盘点NK细胞疗法多重亮点，实现解决方案持续创新

癌症免疫治疗领域中，针对T细胞的CAR-T、TCR-T细胞疗法一直是炙手可热的明星选手，并且已有多款产品批准上市。然而除T细胞外，人体中还存在一类特殊的免疫细胞——也就是“抗癌先锋”NK细胞 (Natural Killer Cell, NK Cell) ，它自带可以识别癌细胞、感染细胞的功能，无需提前激活，即可发挥肿瘤杀伤能力。这也意味着，当其他细胞还没反应过来的时候，NK细胞就已冲向了抗癌前线，因此，它也是公认的第一道抗癌防线。

一

NK细胞及其生物学特征、功能和调控

NK细胞概述

NK细胞是一种固有淋巴样细胞 (Innate Lymphoid Cell, ILP) ，是紧随T细胞、B细胞之后的第三大类淋巴细胞；其形体较大，含有胞浆颗粒，通常采用“麻子脸”呈现NK细胞这种特征形态（图1）。NK细胞是一个与生俱来的杀手，无需抗原预先致敏即可快速反应并非特异性产生杀伤效果，由此冠名“自然杀伤”。

图1：NK细胞与其他免疫细胞

图片来源：Nat. Rev. Cancer, doi: 10.1038/nrc1252; 康橙投资

NK细胞的功能及调控

作为人体抗击癌症的第一道防线，NK细胞在防线中的作用主要包括（图3）：

NK细胞分泌穿孔素 (Perforin) 、颗粒酶 (Granzyme) 、颗粒溶素 (Granulysin) 等具有细胞毒性的溶解性颗粒，诱导靶细胞凋亡。

NK细胞表达TNF超家族成员结合相应受体诱导靶细胞凋亡。

NK细胞分泌大量细胞因子 (e.g. IFN-γ、TNF-α、TNF-β、IL-10) ，生长因子 (e.g. GM-CSF) 和趋化因子 (e.g. CCL3、CCL4、CCL5、XCL1) ，招募巨噬细胞、树突状细胞、T细胞等友军协同抗战。

表达Fc受体 (CD16) ，介导ADCC效应。

图2：NK细胞的功能

图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资

二

基于NK细胞的创新疗法

基于NK细胞的创新疗法策略概述

NK细胞最早发现于上世纪七十年代，至今人们对其生理学机制及应用仍在不断探索。近年来肿瘤免疫疗法、细胞疗法、基因编辑等新技术不断获得突破，其中基于NK细胞的创新疗法也显现巨大的临床转化潜力。根据设计思路的不同，基于NK细胞的创新疗法分为激活杀伤活化受体和阻断杀伤抑制受体两条路径，细分为五种策略（图4）。

图3：基于NK细胞的创新疗法策略

图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资

细胞因子疗法，向患者输注IL-2、IL-15等细胞因子以激活体内NK细胞活性。

NK细胞的过继性细胞疗法 (Adoptive Cell Therapy, ACT) 。

基因工程化NK细胞疗法，向患者输注基因改造的NK细胞，例如CAR-NK。

单克隆抗体 (Monoclonal Antibody, mAb) 疗法。

NK细胞衔接器 (Engager) ，衔接器一般是双特异性抗体或三特异性抗体。

NK细胞疗法

NK细胞疗法技术流程及要点：

NK细胞疗法与其他免疫细胞疗法的技术流程相似，概括起来主要包括三大环节：获得细胞、扩增生产、临床使用。

获得细胞：获得细胞这个环节还涉及NK细胞来源、分离富集、活化、改造等若干步骤，本小节仅对NK细胞来源展开讨论。

表1：NK细胞的来源及优劣势比较

扩增生产：细胞疗法在临床应用时需要大量效应细胞，有研究表明适合临床应用的NK细胞数量范围在5×10⁶-1×10⁸细胞数量/体重 (kg) 。在获得NK细胞（包含CAR-NK细胞）后，如何在体外高效扩增成为产业转化中需要面临的又一挑战，需要考察扩增能力、适配NK/CAR-NK细胞的生长特点、安全性、便捷性、生产周期、生产成本等诸多因素，同时还要考虑生产工艺不能引致效应细胞发生非预期或异常的变化。

临床使用：NK细胞产品的冻存 (Cryopreservation) 复苏 (Thaw) 是回输人体前的最后一个技术环节，对该环节工艺的摸索是NK细胞产品走向大规模临床应用的必修课。有研究发现，NK细胞对冻存复苏极为敏感，复苏后的NK细胞存活率和细胞毒作用显著降低；进一步研究发现加入IL-2等细胞因子孵育后可以再次激活NK细胞功能。

NK细胞疗法的优势：

更广泛的细胞来源；

更广泛的适应症；

更多的杀伤途径；

更好的安全性；

可作为通用产品。

三

Cytiva在NK细胞疗法所提供的解决方案以及案例分享

Cytiva一直致力于推动生物制药行业的发展，目前在整个细胞治疗领域可以提供全过程的设备和工艺，并不断推出新的应用和解决方案。

在原代NK细胞方向，Cytiva开发了一套符合cGMP的NK细胞制备流程，单次平均可获得大于10¹⁰个NK细胞。经体外培养，NK细胞纯度＞97%，细胞活率超过90%，且经无异源扩增培养后，NK细胞被有效激活。