摘要

作為腫瘤免疫治療的新興策略，嵌合抗原受體自然殺傷細(xì)胞(CAR-NK)療法在實(shí)體瘤治療中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。與嵌合抗原受體T細(xì)胞(CAR-T)相比，CAR-NK具有天然抗腫瘤活性、多重殺傷機(jī)制、更佳安全性及廣泛細(xì)胞來(lái)源等特點(diǎn)。目前全球已有30余項(xiàng)臨床試驗(yàn)探索CAR-NK在實(shí)體瘤中的應(yīng)用，靶向NKG2D、ROBO1等多靶點(diǎn)的研究取得初步成效。然而，實(shí)體瘤微環(huán)境的免疫抑制特性、NK細(xì)胞浸潤(rùn)不足及持久性差仍是主要挑戰(zhàn)。CAR-NK聯(lián)合治療策略，特別是與放射治療協(xié)同應(yīng)用，顯示出增強(qiáng)療效的潛力。未來(lái)需通過(guò)優(yōu)化CAR設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)新型聯(lián)合方案來(lái)克服當(dāng)前實(shí)體瘤治療局限，為實(shí)體瘤患者提供更有效的治療選擇。

正文

細(xì)胞療法是將修飾的免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)移回患者體內(nèi)，以達(dá)到治療腫瘤的目的。目前，該療法在血液惡性腫瘤中取得巨大成功，但在實(shí)體惡性腫瘤的研究中仍處于早期階段[1-2]。當(dāng)前嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor，CAR)-T細(xì)胞療法在白血病、骨髓瘤和非霍奇金B(yǎng)細(xì)胞淋巴瘤等血液惡性腫瘤治療中顯示出良好療效[3]，但在實(shí)體瘤治療中受限[4]，其原因包括實(shí)體瘤的抗原異質(zhì)性與免疫逃逸[5-6]，腫瘤物理屏障的阻隔[7-9]，以及腫瘤微環(huán)境的免疫抑制作用[5]。CAR-自然殺傷(natural killer cells，NK)細(xì)胞療法是一種新興的免疫細(xì)胞治療技術(shù)，它將CAR修飾到NK細(xì)胞上，使其能更精準(zhǔn)、高效地識(shí)別和殺傷腫瘤細(xì)胞，近年來(lái)在腫瘤治療領(lǐng)域備受關(guān)注[10]。

筆者在本文概述CAR-NK細(xì)胞療法特點(diǎn)，綜述其治療實(shí)體瘤現(xiàn)狀、在實(shí)體瘤治療中的研究進(jìn)展及面臨的挑戰(zhàn)，展望了CAR-NK細(xì)胞療法應(yīng)用前景。

1

CA-NK細(xì)胞識(shí)別和殺傷癌細(xì)胞的機(jī)制

NK細(xì)胞是缺乏特異性抗原識(shí)別受體的先天免疫細(xì)胞，在抗腫瘤和病毒感染中起關(guān)鍵作用[11]。它們可通過(guò)不同途徑參與免疫監(jiān)視，殺死具有不同靶識(shí)別機(jī)制的癌細(xì)胞[12]。NK細(xì)胞不受主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)限制，來(lái)源多樣，包括NK-92細(xì)胞、臍帶血(umbilical cord blood，UCB)和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(induced pluripotent stem cell，iPSC)[13]。NK細(xì)胞活性受其表面活化受體(killer-cell activating receptor，KAR)和抑制受體(killer-cell immunoglobulin-like receptor，KIR)調(diào)節(jié)。在正常生理?xiàng)l件下，NK細(xì)胞上的抑制性受體與正常細(xì)胞上的主要組織相容性復(fù)合物I類(lèi)分子(major histocompatibility complex class I molecules，MHC-I)結(jié)合傳遞抑制信號(hào)使NK細(xì)胞失活，從而防止殺傷正常細(xì)胞。然而，在腫瘤發(fā)生或感染過(guò)程中，腫瘤和感染細(xì)胞中MHC-I表達(dá)的下調(diào)破壞了抑制信號(hào)，活化的NK細(xì)胞分泌細(xì)胞毒性蛋白穿孔素和顆粒酶，誘導(dǎo)癌細(xì)胞壞死和凋亡[14]。與T細(xì)胞的激活機(jī)制不同，NK細(xì)胞功能調(diào)控依賴(lài)于細(xì)胞表面激活信號(hào)和抑制信號(hào)的動(dòng)態(tài)平衡[15]。這種獨(dú)特的調(diào)控方式使NK細(xì)胞無(wú)需腫瘤細(xì)胞預(yù)先激活即可啟動(dòng)抗腫瘤免疫應(yīng)答。

CAR療法是近年來(lái)新興的腫瘤免疫治療方法，利用基因工程將人免疫細(xì)胞轉(zhuǎn)化為能夠識(shí)別和消除腫瘤細(xì)胞的CAR細(xì)胞[16]。在腫瘤發(fā)展過(guò)程中，腫瘤細(xì)胞往往下調(diào)相關(guān)表面抗原或上調(diào)抑制性受體以逃避免疫監(jiān)視[17]。在免疫細(xì)胞上安裝CAR結(jié)構(gòu)可使其識(shí)別特異性抗原; CAR與靶抗原結(jié)合時(shí)，激活信號(hào)釋放細(xì)胞毒性物質(zhì)[13]。目前，CAR結(jié)構(gòu)已發(fā)展到第4代，在第3代(共刺激信號(hào)增強(qiáng)型)基礎(chǔ)上，整合了細(xì)胞因子[如白細(xì)胞介素-12(interleukin-12，IL-12)]或共刺激配體[如4-1BB配體(4-1BB ligand，4-1BBL)]，通過(guò)局部免疫調(diào)節(jié)增強(qiáng)抗腫瘤活性，同時(shí)改善腫瘤微環(huán)境，提升持久性與療效[18-19]。由于CAR-NK細(xì)胞治療的特點(diǎn)，它在克服實(shí)體瘤異質(zhì)性方面比CAR-T細(xì)胞治療顯示出潛力。

2

CAR-NK細(xì)胞療法的優(yōu)勢(shì)

NK細(xì)胞通過(guò)動(dòng)態(tài)整合表面激活受體[如自然殺傷細(xì)胞群2D(natural killer group2D，NKG2D)、自然細(xì)胞毒性受體(natural cytotoxicity receptors，NCRs)]與抑制受體(如KIR家族、CD94/NKG2A)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)正常組織“MHC-I自身肽”的識(shí)別，從而避免對(duì)健康細(xì)胞的攻擊。這種非MHC限制性識(shí)別大幅降低了“脫靶毒性”風(fēng)險(xiǎn)[20]。CAR-NK細(xì)胞活化后主要分泌干擾素-γ(interferon-gamma，IFN-γ)和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor，GM-CSF)等Th1型因子，而CAR-T細(xì)胞則高釋放IL-1、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)等促炎因子。這種差異使CAR-NK治療的細(xì)胞因子釋放綜合征(cytokine release syndrome，CRS)發(fā)生率降低>50%，免疫效應(yīng)細(xì)胞相關(guān)神經(jīng)毒性綜合征(immune effector cell-associated neurotoxicity syndrome，ICANS)風(fēng)險(xiǎn)極低[12]。同時(shí)，由于CAR-NK細(xì)胞在體內(nèi)存活周期較短(2~4周)且缺乏TCR介導(dǎo)的持續(xù)活化，其誘發(fā)移植物抗宿主病的概率不足5%。這一特性使其成為“現(xiàn)貨型”(off-the-shelf)免疫治療的理想載體，無(wú)需嚴(yán)格的HLA配型[21]。

CAR-NK細(xì)胞的通用性體現(xiàn)在細(xì)胞來(lái)源可及性與多重抗腫瘤機(jī)制的協(xié)同: 可從外周血單核細(xì)胞獲取初始NK細(xì)胞; 利用單份臍帶血經(jīng)細(xì)胞因子(IL-2/IL-15/IL-21)或人工抗原呈遞細(xì)胞刺激實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增; 而誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)可建立無(wú)限增殖的標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)胞庫(kù)，解決治療級(jí)細(xì)胞規(guī)模化生產(chǎn)的難題[13]。CAR-NK展現(xiàn)出獨(dú)特的雙重殺傷模式: 一方面通過(guò)單鏈抗體介導(dǎo)CAR依賴(lài)性途徑精準(zhǔn)靶向腫瘤相關(guān)抗原(如CD19、BC-MA); 另一方面充分保留并強(qiáng)化固有免疫途徑———包括釋放穿孔素/顆粒酶B直接裂解靶細(xì)胞、表達(dá)FcγRIII(CD16)介導(dǎo)抗體依賴(lài)性細(xì)胞毒性、激活FasL/TRAIL死亡受體通路誘導(dǎo)腫瘤凋亡，并分泌CCL3/CCL4/CCL5等趨化因子募集T/B細(xì)胞增強(qiáng)適應(yīng)性免疫應(yīng)答[22]。此外，在靶抗原下調(diào)或缺失的情況下，CAR-NK細(xì)胞能通過(guò)NKG2D、NKp30/NKp44/NKp46等天然細(xì)胞毒性受體識(shí)別腫瘤細(xì)胞應(yīng)激配體[如MHC I類(lèi)鏈相關(guān)蛋白A/B(MHC class I chain-related protein A/B，MICA/MICB)]，有效清除MHC-I分子缺失的惡性細(xì)胞，這種“雙保險(xiǎn)”機(jī)制為克服實(shí)體瘤抗原異質(zhì)性提供了解決思路[23-24]。

此外，CAR-NK細(xì)胞療法在治療實(shí)體瘤方面擁有巨大潛力。其通過(guò)共表達(dá)趨化因子受體C-X-C基序趨化因子受體4/2(C-X-C motif chemokine receptor4/2，CX-CR4/CXCR2)增強(qiáng)向腫瘤灶的定向遷移能力，并分泌基質(zhì)金屬蛋白酶2/9(matrix metalloproteinase2/9，MMP2/9)及肝素酶降解細(xì)胞外基質(zhì)屏障，提升腫瘤微環(huán)境穿透效率[23-24]; 同時(shí)針對(duì)性重塑免疫抑制性腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment，TME)—轉(zhuǎn)導(dǎo)顯性負(fù)性轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-beta，TGF-β)受體Ⅱ阻斷抑制信號(hào)以維持細(xì)胞毒性[25]，構(gòu)建嵌合共刺激轉(zhuǎn)換受體將PD-L1抑制信號(hào)轉(zhuǎn)化為自然殺傷細(xì)胞群2D-4-1BB(natural killer group2D-4-1BB，NKG2D-4-1BB)激活信號(hào)[26]，并表達(dá)IL-15/21抵抗調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)抑制作用。臨床前研究證實(shí)，靶向雙唾液酸神經(jīng)節(jié)苷脂(disialoganglioside，GD2)、黏蛋白1(mucin1，MUC1))、表皮生長(zhǎng)因子受體變異體Ⅲ(epidermal growth factor re-ceptor variantⅢ，EGFRvⅢ)等抗原的CAR-NK細(xì)胞在膠質(zhì)瘤等實(shí)體瘤模型中能抑制腫瘤生長(zhǎng)并延長(zhǎng)生存期，為實(shí)體瘤免疫治療開(kāi)辟新路徑[27]。

3

CAR-NK細(xì)胞療法在實(shí)體瘤中的臨床進(jìn)展

在臨床轉(zhuǎn)化方面，CAR-NK療法已取得重要進(jìn)展。一項(xiàng)針對(duì)CD19陽(yáng)性B細(xì)胞淋巴瘤的I/Ⅱ期臨床試驗(yàn)證實(shí)，CD19-CAR-NK細(xì)胞具有顯著的抗腫瘤效果[28]。目前多項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在積極推進(jìn)，以系統(tǒng)評(píng)估其療效和安全性。全球范圍內(nèi)已有30余項(xiàng)相關(guān)臨床試驗(yàn)注冊(cè)開(kāi)展，主要集中在中國(guó)和美國(guó)。中國(guó)研究團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)了多項(xiàng)創(chuàng)新性研究，包括靶向NKG2D(NCT03415100、NCT06478459)、ROBO1(NCT03940820)和多靶點(diǎn)(Clau-din6/GPC3/間皮素/AXL，NCT05410717)的CAR-NK細(xì)胞療法，其中NKG2D CAR-NK治療轉(zhuǎn)移性實(shí)體瘤的Ⅰ期試驗(yàn)已入組患者30例。美國(guó)研究則聚焦于TROP2(NCT06066424)和PD-L1(NCT04847466)等靶點(diǎn)，其中PD-L1CAR-NK治療胃癌/頭頸癌的Ⅱ期研究正在招募患者55例。值得注意的是，MUC-1特異性CAR-NK治療復(fù)發(fā)性實(shí)體瘤的臨床試驗(yàn)(NCT02839954)顯示，在8例可評(píng)估患者中7例達(dá)到疾病穩(wěn)定且未出現(xiàn)嚴(yán)重不良事件[29]，初步證實(shí)了該療法的安全性和潛在療效。然而，部分試驗(yàn)如針對(duì)晚期肝癌的SZ003CAR-NK研究(NCT05845502)因故終止，提示該領(lǐng)域仍需克服腫瘤微環(huán)境抑制、細(xì)胞持久性等技術(shù)瓶頸。隨著臨床研究的深入，正在中國(guó)開(kāi)展的200例多靶點(diǎn)CAR-NK大型臨床試驗(yàn)(NCT05410717)，有望為實(shí)體瘤患者提供新的治療選擇(表1)。

與單一療法相比，CAR-NK細(xì)胞免疫療法聯(lián)合其他治療方法在腫瘤治療中取得顯著成果[32]。放射治療(放療)與NK細(xì)胞抗腫瘤免疫的協(xié)同機(jī)制主要體現(xiàn)在3個(gè)關(guān)鍵層面。在分子調(diào)控方面，放療通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞DNA損傷，激活環(huán)狀GMP-AMP合成酶/干擾素基因刺激蛋白(cyclic GMP-AMP synthase/stimulator of interferon genes，cGAS/STING)通路并促進(jìn)I型干擾素分泌，刺激CXCL9/10/11等趨化因子的產(chǎn)生[33-34]。這些趨化分子通過(guò)NK細(xì)胞表面的CXCR3等受體引導(dǎo)其向腫瘤部位定向遷移[35]。在血管重塑方面，放療呈現(xiàn)出劑量依賴(lài)性效應(yīng): 中等劑量(如10Gy)可促進(jìn)一氧化氮(nitric oxide，NO)介導(dǎo)的血管正常化，改善腫瘤灌注和氧合; 而分次放療(20Gy/10次)則能在維持血管密度的同時(shí)提升血管成熟度[36-37]。這種血管重構(gòu)為NK細(xì)胞浸潤(rùn)創(chuàng)造了有利的微環(huán)境。臨床轉(zhuǎn)化證據(jù)顯示，放療可顯著增加宮頸癌、子宮內(nèi)膜癌和結(jié)直腸癌患者的腫瘤浸潤(rùn)NK細(xì)胞數(shù)量，并上調(diào)其遷移和細(xì)胞毒性相關(guān)基因表達(dá)[38]。在動(dòng)物模型中，放療聯(lián)合NK細(xì)胞治療能顯著抑制三陰性乳腺癌和肉瘤的轉(zhuǎn)移進(jìn)展[39-40]。上述發(fā)現(xiàn)為放療聯(lián)合CAR-NK治療提供了科學(xué)依據(jù)。

內(nèi)抗腫瘤活性增強(qiáng)[41]CAR-NK-92細(xì)胞與PD-L1抗體組合在體外及體。在鼻咽癌患者異種移植物的人源化小鼠模型[42]中，免疫檢查點(diǎn)抑制劑與造血干細(xì)胞衍生的CAR-NK組合療法顯示協(xié)同抗腫瘤應(yīng)答。此外，CAR-NK細(xì)胞療法在與化療聯(lián)合使用時(shí)可能表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，這種組合治療可增強(qiáng)CAR-NK細(xì)胞在TME中的募集和浸潤(rùn)[43]。

4

CAR-NK細(xì)胞療法在實(shí)體瘤治療中面臨的挑戰(zhàn)

臨床研究已初步證實(shí)CAR-NK細(xì)胞的治療潛力。然而，其在實(shí)體瘤中的應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)[44]。

實(shí)體瘤TME的免疫抑制特性構(gòu)成關(guān)鍵治療屏障。異常的腫瘤血管結(jié)構(gòu)(如內(nèi)皮黏附分子低表達(dá)、血管層級(jí)紊亂)阻礙CAR-NK細(xì)胞向腫瘤核心的浸潤(rùn)，而缺氧/酸中毒微環(huán)境直接抑制其細(xì)胞毒性、IFN-γ分泌及活化受體[45-46]。TME中免疫抑制因子(TGF-β、PGE-2、腺苷、sMICA)與抑制性細(xì)胞[Tregs、髓系來(lái)源的抑制性細(xì)胞(myeloid-derived suppressor cells，MD-SCs)、腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(tumor-associated macrophages，TAMs)]形成協(xié)同網(wǎng)絡(luò): 下調(diào)NK細(xì)胞活化受體并抑制ILC1分化[46]; MDSCs釋放一氧化氮破壞抗體依賴(lài)性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity，ADCC)效應(yīng)[47]; Tregs通過(guò)膜結(jié)合TGF-β及IL-10分泌進(jìn)一步削弱NK細(xì)胞功能[30]，導(dǎo)致浸潤(rùn)的NK細(xì)胞多呈功能失調(diào)表型[48]。

細(xì)胞存活時(shí)間短限制治療持久性。CAR-NK細(xì)胞在體內(nèi)半衰期通常不足10d[49]，其短暫抗腫瘤活性在實(shí)體瘤中尤為顯著[50]。離體擴(kuò)增的細(xì)胞因冷凍保存敏感性需嚴(yán)格冷鏈運(yùn)輸[51]，而TME持續(xù)抑制作用(如缺氧誘導(dǎo)凋亡、抑制性信號(hào)耗竭)進(jìn)一步縮短了其活性持續(xù)時(shí)間。基因工程改造(如uAPC擴(kuò)增技術(shù))雖可提升代謝適應(yīng)性與抗腫瘤功能[52]，但仍未解決體內(nèi)持久性不足的根本問(wèn)題。

規(guī)模化制備面臨多重技術(shù)瓶頸。臨床級(jí)CAR-NK生產(chǎn)需克服三大難點(diǎn)。①細(xì)胞來(lái)源限制，原代NK細(xì)胞(PBMC/臍帶血)起始數(shù)量有限，iPSC分化體系仍存在分化效率波動(dòng); ②高效擴(kuò)增工藝挑戰(zhàn)，需依賴(lài)人工抗原呈遞細(xì)胞(aAPC)或細(xì)胞因子組合實(shí)現(xiàn)>1000倍擴(kuò)增，但長(zhǎng)期培養(yǎng)易誘發(fā)耗竭表型; ③凍存與復(fù)蘇損失，解凍后細(xì)胞活性下降(通常<80%)及功能損傷增加質(zhì)控成本。

5

展望

CAR-NK細(xì)胞療法代表了腫瘤免疫治療領(lǐng)域的重要突破，為實(shí)體瘤治療開(kāi)辟了新路徑。在可及性層面，建立誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的標(biāo)準(zhǔn)化細(xì)胞庫(kù)，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化制備; 通過(guò)自動(dòng)化生物反應(yīng)系統(tǒng)將生產(chǎn)周期縮短至14d，降低生產(chǎn)成本。新型細(xì)胞凍存技術(shù)提升資源匱乏地區(qū)的可及性。在治療增效層面，采用雙特異性抗體增強(qiáng)靶向殺傷效率，聯(lián)合表達(dá)趨化因子的溶瘤病毒重塑腫瘤微環(huán)境; 應(yīng)用表觀遺傳調(diào)節(jié)劑提高腫瘤抗原可見(jiàn)性; 結(jié)合磁共振引導(dǎo)聚焦超聲技術(shù)協(xié)同低劑量放療增強(qiáng)免疫應(yīng)答。在技術(shù)優(yōu)化層面，采用基因編輯技術(shù)敲除關(guān)鍵抑制性受體，構(gòu)建微環(huán)境響應(yīng)型CAR結(jié)構(gòu)以動(dòng)態(tài)調(diào)控細(xì)胞活性; 基于人工智能算法整合多組學(xué)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)療效，通過(guò)生物標(biāo)志物實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)調(diào)整治療方案。

目前全球范圍內(nèi)已有30余項(xiàng)臨床試驗(yàn)正在探索CAR-NK在各類(lèi)實(shí)體瘤中的應(yīng)用，初步結(jié)果展現(xiàn)出良好的安全性和潛在療效。CAR-NK細(xì)胞療法聯(lián)合免疫檢查點(diǎn)抑制劑、常規(guī)化療、局部放療和溶瘤病毒也為患者帶來(lái)新希望。未來(lái)突破方向在于貫通“技術(shù)研發(fā)-臨床驗(yàn)證-個(gè)體化應(yīng)用”，通過(guò)持續(xù)優(yōu)化CAR設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)新型聯(lián)合方案(表觀遺傳藥物/雙抗)、建立生物標(biāo)志物指導(dǎo)的精準(zhǔn)輸注模型，實(shí)現(xiàn)從“泛用型”治療向個(gè)體化策略的躍遷。

參考文獻(xiàn)

詳見(jiàn)

《醫(yī)藥導(dǎo)報(bào)》 2026年3月 第45卷第3期

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