细胞。这使得它成为推进 NK 细胞免疫治疗领域的一个可行的细胞来源,特别是当它用于乳腺癌时。”

该研究的第一作者,McMaster 医学院的学生 Tina Nham 说:“脐带血可以在出生时储存,以便在需要的时候用来帮助治疗孩子。当孩子长大后,脐带血可以继续保存,可用于免疫疗法治疗各种疾病。”
 

三、CAR - NK 技术的进展


同样是关于脐带血来源 NK 细胞的研究,2017 年 6 月,MD Anderson 癌症中心开展了一项脐带血来源的嵌合抗原受体 NK 细胞(CAR - NK)临床研究,并首次进入人体试验 1/2 期阶段。这些 CAR - NK 细胞被用于治疗复发或耐药性慢性淋巴细胞性白血病、急性淋巴细胞性白血病或非霍奇金淋巴瘤,这一成果发表在知名学术期刊《Leukemia》上。

主持这一研究的 Katy Rezvani 教授说道:“NK 细胞是免疫系统中最有效的‘杀手’,但它们是‘短命鬼’。癌症细胞往往可以乘机逃避患者自身 NK 细胞的打击,病情进一步发展。”

通过使用病毒载体,研究人员将 CD19 CAR、IL - 15 基因和可诱导的基于半胱天冬酶 - 9 自杀基因转导入从脐带血获取的 NK 细胞,明显延长了实验小鼠的生存期。

CD19 是表达在某些血液癌细胞上的抗原,嵌合抗原受体相当于给 NK 细胞装上了 “制导导弹”;白细胞介素 15 可以增加 NK 细胞持续性、增强其活性;而自杀基因的导入是为了控制其毒性。

由此研究者得出结论,基因修饰脐带血来源的 NK 细胞为同种异体免疫治疗提供了一种容易制备、疗效惊人且安全性高的途径。
 

四、寄语


自 1988 年首例脐带血移植治疗范可尼贫血成功后,数以万计的临床移植数据已经证实了脐带血的价值。随着科学研究的进展,特别是再生医学、免疫细胞治疗技术的发展,脐带血的潜力还将进一步被科学家发掘。

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