北京大学李扬团队和人民医院赵翔宇团队合作在诱导多能干细胞来源NK细胞肿瘤免疫治疗研究中取得重要进展

6月14日，北京大学基础医学院李扬副教授和北京大学人民医院赵翔宇教授合作在《Journal of Hematology&Oncology》杂志在线发表题为“Leveraging CD16 Fusion Receptors to Remodel the Immune Response for Enhancing Anti-Tumor Immunotherapy in iPSC-Derived NK Cells”的研究论文，揭示了该融合受体通过重塑免疫应答以增强NK细胞抗肿瘤功能的机制，并将hnCD16FR在诱导多能干细胞来源NK细胞（hnCD16FR-iPSC-NK）中进行工程化修饰，证明了hnCD16FR-iPSC-NK细胞具有良好的应用前景，可以为以NK细胞为基础的抗肿瘤免疫疗法提供新的策略和选择。

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10265820/

研究背景

使用工程免疫效应细胞的过继细胞疗法已成为治疗血液学和实体恶性肿瘤的一种很有前途的新方法。在几种免疫效应物的选择中，自然杀伤（NK）细胞被证明在对恶性细胞和病毒感染的先天免疫应答中起关键作用。特别是嵌合抗原受体（CAR）工程的NK细胞由于其独特的生物学特性而最近引起了相当大的关注。与T细胞不同，NK细胞缺乏表面T细胞受体（TCR），不会引起移植物抗宿主病（GvHD），这是同种异体NK细胞疗法的关键优势，可实现工程化NK细胞的规模化制造和现成给药用于癌症免疫治疗。评估同种异体NK细胞过继转移的临床试验表明，这种疗法是安全的，几乎没有证据表明细胞因子释放综合征（CRS）或神经毒性等毒性。此外，自体CAR-T细胞治疗在移植后可以持续多年，而同种异体NK细胞通常在宿主中存活的时间较短。同种异体NK细胞的这种特性可能有助于更准确的给药策略，允许多次组合给药，并避免长期累积毒性，这在接受CAR-T治疗的患者中很常见。

用于癌症免疫治疗的NK细胞的来源多种多样，即外周血来源的NK（PB-NK）细胞，脐带血分离NK（UCB-NK）细胞和NK细胞系。PB-NK和UCB-NK过继细胞疗法在治疗各种血液系统癌症方面取得了许多成功。然而，PB-NK细胞和UCB-NK细胞的NK细胞产量和亚群组成对供体的依赖性极强，因为这些细胞通常不是来自单一的可再生资源，使得产品标准化和多剂量策略变得困难。此外，原代NK细胞的遗传修饰效率低，但变化很大，这使得难以利用一致且可重复的工程NK细胞疗法。

研究进展

在我们的初步研究中筛选了三种不同的融合受体构建体，并测试了它们对NK细胞功能的激活作用。所有融合受体均基于CD16a变体设计，可增加FcγRIIIa对抗体Fc片段（F158V）的亲和力并抵抗ADAM17介导的切割（S197P），并针对增强NK细胞的活性进行了优化。我们设计了NK细胞特异性hnCD16融合受体构建体，其由信号肽，hnCD16的细胞外和跨膜结构域，通常在NK细胞中表达的细胞内1或2共刺激结构域（CD）以及刺激结构域（SD）CD3ζ或FcεRIγ组成。CD16a的细胞质尾部没有任何ITAM结构域，因此需要含有ITAM结构域CD3ζ和FcεRIγ的细胞内链串联的帮助，它们都与CD16a相关。

为了验证hnCD16FR与不同的治疗性mAb联合使用可以有效杀死表达不同肿瘤相关抗原的癌细胞，我们使用表达三种hnCD16FR构建体中每种的NK细胞对肺癌细胞系A549进行了ADCC测定。与杀死Raji细胞的结果类似，FR1（hnCD16-2B4-DAP10-CD3ζ）构建体对A549细胞的ADCC作用优于其他构建体。FR2（hnCD16-DAP10-CD3ζ）和FR3（hnCD16-2B4-FcεRIγ） 构建介导的与hnCD16构建体相当的A549细胞杀伤。

我们的数据表明，与先前报道的hnCD16构建体相比，hnCD16与2B4-DAP10-CD3ζ的组合融合促进了ADCC功能的激活，以增强抗体诱导的NK细胞介导的抗原依赖性抗肿瘤细胞毒性。

研究结果

在本研究中，我们筛选了杀死B细胞淋巴瘤的最有效组合，B细胞淋巴瘤与hnCD16a的外域，NK特异性共刺激剂（2B4和DAP10）和细胞质结构域中的CD3ζ融合在一起。筛选的构建体在NK细胞系和iNK细胞中显示出优异的细胞毒性作用和敏锐的多种细胞因子释放。hnCD16-和hnCD16FR转导NK细胞的转录组学分析和验证结果显示，hnCD16FR转导重塑了NK细胞中的免疫相关转录组，其中与hnCD16转导相比，强调了与细胞毒性、高细胞因子释放、诱导肿瘤细胞凋亡和ADCC相关的基因的显着上调。体内异种移植研究表明，工程化hnCD16FR iPSC来源的NK细胞的单一低剂量方案与抗CD20 mAb治疗共同给药可介导有效的活性并显著提高存活率。

总之，我们开发了一种新型hnCD16FR构建体，其表现出比报道的hnCD16更有效的细胞毒性，这是一种有前途的治疗恶性肿瘤的方法，具有改善的ADCC特性。我们还为NK激活结构域提供了基本原理，该激活域重塑免疫反应以增强NK细胞中的CD16信号传导。（转化医学网360zhyx.com）

参考资料：

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10265820/

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。