背景：
自然杀伤(NK)细胞是一种独特的固有免疫细胞，介导抗病毒和抗肿瘤反应。因此，它们可能在肿瘤免疫治疗中具有巨大的潜力。NK细胞过继免疫疗法在人体中显示出一定疗效。特别是在实体瘤的治疗中未能显示出疗效，部分原因可能是免疫抑制性肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)降低了NK细胞免疫治疗的疗效。免疫检查点在产生免疫抑制性TME中发挥重要作用，导致NK细胞耗竭和肿瘤免疫逃逸。因此，为了提高肿瘤免疫治疗的效率，必须逆转NK细胞的功能失调状态，增强其效应作用。阻断免疫检查点不仅可以拯救NK细胞免于衰竭，而且可以增强其强大的抗肿瘤活性。
简介：
2022年12月30日，来自伊朗伊斯法罕医科大学药学院制药生物技术系的Maryam Abbaspour教授课题组在Cancer Communications（IF: 15.2）杂志上发表题为“Targeting immune checkpoints: how to use natural killer cells for fighting against solid tumors”的文章[1]。在这篇文章中，作者讨论了免疫检查点阻断策略，重点是嵌合抗原受体(CAR)-NK细胞，将NK细胞定向到实体瘤的治疗中。
主要结果：
单克隆抗体靶向NK细胞免疫检查点的研究。
KIRs。
根据细胞外免疫球蛋白样结构域的数量和决定分子功能的细胞质尾部，KIRs分为两类:激活性KIRs (aKIRs)和抑制性KIRs (iKIRs)。与iKIRs相比，aKIRs的细胞质尾部更短，并且缺乏免疫受体酪氨酸抑制基序(itms)。带正电荷的赖氨酸残基与KARAP/DAP12衔接分子的结合导致活化的NK细胞介导的溶解。iKIRs包含2个(KIR2DL)或3个(KIR3DL)胞外Ig结构域，赋予HLA特异性。因此，它们可以检测病毒感染或癌症引起的HLA分子变化。iKIRs在恶性肿瘤中表达上调，而aKIRs在多种肿瘤中表达下调，如乳腺癌、淋巴瘤、非小细胞肺癌(NSCLC)等。这些改变降低了NK细胞的活化和抗癌活性，使肿瘤逃避了免疫监视。NK细胞的抗肿瘤活性可能是通过单克隆抗体阻断iKIRs信号通路而抑制其相互作用诱导的。因此，一些抗KIR单克隆抗体，包括靶向KIR2DL1-3的单克隆抗体，已经在一些临床试验中用于治疗白血病、淋巴瘤、多发性骨髓瘤(MM)和一些实体瘤患者。
CD94/NKG2A。
Monalizumab是一种人源化IgG4 Ab，可阻断NKG2A与其HLA-E配体(在肿瘤细胞中过表达)的结合，并启动针对癌细胞的NK和CTL介导的免疫应答。已发表的1期临床试验NCT02459301研究结果表明，将monalizumab用于晚期妇科癌症患者时，治疗毒性最小，耐受性良好。在NCT02643550临床试验的II期，monalizumab和表皮生长因子受体(EGFR)抑制剂西妥昔单抗(cetuximab)在头颈部鳞状细胞癌患者中进行了测试。初步结果显示，最常见的不良反应为疲劳、发热和头痛，客观缓解率为31%。在临床试验NCT05061550、NCT03822351、NCT03794544和NCT03833440中，研究了莫那珠单抗联合抗pd - l1阻断单抗(durvalumab)的疗效。在数项试验中，莫那珠单抗和抗PD-L1已证明对表达HLA-E和PD-L1的癌症有协同作用。
TIM-3。
TIM-3是TIM蛋白家族的抑制性受体，可检测多种配体。TIMs的胞外区域包括一个可变的IgV结构域，该结构域与高迁移率族蛋白b1 (HMGB1)和半乳糖凝集素-9 (Gal-9)结合。还检测磷脂酰丝氨酸和癌胚抗原相关细胞黏附分子1 (CEACAM-1)。TIMs的胞内结构域由5个保守的酪氨酸残基组成，这些残基与TCR复合物的几个组分相互作用。TIM-3被认为是NK细胞成熟或活化的标志，因为它几乎表达在所有成熟的CD56dimCD16+ NK细胞上。TIM-3交联也可抑制NK细胞介导的细胞毒性。循环和(或)肿瘤浸润的TIM-3+ NK细胞在胃癌、肺癌、滤泡性B细胞非霍奇金淋巴瘤和结直肠癌等多种恶性肿瘤中表达上调。目前正在评估Sym023、LY3321367、MGB453、TSR-022和BGB-A425等抗TIM-3抗体单独或联合抗pd -1或抗LAG-3抗体治疗晚期实体瘤(NCT02608268)的效果。先前的研究表明，增加TIM-3在NK细胞上的表达可以提高细胞毒性和IFN-γ的产生。
图1：阻断免疫检查点可提高NK细胞的抗肿瘤疗效
TIGIT和CD96。
TIGIT和CD96是竞争性与激活性受体DNAM-1结合的PVR (CD155)和Nectin-2 (CD112)的抑制性受体。TIGIT和CD96具有相同的配体，由免疫受体酪氨酸尾(ITT)和ITIM组成。ITT样基序在信号抑制中发挥重要作用。TIGIT与CD155的相互作用通过Fyn和Lck诱导磷酸化，从而招募T细胞中的SHIP1并减少免疫细胞中的信号通路。这种相互作用也可阻止人NK细胞毒性和细胞因子产生。TIGIT及其配体在多种癌症中高表达，且TIGIT的表达已被证明可降低结直肠癌患者的NK和CD8+ T细胞的活性，并与结肠癌小鼠模型中肿瘤浸润的NK细胞的耗竭有关。CD155在多种肿瘤细胞中高表达。抑制TIGIT有助于逆转NK细胞耗竭，恢复有效的抗肿瘤免疫。与T细胞相比，TME中NK细胞表达较低水平的PD1和CTLA-4。因此，有人认为PD-1 Ab治疗对NK细胞的效果不如抗TIGIT阻断作为补充治疗，因为PD-1 Ab可提高肿瘤清除率，并在肿瘤再挑战模型中提供实质性的免疫。目前正在评估替拉珠单抗(Tiragolumab，一种抗TIGIT Ab)与阿替利珠单抗(抗PD-L1)联合治疗小细胞肺癌(SCLC) (NCT04256421)和NSCLC (NCT04513925和NCT03563716)。
图2：NK细胞杀伤肿瘤的类型和功能示意图
CAR-NK细胞疗法。
虽然NK细胞治疗有很多好处，但也有一些缺点限制了其疗效。在没有细胞因子辅助的情况下，NK细胞的寿命很短，只能持续1~2周。体外扩增和活化的细胞数量有限，NK细胞可能易受免疫抑制TME的影响，从而限制其效应功能和运输。外泌体脱落、蛋白水解性裂解、内化和降解、转录物稳定性下降、翻译减少、糖基化和脂化差异、细胞内滞留增加、蛋白质成熟和复性受损、影响剪接和选择性腺苷酸化等均是肿瘤降低激活性受体配体表达的途径。肿瘤可能通过上调MHC与NK细胞的抑制性受体结合来逃避NK细胞的功能。工程技术的进步帮助我们克服了其中一些限制。其中之一，NK细胞的基因改变与CAR构建，最近受到了很多关注。
CAR是一种人工修饰的融合蛋白。与固有tcr不同，它可以在没有MHC提呈的情况下识别抗原。CAR-NK细胞与CAR-T细胞一样，具有胞外抗原识别域、铰链域、跨膜域和胞内域。经过基因工程改造可产生CAR的T细胞可直接检测CAR靶向抗原，使其能够激活、增殖、释放细胞因子，并对表达CAR特异性抗原的肿瘤细胞表现出细胞毒性。
单链可变片段(scFvs)包括靶反应性Ig的轻链和重链的可变部分，由CAR的细胞外结合域内的柔性连接子分离。替代结合域，如配体(使用LFA-1衍生的I结构域构建的ICAM-1特异性CAR-T细胞)、生理受体(嵌合PD-1受体)、肽(使用NK1作为靶向部分来生成MET特异性CAR)、纳米抗体(单域抗体(VHH))和DARPins(设计的锚蛋白重复蛋白)仍在临床前研究中。
图3：CAR-NK细胞产生的各种来源的示意图
CAR-NK细胞靶向免疫检查点治疗实体瘤的临床研究。
由于临床前数据支持CAR-NK-92和PD-L1 t-haNK细胞疗法的潜在治疗益处，因此这些新型细胞疗法有很强的临床应用基础。一项1期临床试验(NCT03656705)正在进行中，目的是评估CCCR修饰的NK-92 (CCCR-NK-92)输注的安全性和疗效，起始剂量为1×107~ 1×108，每周2次，静脉输注时间为1小时，用于既往接受过治疗的晚期NSCLC。NCT04050709是一项I期研究，旨在评估PD-L1 t-haNK的安全性和初步疗效，并确定局部晚期或转移性实体癌患者的最大耐受剂量和推荐的II期剂量。在一项2期、3队列(2项随机，1项单组)、开放标签研究(NCT04390399)中，研究者在局部晚期或转移性胰腺癌患者中比较了标准化疗与标准化疗联合醛多柔比星HCl、N-803和PD-L1 t-haNK的疗效和总体安全性。另一项2期研究(NCT04847466)正在晚期胃癌或头颈癌患者中检验经照射的PD-L1 t-haNK细胞联合抗pd -1(帕博利珠单抗)和N-803的疗效。一项IIb期、多队列、开放标签多中心研究(NCT03228667)也正在确定PD-L1 t-haNK联合PD-1/PD-L1检查点抑制剂和N-803对PD-1/PD-L1 ICIs后进展和/或复发的实体瘤患者的疗效。
图4：靶向慢病毒鉴定NK细胞表面受体和CAR-NK细胞来源的外泌体是未来CAR-NK细胞治疗的方向
结论和展望：
虽然检查点抑制剂治疗已被证明可恢复抗肿瘤免疫应答，但单次检查点中断并不一定会导致NK或T细胞功能，而且许多癌症会产生初始耐药或对后续治疗产生耐药。为了对抗这种耐药性，研究人员目前正在研究ICIs的联合用药。越来越多的证据表明，该方法有可能显著提高抗肿瘤活性和缓解率。在临床试验和/或动物模型中，检查点抑制剂也可与其他疗法(如放疗、靶向治疗、化疗、表观遗传调节剂、TLR激动剂或其他免疫疗法)一起使用。另外值得注意的是，ICIs药物的全身给药可能会加剧免疫相关副作用。因此，必须开发副作用更少的替代疗法。
预计在不久的将来会开发各种组合方法,以改善NK细胞活性肿瘤的靶向性、持久性,在维持安全的同时提高细胞毒性,并提高对免疫抑制TME的抵抗性。此外，我们还需要对检查点抑制剂及其联合用药的安全性、耐受性和有效性进行更多研究。为了确定适合特定治疗的患者人群，了解肿瘤的免疫表型、淋巴细胞浸润和TME组成非常重要。这可能有助于决定哪种疗法或组合最有效。此外，确定用于预测和监测对特定治疗或适当联合治疗的应答的生物标志物至关重要。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cac2.12394
转自：“生物医学科研之家”微信公众号
如有侵权，请联系本站删除！
