自然杀伤细胞,NK细胞是什么,NK细胞治疗,NK免疫细胞疗法,NK细胞免疫治疗
不知道大家是否看过外国经典电影《这个杀手不太冷》，里面让·雷诺饰演的男主角，身材高大，神出鬼没，这样一个冷酷无情、杀人不眨眼的杀手平素在生活中却喜欢养盆栽、喝牛奶，独来独往，甚少与人交流，却能让身边的人如此信赖和依赖，这种透着铁骨柔情的“不太冷”的杀手好像只存在电影中吧?
其实不然，小编今天想跟大家聊得就是潜藏在我们身体中的一群天生的杀手——自然杀伤细胞(NK细胞)，但不同于冷酷杀手的是，它们不仅保护着我们的身体健康，而且承担着人体第一道天然防线的作用，可清除受感染细胞，防止病毒扩散。
NK细胞是什么
认识人体抗癌第一道防线—自然杀伤细胞(NK细胞)
人体有两种免疫系统：先天免疫和适应性免疫。适应性免疫的“主力军”包括B细胞和T细胞，能对“敌人”形成长期记忆，再次遇到则激发出强大杀伤力，而先天免疫主要依靠NK细胞。
NK细胞被定义为CD3-CD16+CD56+的淋巴细胞，是人体第三类淋巴细胞，又被誉为天然免疫的核心细胞，约占淋巴细胞循环数的5%~15%。其表面缺少T细胞和B细胞的特异性标志如TCR和Smlg，曾称为裸细胞。NK细胞最厉害的地方是，不需要抗原递呈过程，不用别人通风报信，就可以直接、快速将外来异物(病毒细菌感染细胞、癌细胞、衰老细胞等)就地正法。
右图中绿色框中红色面积明显大于左图，代表CD16+/CD56+细胞含量多，即经过12天的培养，NK细胞越来越多
抗癌“奇兵”：NK细胞的独特之处
与其他抗癌免疫细胞相比，如细胞毒性T细胞或树突状细胞，NK细胞杀灭肿瘤和病毒感染细胞的作用更强、更有效。它的激活不依赖于肿瘤细胞表面抗原，也不需要像T细胞一样，要经过免疫系统的抗原辨识反应才确定“攻击”目标。NK细胞游弋在全身血管行使免疫监视功能，它能在第一时间发现并启动免疫防御功能，迅速杀死病变、癌变的细胞，因此被医学界公认为抗癌第一道防线。
正常人每天会新陈代谢数百万个细胞，其中上百个会产生癌变。健康人的NK细胞免疫功能足够强大，可以及时地清理癌变的细胞。但对于癌症患者来说，一方面，肿瘤的生长阻碍了NK细胞在骨髓内的分化、成熟;另一方面，因为癌细胞的侵害，身体中残存的NK细胞战斗力极弱，普遍存在免疫功能低下、不能有效识别、杀灭癌细胞的情况。所以，健康时的NK细胞比得病时的细胞活性更强、杀伤力更胜一筹。
直观了解一下超高清显微镜下的NK细胞攻击并消灭癌细胞(如下图)
“攻击"
“瓦解”
"消灭"
NK细胞三大抗癌机制
对肿瘤细胞的直接杀伤。通过释放后穿孔素和颗粒酶或通过死亡受体杀死肿瘤细胞;
通过分泌细胞因子和趋化因子扮演免疫系统的调节细胞角色，激活T细胞等的杀伤作用;
形成ADCC作用(抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用)。B细胞找到癌细胞时，就会悄悄的把特异性IgG抗体留在癌细胞身上作为标记提醒NK细胞，见到这个标记的NK细胞就见一个杀一个。在巨噬细胞和B细胞的帮助下，杀癌士气大增。
基于NK细胞的免疫疗法
虽然NK细胞功能如此强大，身体有任何异常，NK细胞都能冲锋陷阵杀之于无形，瞬间觉得人体也强大到无所畏惧。但是，随着年龄的增长，机体的免疫机能却在逐步退化，这是自然进化的规律。NK细胞也难逃此劫，其数量和活性会随之降低。
特别是40岁以后，NK细胞的数量、活性、杀伤肿瘤的能力会逐渐降低;到60岁的时候，会下降到年轻时期50%的功能，可想而知，这时候人体的整个免疫机能有多差，感染和癌症的风险就会显著增加。
因此，研究人员现在正在开发多种方法来释放NK细胞针对肿瘤的活性，从而提高基于NK细胞的治疗的效力和特异性。目前国际上用于肿瘤免疫治疗的NK细胞策略主要有三大类。
01、体外活化的自体或异体NK细胞治疗
目前国内和国际上专注于“过继性”NK细胞疗法，就是从密切相关的供体收集NK细胞并将其注入患者体内。这已被证明是安全的，并且与T细胞疗法不同，NK细胞不会对受体组织造成移植物抗宿主病。
02、联合NK细胞和单抗药(如免疫检查点抑制剂)来诱导抗体特异的细胞毒性
检查点治疗与其他NK指导的免疫治疗相结合，可以针对目前对现有疗法无反应的多种类型的肿瘤。
尽管NK细胞对抗肿瘤的杀伤机制是非特异性的，并不依赖于肿瘤相关抗原的识别，但同样存在免疫检查点的激活或抑制机制。肿瘤细胞可以表达的针对NK细胞免疫检查点的配体，能够抑制NK细胞介导的肿瘤细胞裂解，因此，以限制这种抑制作用，目前开发一系列针对肿瘤-NK细胞的抑制型免疫检查点的抗体。
如抗EGFR的西妥昔单抗，西妥昔单抗可以激活NK细胞的ADCC 效应，并启动NK细胞的适应性免疫应答。
另外，研究发现NK细胞中的PD-1在几种癌症中高表达，包括头颈癌，甲状腺癌，霍奇金淋巴瘤(HL)，消化道癌(食道癌，肝癌，大肠癌，胃癌和胆道癌)，乳腺癌，卡波济肉瘤，肾细胞癌和多发性骨髓瘤。最近的研究表明，当PD-L1阴性的肿瘤对抗PD-L1治疗有反应时，这种作用可能是由PD-L1+NK细胞介导的。PD-L1 +用抗PD-L1处理的NK细胞显示出增强的激活和效应子功能。
03、构建CAR-NK细胞免疫疗法
嵌合抗原受体改造的NK细胞：能显著提高NK细胞疗效特异性。这个思路和CAR-T的构建类似：CAR包括胞外的识别结构域(如scFv)识别肿瘤特异性抗原;一个跨膜结构域，和一个胞内信号结构域(CD3ζ 链)可以诱导NK细胞的活化。
图为各种基于NK细胞的免疫治疗方法
NK细胞免疫治疗6大突出优势
1、适应症广：有效治疗大多数实体恶性肿瘤，并能消灭对放、化疗不敏感及转移的肿瘤细胞;
2、安全性：利用人体自身细胞杀死肿瘤细胞，毒副作用微乎其微;
3、持久性：启动机体免疫系统，恢复机体免疫功能，持久杀伤肿瘤细胞;
4、彻底性：提高机体免疫能力，彻底清除体内残留肿瘤细胞和微小转移病灶;
5、针对性：DC细胞特异性识别肿瘤细胞，CIK细胞非特异性杀伤广谱的肿瘤细胞;
6、全面性：重建和提高患者自身的机体免疫功能，全面识别、搜索、杀伤肿瘤细胞，有效防止肿瘤的复发和转移。
NK细胞免疫疗法国际研究进展
1、美国将NK细胞纳入免疫疗法试验
一名患有急性髓性白血病(AML)的女性在多次化疗失败后生命垂危，Dana-Farber 的Haploidentical Donor移植计划主任Rizwan Romee博士回忆说，作为最后的尝试，她接受了儿子捐赠的自然杀手(NK)细胞的实验性细胞回输。4天后，渗透性皮肤病变消失了，很快她就进入了缓解状态。这引起了Romee博士对NK细胞的兴趣。
目前，T细胞仍是癌症免疫疗法的主要支柱，NK细胞疗法仍然只在早期临床试验中，临床研究正在增加。在2018年3月加入Dana-Farber之前，Romee博士在圣路易斯的华盛顿大学领导了临床试验，其中大约12名患有AML和骨髓增生异常综合征(MDS)的患者接受了NK细胞。半数患者进入缓解期。
目前，美国MD安德森、丹娜法伯癌症研究院进行临床试验，该试验将测试干细胞移植后复发的血液肿瘤患者的NK细胞治疗疗效。想了解详情的患者可以直接登录医学部()。
2、无进展生存率73%!美国新型CAR-NK细胞疗法带来新希望
根据MD安德森癌症中心I / IIa期试验的结果，以CD19为靶点的脐带血来源的嵌合抗原受体自然杀伤(CAR-NK)细胞疗法，在大多数复发性/难治性非霍奇金淋巴瘤(NHL)患者和慢性淋巴细胞性白血病(CLL)的患者中显现出临床疗效，而且未观察到重大毒性反应。 该试验结果近日发表在《新英格兰医学杂志》上。在参与该研究的11名患者中，有8名(73%)对治疗有反应，其中7名达到了完全缓解!5名有反应的患者继续接受缓解后治疗。没有患者出现细胞因子释放综合征或神经毒性。这意味着他们在中位随访13.8个月时无疾病迹象。
CD19 CAR-NK细胞疗法起效快，输注后1个月内就有明显反应，并且输注后1年这些细胞依然持续存在。MD安德森干细胞移植与细胞疗法教授凯蒂·雷兹瓦尼(Katy Rezvani)博士表示：“这项临床试验的结果喜人，接下来将开展进一步的临床研究，探索同种异体脐血来源的CAR-NK细胞疗法的安全性和有效性。”
这是一种新型的疗法，首先需要从脐带血库中存储的脐带血中分离出NK细胞，并对它们进行基因工程改造，引入可识别癌细胞表面靶标的CAR。这些CAR NK细胞回输给患者。
与CAR-T疗法相比，其最大的优势在于不会引起移植物抗宿主病(GVHD)，这是一种在CAR-T疗法中常见的由供体T细胞攻击受体中的健康细胞引起的破坏性疾病。由于NK细胞不会引起GVHD，因此可以将它们从供体提供给接受者，而无需进行匹配。这意味着您可以从一个供体中制备多个剂量的CAR NK细胞来治疗多个患者。 从诊断到癌症治疗的时间大大缩短。
图为患者的治疗情况(图片来自NEJM)
NK疗法适合哪些患者
目前，国内和国际上对于NK细胞免疫疗法有广泛的研究，国内和日本的NK细胞主要针对实体肿瘤，而美国的NK疗法主要针对血液肿瘤。
细胞免疫疗法理论上可以对应任何阶段的癌症，比如：
1.手术清除病灶后，希望使用细胞免疫疗法提高免疫，清除残存癌细胞，预防复发，延长生存期的患者。
2.放疗、化疗后，免疫力低下，副作用反应明显(如食欲减退、恶心、脱发、皮肤炎症等),期望增加化放化疗效果的患者。
3.由于害怕放化疗的毒副作用，希望利用各种治疗手段实现治疗效果的患者。
4.肿瘤晚期癌细胞已经全身扩散，但常规治疗方法已无能为力，期望延长生存期，提高生活质量的患者。
专家建议
细胞免疫疗法对于晚期癌症患者肿瘤的缩小效果不明显，针对晚期癌症的患者起到的效果是保持生活品质的同时有延长寿命;而最适合接受细胞免疫疗法的其实是刚手术完，作为术后的辅助治疗法抑制复发，维持治疗效果的早期中期癌症患者;与化疗、靶向药、PD1抑制剂等其它疗法联合治疗，效果会更佳。
细胞免疫疗法并不是适合所有的癌症患者，像魏则西所患的肉瘤，本身就是恶性程度很高的罕见肿瘤，全球目前都没有很好的治疗方法，所以，细胞免疫疗法自然也是不适合的。因此，请保证你自己、家人以及患者朋友远离网上的虚假信息，选择接受治疗前一定先经过正规、肿瘤医院的专家进行评估，此外，细胞免疫疗法的费用相对来说比较高，不是每个家庭都能接受，大家一定要结合家庭经济条件慎重选择。
NK细胞治疗临床试验招募
经过几十年的临床研究，世界上已经实现了既增强了NK细胞活性，又成功增加了NK细胞的数量，完成了NK细胞回输体内对抗癌细胞必备的两项基本要求。目前，无论是中国、日本还是美国，NK细胞培养技术都已经非常成熟。
| NK细胞临床试验 | 研究题目 | 截止日期 | 招募医院 |
| 胰腺癌、肺癌、乳腺癌、卵巢和和结肠癌 | 活化的自然杀伤细胞(NK)诱导的抗肿瘤作用的临床研究 | 2021年9月30日 | 北京宣武医院 |
| 肝癌 | 异基因NK细胞治疗晚期肝细胞癌的安全性和有效性 | 2022年10月1日 | 解放军第五医疗中心 |
| 肺癌 | 非小细胞肺癌患者输注NK和NKT细胞的临床疗效和安全性 | 2020年12月 | 湖南省肿瘤医院 |
| 肺腺癌 | 自体NK细胞免疫治疗对EGFR突变的晚期肺腺癌的影响:初步临床试验 | 2021年12月31日 | 深圳市罗湖医院 |
| 肺癌 | NK细胞联合PD-1抗体作为晚期驱动基因突变阴性非小细胞肺癌二线治疗的初步研究 | 2020年5月16日 | 吉林大学第一医院 |
| 胰腺癌 | ROBO1特异性BICAR-NK细胞治疗胰腺癌的临床研究 | 2021年5月 | 上海瑞金医院 |
| 恶性肿瘤 | ROBO1特异性BICAR-NK/T细胞治疗恶性肿瘤的临床研究 | 2021年5月 | 上海交通大学医学院附属苏州九龙医院肿瘤科 |
| 急性白血病 | 患者细胞因子诱导的记忆样NK细胞的1/2期研究 | 2020年12月31日 | 华盛顿大学医学院 |
参考文献
1.http://www.bioon.com/z/2016Cell-therapies/
2.https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2019.01205/full
3.https://medicalxpress.com/news/2020-02-cd19-car-nk-cell-therapy-response.html
4.https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1910607
