NK细胞“杀疯了”!肿瘤几乎消失,客观缓解率达100%
2024-07-25 09:32:24
当你打开这篇文章、阅读这句话的当下,无关环境嘈杂还是静默,躯体凝固抑或沸腾,你的免疫系统如同黑暗里的篝火,火苗跳动着在无声的暗夜中发出自己的频响——它在工作,紧罗密布。
想像你的身体是一座被捍卫的城堡,第一层防御是物理屏障——皮肤,它们如同高大厚实的城墙,抵挡大量入侵者。
进入内部,自身免疫系统成为统领禁卫军的主角,他们的目标不再囿于细菌和病毒,刺刀开始指向更为“高阶”的敌人——肿瘤(癌症)。
在我们的人体免疫系统中,有一种特殊的淋巴细胞,叫做自然杀伤(NK)细胞。他虽然和T细胞、B细胞同属一个家族,但和我们所熟悉的细胞毒性T细胞不同,他不需要其他细胞的激活与刺激,便能直接识别并杀死癌细胞。它们因这种 "自然 "杀伤而被命名。
NK细胞在体内游走一周,只需要6分钟。一天24小时,NK细胞可以循环240圈。NK细胞一旦发现癌细胞、细菌、病毒的踪迹,即可在5分钟内将癌细胞、细菌、病毒歼灭,高效密集的保卫我们的身体不受侵害。
听起来这么神奇的NK细胞怎么工作呢?
在巡逻时,NK细胞会不断接触其他细胞,然后NK细胞会根据细胞表面的激活性受体和抑制性受体的信号平衡来决定是否杀死这些细胞。抑制性受体(Inhibitory receptors)对NK细胞的杀伤力起检查作用。
大多数正常健康细胞都会表达MHC I受体,这会把这些细胞标记为“自己人"。NK细胞表面的抑制性受体能识别同源的MHC I,所以一旦识别到,就会"关闭"NK细胞,阻止其杀死正常细胞。
癌细胞和被感染的细胞往往失去其MHC I,使它们可以被NK细胞判断并且采取行动。一旦判定细胞不是“自己人”,NK细胞就会通过细胞毒性突触释放含有穿孔蛋白和颗粒酶的细胞毒颗粒,从而导致目标细胞的裂解。
被激活后,NK细胞分泌细胞因子(如IFNγ、TNF)和趋化因子(如MIP1α),细胞因子会作用于其他包括巨噬细胞和树突状细胞在内的免疫细胞,调节其他细胞的功能和贩运,促进肿瘤微环境的炎症。这样的特点使NK细胞能够独特地规避涉及MHC-I减少的免疫规避机制,一些对免疫检查点抑制剂有抵抗力的肿瘤也能被NK细胞疗法治疗。
这给了细胞治疗领域的专家们一个令人激动的想法,即基于NK细胞的免疫疗法代表了一种有希望的补充性先天免疫疗法,用于治疗对基于T细胞的免疫疗法有抵抗力的晚期黑色素瘤患者。
黑色素瘤是一种侵袭性癌症,由于其复发的高风险和快速发展的过程,仍然是一个极大的临床挑战,已成为近几年发病率增长最快的恶性肿瘤之一。靶向治疗和免疫治疗方法已经彻底改变了晚期黑色素瘤的治疗,特别是针对CTLA-4和PD-1的免疫检查点阻断抗体的引入,大大改善了晚期或转移性黑色素瘤患者的存活率。
然而,尽管取得了这些进展,半数以上的患者对检查点阻断疗法的反应并不尽如人意。此外,即使是那些对检查点阻断有反应的患者中,大约仍有50%的患者会复发,这样的现状表明,目前探索出新的替代性免疫疗法仍是一种迫切的需求。
NK细胞让肿瘤缩小,并阻止肿瘤的复发
圣路易斯华盛顿大学医学院癌症研究所的研究者们对于使用NK细胞治疗实体瘤的可能性有了大胆的想法,并通过实验证明了他们的假设:记忆样NK细胞确实对黑色素瘤反应很好,它可以作为晚期黑色素瘤治疗的策略之一。
研究论文
在他们的研究中,首先使用质谱仪来评估血液中的NK细胞,实验者们意识到,在黑色素瘤患者中,患者进入转移性黑色素瘤组织的NK细胞表现出降低的细胞毒性潜力,具体表现为粒酶B(GzmB)和穿孔蛋白的表达减少。实验者对11名晚期黑色素瘤患者和15名HD患者的血液NK细胞进行了表型比较分析,结果表明晚期黑色素瘤患者的血液NK细胞的激活受体表达和细胞毒性潜力降低,也就是说患者自身的NK细胞无法有效对癌细胞进行攻击。
这种缺陷可以通过采用NK细胞疗法来解决——采取增强NK细胞抗黑色素瘤活性的方法,获得有效的自体反应。
在该实验中,研究者着重研究了记忆样(ML)NK细胞对于黑色素瘤的反应。细胞因子诱导的记忆样(ML)分化克服了NK细胞治疗领域的许多障碍,当ML NK细胞再次遇到与之前相同的抗原时,能够产生强而优于先前的应答,或炎症细胞因子的环境产生记忆,再次相同炎症环境就产生更强烈的杀伤反应,导致针对癌症目标的更强大的细胞毒性和增强的细胞因子产生。
为了解ML NK细胞反应对实体瘤的活性,实验者评估了ML NK细胞响应和杀死黑色素瘤细胞的能力。NK细胞被提取,分化,然后使用人类黑色素瘤细胞系DM6和M14重新刺激。
结果显示,ML NK细胞展示了卓越的细胞因子反应,脱颗粒也很明显,也表现出明显的增加和持续的细胞毒性,从而获得消除黑色素瘤靶细胞的能力。这些结果支持ML NK细胞在体外控制黑色素瘤目标的能力明显增强。
接下来实验者进一步推进了研究,探索是否有可能从晚期黑色素瘤患者中产生ML NK细胞,以及它们是否能够控制自体黑色素瘤目标。如图所述,首先对晚期黑色素瘤患者的外周血单核细胞进行刺激,并将其NK细胞分化为ML NK细胞。从转移病灶中产生的自体原发性黑色素瘤细胞被用作功能试验的目标。
当用自体黑色素瘤靶点重新刺激时,与对照组的普通NK细胞相比,ML NK细胞表现出细胞因子IFNγ产量明显增加,且来自晚期黑色素瘤患者的ML NK细胞对自体黑色素瘤细胞的特异性杀伤也有明显增加。这些数据表明,从晚期黑色素瘤患者分化出来的ML NK细胞表现出更强的控制自体肿瘤的能力。
在实验的最后部分,使用人类异种移植模型到免疫缺陷的鼠体内,评估人类ML NK细胞控制黑色素瘤目标的能力。给小鼠注射1×105个DM6-RhoC-Luc细胞,1天后小鼠接受一次5×106个对照NK细胞或ML NK细胞(腹腔注射)。每周通过发光成像监测黑色素瘤的负荷。
与未经处理的小鼠相比,接受对照NK细胞的小鼠能够显著控制黑色素瘤的肿瘤负荷,且相比之下,采用单剂量ML NK细胞转移的小鼠在体内控制黑色素瘤细胞的能力明显更强,肿瘤负荷在实验期间得到控制。许多小鼠的肿瘤缩小到几乎无法检测到的程度,且在大多数情况下,ML NK细胞都阻止了肿瘤的复发。
无独有偶,根据NK细胞在人体试验的结果显示的数据,同样值得期待。在AACR会议上,Affimed公司公布了其脐带血源性自然杀伤细胞疗法的1/2期临床试验数据:在最高剂量水平治疗的24例CD30阳性淋巴瘤患者中,客观缓解率(ORR)高达100%,其中完全缓解率(CR)达到了70.8%。
注:客观缓解率(ORR)是指肿瘤体积缩小达到预先规定值,并能维持最低时限要求的患者比例,ORR越高说明使用该治疗方法达到肿瘤缩小的患者越多。
NK细胞治疗前景广阔,未来可期!
经过几十年的临床研究,已经实现了同时提升NK细胞的活性与数量,完成了NK细胞应用体内对抗癌细胞必备的两项基本要求。目前,NK细胞培养技术已经非常成熟,正在进行广泛的临床研究。
我们坚信,将会有越来越多的细胞免疫技术和药物联合使用的试验不断涌现,只要不放弃任何一点希望,攻克癌症指日可待!相信在不远的将来,NK细胞将化身为更强大、更有力的“抗癌武器”,指引我们走向一个更健康、更长寿、活得更自在的未来。
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