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NK細胞治療和應(yīng)用于食管鱗狀細胞癌的現(xiàn)狀和展望

2022-10-16 07:10:11蔡慧紅
關(guān)鍵詞:基因修飾檢查點免疫治療

食管癌是一種世界范圍內(nèi)常見的消化道惡性腫瘤,根據(jù)其病理分型分為食管鱗狀細胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)和食管腺癌(esophageal adenocarcinoma,EAC)

,其組織病理學(xué)隨地域而異,ESCC占據(jù)絕大多數(shù),是東亞國家和部分歐洲國家的主要組織學(xué)類型;EAC是歐洲和北美地區(qū)的主要組織學(xué)類型

。近年來,隨著腫瘤免疫治療的發(fā)展,研究者們正向著能達到臨床緩解率高,改善患者預(yù)后、臨床不良反應(yīng)的方向進行深入研究。目前,有多項研究

表明,ESCC的發(fā)生、發(fā)展與機體免疫功能和腫瘤免疫微環(huán)境密切相關(guān)。

自然殺傷(natural killer,NK)細胞作為腫瘤免疫治療的新興主力軍,近年與之相關(guān)的研究不斷涌出,其中較為熱門的為NK細胞的過繼免疫治療、嵌合抗原受體(chimeric antigen receptor, CAR)修飾的NK(CAR-NK)的基礎(chǔ)及臨床研究、NK細胞的基因修飾等。NK細胞是天然免疫系統(tǒng)中重要的淋巴細胞,構(gòu)成了宿主抵御病原體和癌癥的第一道防線。它通過分泌細胞毒性因子,直接作用于腫瘤細胞,遏制腫瘤的發(fā)生和進展

,本文總結(jié)以NK細胞為基礎(chǔ)的細胞免疫治療方法在ESCC中的應(yīng)用及研究。

1 傳統(tǒng)NK細胞過繼免疫治療

NK細胞過繼免疫療法的應(yīng)用已有數(shù)十年,通過純化、細胞因子誘導(dǎo)、基因修飾等方法,提高NK細胞的療效,在多種惡性腫瘤的治療中,積累了大量臨床前和臨床證據(jù),可作為改善血液惡性腫瘤

和部分實體瘤

的臨床手段。我們國家在10年前,已經(jīng)將其廣泛地應(yīng)用于實體瘤的治療,取得了寶貴的臨床經(jīng)驗。然而,早期的技術(shù)限制,使NK細胞體外擴增效率低,免疫治療要求高劑量和多次給藥,造成治療費用高;而且NK細胞的功能活化無很好的評價指標,僅僅依靠CD3

CD56

的比率這一指標來判斷NK細胞的培養(yǎng)效果,有很大的局限性。盡管有文獻

報道,通過檢測NK細胞釋放的細胞因子及NK細胞表達的顆粒酶和穿孔素等指標,進一步改進了NK細胞功能評價方法,但業(yè)界尚無統(tǒng)一的標準。

NK細胞的來源包括人臍帶血、患者自身外周血和骨髓,為了提高NK細胞治療的效果,人們用免疫磁珠分選純化NK細胞

,通過各種細胞因子組合,提高其體外擴增和活化的效率。目前,獲得大量且高效的NK細胞是免疫治療試驗的主要挑戰(zhàn)之一

,鑒于近幾年免疫治療在腫瘤治療方面的突破,越來越多的研究人員致力于此類研究。這些研究大部分仍集中于優(yōu)化細胞因子的刺激方案,在這一方面的探索中,確實發(fā)現(xiàn)了多種細胞因子有助于提高NK細胞培養(yǎng)的數(shù)量和質(zhì)量,但這些方面的進展,還遠不能夠滿足臨床治愈的需要。

曾獲農(nóng)牧漁業(yè)部科學(xué)技術(shù)進步一等獎、國家科技進步二等獎,屢獲“生態(tài)原產(chǎn)地保護產(chǎn)品”“第十六屆中國國際農(nóng)產(chǎn)品交易會金獎產(chǎn)品”等殊榮,上世紀八九十年代曾作為釣魚臺國賓館指定水果,用來招待、饋贈外國貴賓,遠銷國外及港澳地區(qū)……肉色紅潤、口感柔嫩、多汁化渣、風(fēng)味濃郁,一顆水果被這么多美譽加身,讓人不禁贊嘆!

IL-2是NK細胞體外培養(yǎng)的基礎(chǔ)細胞因子,可以維持NK細胞的生長;IL-2對NK細胞的活化和增殖作用,對于發(fā)展NK細胞過繼免疫治療至關(guān)重要

。但IL-2也可活化T細胞,包括調(diào)節(jié)性T細胞。過去NK細胞多來源于外周血單個核細胞,包含各種免疫細胞,其中調(diào)節(jié)性T細胞活化對于NK細胞的培養(yǎng)和活化不利,因此,首先將NK細胞分選純化,有助于提高NK細胞的體外培養(yǎng)效果,如前面提到的磁珠分選,以及流式細胞學(xué)分選。

作為CAR-T細胞治療的替代方案,CAR-NK細胞治療不僅規(guī)避了這些挑戰(zhàn),而且CAR-NK細胞不僅可通過CAR特異性識別表達抗原的腫瘤,還可通過NK細胞受體本身殺傷腫瘤。此外,擴增細胞可以使用同種異體NK細胞來源,而無需擔(dān)心移植性抗宿主病(graft versus host disease, GvHD)

。不僅如此,NK細胞系或多功能干細胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)分化的CAR-NK細胞,潛力也備受矚目

。

自腫瘤免疫治療的興起之始,研究者們一直在探索新的免疫檢查點,目前找到的影響NK細胞功能的免疫檢查點越來越多。除了經(jīng)典的NK細胞受體KIRs、LIRs和NKG2A外,其他一些免疫檢查點也被證明在各種癌癥和慢性感染中導(dǎo)致NK細胞功能障礙

,包括已經(jīng)有針對性藥物上市的CTLA-4、PD-1,以及最近確定的B7-H3、LAG-3、TIGIT、CD96、TIM-3、Siglecs家族成員(Siglec7/9)、CD200和CD47等

,可能也與NK細胞功能相關(guān)。與ESCC發(fā)生發(fā)展相關(guān)的免疫檢查點研究還有待進一步深入研究,尤其是NK功能相關(guān)的免疫檢查點異常。Wang等

和Jiao等

的研究表明,免疫檢查點基因CTLA4和HAVCR2的高表達與ESCC的不良預(yù)后相關(guān),但目前暫無詳盡的以免疫檢查點基因為導(dǎo)向的ESCC治療報道。

近年來,食管癌的過繼免疫治療已有若干臨床試驗評價,但其中以NK細胞為基礎(chǔ)的臨床試驗甚少,仍待補足和探索。最近,PD-1抗體Pembrolizumab和Nivolumab已被用于一線化療失敗的晚期ESCC亞群患者。然而,與化療相比,它們在總生存期上僅顯示出中度改善

。

2 CAR-NK的研究報道和現(xiàn)狀

可轉(zhuǎn)念一想,自己畢業(yè)于武漢名牌大學(xué),竟要淪落到用子宮來賺錢的地步,心中便有些打顫。但是,想起崔仁浩的母親說的那些話,“門不當(dāng)戶不對,以后不會幸福的”,他媽媽不就是嫌棄我們家沒有錢嗎?如果我能擁有這四五十萬元,在武漢給父母買個房子,交上首付,也算是過上了小康生活。那不管是崔仁浩的媽媽,還是以后遇上的其他男方的媽媽,都不會因為我的家庭而嫌棄我。

近幾年,除了IL-2,人們發(fā)現(xiàn)了多種NK細胞活化相關(guān)的細胞因子,如IL-12、IL-15、IL-18和IL-21等,這些細胞因子的組合刺激方案,明顯提高了NK細胞的擴增效率。例如,可使外周血單個核細胞培養(yǎng)的細胞產(chǎn)物中,CD3

CD56

NK細胞達到75%以上。在Cooley等

的1期/2期臨床試驗中,重組人源IL-15較IL-2更好地誘導(dǎo)了體內(nèi)NK細胞擴增,在淋巴衰竭后給予靜脈和皮下注射重組人源IL-15和單倍體NK細胞治療復(fù)發(fā)/難治性急性髓系白血病。IL-21較IL-15更佳,IL-21激活的NK細胞在絕對數(shù)量增長上優(yōu)于IL-15,且表型和功能上類似,但用IL-15培養(yǎng)NK細胞3~4周后細胞增殖停滯。IL-21可能通過上調(diào)共刺激受體、穿孔素和顆粒酶激活NK細胞增殖和功能活性,這可能與NKG2D/STAT3信號通路相關(guān)

。各細胞因子間存在不同的利弊,隨著雞尾酒細胞因子預(yù)激活NK細胞方案的優(yōu)化,NK細胞免疫治療仍會是一種很好的治療選擇

。近期,還有國外學(xué)者用基因修飾的自體T細胞誘導(dǎo)擴增NK細胞,也取得了很好的體外抗腫瘤效果

用含有CAR結(jié)構(gòu)的逆轉(zhuǎn)錄病毒或慢病毒的表達載體,轉(zhuǎn)染原代NK細胞或NK細胞系(常用NK-92)。Wang等

研究表明,將IL-15、IL-21和自殺基因引入CAR-NK可增強其安全性和有效性。CAR-NK細胞的基礎(chǔ)研究仍處于起步階段,提高其治療的安全性和有效性仍是臨床應(yīng)用的挑戰(zhàn),包括抑制免疫檢查點和靶向TME的聯(lián)合治療可能為基于CAR-NK細胞的免疫治療提供一個新的方向。

9月26日,中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司在陜西西安舉行成立60周年慶祝大會。水利部部長陳雷、陜西省委書記趙樂際、陜西省省長趙正永發(fā)來賀信。

3 NK相關(guān)的免疫檢查點

除了上述的細胞因子,NK細胞功能相關(guān)的一些基因表達變化,也影響NK細胞的抗腫瘤作用,包括現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的免疫檢查點。通過改變這些NK功能相關(guān)基因,也可以提高NK細胞的抗腫瘤效果。有研究小組

利用基因修飾NK細胞在腫瘤微環(huán)境(tumor microenvironment, TME)中靶向TGFβ,允許了NK細胞同時抵抗免疫抑制并實現(xiàn)增強激活,從而獲得優(yōu)異的體外和體內(nèi)抗腫瘤療效,為患有神經(jīng)母細胞瘤和其他分泌TGFβ的惡性腫瘤患者提供了一種新的治療選擇。此外,本課題組前期研究中發(fā)現(xiàn)ESCC患者外周血中NK細胞Ku70、BPI、HMBG2等基因表達異常(暫未發(fā)表),是否可以通過對這些基因進行編輯,改善NK細胞的功能,促進ESCC患者NK細胞的殺傷功能,尚在進一步研究中。

腫瘤相關(guān)抗原(tumor associated antigens,TAAs)表達的減弱或MHC-I的下調(diào)被認為是腫瘤細胞逃避免疫監(jiān)視的其他機制。CAR是一種合成的混合抗原受體,通常由抗體的可變區(qū)域和T細胞受體(T cell receptor, TCR)的恒定區(qū)域組成,使免疫細胞能夠選擇性識別腫瘤細胞上表達的TAAs

。盡管通用性CAR-T細胞的研發(fā)如火如荼,但目前的CAR-T療法需要采集患者自身T細胞(有MHC限制性),制備周期長,且受限于重癥和淋巴細胞減少的癌癥患者中獲得足量的自體T細胞

4 NK細胞功能與ESCC發(fā)生發(fā)展的相關(guān)性

ESCC患者TME中,NK細胞細胞毒性下降,抑制性受體KLRC1(NKG2A)和ITGA1表達增加,耗竭評分增加,部分免疫細胞細胞毒性減弱,靜息期積累,這些可能是造成ESCC總生存期縮短的原因。巨噬細胞和Treg之間的串?dāng)_可能導(dǎo)致TME的免疫抑制,這些途徑的特異性靶向可能會重新激活ESCC中的抗腫瘤免疫反應(yīng)

。

在這個階段,現(xiàn)實和信念的沖突還會影響她的工作態(tài)度和職業(yè)感受,然而,教育信念的改變使她的職業(yè)發(fā)展有了穩(wěn)定持久的動力?!白约河蓙硪丫玫睦Щ箢D感釋然”,“教書育人”的外語教育信念讓她認清教師的社會角色和職責(zé),堅定了她的“職業(yè)信念”。因此,職業(yè)發(fā)展目標明確,她今后的職業(yè)發(fā)展就是處理好生活和教學(xué)的矛盾,解決好理想和現(xiàn)實的沖突,尋求自身發(fā)展和職業(yè)發(fā)展的融合,構(gòu)建完整的身份認同。她將繼續(xù)探索、完善“自己的”教學(xué)方法和外語教學(xué)的教育意義,實現(xiàn)用“真實的自己”上課的理想,實現(xiàn)人生發(fā)展和職業(yè)發(fā)展融合。

另外,凍存的NK細胞復(fù)蘇后活力下降明顯,也需要用IL-2的培養(yǎng)才能恢復(fù)

,但NK細胞恢復(fù)的效果,不同的研究報道結(jié)果有所差異。由于NK細胞的免疫治療需求數(shù)量多,加上凍存對其功能和存活率的影響,NK細胞的保存仍頗具挑戰(zhàn)。

Tsutsui等

研究結(jié)果表明,腫瘤內(nèi)高水平NK細胞浸潤的患者比低水平NK細胞浸潤的患者有更佳的總生存期(

=0.0068)。腫瘤內(nèi)NK細胞浸潤可作為原發(fā)性切除ESCC預(yù)后價值的變量。Watanabe等

發(fā)現(xiàn),由于NK細胞功能障礙,癌癥患者中曲妥珠單抗和西妥昔單抗介導(dǎo)的抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒性(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)受到影響,IL-21能有效恢復(fù)ESCC患者NK細胞的ADCC功能,并上調(diào)CD247分子。

Zheng等

的研究發(fā)現(xiàn),ESCC細胞分泌IL-6誘導(dǎo)NK細胞表達CD39,而腫瘤浸潤CD39

NK細胞增高患者,總生存期和無復(fù)發(fā)生存期短。CD39可能是增強NK細胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫的潛在靶點。也有研究

提示,ESCC中存在浸潤性CD57

NK細胞,CD57

NK細胞的豐度與腫瘤浸潤IL-17產(chǎn)生細胞的數(shù)量和患者預(yù)后呈正相關(guān)。

近年來,受各種因素的影響,出現(xiàn)了許多質(zhì)疑高校思政課正當(dāng)性和必要性的雜音和謬論,比如“思政課取消論”、“思政課非意識形態(tài)化”、“思政課無用論”等。一些人認為,把思政課作為高校學(xué)生的必修課是沒有必要的。一些人認為,高校開設(shè)思政課無可厚非,但應(yīng)該摒棄以灌輸馬克思主義、社會主義為主流的思政課,代之以介紹世界多元文化、多元價值觀。還有一些人主張,思政課沒有多大的用處,不如把思政課的時間用在專業(yè)課的學(xué)習(xí)上。這些觀點對思政課的誤解、歪曲甚至抹黑,在當(dāng)代大學(xué)生中有一定的影響力,也是思政課建設(shè)面臨的問題之一。

Li等

認為,缺乏IL-18可抑制NK細胞產(chǎn)生IFN-γ,抑制體外細胞毒性,降低食管癌的抗腫瘤免疫能力,促進了食管癌的免疫逃逸。Watanabe等

的研究發(fā)現(xiàn),與健康者相比,ESCC患者的NK細胞中CD16明顯下調(diào),CD56明顯上調(diào);患者接受ESCC根治性切除后,CD16的下調(diào)和CD56的上調(diào)顯著恢復(fù)到健康者的水平。這些證據(jù)表明,NK細胞表面抗原或細胞因子的抑制或激活,是影響NK細胞活性的關(guān)鍵因素,也是當(dāng)下和未來臨床研究的重點,研究者們著眼于NK細胞因子或蛋白的編輯和修飾,提高NK細胞的增殖能力和功能活性,以期得到更好的臨床治療效果。

5 總結(jié)及展望

NK細胞具有無MHC限制性的細胞毒性、細胞因子產(chǎn)生、免疫記憶等功能,這使得它在先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。腫瘤免疫的抑制與NK細胞的功能障礙關(guān)系密切,其功能的恢復(fù)甚至增強可能是抗腫瘤免疫治療的潛在選擇。

NK細胞相較其他免疫細胞擁有不良反應(yīng)小,GvDH發(fā)生率低等優(yōu)點,但現(xiàn)階段,隨著精準醫(yī)療的深入,聯(lián)合NK細胞治療ESCC的臨床策略、治療的劑量、不良反應(yīng)等方面有待深入研究。無論是非基因修飾的NK細胞,還是以CAR-NK細胞、其他基因修飾的NK細胞為基礎(chǔ)的治療方法,其在ESCC的治療上均有巨大的潛力。

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