自然免疫學新發現 新型殺傷性抗癌免疫細胞

2022-07-25

說起抗腫瘤免疫反應，我們最先想到的就是細胞毒性T細胞的腫瘤殺傷功能。作為一種適應性免疫細胞，T細胞的殺傷功能依賴於對腫瘤抗原的識別，然而，許多腫瘤類型缺乏免疫原性抗原[1]。在這種情況下，天然淋巴細胞（ILCs）的腫瘤免疫監視功能就凸顯出來了，其中最為熟知的當屬自然殺傷（NK）細胞[2]。除了NK細胞外，其他ILCs的功能也越來越受到關注，不過在之前的研究中，大家更多的認為ILCs主要發揮類似於CD4+T細胞的輔助作用，最近的一些研究發現，ILC1可能也具有細胞毒性功能，能直接殺傷靶細胞。近日，在《自然·免疫學》期刊發表重要研究成果。他們發現ILC1可以感知腫瘤細胞分泌的IL-15，從而發揮細胞毒性作用，直接殺傷腫瘤細胞[3]。這一發現拓展了我們對天然淋巴細胞功能的認知，並可能為一些腫瘤的治療帶來新機。

 

論文首頁截圖

 

腎細胞癌是男性和女性最常見的十大癌症之一，其組織學上不同的亞型表現出不同的治療反應[4]。雖然免疫檢查點抑制劑大大提高了腎透明細胞癌（ccRCC）患者的生存期，但腎嫌色細胞癌（chRCC）患者通常對治療反應不佳[5]。為了研究導致差異結果的免疫學基礎，團隊對從ccRCC和chRCC晚期患者腫瘤中分離的免疫細胞進行了單細胞RNA測序分析。結果發現，這兩種癌症亞型浸潤的免疫細胞群果然有著較大差異。ccRCC中浸潤的主要是CD8+ T細胞，而chRCC中存在兩種具有細胞毒性的先天淋巴細胞，其中一種具有典型NK細胞特徵，另一種具有ILC1細胞的特性。

單細胞測序資料表明，ccRCC中有大量CD8+ T細胞浸潤，但chRCC中浸潤的ILC1s相對更多。進一步地，對大量的腎細胞癌腫瘤樣本、癌旁正常組織以及患者的血液樣本進行流式分析，來驗證前面的發現。他們發現，與癌旁正常組織和血液相比，ccRCC腫瘤中CD8+ T細胞明顯更多，在chRCC組織中則沒有顯著差異。與之相反的是，在chRCC中ILC1細胞顯著增加。有趣的是，ILC1標記基因的高表達與chRCC患者較好的總生存率相關，但卻和ccRCC患者較差的總生存率相關，這一相反的結果提示，ILC1在不同腫瘤中的功能可能存在差異。

 

TCGA資料庫分析顯示，ILC1標記基因的高表達與ccRCC的不良預後相關，但在chRCC中情況相反。研究人員分析單細胞轉錄組資料發現，儘管在chRCC和ccRCC腫瘤中都有ILC1浸潤，但它們表現出不同的顆粒酶A表達模式。之前的研究已經發現，顆粒酶A可以介導靶細胞發生凋亡或焦亡[6,7]。對chRCC和ccRCC腫瘤中顆粒酶A的蛋白表達進行檢測可以發現，在同一chRCC腫瘤樣本中，ILC1始終比NK細胞表達更多顆粒酶A，但ccRCC中則有著相反的結果。此外，來自chRCC腫瘤組織的ILC1比來自癌旁正常組織的ILC1表達更高水準的顆粒酶A。

是什麼原因導致了ILC1表現出不同的特徵呢？先前的研究表明，細胞因數IL-15和其受體α鏈（IL-15Rα）形成的複合物，可促進細胞毒性淋巴細胞的發育和效應功能[8]。TCGA資料庫分析發現，chRCC腫瘤比ccRCC腫瘤表達更高水準的IL15，這意味著腫瘤微環境中的IL-15水準可能以劑量依賴的方式調節ILC1的反應。因此，研究人員進一步探究了IL-15對ILC1的調控作用。研究人員從RCC腫瘤中分離了ILC1，並將它們分別用兩種不同劑量的IL-15/IL-15Rα複合物培養。結果發現，高劑量的IL-15/IL-15Rα複合物可以誘導ILC1表達更高水準的顆粒酶A。此外，高劑量的IL-15/IL-15Rα大大增強了ILC1對靶細胞的殺傷作用。

 

高劑量的IL-15/IL-15Rα複合物增強了ILC1s對靶細胞的殺傷作用。紅色箭頭表示ILC1，白色箭頭表示死亡的靶細胞（K562），在TCGA資料庫的chRCC患者樣本中，IL-15表達水準和ILC1標記基因的富集程度呈正相關。此外，IL-15高表達的患者比低表達的患者有更好的總生存期。這些發現表明IL-15可以增強腫瘤中ILC1對靶細胞的殺傷能力，這可能是控制chRCC患者腫瘤的一個關鍵機制。

，在其他上皮性惡性腫瘤中，IL-15是否也可以調控ILC1介導的抗腫瘤免疫反應？乳腺癌是世界上最常見的癌症之一，研究人員發現，在PIK3CA突變的乳腺癌患者中，ILC1的標記基因與更好的生存率相關，並且ILC1標記基因與IL15表達呈正相關。這些結果提示，IL-15調控的ILC1在PIK3CA突變的乳腺癌中也可能具有重要功能。

在PIK3CA突變的乳腺癌患者中，ILC1的標記基因與更好的生存率相關，且ILC1標記基因與IL15表達呈正相關。進一步地，團隊利用PyMT驅動的乳腺癌轉基因小鼠模型（類比PIK3CA突變的乳腺癌），來進一步破譯腫瘤微環境中IL-15對ILC1的調控機制。首先需要回答的一個問題是，什麼細胞分泌的IL-15影響了ILC1的功能？團隊利用IL-15報告基因小鼠發現，腫瘤中的巨噬細胞和樹突狀細胞高表達IL-15，然而奇怪的是，在條件性敲除巨噬細胞和樹突狀細胞中的IL15基因後，腫瘤中浸潤的ILC1比例和功能並沒有受到影響。類似的，李明團隊還發現血液細胞和基質細胞來源的IL-15也不影響這一過程。既然這些細胞似乎都不影響ILC1，那麼是否有可能是腫瘤細胞直接調控了ILC1的反應呢？研究人員通過螢光成像發現，ILC1似乎可以與腫瘤細胞相互作用，並直接感知腫瘤細胞，那麼腫瘤細胞本身是否可能分泌IL-15驅動ILC1的抗腫瘤免疫反應呢？ 研究人員在條件性敲除腫瘤細胞中的IL-15基因後發現，腫瘤中浸潤的ILC1的數量顯著降低，且剩下的ILC1的效應功能也下降了。這些結果表明，腫瘤細胞來源的IL-15調節細胞毒性ILC1的擴增和效應功能，而缺乏這些效應細胞會導致腫瘤免疫反應受損。

 

IL-15在PyMT腫瘤細胞中高表達，敲除腫瘤細胞的IL15後，腫瘤中ILC1的比例顯著降低。總而言之，這項研究揭示了一種先天淋巴細胞對腫瘤的免疫監測機制，通過該機制，腫瘤細胞表達的IL-15可以作為警報素，被組織駐留的細胞毒性ILC1感知，這些發現可能為一些癌症的免疫治療打開新的思路。

 

他們發現這群表達顆粒酶C的ILC細胞來自ILC祖細胞，且不與NK細胞、ILC2或ILC3相互轉化。在功能上，這群細胞在抗腫瘤免疫和自身免疫反應中都有著重要作用[9]。

 

這些發現都將拓展我們對ILC細胞的認知，並為腫瘤免疫治療帶來新的見解。

 

參考文獻

1.T. N. Schumacher, R. D. Schreiber, Neoantigens in cancer immunotherapy. Science 348, 69-74 (2015).

2.L. Chiossone, P. Y. Dumas, M. Vienne, E. Vivier, Natural killer cells and other innate lymphoid cells in cancer. Nat Rev Immunol 18, 671-688 (2018).

3.E. R. Kansler et al., Cytotoxic innate lymphoid cells sense cancer cell-expressed interleukin-15 to suppress human and murine malignancies. Nat Immunol 23, 904-915 (2022).

4.C. M. Diaz-Montero, B. I. Rini, J. H. Finke, The immunology of renal cell carcinoma. Nat Rev Nephrol 16, 721-735 (2020).

5.B. A. McGregor et al., Results of a Multicenter Phase II Study of Atezolizumab and Bevacizumab for Patients With Metastatic Renal Cell Carcinoma With Variant Histology and/or Sarcomatoid Features. J Clin Oncol 38, 63-70 (2020).

6.Z. W. Zhou et al., Granzyme A from cytotoxic lymphocytes cleaves GSDMB to trigger pyroptosis in target cells. Science 368, 965-+ (2020).

7.J. Lieberman, Granzyme A activates another way to die. Immunol Rev 235, 93-104 (2010).

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9.B. G. Nixon et al., Cytotoxic granzyme C-expressing ILC1s contribute to antitumor immunity and neonatal autoimmunity. Sci Immunol 7, eabi8642 (2022).

 

NK細胞療法對抗肝癌殺傷力強勁疾病控制率達71.4%

2022-06-24 11:03

中國是肝癌高發及死亡大國，毫不誇張地說，基本上以全球20%的人口認領了超過50%的肝癌患者。不僅具有高死亡率，而且早期肝癌極難發現。9成以上一經發現就已是晚期，此時已失去了手術治療的機會，致使5年生存率僅為12%，中晚期肝癌患者的5年生存率更是低至3%。不幸的是，由於肝癌早期的症狀十分隱匿，不易被患者察覺，等到症狀明顯時90%以上的肝細胞癌患者就已處於中期或終末期，尤其是晚期彌漫性肝癌預後極差，中位生存期不足3個月。

目前肝細胞癌的主要治療方法是手術（肝切除或肝移植）、放療、經導管動脈化療栓塞（TACE）和靶向治療（如索拉非尼）。中晚期肝癌患者一般已經不具有手術移植的價值，而細胞免疫治療方式能夠説明患者提升機體免疫力，同時對於腫瘤細胞存在極強的殺傷力，對於惡性腫瘤屬於一種新的治療方式。

CAR-T療法已證實在復發/難治性肝細胞癌患者中表現出良好的有效性和安全性。而近兩年來，除了CAR-T療法備受萬眾矚目外，基於自然殺傷（NK）細胞的免疫療法已成為治療實體瘤和血液系統惡性腫瘤的一種有前途的治療方法。研究人員說，NK細胞作為一種細胞抗癌療法更具潛力，它可能會更安全、更便宜、更快速。

疾病控制率達71.4%！NK細胞療法對抗肝癌殺傷力強勁！

隨著科學界對免疫細胞更深入的探索，NK細胞的抗腫瘤性逐漸被挖掘。就連有“CAR-T之父”之稱的Carl June教授也力挺NK細胞療法。據近期科學家研究發現，在原發性肝癌組織中，NK細胞數量明顯比其它正常組織中要低，且NK細胞的活性顯著降低，而體外培養的 NK 細胞對肝癌細胞表現出明顯的殺傷作用。這意味著，NK細胞免疫療法在肝癌治療中有著極大的應用價值。最近一篇發表在《Journal of Modern Oncology（現代腫瘤醫學）》雜誌上關於自然殺傷細胞治療肝癌的前瞻性研究中，來自暨南大學附屬複大腫瘤醫院腫瘤研究所的醫學者們對2016 年2月~2017年9月收治的17例肝癌患者進行了NK細胞免疫治療，向患者體內注射了在體外增殖的高活性NK細胞，並對患者病情進行了追蹤觀察和檢測。

治療結果令人驚喜！經NK細胞免疫治療後，所有患者的客觀緩解率為14.3%，疾病控制率為71.4%；從短期臨床療效上看，接受療程數多的患者療效稍好於接受療程數少的患者；且治療前後，患者均無不良反應出現，充分說明了NK細胞免疫療法的安全性、有效性。另一則刊登在《Oncotargets and Therapy》國外知名雜誌上的NK療法治療晚期肝細胞癌患者的病例報告的試驗結果充分印證了NK細胞療法的療效及安全性。這位男性患者在2016年6月被診斷為晚期彌漫性肝細胞癌，T3N1M1[即根據腫瘤-淋巴結-轉移（TNM）分期系統的IV期]。

從2017年3月~2018年7月，他完成了17個療程的NK細胞治療，每個療程每月進行一次，連續兩天輸注。值得一提的是，患者在NK細胞治療期間未接受其他治療。經過17個月的治療後，該名患者的治療效果格外令人驚喜！

經細胞擴增後，患者外周血中的NK細胞比例增加近7倍；淋巴細胞亞群的變化表明免疫功能有所改善或降低；患者的肝功能仍保持在參考範圍內；除甲胎蛋白（AFP）外的所有腫瘤標誌物水平均有所改善；患者生活品質顯著提高。6個療程後，患者的胸水和腹水明顯減少。自治療結束以來，患者一直保持這種狀態。此外，在NK細胞治療17個療程後，右肝葉中的多個腫瘤體積減小。值得一提的是，迄今為止，該名患者的生存時間＞48個月，即超過4年！

NK細胞治療前和治療期間的CT掃描結果

圖A1~A5：CT掃描顯示，6個療程後胸腔積液完全消失；

圖B1~B5：CT掃描顯示，6個療程後腹水幾乎完全消失；

圖C1~C5：CT:掃描顯示，肝右葉多個腫瘤的大小在17 個療程後顯著縮小；

NK細胞治療前景廣闊，未來可期！

經過幾十年的臨床研究，世界上已經實現了既增強了NK細胞活性，又成功增加了NK細胞的數量，完成了NK細胞回輸體內對抗癌細胞必備的兩項基本要求。目前，無論是中國、日本還是美國，NK細胞培養技術都已經非常成熟。而CAR-NK與CAR-T療法有異曲同工之妙，將修飾的免疫細胞由T細胞變為NK細胞，而且有越來越多的臨床前研究表明CAR-NK細胞在實體瘤治療方面具有顯著的抗瘤能力。NK 細胞治療前景可期。

諸多研究證實，CAR-NK療法在胰腺癌、卵巢癌、結直腸癌、膠質母細胞瘤和神經母細胞瘤、肝癌等實體瘤方面的療效頗佳，還能特異性識別和高效殺傷乳腺癌腫瘤細胞，對多發性骨髓瘤療效顯著。

相關文章：趕超CAR-T，攻克實體瘤的新星崛起！新型NK細胞免疫療法瞄準肺癌、肝癌、胃癌！

CAR-NK細胞療法是一個很有前途的臨床研究領域，對某些癌症患者具有良好的安全性和初步療效。與CAR-T細胞相比，CAR-NK細胞具有自己獨特的優點，但仍面臨著一些挑戰。這些挑戰包括細胞增殖的改善，使細胞毒性的啟動更有效，以及最終找到NK細胞的最佳重建方法。相信解決好這些問題，基於NK細胞優秀的抗腫瘤血統，極有可能在CAR修飾的武裝下為腫瘤治療帶來新的突破。

鑒於CAR-T的成功、CAR-NK的快速發展，將CAR工程技術沿襲用於其他類型免疫細胞的工程化改造引起了研究者們極大的興趣。

根據這種基因工程技術，CAR-NKT、CAR-巨噬細胞（CAR-M）、CAR-Treg、CAR-γδT等異軍突起，在腫瘤的免疫治療中展現出廣闊的前景

 

2022十大突破性抗癌技術突圍，點亮生命之光

突破性抗癌技術一：CAR-T

近兩年最熱門的抗癌話題非CAR-T療法莫屬！CAR-T，全稱是Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，嵌合抗原受體T細胞免疫療法。截止到2022年3月，FDA共批准了6款 CAR-T 療法，中國也上市了兩款CAR-T產品——阿基侖賽注射液、瑞基奧侖賽注射液，正式迎來細胞免疫治療元年。

研發人員說，CAR-T療法同時是細胞療法、基因療法和免疫療法。作為一種“活的”藥物，CAR-T療法與傳統藥物有著很大的區別。它屬於一種個體化定制特異性的過繼細胞免疫療法。它的問世，顛覆了迄今為止存在的所有形式的癌症治療（手術，放療，化療，靶向，免疫治療）。

 

突破性抗癌技術二：BNCT

從去年5月開始持續到現在，各大平臺的頭條被抗癌圈內大熱的新技術–硼中子俘獲療法（BNCT）佔據，很多癌友們問的最多的就是“這個硼中子療法是針對所有癌症的嗎？是據說能夠達到治癒嗎？目前國內哪裡可以治療？”硼中子俘獲療法（BNCT）是目前國際最先進的癌症治療手段之一，可選擇性地破壞癌細胞而避免對正常細胞造成嚴重損害。這種方法是治療高度惡性腫瘤的有效方法，例如在腦腫瘤中，其中健康和腫瘤細胞常常混合在一起，這種治療方式可以精准地殺滅癌細胞，而避免對正常細胞的傷害。

世界上第一台硼中子設備正式獲得日本厚生勞動省的醫療設備批准，也就是說在日本可以接受硼中子的治療。但目前日本暫時不接受國際患者。這裡需要強調的是，目前國內沒有能夠接受硼中子治療的機構也沒有能夠參加的臨床試驗。此外，這款療法並不適合所有的癌症患者，日本的硼中子目前只批准了頭頸癌這類腫瘤部位相對表淺的癌症類型，大家一定不要把BNCT療法“神話”。癌症治療仍需要多學科綜合治療，選擇權威的專家、醫院，制定最適合自己的治療方案才能達到好的治療效果。

 

突破性抗癌技術三：TILs

癌症的狡猾之處在於會逃避人體免疫系統的攻擊，因此研究人員一直在尋找更有效的啟動人體免疫系統攻擊癌症的方式。近兩年一項新型療法在多種實體瘤中顯示出巨大潛力，引起廣泛的關注。

這款療法將實體腫瘤中最具潛力的腫瘤浸潤淋巴細胞（TILs）療法和最成功的腫瘤免疫療法之一PD-1結合起來，TILs細胞能夠增加人體的免疫識別和殺傷功能，而PD-L1則能解除人體的免疫抑制，兩種最具實力的免疫療法組成抗癌效果翻倍的新型療法，或將發揮更強的免疫反應殺傷癌細胞。

TILs療法目前在國內及國際上都處於臨床試驗階段，通常用於以前接受過多種治療且無效的轉移性晚期癌症患者。目前的臨床資料顯示，TIL療法非常令人興奮，比如針對黑色素瘤，這種療法具有持續數十年的完全應答（CR）的潛力，這種長期的作用歸功於記憶T細胞的持久性。此外，TIL療法正在針對廣泛的實體瘤進行大量的臨床試驗並顯示出了卓越的治療潛力。好消息是，LN-145療法計畫在2022年遞交上市申請，加快其上市的進程，一旦FDA批准，這將是首款用於實體瘤的細胞免疫療法，將給癌症患者帶來巨大的生存獲益。

 

突破性抗癌技術四：電場療法

除了手術、放療、藥物治療（化療、靶向、免疫）、生物免疫治療（細胞免疫、癌症疫苗、溶瘤病毒）等治療方式，研究人員還在不斷探索癌症的發生機制，找出抗癌效果更強，同時對自身傷害更小的無創殺癌方式。而讓病友們值得振奮的是，這種“理想”的抗癌模式已經研發成功並上市！

電場療法自從問世以來就備受關注，這種針對快速有絲分裂的癌細胞的抗癌黑科技曾被國際著名癌症期刊Clinical Cancer Research發表的一篇文章譽為腫瘤治療的第四種新方式。目前電場療法已被FDA批准用於治療腦膠質瘤，及惡性胸膜間皮瘤，並且在七大實體腫瘤臨床試驗中都取得了驚人的資料。已經在美國，日本，中國正式獲批上市進入臨床應用，是史上最具科幻色彩的真正抗癌黑科技！

 

突破性抗癌技術五：溶瘤病毒

2021年6月11日，世界上首款治療原發性腦瘤的溶瘤病毒療法在日本獲批的喜訊在癌友圈中刷屏，給病友們帶來了新的生存希望。近期我們再次迎來好消息，2021年11月1日，溶瘤病毒療法正式在日本獲批用於臨床治療。

與傳統的手術，放療，化療不同，溶瘤病毒會精准定向感染癌細胞，保護正常細胞不受損害。溶瘤病毒，是一種天然或經過基因改造的特殊病毒，能夠選擇性地感染腫瘤細胞，在其內部大量複製並最終裂解腫瘤細胞，達到直接溶瘤的效果。而且溶瘤病毒會大量釋放腫瘤抗原，改善腫瘤微環境，刺激機體產生抗腫瘤免疫反應來持續發揮抗癌功效。

此次獲批的第三代溶瘤病毒採用的就是改良的1型單純皰疹病毒 （HSV-1，一種唇皰疹的常見病因），它可以感染腫瘤細胞，但不能感染正常細胞， 由於HSV-1自然感染周圍和中樞神經系統的細胞，因此對於腦部腫瘤來說可能非常理想。結果顯示：溶瘤病毒治療組1年的生存率為92.3%（13例中有12例在治療後生存長達1年以上），與標準治療1年生存期15%相比，極大的提高了腦膠質瘤患者的生存率。

 

突破性抗癌技術六：質子重粒子療法

質子重粒子放療的出現，使得現代放射治療又邁入了一個嶄新的時代。雖然這種被譽為放療界“頂配”的先端技術建設資金巨大，但其顯著的治療優勢給腫瘤患者帶來了巨大的獲益，終將成為未來放療界的主流技術。粒子線治療是一種精准的放射治療，同樣是一種破壞細胞中DNA的治療方法。粒子線治療包括質子線和重粒子線兩種，粒子線治療與普通的放射治療相比最大的特點是可控制布拉格尖峰。放療中常用的X線，穿透皮膚2cm後仍會逐漸深入體內，因而會對正常細胞造成一定的傷害，導致一些嚴重的不良反應。而質子線和重粒子線會以非常快的速度穿透體表部分，達到預定深度，並在此釋放大部分能量，將影響力發揮到最大，隨後不再繼續影響到其他正常細胞，因而對器官的損傷小很多。

 

突破性抗癌技術七：CAR-NK

“通用型”CAR 修飾 NK 細胞的進展被認為是新一代快速發展的有效的抗癌免疫治療！目前的研究表明，經過嵌合抗原受體 (CAR) 工程 改造的NK 細胞–CAR-NK療法能顯著提高NK細胞療效特異性，可以攻克免疫逃逸這一難題，精准打擊狡猾的癌細胞；並且在安全性方面優於 CAR-T 細胞（例如，細胞因數釋放綜合征（CRS）和移植物抗宿主病（GVHD））；此外，“現貨型”的細胞製備技術讓CAR-NK療法的更容易被臨床應用。目前，人們對嵌合抗原受體 (CAR) 工程 NK 細胞用於腫瘤免疫治療的進展迅速產生興趣。國內及國際上正在進行大量的臨床試驗，來驗證CAR-NK細胞療法在人類腫瘤中的臨床療效。

 

突破性抗癌技術八：光免疫療法

治療惡性腫瘤最理想的方法是在殺滅腫瘤細胞的同時儘量減少對鄰近正常組織的損害。而現今在腫瘤所有的治療技術中，無論是傳統的手術，放療，化療，還是近兩年取得重大突破的靶向免疫治療，實際上，都會對正常的組織細胞產生不同程度的損害。

光免疫療法，是由日本科學家發明的一種將對人體無害的光 （近紅外光）和免疫療法結合的最新療法。該療法是一種擁有雙重效果的最新療法。能夠通過光線照射破壞癌細胞的效果，同時喚醒針對體內其他癌細胞的免疫反應。

2020年9月，日本厚生勞動省批准了全球首個用於治療頭頸部惡性腫瘤的光免疫靜脈注射藥物。2021年1月末，日本醫院正式開展針對頭頸部癌患者的“光免疫療法”臨床治療，為全世界患者開啟治療新篇章。

光免疫療法將脂質體化的光敏劑輸入人體，光敏劑的特性是能夠特異性的聚集在癌細胞周圍，接著照射近紅外光。聚集在癌細胞周圍的光敏劑與激光反應，向周圍放出能量。這時，光敏劑周圍發生氧化反應，周圍的氧變成過氧化物。被過氧化物包圍的癌細胞會死亡。另外，周邊的正常細胞中，由於含有能夠解毒過氧化物的氧化酶，所以不受過氧化物質的影響，因此正常組織幾乎不受傷害。

目前這種日本技術的腫瘤光免疫治療方法已經向美國 FDA提交，希望這項新技術能夠順利上市為更多的患者帶來福音。

突破性抗癌技術九：樹突細胞疫苗

近兩年，基於樹突細胞的癌症免疫療法取得了前所未有的突破，相信在不遠的未來將成為攻克癌症的又一把利劍。

樹突細胞之所以另醫學界振奮，開啟研究熱潮，是因為樹突細胞是目前所知的機體內功能最強的抗原遞呈細胞，最大的特點是能體內充分啟動T細胞，促進T細胞對異常細胞的清除；同時樹突細胞還能促進T細胞富集，增強對T細胞啟動。因此，DC是機體免疫應答的始動者，在免疫應答的誘導中具有獨特的地位。

雖然人體的免疫系統中本來就有這種樹突狀細胞，但數量和活力都不夠圍殲癌變細胞的程度。於是，經過大量研究，研究人員將有潛力成為樹突狀細胞的前體細胞通過特定的方法從血液中分離出來。借助于某種特定的信使，在試管中分離出來的細胞可以獲得免疫能力。當前體細胞成熟為樹突狀細胞時，他們即可捕獲特定的腫瘤抗原，有效殺滅癌細胞。

 

突破性抗癌技術十：NK細胞

NK細胞全名自然殺傷細胞（Natural Killer cell，NK），與T、B細胞並列為第三類群淋巴細胞。NK細胞是人體與生俱來的免疫系統，通過釋放後穿孔素和顆粒酶或通過死亡受體殺死腫瘤細胞。

儘管NK細胞可以迅速進行防禦並直接攻擊腫瘤細胞，但是人體內NK細胞數量較少，僅占白細胞的10％。並且研究發現，人類到了25歲以後，免疫力下降，NK細胞數量變得更少，腫瘤患者及腫瘤術後患者體內NK細胞的數量及活性都發生了一定的改變，不能非常有效地發揮抗癌作用。研究人員現在正在開發多種方法來釋放NK細胞針對腫瘤的活性，從而提高基於NK細胞的治療的效力和特異性。

一個抗體同時拯救癱瘓的NK和T細胞，將大幅擴大免疫治療適用人群

6月15日，中國國家食品藥品監督總局（CFDA）批准免疫檢查點抗體藥物PD-1抑制劑Opdivo在中國上市，用於治療成人的晚期或轉移性非小細胞肺癌[1]。中國正式邁入免疫治療時代，這絕對是會載入史冊的一天。

國際頂級期刊《自然免疫學》刊登的重要研究成果[2]。他們的研究成果在一定程度上解釋了為什麼有些患者對目前的免疫檢查點抑制劑治療不響應；更重要的是，他們的研究成果有望大幅擴大免疫檢查點抑制劑適用的患者群體。伴隨研究論文同期發表的評論性文章給予該研究非常高的評價，“檢查點抑制劑：自然殺傷（NK）細胞登場了”[3]。免疫檢查點抑制劑的誕生，徹底改變了癌症的治療方式。然而，醫生與科學家現在面臨的問題是，當前的免疫檢查點只能照顧到一小部分患者，大部分患者不能從中獲益。這表明，腫瘤還有其他的抑制免疫系統的手段沒有被發現。TIGIT（Tcell Ig and ITIM domain）就是其中一個新興的NK和T細胞共有的抑制性受體[4]，腫瘤表面高表達的CD155一旦與NK和T細胞表面的TIGIT結合，它們對癌細胞的殺傷作用就被抑制[5]。

近兩年，已有臨床前研究表明，阻斷TIGIT與CD155的結合，可以逆轉腫瘤內殺傷性T細胞的耗竭，並抑制腫瘤的生長[6]。因此開發靶向TIGIT的檢查點抑制劑或許可以彌補目前免疫檢查點抑制劑的不足。但在科學家面前的問題是，靶向TIGIT的檢查點抑制劑抗癌背後的機制目前還模糊不清，這是開展臨床研究的絆腳石。NK的活性被腫瘤利用TIGIT壓制了，之前就有研究發現，在腫瘤的進展過程中，T細胞表面的TIGIT表達是升高的[6]。研究人員發現，與腫瘤周邊的NK細胞相比，腫瘤內的NK細胞表面的TIGIT更多。但是，對於同一個癌症患者而言，腫瘤周邊的殺傷性T細胞與腫瘤內的殺傷性T細胞在TIGIT的表達上，沒有顯著的差異。

在腸癌、乳腺癌等4種癌症模型中，大量的殺傷性T細胞和輔助性T細胞表面佈滿了PD-1或CTLA-4，這很正常，意味著這些T細胞處於耗竭狀態，被腫瘤壓制了。只有一小部分NK細胞表面有PD-1或CTLA-4。大部分NK細胞表面是TIGIT，它們產生的γ干擾素、腫瘤壞死因數等抗癌因數的能力顯著下降，還表現出凋亡的狀態。這就意味著，PD-1抗體或CTLA-4抗體治療，有可能不能恢復大多數的NK細胞的戰鬥力。那要如何拯救NK細胞。幹掉TIGIT，就能恢復NK細胞活力，既然TIGIT與NK細胞的耗竭和腫瘤的進展如此相關，那麼幹掉TIGIT能拯救NK細胞嗎？

於是研究人員把黑色素瘤細胞注射到Tigit基因缺失（所有細胞都不表達TIGIT了）的小鼠體內，效果很神奇。與Tigit基因正常的小鼠相比，只有非常少的Tigit缺陷小鼠出現了肺轉移，Tigit缺陷小鼠的總體生存率顯著延長。　他們發現，腫瘤浸潤殺傷性T細胞產生的腫瘤壞死因數變多了，只有非常少的殺傷性T細胞表面有PD-1，絕大部分的NK細胞也在大量表達CD107a、腫瘤壞死因數等抑癌因數。由於這種系統性的幹掉TIGIT，導致殺傷性T細胞裡面也沒有TIGIT了，所以這種良好的抗癌效果與NK細胞真的有關麼？可別是NK細胞“狐假虎威”了。為了解決這個問題，他們又想了一招。只把NK細胞裡面的Tigit基因敲掉，T細胞裡面的繼續保留。讓研究人員欣喜的是，這種小鼠模型的生存期也是顯著延長的。

與此同時，研究人員還構建了T細胞缺陷的小鼠，他們發現，即使是沒有T細胞，TIGIT抗體仍舊可以逆轉NK細胞的耗竭，延緩腫瘤的生長速度，縮小腫瘤的體積。上面的現象說明什麼呢？說明解除腫瘤利用TIGIT對NK和T細胞的抑制後，NK細胞在抗癌大業中確確實實發揮了重要的作用。而且就算沒有T細胞，NK照樣可以抗癌，完全可以不依賴T細胞。

讓研究人員意外的是，NK細胞帶來的驚喜遠不止如此。他們還發現，特異性的去掉NK細胞裡面的Tigit基因後，解放的不僅僅是NK細胞，腫瘤裡面表達PD-1 的殺傷性T細胞也顯著減少。這說明，NK細胞的耗竭會帶動殺傷性T細胞的耗竭，解放了NK細胞，同時也就解放了殺傷性T細胞。原來我們一直認為TIGIT抗體直接逆轉了殺傷性T細胞的耗竭，現在才發現，這個過程可能是通過NK細胞完成的！

緊接著，研究人員用靶向TIGIT的抗體試了試，發現用TIGIT抗體阻斷TIGIT之後，腫瘤體積縮小，生存期顯著延長。大部分NK細胞都在正常表達γ干擾素、腫瘤壞死因數等增強抗癌能力因數。這意味著，腫瘤內NK細胞的耗竭，被TIGIT抗體逆轉了。同時，殺傷性T細胞的抗癌能力也恢復了，γ干擾素、腫瘤壞死因數等的產生也正常了。這意味著，TIGIT抗體不僅能恢復NK細胞的戰鬥力，還能恢復殺傷性T細胞的戰鬥力。

TIGIT抗體簡直帥爆了！

上面研究人員已經證實了，沒有T細胞的情況下，NK細胞可以正常幹活。鑒於TIGIT在NK和T細胞上都有，那麼如果沒有NK細胞，TIGIT抗體還能起效嗎？為了明確這裡面的關係。研究人員又不辭辛苦地設計了沒有NK細胞的小鼠模型。研究人員發現，當消除小鼠體內的NK細胞之後，注射到小鼠體內的黑色素瘤細胞很快就發生了肺轉移，大量殺傷性T細胞表達PD-1，處於耗竭狀態，只有很少的殺傷性T細胞還能分泌抗癌因數。讓研究人員吃驚的是，沒了NK細胞，用TIGIT抗體不好使了，沒了抗癌效果，甚至使用PD-1抗體抗癌效果也不好了，即使二者聯用也不行。此證明！原來殺傷性T細胞的抗癌效果如此依賴於NK細胞。這是不是在一定程度上解釋了有些患者在使用PD-1/PD-L1抗體後，卻沒有效果呢？背後的原因，有可能是NK細胞處於耗竭狀態，但是沒有被挽救，所以挽救耗竭的T細胞也就沒什麼效果了。

總的來說這個研究首次證實了，NK細胞在TIGIT抗體治療癌症中的不可獲取的重要作用。明確了拯救耗竭的NK細胞的重要性。另外，還有一點值得強調的是。越來越多的研究證明，腫瘤突變負荷（TMB）是預測癌症患者是否回應免疫檢查點抑制劑治療的重要標誌物[7，8]。TMB越大意味著腫瘤產生的新抗原越多，殺傷性T細胞發現癌細胞的幾率就越大。而對於那些TMB很小的患者，由於新抗原很少，甚至沒有，殺傷性T細胞難以識別，所以這部分患者也很難從免疫檢查點抑制劑的治療中獲益。巧的是，NK細胞識別靶細胞是非特異性的。就癌細胞而言，NK細胞識別癌細胞是可以不依賴於新抗原的。一旦把NK細胞也挽救回來了，即使腫瘤突變負荷低，免疫系統一樣可以對付腫瘤。27個癌症類型中，腫瘤突變負荷（TMB）與抗PD-L1和抗PD-1治療回應率之間的關係。如果這個研究成果這後續的臨床研究中被進一步證實，那麼很大一批原來對現在的免疫檢查點抑制劑不響應的患者，很可能從這個研究中獲益。如果將TIGIT抗體與現行免疫檢查點抑制劑聯合使用，效果應該會更上一層樓。

參考資料：

[1]. http://cnda.cfda.gov.cn/WS04/CL2056/228364.html?from= singlemessage&isappinstalled=0

[2]. Qing Zhang, Jiacheng Bi. Blockade of the checkpoint receptor TIGIT prevents NK cell exhaustion and elicits potent anti-tumor immunity[J]. Nature Immunology, 2018.

[3]. Ana Stojanovic，Adelheid Cerwenka. Checkpoint inhibition: NK cells enter the scene[J]. Nature Immunology, 2018.

[4]. Yu X, Harden K, Gonzalez L C, et al. The surface protein TIGIT suppresses T cell activation by promoting the generation of mature immunoregulatory dendritic cells[J]. Nature Immunology, 2009, 10(1): 48-57.

[5]. Bi J, Zhang Q, Liang D, et al. T‐cell Ig and ITIM domain regulates natural killer cell activation in murine acute viral hepatitis[J]. Hepatology, 2014, 59(5): 1715-1725.

[6]. Johnston R J, Compsagrar L, Hackney J A, et al. The Immunoreceptor TIGIT Regulates Antitumor and Antiviral CD8+ T Cell Effector Function[J]. Cancer Cell, 2014, 26(6): 923-937.

[7]. Yarchoan M, Hopkins A, Jaffee E M, et al. Tumor Mutational Burden and Response Rate to PD-1 Inhibition[J]. The New England Journal of Medicine, 2017, 377(25): 2500-2501.

[8]. Le D T, Uram J N, Wang H, et al. PD-1 Blockade in Tumors with Mismatch-Repair Deficiency[J]. The New England Journal of Medicine, 2015, 372(26): 2509-2520.