国家级高新技术企业，中国再生医学产品及临床研究的重要科研基地
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前沿：NK细胞疗法进展发表时间：2022-10-15 15:21 The Convergence of Biotechnolgy Breakthroughs and Engineering Advances Gives New Life to Old Soldier NK Cell
随着近年来对生命机制探索的深入，大量新兴生物技术纷纷涌现，在道阻且长的癌症“攻坚战”中为我们增添了几分底气。 如今治疗癌症的临床手段已拥有“组合招式”，包括“外力干预拳法”—手术、化疗、放疗、靶向治疗、蛋白降解疗法等，以及“内力增强心法”—免疫疗法（Immunotherapy）、细胞疗法（Cell Therapy）、基因疗法（Gene Therapy）等。 细胞疗法是近年来研发和临床转化的热门方向，其中嵌合抗原受体（Chimeric Antigen Receptor, CAR）修饰的T细胞（CAR-T）创新疗法已率先获批作为药品用于临床治疗。受此启发，研究者们沿袭相似的工程化改造技术以探索其他免疫细胞的临床转化可能性，代表性的包括肿瘤浸润淋巴细胞（Tumor Infiltrating Lymphocyte, TIL）、自然杀伤细胞（Natural Killer Cell, NK Cell）、恒定自然杀伤T细胞（Invariant Natural Killer T Cell, iNKT Cell）、调节性T细胞（Regulatory T Cell, Treg）、γδ T细胞、巨噬细胞（Macrophage）、树突状细胞（Dendritic Cell, DC）等。 NK细胞作为一类无需抗原预先致敏即可非特异性杀伤肿瘤细胞的先天淋巴细胞，不少研究者和创业团队已躬身入局推进基于NK细胞的创新疗法，特别是CAR-NK细胞疗法；据Market Research Guru咨询机构的调研，全球NK细胞疗法市场规模2021年达到3.40亿美元，预计2028年将增长至10.09亿美元，年均复合增长率（Compound Annual Growth Rate, CAGR）将达16.8%。当下NK细胞疗法多数仍处于临床前及临床研究阶段，虽然挑战多多但却充满希望，本文以NK细胞疗法为主题，观今朝以望未来，以享诸君。 一 NK细胞及其生物学特征、功能和调控 （一）NK细胞概述 NK细胞是一种固有淋巴样细胞（Innate Lymphoid Cell, ILP），是紧随T细胞、B细胞之后的第三大类淋巴细胞；其形体较大，含有胞浆颗粒，通常采用“麻子脸”呈现NK细胞这种特征形态（图1）。NK细胞是一个与生俱来的杀手，无需抗原预先致敏即可快速反应并非特异性产生杀伤效果，由此冠名“自然杀伤”。
图1 NK细胞与其他免疫细胞 图片来源：Nat. Rev. Cancer, doi: 10.1038/nrc1252; 康橙投资 NK细胞源自CD34+造血祖细胞（Hematopoietic Progenitor cells, HPCs），发育为淋巴样祖细胞（Common Lymphoid Progenitor, CLP）后，逐渐下调CD34、上调CD56，进而发育为NK细胞（图2）。NK细胞主要存在于淋巴结、骨髓、外周血、肺、脾脏、肝脏等器官内；根据CD56在细胞表面表达密度的多少，NK细胞包括CD56bright和CD56dim两个亚群，其中CD56dim NK细胞占体内NK细胞数量的90%以上（图3）。
图2 NK细胞的发育 图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资
图3 NK细胞及亚群在体内的分布 图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资 （二）NK细胞的表型及特征 基于细胞表面蛋白表达对细胞进行免疫分型是生物医学研究中的常用方法，实践中多采用流式细胞技术（Flow Cytometry），分型依据是免疫荧光检测信号的有无（采用“+/-”或“positive/negative”表示）以及相对强度（采用“+/++/+++”或“bright/moderate/dim/variable”表示）。对于NK细胞一般采用CD56（有的研究会同时采用CD56和CD16）进行免疫分型，根据荧光亮度差异，将其分为CD56bright和CD56dim两个亚群；进一步的研究表明，CD56bright亚群的细胞表面CD56高表达、CD16和杀伤细胞抑制受体（Killer-Cell Immunoglobulin-Like Receptors, KIRs）低表达，而CD56dim亚群则反之，呈现CD56低表达、CD16和KIRs高表达的特征（图4）。由于表型不同，NK细胞的CD56bright和CD56dim亚群具有不同的生物学功能。
图4 NK细胞的表型及功能 图片来源：Front. Immunol., doi: 10.3389/fimmu.2021.732135; 康橙投资 CD56bright NK细胞是未成熟的NK细胞，其生物学功能有两方面，不仅是CD56dim NK细胞的祖细胞，同时也是效应细胞。CD56bright NK细胞的细胞毒作用较弱，主要依靠分泌细胞因子（Cytokines）、生长因子（Growth Factor）、趋化因子（Chemokine）等发挥其免疫调节作用，例如干扰素γ（Interferon-γ, IFN-γ）、肿瘤坏死因子α（Tumor Necrosis Factor-α, TNF-α）、TNF-β、白细胞介素10（Interleukin-10, IL-10）和粒细胞巨噬细胞刺激因子（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor, GM-CSF）。CD56dim NK细胞的细胞因子分泌能力较弱，但是具备天然细胞毒作用和抗体依赖细胞介导的细胞毒作用（Antibody Dependent Cellular Cytotoxicity, ADCC），具有更强的杀伤力。 （三）NK细胞的功能及调控 作为人体抗击癌症的第一道防线，NK细胞在防线中的作用主要包括（图5）： （1）NK细胞分泌穿孔素（Perforin）、颗粒酶（Granzyme）、颗粒溶素（Granulysin）等具有细胞毒性的溶解性颗粒，诱导靶细胞凋亡。 （2）NK细胞表达TNF超家族成员结合相应受体诱导靶细胞凋亡，例如FAS结合FAS配体（FAS Ligand, FASL），肿瘤坏死因子相关凋亡诱导受体（TNF-related Apoptosis-Inducing Ligand, TRAIL）结合TRAIL受体（TRAIL Receptor, TRAILR）。 （3）NK细胞分泌大量细胞因子（e.g. IFN-γ、TNF-α、TNF-β、IL-10），生长因子（e.g. GM-CSF）和趋化因子（e.g. CCL3、CCL4、CCL5、XCL1），招募巨噬细胞、树突状细胞、T细胞等友军协同抗战。 （4）表达Fc受体（CD16），介导ADCC效应。
图5 NK细胞的功能 图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资 由于NK细胞缺乏特异性抗原识别受体，在防线中如何做到不误伤“队友”，其“防误伤机制”与T细胞、B细胞不同。NK细胞功能的调控依赖于表面杀伤活化受体和杀伤抑制受体，两者结合靶细胞相应的表面配体后分别起到激活NK细胞杀伤与抑制NK细胞杀伤的作用（图6）。
图6 常见的NK细胞表面受体 图片来源：Front. Immunol., doi: 10.3389/fimmu.2021.732135; 康橙投资 在正常生理情况下，两个受体同时与正常细胞表面配体主要组织相容性复合体（Major Histocompatibility Complex, MHC）I类分子（MHC-I）结合，此时抑制信号占主导，NK细胞不杀伤正常细胞；在感染或肿瘤的病理情况下，MHC-I缺失或下调，非MHC-I异常表达或上调，此时抑制信号缺失，活化信号占主导，从而激活NK细胞杀伤靶细胞（图7）。形象地理解，NK细胞基于“有罪推论”：首先假定靶细胞有问题，若靶细胞可以出示“良民身份证”，则将其判定为正常细胞，不予以杀伤；若靶细胞不能出示正确有效的证件，则将其判定为感染或肿瘤细胞，NK细胞便投入战斗。
图7 NK细胞功能的调控机制 图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资 二 基于NK细胞的创新疗法 （一）基于NK细胞的创新疗法策略概述 NK细胞最早发现于上世纪七十年代，至今人们对其生理学机制及应用仍在不断探索。近年来肿瘤免疫疗法、细胞疗法、基因编辑等新技术不断获得突破，其中基于NK细胞的创新疗法也显现巨大的临床转化潜力。根据设计思路的不同，基于NK细胞的创新疗法分为激活杀伤活化受体和阻断杀伤抑制受体两条路径，细分为五种策略（图8）。
图8 基于NK细胞的创新疗法策略 图片来源：Cell, doi: 10.1016/j.cell.2020.02.029; 康橙投资 （1）细胞因子疗法。向患者输注IL-2、IL-15等细胞因子以激活体内NK细胞活性。 （2）NK细胞的过继性细胞疗法（Adoptive Cell Therapy, ACT）。向患者输注健康的经活化的NK细胞，其中回输的NK细胞在体外经过IL-2、IL-15等细胞因子的活化处理。 （3）基因工程化NK细胞疗法。向患者输注基因改造的NK细胞，例如CAR修饰的NK细胞（CAR-NK）。 （4）单克隆抗体（Monoclonal Antibody, mAb）疗法。根据抗体的靶向不同，可以分为两类：i. 采用靶向肿瘤相关抗原的治疗性抗体，例如靶向表皮生长因子受体（Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR）的西妥昔单抗（Cetuximab）、靶向CD20的利妥昔单抗（Rituximab），通过NK细胞诱导ADCC效应达到治疗目的；ii. 采用直接靶向NK细胞抑制受体的抗体，例如靶向NKG2A的莫那利珠单抗（Monalizumab），活化NK细胞对肿瘤细胞进行杀伤。 （5）NK细胞衔接器（Engager）。衔接器一般是双特异性抗体或三特异性抗体（e.g. 德国生物技术公司Affimed），可以同时靶向肿瘤细胞抗原以及NK细胞活化受体，将NK细胞和肿瘤细胞“拉拢”在一起，进而引发NK细胞杀伤肿瘤细胞。 根据输注有效物质的属性进行分类，策略（1）、（4）和（5）归为生物药，策略（2）和（3）归为细胞疗法，本文以下内容对NK细胞疗法重点展开介绍。 （二）NK细胞疗法 1. NK细胞疗法技术流程及要点 NK细胞疗法与其他免疫细胞疗法的技术流程相似，概括起来主要包括三大环节（图9）：获得细胞、扩增生产、临床使用。
图9 NK细胞疗法技术流程 图片来源：Cytotherapy, doi: 10.1016/j.jcyt.2020.12.002; 康橙投资 （1）获得细胞 获得细胞这个环节还涉及NK细胞来源、分离富集、活化、改造等若干步骤，本小节仅对NK细胞来源和CAR-NK细胞展开讨论。 i. NK细胞来源 如何获得合适的NK细胞是NK细胞疗法的万里长征第一步，目前主要来源于以下三类细胞，优劣各有不同： （i）原代NK细胞，主要通过采外周血（Peripheral Blood, PB）、脐带血（Umbilical Cord Blood, UCB或CB）后分离获得。外周血来源的NK细胞（PB-NKs）细胞具有安全性高、杀伤活性强的优点，但是细胞纯度低且难以大量扩增、低温保存会影响细胞活性，给规模化生产带来较大挑战；脐带血来源的NK细胞（CB-NKs或UCB-NKs）可分化扩增且获得不错的临床数据（e.g. MD Anderson癌症中心），但是缺点在于未完全分化、杀伤力有限、且有致瘤性风险。 （ii）NK细胞系，NK细胞有许多成熟的细胞系，包括NK-92、NKG、YT、NK-YS、HANK-1、YTS、NKL等，目前临床试验中主要采用NK-92细胞系，是从一位患有急进性非霍奇金淋巴瘤的50岁白人男性外周血单核细胞衍生来的一株IL-2依赖型NK细胞株。NK-92细胞系相较于原代NK细胞最大的优势在于不涉及分选纯化步骤、体外扩增得到的细胞群体一致性更好、其表面的杀伤抑制受体表达很低从而具有更优异的杀伤能力，但是NK-92细胞系的缺点也很明显，主要表现在需要辐照处理、存在致瘤性以及体内存活时间极短。 （iii）由干细胞定向分化所得的NK细胞，目前临床试验中选用的干细胞为人胚胎干细胞（Human Embryonic Stem Cell, hESC）和诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cell, iPSC）。iPSC定向分化的NK细胞（iNKs）的研究热度很高，是目前国内外众多公司主要采用的一个NK细胞来源。iNKs综合了原代NK细胞和NK-92细胞系的优点，表型与原代NK细胞更为接近，生长能力强，有利于获得充足且同质的细胞，更容易满足临床应用要求。不过iNKs技术难度较高，安全性和临床有效性仍需面临监管挑战；也存在潜在的致癌风险，已有大量研究从表观遗传修饰、染色质组织、代谢重编程等途径来抑制其致癌潜能。另外，也有研究采用CD34+ HPC向NK细胞定向诱导分化的方式获得NK细胞。 ii. CAR-NK细胞 CAR-NK细胞需要在NK细胞基础上“加装”CAR（图10），对于原代NK细胞、NK细胞系而言，仅需对其直接改造“加装”CAR；对于源于干细胞定向分化的CAR-NK细胞，其技术路径还可以分为两种，一种是对干细胞改造“加装”CAR，然后定向分化为可以表达CAR的NK细胞；另一种是干细胞先定向分化为NK细胞，然后再改造“加装”CAR。
图10 CAR-NK细胞的来源及技术路径 图片来源：EBioMedicine, doi: 10.1016/j.ebiom.2020.102975; 康橙投资 给NK“加装”CAR的目的可以使得NK细胞具有靶向性，同时新建一条活化NK细胞的激活通路并增强其抗肿瘤效应。CAR结构的设计以及转导对于CAR-NK的治疗功效至关重要。 CAR-NK借鉴传承了CAR-T的基本结构框架和转导方式，早期的CAR-NK构建更多基于参与T细胞激活的共刺激域（Costimulatory Domain），现在人们越来越重视NK特异性信号转接器，例如一些研究发现DAP10、DAP12和2B4发挥着特别重要的作用，这些细胞内信号转接器在与它们各自的上游受体结合后介导NK细胞活化。 基因转导（Gene Transduction）的稳定性是实现效应细胞稳定表达CAR的前提。当前常用的CAR-NK转导技术包括病毒载体和非病毒载体两类（图11），其中常用的病毒载体包括逆转录病毒（Retrovirus）、慢病毒（Lentivirus）和腺相关病毒（Adeno-Associated Virus, AAV），常用的非病毒载体包括利用电穿孔（Electroporation）、睡美人转座子（Sleeping Beauty Transposon）、脂质体（Liposome）等方式转导DNA、mRNA。与CAR-T类似，CAR-NK的基因转导也面临效率低的技术困境，开发具有更高转导效率和安全性的载体是CAR-NK未来走向临床应用的关键。
图11 CAR-NK的基因转导 图片来源：Front. Immunol., doi: 10.3389/fimmu.2021.732135; 康橙投资 （2）扩增生产 细胞疗法在临床应用时需要大量效应细胞，有研究表明适合临床应用的NK细胞数量范围在5×106-1×108 细胞数量/体重（kg）。在获得NK细胞（包含CAR-NK细胞）后，如何在体外高效扩增成为产业转化中需要面临的又一挑战，需要考察扩增能力、适配NK/CAR-NK细胞的生长特点、安全性、便捷性、生产周期、生产成本等诸多因素，同时还要考虑生产工艺不能引致效应细胞发生非预期或异常的变化。 目前不同研究机构或开发企业各自拥有不同的NK细胞扩增技术，根据培养工艺的特点，概括起来主要分为两类（图9）： i. 滋养细胞（Feeder Cell）+细胞因子的培养工艺（Feeder-Dependent） 该类方法广为采用的滋养细胞为K562细胞或经基因改造的K562细胞，该细胞表面可以稳定表达多种细胞因子受体，在多种细胞因子协同作用下，外周血单个核细胞中的自然杀伤细胞得到定向激活和扩增。 该类培养工艺的优点在于细胞扩增活率高、速度快，CD56bright NK细胞纯度高，CD16等受体表达比例高，所收获的NK细胞具有较强的杀伤性。有研究报道，经过这样的培养方式可以收获扩增超过300倍的NK细胞。不过该方法引入的细胞为肿瘤细胞，其潜在风险难以完全消除；将正常细胞与肿瘤细胞共培养，然后将收获所得的NK细胞回输体内存在难以克服的伦理障碍；引入滋养细胞后，对细胞来源、历史培养情况、安全性等方面需要建立管理标准和质控体系，进一步增加了NK细胞产品的报批难度。 ii. 纯因子培养工艺（Feeder-Free） 该类培养工艺使用IL-2、IL-12等细胞因子刺激，向NK细胞方向诱导或激活，同时配合相应的细胞培养基，使NK细胞大量增殖。 该类培养工艺的优点在于安全性，其所用的细胞因子在体内原本就存在，整个培养过程相当于在体外模拟体内环境；由于无活细胞成分，较添加滋养细胞的培养方法而言，降低了产品报批难度。但是纯因子培养技术的生产效率较低，在培养过程中需要消耗大量的细胞因子，细胞因子研发成本及价格都很高，所以导致该类工艺的生产成本居高不下；另外，该类工艺所收获的NK细胞纯度不及添加滋养细胞的培养工艺，存在脱靶效应，杀伤效果偏弱。 在以上的分类基础上，根据培养基是否含有血清和动物源成分，可以作进一步地细分。 （3）临床使用 NK细胞产品的冻存（Cryopreservation）复苏（Thaw）是回输人体前的最后一个技术环节，对该环节工艺的摸索是NK细胞产品走向大规模临床应用的必修课。有研究发现，NK细胞对冻存复苏极为敏感，复苏后的NK细胞存活率和细胞毒作用显著降低；进一步研究发现加入IL-2等细胞因子孵育后可以再次激活NK细胞功能（图9）。 冻存复苏环节一般遵循“慢冻快融”原则。慢冻可使细胞逐步脱水，以避免细胞内产生大量冰晶；快融则是使冻存时产生的胞外冰晶迅速融化，避免其缓慢融化后进入细胞再结晶而造成的损害（图12）。在冻存环节，冰晶结构与降温速率密切相关，有研究结果表明1°C/分钟或更慢的降温速率对NK细胞是较为合适的；而在复苏环节，合适的复苏速率对最终回输人体的NK细胞状态至关重要。
图12 细胞冻存示意图 图片来源：PLoS One, doi: 10.1371/journal.pone.0217304; 康橙投资 2. NK细胞疗法的优势 T细胞疗法是各类细胞疗法中发展较为成熟的，从2017年开始美国食品药品监督管理局（Food and Drug Administration, FDA）已经陆续批准了6款CAR-T与1款TCR-T细胞疗法产品，国家药品监督管理局（National Medical Products Administration, NMPA）也批准了两款CAR-T细胞疗法产品。T细胞疗法给血液肿瘤患者带来了痊愈的希望，但是脱靶效应（Off-Target Effect）、细胞因子风暴（Cytokine Storm; 也称为细胞因子释放综合征, Cytokine Release Syndrome, CRS）、对实体瘤效果有限、治疗费用十分昂贵等缺陷，也制约了T细胞疗法的应用。 相对T细胞疗法而言，NK细胞疗法具有以下几个优势。 （1）更广泛的细胞来源。与T细胞疗法目前主要依赖患者自体T细胞不同的是，NK细胞疗法可以采用多种不同来源的NK细胞。截至目前，进入临床阶段的NK细胞疗法的细胞来源主要包括外周血、脐带血、NK-92细胞系、iPSC和hESC。 （2）更广泛的适应症。NK细胞疗法被广泛用于各种癌症治疗，包括血液肿瘤（Hematological Malignancy）和实体瘤（Solid Tumor），其中CAR-NK疗法有望突破CAR-T疗法难以治疗实体瘤的瓶颈。 （3）更多的杀伤途径。NK细胞疗法具有更多的肿瘤杀伤途径，包括分泌穿孔素、颗粒酶，激活凋亡途径以及介导ADCC。 （4）更好的安全性。异体NK细胞不会引起移植物抗宿主病（Graft-versus-Host Disease, GvHD），供者NK细胞KIR与受者人白细胞抗原（Human Leukocyte Antigen, HLA）不匹配而诱导的异体反应（Alloreactivity）亦可改善肿瘤治疗或干细胞移植的治疗效果。对于CAR-NK细胞疗法而言，其安全性主要体现在CAR-NK细胞不分泌炎症因子（Inflammatory Cytokines），一般不诱发细胞因子风暴；同时体内存活周期短，不易产生长期毒性。 （5）可作为通用（Universal）即用（Off-the-Shelf）产品。基于NK细胞的高安全性，NK细胞疗法的一个巨大价值在于可作为通用即用产品，适用于不同个体、可长期冻存，能为危重患者提供及时的治疗，同时还能有效降低生产成本和终端售价，进而降低患者自费以及医保支付压力。 3. 注册路径分析 （1）目前的监管情况 目前中国对于细胞治疗采用“双轨制”：一种轨道是将细胞疗法产品作为药品管理， NMPA及其下属部门对临床试验以及产品注册进行监管审批；另一种轨道则是将细胞疗法作为医疗技术管理，由国家卫生健康委员会（National Health Commision, NHC）及其下属部门进行监管审批，准予在医疗机构实现临床技术应用。 （2）监管政策动态 2019年3月，NHC发布了《体细胞治疗临床研究和转化应用管理办法（试行）》征求意见稿，该办法表明对体细胞临床研究进行备案管理，并允许临床研究证明安全有效的项目经过备案在相关医疗机构进入转化应用。相比药品注册，医疗技术备案更为简单快捷，由此也吸引研发机构与医疗机构联合开展研究者发起的临床试验（Investigator-Initiated Trial, IIT）。然而时至今日，该办法仍未落地，意味着细胞治疗通过第三类医疗技术进入临床应用的路线暂未获得官方支持。 2021年2月和12月，NMPA药品审评中心（Center for Drug Evaluation, CDE）分别发布了《免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则（试行）》和《基因修饰细胞治疗产品非临床研究技术指导原则（试行）》这两部技术指导原则，分别对免疫细胞治疗产品和基因修饰细胞治疗产品的开发做了规范。2021年2月，NHC在官网上发布了《对十三届全国人大三次会议第4371号建议的答复》，答复函中明确提出：“我委一直鼓励和支持干细胞、免疫细胞等研究、转化和产业发展。干细胞、免疫细胞等细胞制剂具有明显的药品属性。国家药品监管部门已经为相关制剂通过药品审批制定配套政策，审批后可以迅速广泛应用，既有利于保障医疗质量安全，又有利于产业化、高质量发展。”2022年1月，NMPA发布《药品生产质量管理规范-细胞治疗产品附录（征求意见稿）》和《嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）治疗产品申报上市临床风险管理计划技术指导原则》两项与细胞治疗产品密切相关的法规。 基于以上一系列政策和意见的颁布，将细胞疗法产品作为药品管理“似乎”更契合我国监管的发展方向，也许在未来可能从“双轨制”变为以药品管理的“单轨制”，与以美国、欧盟为代表的国际主流做法接轨。 （3）当前NK细胞疗法注册的建议 NK细胞与T细胞均为免疫细胞，由此NK细胞疗法可以模仿CAR-T的注册路径，按照新药方式在国内注册申报。2021年11月11日，CDE批准了第一款我国自主研发的针对“晚期上皮性卵巢癌治疗的靶向间皮素（Mesothelin，MSLN）嵌合抗原受体NK细胞（CAR-NK）注射液”的临床试验申请。通过众多CAR-T与CAR-NK项目的审评审批，CDE专家在细胞治疗领域也逐步积累了丰富经验，建议NK细胞疗法的开发者与CDE保持紧密沟通，争取获得更多协助与指导。 三 NK细胞疗法的临床在研格局及融资进展 目前海内外已有多家科研机构及初创企业布局NK细胞疗法赛道，其中NK细胞ACT疗法用于肿瘤治疗的效果相对有限，而用于增强免疫力以及抗衰老方向的研究较多；相比之下，CAR-NK疗法在肿瘤治疗领域表现了更好的潜力，已有多家药企的CAR-NK管线进入临床试验阶段。以下我们主要针对CAR-NK疗法的临床在研格局与融资进展进行简要介绍。 （一）临床在研格局 目前，MD Anderson癌症中心（合作方Takeda武田制药）与Fate Therapeutics（NASDAQ: FATE）公布了CAR-NK的相关临床数据。 2020年2月，MD Anderson癌症中心在知名医学期刊The New England Journal of Medicine上公布了关于CAR-NK治疗CD19阳性淋巴瘤的I/II期临床研究（NCT03056339）数据（图13）。临床试验结果显示，对11例复发性/难治性非霍奇金淋巴瘤（Non-Hodgkin Lymphoma, NHL）患者和慢性淋巴细胞性白血病（Chronic Lymphocytic Leukemia, CLL）患者分别给予不同剂量的脐带血HLA不匹配的抗CD19 CAR-NK细胞，大多数患者显现出临床疗效，而且未观察到重大毒性反应。参与该研究的11名患者中，有8名（73%）对治疗有反应，其中7名（4名NHL患者和3名CLL患者）达到了完全缓解，5名有反应的患者缓解后继续接受治疗。治疗反应迅速，且注入的CAR-NK细胞扩增并以低水平持续至少12个月。该疗法安全性良好，受试者未出现细胞因子释放综合征、神经毒性以及移植物抗宿主病，并且IL-6、TNF-α等炎症细胞因子与基线水平相比均未见升高。
图13 CAR-NK治疗的临床反应 图片来源：N. Engl. J. Med., doi: 10.1056/NEJMoa1910607; 康橙投资 该产品（编号TAK-007）已于2019年由MD Anderson癌症中心与Takeda达成独家许可和研究协议，Takeda于2021年11月启动了一项关键的II期开放标签多中心临床研究（NCT05020015）来评价TAK-007在治疗成人复发/难治性B细胞非霍奇金淋巴瘤中的安全性和有效性。该试验将在全球范围内进行，预计将招募约242名患者。 Fate Therapeutics是NK细胞疗法的全球引领者，目前有多款NK细胞疗法产品进入临床试验阶段，Fate关于CAR-NK疗法最新的临床数据报道是在2021年12月美国血液学会（American Society of Hematology, ASH）年会上。Fate展示了针对复发/难治性B细胞淋巴瘤（B-Cell Lymphoma, BCL）患者FT596项目的临床I期中期数据，FT596是该公司多抗原靶向、iPSC源性的CAR-NK候选产品。摘要展示了截至2021年10月11日的临床数据，包含了来自三个剂量队列（分别为3000万、9000万和3亿细胞）的25名可评估患者（单药组n=12；联合组n=13；联合给药利妥昔单抗），其中24名患者的疗效也可评估（单药治疗组n=12；联合治疗组n=12），这25名患者的前期中位治疗线数为四线。在ASH报告的数据截止日期之后，联合组第三个单剂量队列中的另一名患者出现了初始抗肿瘤反应。在共26名患者的单药治疗和联合治疗的高于9000万剂量队列中，18名患者（69%）在第29天实现了客观反应，其中12名患者（46%）单剂量FT596后实现了完全缓解。其中9名之前接受过自体CD19靶向CAR-T细胞疗法的患者中有6名在单剂量FT596治疗后的第29天达到了客观反应（67%）。在总共包括12名患者的联合组中，9名患者（75%）在单次给药后的第29天实现了客观缓解，其中包括7名患者（58%）实现了完全缓解。FT596表现出良好的安全性，所有患者没有观察到免疫效应细胞相关神经毒性综合征（Immune Effector Cell–Associated Neurotoxicity Syndrome, ICANS）与GvHD，仅有3次细胞风暴报告(均为一、二级)。主要的不良反应是中性粒细胞计数下降、呕吐、贫血、白细胞数减少、疲劳和血小板减少等，未观察到B细胞或T细胞介导的排异反应。 除了以上已公布的CAR-NK临床结果以外，还有多家企业也在积极推进，我们对目前已经进入临床研究阶段的代表企业和CAR-NK管线进行了梳理（表1）。 表1 主要临床在研的CAR-NK产品
注：统计日期截至美国时间2022年3月22日；其中Takeda为跨国大药企，此处未统计其市值。 GBM：多形性胶质母细胞瘤；AML：急性髓系白血病；MM：多发性骨髓瘤；MDS：骨髓增生异常综合症；BCL：B细胞淋巴瘤；CLL：慢性淋巴细胞白血病；ALL：急性淋巴细胞白血病；NSCLC：非小细胞肺癌；BCMA：B细胞成熟抗原。 数据来源：康橙投资 （二）重磅交易与融资进展 MD Anderson癌症研究中心与Fate Therapeutics临床数据的公布，进一步坚定了大家开发CAR-NK产品的信心。CAR-NK在肿瘤治疗领域的巨大潜力，获得了科学界和资本市场的广泛认可，海外已有Fate Therapeutics、Century Therapeutics（NASDAQ: IPSC）、Caribou Biosciences（NASDAQ: CRBU）、Cytovia Therapeutics（NASDAQ: CYTX）等多家CAR-NK技术公司登陆纳斯达克，此外多家跨国药企也积极参与布局该赛道，达成了多笔重磅合作协议（表2）。 表2 CAR-NK领域重磅交易
数据来源：康橙投资 2021年NMPA连续批准了两款CAR-T疗法上市，大大鼓舞了国内细胞治疗企业。近两年，国内的CAR-NK疗法开发呈现百舸争流的景象，投融资进展也十分活跃，多家初创Biotech公司都获得大手笔的早期投资（表3）。随着资本的涌入，相关产品研发工作得以进一步提速，其中国健呈诺的CAR-NK产品已顺利获得IND批件，多家企业的产品也进入IIT临床研究阶段。另有多家主要从事CAR-T疗法开发的公司也有CAR-NK管线的布局如科济生物（2171.HK）、恒润达生、博生吉等。加科思药业（1167.HK）通过投资Hebecell，百济神州（688235.SH）通过与Shoreline Biosciences达成战略合作也都快速实现在该领域的布局。 表3 国内CAR-NK企业融资进展
数据来源：启信宝; 康橙投资 四 小结及展望 NK细胞疗法作为细胞疗法领域的一名老兵，随着相关技术领域的突破和资本的大力加持，正在焕发“第二春”的路上高歌猛进，特别是以Fate Therapeutics为代表的iPSC源NK疗法逐步进入主赛道，市场对NK疗法的热情也进一步高涨，使得CAR-NK赛道成为了当下国内投融资市场的一个风口。 人们往往倾向于高估一项新技术的短期效应，而低估它的长期影响。近几年，随着CAR-T与TCR-T为代表的T细胞疗法的陆续获批，细胞疗法在肿瘤治疗领域表现的“可能根治”的巨大潜力诱惑者诸多的从业者和资金向该领域涌进，但是T细胞疗法存在的CRS反应、实体瘤疗效欠佳、治疗费用昂贵等大大限制了其应用。NK细胞疗法相比于T细胞疗法在某些方面确实有着天然的优势，因而也成为了细胞治疗领域的一根“救命稻草”，众多细胞治疗研究机构和企业都快速将目光向CAR-NK领域靠拢，当然也包括多家从事T细胞疗法开发的企业。MD Anderson癌症中心与Fate Therapeutics临床数据的公布，对行业有很大的鼓舞，但是我们必须注意到这些都是小样本的、短期的数据，大样本、长期的安全性和有效性结论才是决定成败的关键，我们需要一直保持客观谨慎的态度。 我们也需要注意到NK治疗领域存在的众多技术问题，如NK细胞来源、NK细胞体外扩增、冻融对NK细胞的损耗、NK细胞治疗的持续时间、CAR-NK细胞中CAR的转导等，这些问题都足以构成NK疗法发展的限速步骤或技术瓶颈，都需要投入大量的人力、资金和时间来解决。 同时对于从事NK细胞疗法的国内企业而言，在新冠疫情导致全球供应链短缺的不确定形式下，对国产供应链的重视必须提上战略高度，尤其是影响产品工艺、报批和转化的上游试剂耗材、生产纯化设备和相关生命科学工具。 参考文献 1. Heipertz E. L., Zynda E. R., Stav-Noraas T. E., et al. Current perspectives on “off-the-shelf” allogeneic NK and CAR-NK Cell Therapies. Front. Immunol., 2021, 12: 732135 2. Dranoff G. Cytokines in cancer pathogenesis and cancer therapy. Nat. Rev. Cancer, 2004, 4(1):11-22 3. Crinier A., Narni-Mancinelli E., Ugolini S., et al. SnapShot: natural killer cells. Cell, 2020, 180(6): 1280-1281 4. Kundu S., Gurney M., O'Dwyer M. Generating natural killer cells for adoptive transfer: expanding horizons. Cytotherapy, 2021, 23(7): 559-566 5. Xie G. Z., Dong H., Liang Y., et al. CAR-NK cells: A promising cellular immunotherapy for cancer. EBioMedicine, 2020, 59: 102975 6. Meneghel J., Kilbride P., Morris J. G., Fonseca F. Physical events occurring during the cryopreservation of immortalized human T cells. Plos One, 2019, 14(5): e0217304 7. Liu E. L., Marin D., Banerjee P., et al. Use of CAR-Transduced Natural Killer Cells in CD19-Positive Lymphoid Tumors. N. Engl. J. Med., 2020, 382(6): 545-553 8. Wu S. Y., Fu T., Jiang Y. Z., et al. Natural killer cells in cancer biology and therapy. Mol. Cancer, 2020, 19(1): 120 9. Caligiuri M. A. Human natural killer cells. Blood, 2008, 112(3): 461-469 10. Koehl U., Kalberer C., Spanholtz J., et al. Advances in clinical NK cell studies: donor selection, manufacturing and quality control. OncoImmunology, 2016, 5(4): e1115178 8. 方芳, 肖卫华, 田志刚. NK细胞肿瘤免疫治疗的研究进展. 中国免疫学杂志, 2019, 35(9): 1025-1030 9. 殷书磊, 于益芝, 曹雪涛. CAR-NK抗肿瘤研究的现状与发展趋势. 中国肿瘤生物治疗杂志, 2016, 23(1): 1-10 10. 免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则（征求意见稿）-CDE 11. 免疫细胞治疗产品临床试验技术指导原则（征求意见稿）-CDE 12. CAR-T细胞治疗产品质量控制检测研究及非临床研究考虑要点-CDE 版权声明：本文转自康橙投资，如不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即删除 |
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