NK细胞“改造史”——CAR-NK的横空出世

2019-07-05   干细胞者说

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人生小哲理干细胞者说

科普相当重要

尤其是前沿热点

比如干细胞

正文

没有所谓“药到病除”,疾病是长期累积的结果。当最初之症状终于浮现时,大家都期望能够一针见效,药到病除,但是在治疗过程上却很少有这种大快人心的疗效,正如同入侵的细菌或病毒需要时间来繁殖到足以克服人体的防御一般,人体的免疫系统也需要时间来突破它们的侵袭。

最好的医生就在人体内,他就是健康的免疫系统。

撰文:细胞中心白泽

上文说道,NK细胞有两个开关。一个是变身开关(杀伤细胞活化受体,KAR),有了它,NK细胞就能化身成超级赛亚人形态,杀的癌细胞片甲不留。而另一个是停止开关(杀伤细胞抑制受体,KIR),则能使NK细胞从超级赛亚人状态恢复到普通细胞的样子,防止误伤正常细胞的同时,也失去了攻击能力。

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狡猾的癌细胞正是利用了这一点,带领大部队向人体发起了猛烈的攻击,同时摁下了NK细胞的停止开关,使它无法保护人体,人类健康就此危在旦夕。

为了保护人体健康,科学家们绞尽脑汁,分别开始了各自NK细胞拯救之旅。

1一箭双雕(TIGIT抑制剂)

既然癌细胞按下NK细胞的停止开关,才导致了这一切的开始。那不让癌细胞摁下开关不就好了?

为此,科学家们将目光对准了KIR抑制剂,更准确的说是TIGIT抑制剂。TIGIT是NK细胞身上停止开关的一种,不仅是NK细胞,NK细胞的大哥“T细胞”身上也带有这种开关。早在以往的研究中,科学家们就发现阻止TIGIT的打开,能逆转杀伤性T细胞的衰竭,并抑制肿瘤的生长。

可是,这关NK细胞什么事啊!(NK细胞:我才是男主角好吧!)

来自中国科学技术大学和中科院的田志刚和孙汭教授最近发表在《Nature》子刊:《Nature Immunology》上的一项研究表明:

NK细胞在这里的作用实在是太重要了!

左:田志刚教授 右:孙汭教授

虽然NK细胞和杀伤性T细胞表面都含有TIGIT受体,但是NK细胞表面的TIGIT比杀伤性T细胞多多了。TIGIT抑制剂作用在人体内,主要针对的根本不是杀伤性T细胞。

在先天免疫缺陷的小鼠中,即没有T细胞的小鼠模型中,与其他疗法相比,使用TIGIT抑制剂也能延缓肿瘤的生长速度,缩小肿瘤的体积。因为,

TIGIT抑制剂针对的是NK细胞啊!

不信,你看看没有NK细胞(但存在杀伤性T细胞)的癌症小鼠,那叫一个惨啊。

没有NK细胞的癌症小鼠(Nfil3),在30天左右就一命呜呼了。即使注射TIGIT抑制剂,也没有丝毫改变这个悲剧。人家有NK细胞的小鼠(B6)在接受TIGIT抑制剂后不还好好的吗?甚至第40天后都还坚挺着。

那为什么先前的研究会显示TIGIT抑制剂能逆转杀伤T细胞的衰竭呢?

研究人员通过进一步的试验发现,NK细胞的衰竭会间接的带动杀伤性T细胞的耗竭,所以使用TIGIT抑制剂后,不仅NK细胞的活性恢复了,杀伤性T细胞的活性也相应的增加了。而在这个基础上,再使用PD-L1抑制剂,那击退肿瘤的效果可是杠杠的,相比单用TIGIT抑制剂或PD-L1抑制剂,两者联合治疗的癌症小鼠的存活率牢牢的稳定在80%左右。

TIGIT抑制剂的出现,为这场NK细胞反击癌症的战役博得了头彩,但是更厉害的还在后面。

2安全又好用(Car-NK)

对于研发TIGIT抑制剂拯救NK细胞,打败癌症的科学家来说,他们手动、人为的阻止了癌细胞按下NK细胞的停止开关这个过程。

但是,有没有直接就不存在停止开关的NK细胞?

有!而且还真被找到了!

来自加利福尼亚大学圣地亚哥医学院(UCSD)和明尼苏达大学的研究人员就用这个不存在停止开关的NK92细胞研发出了NK-CAR-iPSC-NK 细胞(CAR-NK细胞),与在恶性血液瘤中立下赫赫战功的CAR-T相比,CAR-NK细胞不仅完美继承了哥哥CAR-T细胞杀伤肿瘤的战斗力,使得卵巢癌小鼠的肿瘤出现了明显的缩小和衰退,而且更加温柔安全,几乎不存在CAR-T细胞会产生的多项致命副作用,如:神经毒性和细胞因子风暴。可以说是青出于蓝而胜于蓝。

目前TIGIT抑制剂和CAR-NK细胞疗法都在小鼠实验中取得了显著的效果,为抗击癌症成功扳回了一局。除此之外,利用双特异性抗体,同时激活NK细胞的两个激活开关:CD16和NKG2D,也正在奔赴战场的路上

相信随着我们科技的发展和进步,来自人类的智慧终将帮助免疫细胞在与癌症的这场战争中划上胜利的休止符。

参考资料:

[1]NK cell exhaustion and elicits potent anti-tumor immunity[J]. Nature Immunology,2018

[2]Human iPSC-Derived Natural Killer Cells Engineered with Chimeric Antigen Receptors Enhance Anti-tumor Activity, Cell Stem Cell (2018)

[3]Nature Review:肿瘤免疫治疗新靶点——NK细胞

关于NK细胞,你需要知道什么?

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