“解放天性”的NK细胞，强大的癌细胞的“终结者”

在我们的人体免疫系统中，有一种特殊的淋巴细胞，叫做自然杀伤（NK）细胞。他虽然和T细胞、B细胞同属一个家族，但和我们所熟悉的细胞毒性T细胞不同，他不需要抗原呈递诱导或任何事先激活就能对各种疾病作出快速反应，杀死肿瘤病毒，它们因这种“自然”杀伤能力而被命名。

听起来好厉害，这么神奇的NK细胞怎么工作呢？

NK细胞在人体中巡逻时，会不断接触其他细胞，然后根据细胞表面的激活性受体和抑制性受体的信号平衡来决定是否杀死这些细胞。其中，抑制性受体（Inhibitory receptors）对NK细胞的杀伤力起检查作用。

大多数正常健康细胞都会表达MHCI受体将自己标记为“自己人”。NK细胞表面的抑制性受体能识别同源的MHCI，所以一旦识别到，就会“关闭”NK细胞，阻止其杀死正常细胞。

而癌细胞和被感染的细胞往往会失去其MHCI受体，因此它们可以被NK细胞识别判断并且采取清除行动。一旦判定细胞不是“自己人”，NK细胞就会通过细胞毒性突触释放含有穿孔蛋白和颗粒酶的细胞毒颗粒，从而导致目标细胞的裂解。

被激活后，NK细胞分泌细胞因子（如IFNγ、TNF）和趋化因子（如MIP1α），细胞因子会作用于其他包括巨噬细胞和树突状细胞在内的免疫细胞，调节其他细胞的功能和贩运，促进肿瘤微环境的炎症。这样的特点使NK细胞能够独特地规避涉及MHC-I减少的免疫规避机制，一些对免疫检查点抑制剂有抵抗力的肿瘤也能被NK细胞疗法治疗。

这给了细胞治疗领域的专家们一个令人激动的想法，即基于NK细胞的免疫疗法代表了一种有希望的补充性先天免疫疗法，用于治疗对基于T细胞的免疫疗法有抵抗力的晚期黑色素瘤患者。

黑色素瘤是一种侵袭性癌症，由于其复发的高风险和快速发展的过程，仍然是一个极大的临床挑战，已成为近几年发病率增长最快的恶性肿瘤之一。

靶向治疗和免疫治疗方法已经彻底改变了晚期黑色素瘤的治疗，特别是针对CTLA-4和PD-1的免疫检查点阻断抗体的引入，大大改善了晚期或转移性黑色素瘤患者的存活率。

然而，尽管取得了这些进展，半数以上的患者对检查点阻断疗法的反应并不尽如人意。此外，即使是那些对检查点阻断有反应的患者中，大约仍有50%的患者会复发，这样的现状表明，目前探索出新的替代性免疫疗法仍是一种迫切的需求。

圣路易斯华盛顿大学医学院癌症研究所的研究者们对于使用NK细胞治疗实体瘤的可能性有了大胆的想法，并通过实验证明了他们的假设：记忆样NK细胞确实对黑色素瘤反应很好，它可以作为晚期黑色素瘤治疗的策略之一。

▲研究论文

在他们的研究中，首先使用质谱仪来评估血液中的NK细胞，实验者们意识到，在黑色素瘤患者中，患者进入转移性黑色素瘤组织的NK细胞表现出降低的细胞毒性潜力，具体表现为粒酶B（GzmB）和穿孔蛋白的表达减少。

实验者对11名晚期黑色素瘤患者和15名HD患者的血液NK细胞进行了表型比较分析，结果表明晚期黑色素瘤患者的血液NK细胞的激活受体表达和细胞毒性潜力降低，也就是说患者自身的NK细胞无法有效对癌细胞进行攻击。

这种缺陷可以通过采用NK细胞疗法来解决——采取增强NK细胞抗黑色素瘤活性的方法，获得有效的自体反应。

在该实验中，研究者着重研究了记忆样（ML）NK细胞对于黑色素瘤的反应。细胞因子诱导的记忆样（ML）分化克服了NK细胞治疗领域的许多障碍，当ML NK细胞再次遇到与之前相同的抗原时，能够产生强而优于先前的应答，或炎症细胞因子的环境产生记忆，再次相同炎症环境就产生更强烈的杀伤反应，导致针对癌症目标的更强大的细胞毒性和增强的细胞因子产生。

为了解ML NK细胞反应对实体瘤的活性，实验者评估了ML NK细胞响应和杀死黑色素瘤细胞的能力。NK细胞被提取，分化，然后使用人类黑色素瘤细胞系DM6和M14重新刺激。

▲NK细胞提取分化与诱导过程

结果显示，ML NK细胞展示了卓越的细胞因子反应，脱颗粒也很明显，也表现出明显的增加和持续的细胞毒性，从而获得消除黑色素瘤靶细胞的能力。这些结果支持ML NK细胞在体外控制黑色素瘤目标的能力明显增强。

接下来实验者进一步推进了研究，探索是否有可能从晚期黑色素瘤患者中产生ML NK细胞，以及它们是否能够控制自体黑色素瘤目标。如图所述，首先对晚期黑色素瘤患者的外周血单核细胞进行刺激，并将其NK细胞分化为MLNK细胞。从转移病灶中产生的自体原发性黑色素瘤细胞被用作功能试验的目标。

▲患者治疗过程

当用自体黑色素瘤靶点重新刺激时，与对照组的普通NK细胞相比，ML NK细胞表现出细胞因子IFNγ产量明显增加，且来自晚期黑色素瘤患者的ML NK细胞对自体黑色素瘤细胞的特异性杀伤也有明显增加。这些数据表明，从晚期黑色素瘤患者分化出来的ML NK细胞表现出更强的控制自体肿瘤的能力。

在实验的最后部分，使用人类异种移植模型到免疫缺陷的鼠体内，评估人类ML NK细胞控制黑色素瘤目标的能力。给小鼠注射1×10^5个DM6-RhoC-Luc细胞，1天后小鼠接受一次5×10^6个对照NK细胞或ML NK细胞（腹腔注射）。每周通过发光成像监测黑色素瘤的负荷。与未经处理的小鼠相比，接受对照NK细胞的小鼠能够显著控制黑色素瘤的肿瘤负荷，且相比之下，采用单剂量ML NK细胞转移的小鼠在体内控制黑色素瘤细胞的能力明显更强，肿瘤负荷在实验期间得到控制。许多小鼠的肿瘤缩小到几乎无法检测到的程度，且在大多数情况下，ML NK细胞都阻止了肿瘤的复发。

NK细胞疗法给我们指明了一个新的方向，是近年来是免疫疗法中的一个新突破。

NK细胞的活性、识别肿瘤细胞的能力都代表着这一疗法的潜力，能够通过多种机制发挥抗肿瘤作用，让肿瘤患者体内拥有更多的NK细胞或者人为增强NK细胞的功能，抑制肿瘤生长，甚至更进一步，预防肿瘤。

细胞治疗正在完全转变人与疾病的关系，指引我们走向一个更健康、更长寿、活得更自在的未来。