本文介绍了浙江大学医学院第二附属医院发表在《Cell Reports Medicine》期刊上的研究,该研究开发了靶向CD70的诱导多能干细胞(iPSC)来源的CAR-NK细胞(70CAR-iNK)。这些细胞通过多基因编辑整合,展现出对多种肿瘤细胞的强大细胞毒性,并能有效清除异体反应性T细胞。研究解决了NK细胞在肿瘤治疗中的局限性问题,为开发通用细胞疗法提供了新策略。
研究源于CAR-T细胞疗法在临床应用中面临的挑战,如应用范围有限、制造过程耗时及成本高昂等。研究团队致力于开发一种更通用、成本更低且能快速应用的细胞疗法。
NK细胞具有天然的抗肿瘤能力,且不依赖于T细胞受体,成为开发通用细胞疗法的理想候选。但NK细胞的抗肿瘤功能可能受到肿瘤细胞表面NCR/NKG2D配体减少的影响。
研究团队通过基因编辑技术敲除NK细胞中的CD70基因以防止NK细胞自相残杀,开发出多基因编辑的诱导多能干细胞(iPSC)衍生的CAR-NK细胞(70CAR-iNK)。这些细胞在体外和体内实验中表现出强大的抗肿瘤活性,并能有效清除异体反应性T细胞。
该研究不仅解决了NK细胞在肿瘤治疗中的局限性问题,还为开发通用细胞疗法提供了新策略。此外,该研究为未来的肿瘤免疫治疗提供了新的思路,有望为临床肿瘤患者带来更有效的治疗方法。
今天我们介绍一项浙江大学医学院第二附属医院发表在Cell 子刊《Cell
Reports Medicine》期刊上的研究 CD70-targeted
iPSC-derived CAR-NK cells display potent function against tumors and
alloreactive T cells靶向CD70的诱导多能干细胞来源的CAR-NK细胞在肿瘤和异体反应性T细胞中表现出强大的功能:
本研究开发了靶向CD70的诱导多能干细胞(iPSC)来源的CAR-NK细胞(70CAR-iNK),通过多基因编辑整合CD70靶向CAR、高亲和力CD16和IL-15融合蛋白。研究发现,70CAR-iNK细胞对多种肿瘤细胞展现出强大的细胞毒性,并能有效清除异体反应性T细胞,显著改善体内持久性和抗肿瘤效果。研究以CD70为靶点,通过改造CAR-NK并证明了对肿瘤和反应性T细胞的有效性,堪称转化研究的典范!
这个研究的起点是CAR-T细胞疗法在临床应用中面临的挑战。CAR-T细胞疗法虽然在某些血液肿瘤中取得了显著的疗效,但它的应用范围有限,且制造过程耗时、成本高昂。此外,CAR-T细胞需要使用患者自身的T细胞进行定制化改造,这不仅限制了其适用性,还可能导致治疗延迟和失败。因此,研究团队需要开发一种更通用、成本更低且能快速应用的细胞疗法。
基于这些临床问题,研究团队开始思考如何利用自然杀伤(NK)细胞来开发一种通用的免疫细胞疗法。NK细胞具有天然的抗肿瘤能力,且不依赖于T细胞受体(TCR),这使得它们成为开发通用细胞疗法的理想候选。然而,NK细胞的抗肿瘤功能可能会受到肿瘤细胞表面NCR/NKG2D配体减少的影响,导致肿瘤细胞逃脱。因此,研究团队设想通过靶向CD70来增强NK细胞的抗肿瘤能力。CD70是一种在多种肿瘤细胞上高表达的免疫检查点分子,且与肿瘤的不良预后相关。
为了验证这一设想,研究团队首先分析了多个肿瘤类型中CD70的表达情况,发现CD70在多种血液肿瘤和实体瘤中均有高表达,这表明CD70靶向疗法具有广泛的潜在应用前景。接下来,研究团队尝试通过基因编辑技术敲除NK细胞中的CD70基因,以防止NK细胞之间的相互杀伤(fratricide)。实验结果显示,CD70基因敲除并未影响NK细胞的功能或分化过程,这为后续的基因编辑NK细胞的开发提供了可行性。
基于这些初步发现,研究团队进一步开发了一种多基因编辑的诱导多能干细胞(iPSC)衍生的CAR-NK细胞(70CAR-iNK)。这些细胞不仅携带CD70靶向的CAR分子,还整合了高亲和力非可切割的CD16(hnCD16)和IL-15受体/IL-15融合蛋白(IL15RF),以增强抗体依赖的细胞毒性(ADCC)和细胞的持久性。通过一系列体外实验,研究团队发现70CAR-iNK细胞对多种肿瘤细胞表现出强大的细胞毒性,尤其是在CD70高表达的肿瘤细胞中。
为了进一步验证70CAR-iNK细胞的临床潜力,研究团队在多种肿瘤异种移植小鼠模型中进行了实验。结果表明,70CAR-iNK细胞能够显著控制肿瘤的进展,并延长小鼠的生存时间。这些实验结果不仅证明了70CAR-iNK细胞的抗肿瘤能力,还展示了其在体内环境中的持久性。
然而,研究团队意识到,要实现通用细胞疗法,还需要解决异体移植中的免疫排斥问题。研究团队注意到,激活的T细胞会高表达CD70,这可能成为免疫排斥的一个关键因素。因此,研究团队推测70CAR-iNK细胞可能通过靶向CD70来消除受者体内的异体反应性T细胞,从而减少免疫排斥。实验结果证实了这一假设,70CAR-iNK细胞能够有效清除激活的T细胞,并在异体T细胞存在的情况下保持持久性。
通过这一系列的实验探索,研究团队不仅解决了NK细胞在肿瘤治疗中的局限性问题,还为开发通用细胞疗法提供了一种新的策略。