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NK细胞疗法的优势与挑战

点击次数:82次     发布时间:2025/5/19 13:59:29

       在人体这座精妙绝伦的“细胞王国”中,免疫系统时刻守护着机体的健康。正如NK细胞的发现者之一罗尔夫·基斯林所说:“免疫系统的智慧远超我们的设计。”。在这支庞大的免疫防御部队里,自然杀伤细胞(Natural Killer Cell,简称NK细胞)无需复杂的指令,就能迅速识别并歼灭“叛变”的癌细胞以及入侵的病毒,构成了机体抵御突发威胁的第一道坚实防线。
      NK细胞疗法作为近年来备受瞩目的免疫治疗手段,为攻克癌症带来了新的希望。但它如何突破实体瘤复杂的免疫抑制微环境?科研人员又怎样通过先进技术将其改造成无抗癌“超级战士”?带着这些疑问,让我们一同深入探索NK细胞疗法的奥秘。
NK细胞疗法的优势与挑战
“即用型”潜力与iPSC革命
      NK细胞疗法之所以备受关注,源于其独特的优势。首先,它具有“即用型”的巨大潜力。与T细胞疗法不同,异体NK细胞疗法在很大程度上无需进行严格的人类白细胞抗原(HLA)配型。这是因为NK细胞具有相对较低的免疫原性,在异体移植过程中引发严重移植物抗宿主病(GVHD)的风险较低。例如,脐带血来源的NK细胞在体内的存活期可达28天左右,为其发挥抗肿瘤作用提供了一定的时间保障。这一特性使得NK细胞疗法能够像“现货”一样,快速应用于不同患者,大大缩短了治疗准备时间,提高了治疗的可及性。
   
    其次,诱导多能干细胞(iPSC)技术的发展为NK细胞疗法带来了革命性的变化。通过iPSC技术,可以将人体的体细胞(如皮肤细胞)重编程为具有多向分化潜能的干细胞,再定向分化为NK细胞。这种iPSC来源的NK细胞(iPSC-NK)具有无限扩增的潜力,能够解决传统NK细胞来源有限的难题。而且,利用基因编辑技术,可以对iPSC进行精准修饰,增强NK细胞的功能。例如,浙江大学的研究团队开发的CD70-CAR-iNK细胞,在小鼠模型中展现出了强大的抗肿瘤能力,肿瘤抑制率超过80%。通过敲入特定的CAR基因,使NK细胞能够特异性地识别肿瘤细胞表面的CD70抗原,显著增强了其靶向杀伤活性。
培养工艺创新
      传统的NK细胞培养往往面临效率低、成本高、质量不稳定等问题。而近年来发展起来的3D无饲养层体系为NK细胞的大规模培养提供了新途径。该体系使用DLL4蛋白包被培养板,结合特定的细胞因子组合(如IL-15 + IL-21),能够模拟体内微环境,实现iPSC高效分化为NK细胞。与传统的2D培养体系相比,3D无饲养层体系能够显著提高NK细胞的产量和质量,为临床应用提供充足的细胞来源。
封闭式生产工艺也是NK细胞培养技术的重要发展方向。赛默飞的CTS™工艺平台实现了NK细胞分离、扩增、电转染等全流程的自动化和封闭式操作。在这种封闭的环境中,能够有效减少外界污染的风险,提高细胞培养的稳定性和一致性。通过该平台,NK细胞的扩增倍数可达1500倍,大大提高了生产效率,降低了生产成本,为NK细胞疗法的大规模临床应用奠定了坚实基础。


现存挑战:实体瘤渗透与持久性
      尽管NK细胞疗法前景广阔,但目前仍面临一些严峻的挑战。在实体瘤治疗中,肿瘤基质屏障成为了NK细胞发挥作用的“拦路虎”。实体瘤组织具有复杂的结构,肿瘤细胞被包裹在致密的细胞外基质中,形成了一道物理屏障,使得NK细胞难以有效浸润到肿瘤内部。研究表明,NK细胞在实体瘤中的浸润率通常不足5%,这极大地限制了其对肿瘤细胞的杀伤效果。即使部分NK细胞能够进入肿瘤组织,肿瘤微环境中的免疫抑制因子,如转化生长因子-β(TGF-β)、白细胞介素-10(IL-10)等,也会抑制NK细胞的活性,使其功能大打折扣。
NK细胞在体内的持久性也是一个亟待解决的问题。即使在使用IL-15等细胞因子增强其存活的情况下,NK细胞在体内的存活周期大多仍小于1个月。这意味着它们在体内发挥作用的时间有限,难以对肿瘤细胞进行持续有效的打击。此外,不同来源(如外周血、iPSC)的NK细胞在活性和功能上存在显著差异,这给NK细胞疗法的工艺标准化带来了困难。目前,行业内缺乏统一的质量控制标准,如何准确评估和保证NK细胞产品的活性、纯度和安全性,成为了制约NK细胞疗法广泛应用的关键因素之一。

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