自然杀伤细胞(NK cell)是人体先天免疫系统的重要细胞毒性淋巴细胞,与抗肿瘤、抗病毒感染和免疫调节有关。近20年来,基于NK细胞治疗的研究发展迅猛,成为免疫治疗创新的又一明星。根据Nature上的一项报道,截止2022年4月15日,全球共有2765项肿瘤免疫细胞疗法处于研发阶段,其中NK细胞疗法连续2年以较高速度增长,21年增长率65%,22年增长率55%[1]。相较于目前最为热门的嵌合抗原受体(CAR)T细胞疗法,NK细胞疗法具有下列优势:
(1)由于NK细胞不需要经过抗原呈递激活,利用CAR-NK细胞治疗起效较快;
(2)NK细胞由于不需要肿瘤特异性识别,而且不会被细胞表面组织相容性复合物(MHC)抑制,具有更为广泛的活性,使得NK细胞能够发挥更为广泛的抗癌功效,不仅适合作为基因编辑的工程细胞疗法,同时也适合单独扩增回输;
(3)NK细胞疗法较CAR-T细胞疗法更为安全,CAR-T容易引起致命的细胞因子释放综合征(CRS)和移植物抗宿主病(GVHD);
(4)NK细胞具有开发通用型、即用型疗法的潜力,能够缩短危重症患者的等待周期。

目前临床上开展试验的NK细胞来源较为广泛,包括外周血NK细胞、脐带血NK细胞、干细胞衍生NK细胞、细胞因子诱导的记忆样NK细胞和CAR-NK细胞等[2]。研究发现,随着年龄增长,人体中的NK细胞的增殖潜力、表型和功能同步衰减,与年轻组(<41岁)的NK细胞类群、表型和功能具有显著的差别[3],未来不论是出于回输NK增强自身免疫还是不幸罹患肿瘤等恶性疾病需要NK细胞治疗,外周血来源的NK细胞存储均应该早做打算。当然,脐带血作为一种宝贵的资源,已被临床用于治疗血液系统恶性肿瘤、自身免疫疾病等,脐带血相比成人干细胞,具有更高的活性,更低的免疫源性等优势;研究还表明,脐带血中NK细胞数量占全部脐带血淋巴细胞总数的30%左右,而在外周血中的比例仅为10%左右,是保存NK细胞的另一种推荐选择[4]。

研究人员就脐带血来源NK细胞冻存进行探究,结果发现,经过冻存的脐带血来源NK细胞不仅具有较高的复苏活率,而且细胞标志物表达与冻存前的NK细胞无显著差异,提示脐血来源的NK细胞冻存是可行性的。最后研究人员还表示,经过冻存的脐血来源NK细胞相比新鲜的脐血来源NK以及外周血来源NK细胞均可发挥灭杀肿瘤细胞的功能,并且相较于外周血NK细胞,经过冻存复苏的NK细胞表现出更好的体外增殖、更强的干扰素γ(IFN-γ)以及CD19表达[5]。国内研究报道经过深低温冻存的脐血来源NK细胞活性显著提高,同样支持深低温冻存脐血来源NK细胞[6]。最后,另一项研究中,研究人员同样证实长期冻存对于脐带血来源NK细胞的增殖能力、抗肿瘤活性没有影响,同时在攻击原发性乳腺癌细胞时特别有效[7]。
2017年,研究人员针对多发性骨髓瘤开展了脐带血来源NK细胞治疗I期临床试验,10名患者获得了非常好的部分缓解,其中8名患者接近完全缓解或更好[8]。展现出NK细胞除了抵抗乳腺癌肿瘤细胞外,还能够作用于其他种类的癌症细胞。最后,伴随着CAR技术的成熟,基于CAR-NK细胞疗法也展现出了其良好的治疗前景,研究人员对脐带血来源的NK细胞进行了CAR修饰,随后用于治疗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,在动物模型上取得良好的治疗效果,并表明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[9]。
由于现代生物冻存技术的成熟,使得从脐带血中提取并深低温长期储存NK细胞成为可能。基于NK细胞疗法发挥抗病毒、抗衰老、预防肿瘤甚至治疗癌症功效,脐带血NK细胞储存将会是人生健康的一份重要投资和保障!
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