NK細胞免疫監(jiān)視在腫瘤轉移中發(fā)揮關鍵作用
惡性腫瘤細胞轉移是導致晚期癌癥患者死亡的主要原因。在深入探究這一過程的分子和細胞機制時,“轉移級聯(lián)事件”成了一個關鍵的理論框架。該模型促進了全國范圍內早期癌癥檢測計劃的推廣,特別是在結直腸癌中,顯著降低了轉移性疾病的發(fā)生率并提高了患者的生存率。然而,對于某些癌癥類型,如乳腺癌早期檢測的效果并不明顯,宏觀轉移灶形成時已積累了廣泛的表型和功能異質性。這些發(fā)現(xiàn)均提示,轉移不僅受癌細胞內在機制的調控,如遺傳變異引發(fā)的新功能產(chǎn)生,同時也受到微環(huán)境和系統(tǒng)過程的影響。研究者逐漸發(fā)現(xiàn),免疫監(jiān)視,特別是自然殺傷(NK)細胞的免疫監(jiān)視作用,在癌轉移控制中更為關鍵。
2017年Alejandro López-Soto等共同撰寫《Control of Metastasis by NK Cells》發(fā)表于《Cancer Cell》雜志。這篇綜述深入探討了NK細胞在控制癌癥轉移擴散中的關鍵作用,并討論了利用NK細胞預防或治療轉移性疾病的潛在治療策略。深圳細胞谷研發(fā)并推出的非改造同種異體NK細胞治療產(chǎn)品系列,以細胞谷最新突破的NK細胞SDAP(Screening, Detection, Amplification, Purification)技術“APUNK”命名,致力于為臨床端提供高質量NK和CAR-NK細胞產(chǎn)品,歡迎合作,造?;颊?!本文將簡略介紹一下這篇綜述。
NK細胞的免疫監(jiān)視作用
現(xiàn)有研究已證明了NK細胞在控制血液惡性腫瘤,包括多種類型的白血病和淋巴瘤中發(fā)揮的重要作用,而NK細胞在限制原發(fā)性實體瘤生長方面的生理作用仍然是一個需要探討的問題,不過其在控制癌轉移過程中的關鍵作用已得到廣泛認可。臨床研究發(fā)現(xiàn)在特定癌癥類型中,如胃腸道間質瘤、胃癌、結直腸癌、腎癌和前列腺癌,患者體內循環(huán)或腫瘤浸潤的NK細胞數(shù)量與臨床轉移灶的出現(xiàn)存在顯著的負相關性。癌癥患者的積極預后也與NK細胞的激活受體(NKAR)高水平的表達或其細胞毒性的增強密切相關。NK細胞的細胞殺傷活性是通過NK細胞表面的多種抑制性受體NKIRs和激活性受體NKARs共同介導,當抑制性受體KIRs與正常細胞及部分癌細胞表面表達的主要組織相容性復合體I(MHC I)分子相互作用時,NK細胞保持效應功能的抑制,不產(chǎn)生殺傷活性。而當細胞受損或感染時,其表面特異性NKAR的配體上調,如MICA、MICB和ULBPs,從而被NK細胞激活性受體NKG2D識別,促進NK細胞殺傷活性。在NK細胞抑制癌轉移過程中,NK細胞對轉移性黑色素瘤細胞的有效殺傷能力,也歸因于癌細胞表面能夠被NKAR(NKp44、NKp46和DNAM-1)識別的配體的過度表達。此外,NK細胞識別和清除癌轉移細胞的能力同樣得益于腫瘤微環(huán)境中上皮-間質轉化(EMT)細胞中NKG2D配體的上調以及NKIR配體如E-cadherin的丟失,當激活性信號占優(yōu)勢時,NK細胞被激活,并通過釋放穿孔素和顆粒酶、分泌干擾素-γ(IFN-γ)以及表達死亡受體配體FASL等方式發(fā)揮其殺傷能力,抑制癌細胞轉移(圖1)。
圖1 NK細胞對腫瘤轉移的免疫監(jiān)視
圖 2 腫瘤細胞逃逸NK細胞的機制
NK細胞在轉移性癌癥治療中的應用
在轉移性癌癥的免疫治療領域,NK細胞的策略性應用正逐漸成為研究的焦點。鑒于轉移性癌癥的復雜生物學特性,其對傳統(tǒng)治療手段如化療和放療的反應通常較差。近期的研究表明,免疫監(jiān)視,尤其是NK細胞的作用,在控制腫瘤轉移中可能比先前認識得更為關鍵。以下現(xiàn)有針對NK細胞在轉移性癌癥治療中的免疫治療策略:
1. NK細胞過繼轉移:通過體外擴增或基因修飾的NK細胞,然后將其輸回患者體內,可以增強NK細胞對腫瘤的直接殺傷作用。深圳細胞谷在NK細胞制備上實現(xiàn)重大突破,APUNK™ NK細胞產(chǎn)品可在體外培養(yǎng)增殖超過10000倍(無feeder細胞培養(yǎng)體系),能滿足輸注臨床所需的細胞數(shù)。制備的NK細胞純度大于99%,T細胞<1%,遠高于美國FDA認定的同種異體移植標準(NK細胞>90%,T細胞<5%)。APUNK™系列的PBNK細胞產(chǎn)品選用超級供體(Super Donor)外周血制備,超級供體具備良好的生活習慣、身體指標超乎普通人群,由他們的外周血制備出的PB-BK分離后含量高、擴增倍數(shù)高、殺傷效果好。此外,APUNK™細胞產(chǎn)品增殖能力強,培養(yǎng)至32天增殖達到15000-50000倍,并且在持續(xù)擴增中,NK細胞純度始終大于99%。
2. CAR-NK細胞:通過基因工程技術改造NK細胞,使其表達嵌合抗原受體,賦予NK細胞對特定腫瘤抗原的特異性識別和殺傷能力。針對CAR-NK細胞早期研發(fā)及工業(yè)化生產(chǎn)中的痛點問題,深圳細胞谷核心研發(fā)團隊對其底層技術進行長期攻關,最終在CAR-NK細胞制備工藝方面取得了突破性進展:運用深圳細胞谷獨有的PackRV-SS系統(tǒng)生產(chǎn)的逆轉錄病毒載體轉導NK細胞技術,其轉導效率穩(wěn)定在60%以上,且陽性率一直保持穩(wěn)定;而且CAR-NK細胞在轉導后培養(yǎng)的30天內增殖可達10000倍。
3. NK受體激動劑與阻斷劑:利用針對NK細胞激活性受體的激動劑抗體,例如針對CD137(4-1BB)的激動劑抗體,能夠模擬自然配體信號,從而增強NK細胞的活性和增殖能力。
4. 免疫檢查點抑制劑: TIGIT,作為NK細胞上的共抑制受體,其阻斷可恢復NK細胞脫顆粒及細胞因子的生成,以及恢復針對CD155+腫瘤細胞的細胞毒性,增強NK細胞的抗腫瘤活性。共抑制性受體如PD-1,CTLA4的阻斷劑的臨床數(shù)據(jù)也表明,部分治療效果源于NK細胞免疫的再激活。
5. 雙特異性抗體:Catumaxomab等雙特異性抗體能夠同時結合CD3+T細胞和腫瘤細胞表面的抗原EPCAM,促進T細胞對腫瘤細胞的免疫反應,并通過NK細胞的抗體依賴性細胞毒性(ADCC)增強對腫瘤的殺傷。
6. 化療與放療:某些化療藥物和放射治療能夠誘導腫瘤細胞內部的應激反應,導致NK細胞激活受體配體的表達上調,從而增強NK細胞對腫瘤的識別和殺傷。
7. 細胞因子治療:細胞因子如IL-2、IL-12和IL-15能夠促進NK細胞的增殖、活化和分化,增強其抗腫瘤活性。這些細胞因子通過與NK細胞表面的相應受體結合,激活信號傳導途徑,提高NK細胞的效應功能。
8. 免疫調節(jié)劑:Lenalidomide和Pomalidomide等免疫調節(jié)劑能夠通過多種機制影響免疫細胞,包括增強NK細胞的活性,促進其對腫瘤細胞的識別和殺傷。
9. IDO1抑制劑:Indoximod和Epacadostat等IDO1抑制劑能夠阻斷腫瘤細胞的免疫逃逸途徑,增強NK細胞的效應功能。
10. 腺苷受體拮抗劑:CD39或CD73催化活性的抑制劑,以及CPI-444和PFB-709等腺苷受體拮抗劑能夠阻斷腺苷受體ADORA2A,減輕腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制作用,從而增強NK細胞的活性。
11. 促進NK細胞腫瘤浸潤的藥物:如BRAF抑制劑Vemurafenib等靶向藥物能夠抑制特定的腫瘤細胞信號通路,同時促進NK細胞對腫瘤的浸潤和殺傷。
綜合運用上述多種策略的協(xié)同治療,有望在轉移性癌癥治療中發(fā)揮顯著的潛力。通過2個或多個手段的聯(lián)合應用,可以全面激活和增強NK細胞的抗腫瘤活性。這種多方位、多層次的治療策略,不僅能夠提高NK細胞對腫瘤細胞的識別和殺傷能力,還能夠解除腫瘤微環(huán)境中的免疫抑制作用,從而在根本上改善患者的免疫狀態(tài),實現(xiàn)對轉移性癌癥更為有效的控制和治療。此外,這種協(xié)同治療策略的實施,也將進一步推動個性化和精準醫(yī)療的發(fā)展,為患者提供更為精準和個性化的治療方案。