“现货型” CD33 导向的异体 CAR-NKT 细胞：髓系恶性肿瘤治疗新希望

时间：2025年2月2日

来源：Nature Communications

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髓系恶性肿瘤（如 AML、MDS）治疗面临诸多难题，现有疗法效果不佳。为解决这些问题，研究人员开展异体 CD33 导向的 CAR-NKT 细胞治疗髓系恶性肿瘤的研究。结果显示该疗法效果显著且安全性高，为髓系恶性肿瘤治疗带来新希望。

在医学领域，髓系恶性肿瘤一直是令人头疼的难题，像急性髓系白血病（AML）和骨髓增生异常综合征（MDS）这类疾病，主要发生在骨髓，严重干扰正常造血功能。目前，针对它们的标准治疗手段，如强力化疗和异基因干细胞移植，以及新出现的低甲基化剂（HMAs）、单克隆抗体和癌症生长抑制剂等疗法，虽有一定进展，但 AML 和 MDS 患者的 5 年生存率依旧不容乐观，分别只有 37% 和 30% 。其中，骨髓中恶性母细胞，尤其是白血病干细胞和祖细胞（LSPCs）的持续存在，是导致治疗耐药的重要原因。而且，骨髓微环境还会助力 LSPCs 存活和增殖，使其对化疗产生抗性，这让患者的治疗需求难以得到满足。

嵌合抗原受体（CAR）工程化 T（CAR-T）细胞疗法曾给人们带来希望，它在多种血液恶性肿瘤和实体瘤治疗中展现出潜力，针对髓系恶性肿瘤也有一定效果，比如以 CD33 为靶点的自体 CAR-T 疗法，在临床试验中对复发 / 难治性 AML 和高危 MDS 有一定疗效。然而，传统 CAR-T 疗法存在诸多弊端，它难以有效浸润骨髓并靶向 LSPCs，常常只能短暂减少母细胞数量，抗白血病效果有限。同时，自体 CAR-T 疗法依赖患者自身 T 细胞，制造过程复杂、耗时费力且成本高昂，对于健康 T 细胞不足或癌症进展迅速的患者，可行性大打折扣。此外，CAR 工程化 NK（CAR-NK）细胞疗法虽有潜力，但也面临细胞扩增、冷冻保存和体内长期存活等挑战。

为了突破这些困境，美国加利福尼亚大学洛杉矶分校（University of California, Los Angeles）的研究人员展开了深入研究。他们致力于开发一种新型的细胞疗法，最终成功生成了异体 CD33 导向的 CAR-NKT（CAR33-NKT）细胞，并对其治疗髓系恶性肿瘤的潜力进行了全面评估。该研究成果发表在《Nature Communications》上，为髓系恶性肿瘤的治疗开辟了新方向。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。他们收集了原发性 AML 和 MDS 患者的样本，还使用了人源化小鼠模型和患者来源的异种移植（PDX）模型。通过单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）分析患者样本的转录组特征，利用流式细胞术检测细胞表面标志物。此外，还通过体内生物发光成像（BLI）监测细胞在体内的分布和活性。

研究结果如下：

生物标志物和转录组分析揭示治疗潜力：对原发性 AML 和 MDS 样本进行分析，发现疾病进程中存在四个不同细胞亚群。随着疾病进展，不同亚群的表面肿瘤抗原表达有所差异。其中，LSPCs 虽对基于 CAR 和 NKT TCR 的细胞疗法有逃避倾向，但因其高表达 NKR 配体，可能易受 NKR 介导的杀伤。综合来看，CAR-NKT 细胞有望通过 CAR、NKT TCR 和 NKR 三重肿瘤靶向机制治疗 AML 和 MDS。
高效生成高纯度的 CAR33-NKT 细胞：利用临床指导的培养方法，将人类造血干细胞和祖细胞（HSPCs）基因工程与特定培养方法相结合，成功生成了高产量、高纯度的 Allo15CAR33-NKT 细胞。这种细胞具有独特的表型和功能，与传统 CAR33-T 细胞相比，具有更高的 CAR33 表达率，且具备 NK 样特性和高细胞毒性功能。
强大的肿瘤杀伤能力和多重靶向机制：Allo15CAR33-NKT 细胞可通过 CAR33、NKT TCR 和 NKR 介导的多种机制，高效杀伤 AML 和 MDS 肿瘤细胞。在体外实验中，它对多种 AML 细胞系都有显著的杀伤作用，且在体内实验中，能有效抑制肿瘤生长，延长小鼠存活时间，相比传统 CAR33-T 细胞表现更优。
独特的骨髓归巢能力：Allo15CAR33-NKT 细胞能有效归巢到骨髓，其体内分布模式与传统 CAR33-T 细胞不同。它高表达 CXCR4 和 CCR5 这两种关键趋化因子受体，这使得它能够快速迁移到骨髓，在骨髓中发挥治疗作用，对骨髓内的恶性肿瘤细胞具有更强的靶向性。
靶向骨髓驻留的白血病干细胞和祖细胞：在多种体内模型和原发性患者样本实验中，Allo15CAR33-NKT 细胞都展现出强大的能力，能够有效靶向并消除骨髓驻留的 LSPCs，这是传统 CAR33-T 细胞难以做到的。即使在肿瘤抗原逃逸的情况下，它依然能保持较强的抗肿瘤活性。
基因特征与功能优势：对 Allo15CAR33-NKT 细胞进行肿瘤再挑战实验后发现，它具有混合 T/NK 细胞特征、强大的效应 / 记忆功能和较低的耗竭特性。在肿瘤治疗过程中，其代谢能力强，能够更好地适应肿瘤微环境，持续发挥抗肿瘤作用。
与低甲基化剂的协同作用：低甲基化剂（HMAs）可上调肿瘤细胞表面的 NKR 配体和 CD1d 表达，与 Allo15CAR33-NKT 细胞联合治疗，能显著增强对 AML 的治疗效果。在体外和体内实验中，联合治疗都实现了更好的肿瘤抑制和小鼠长期存活。
高安全性和抗排斥性：Allo15CAR33-NKT 细胞安全性高，对造血前体的脱靶毒性极小，引发移植物抗宿主病（GvHD）和细胞因子释放综合征（CRS）的风险低。同时，它还能抵抗宿主细胞介导的排斥反应，在体内具有良好的耐受性和稳定性。

综合上述研究结果，研究人员成功开发出的异体 CD33 导向的 CAR-NKT 细胞，在治疗髓系恶性肿瘤方面展现出巨大潜力。它能够有效靶向骨髓驻留的恶性细胞，尤其是 LSPCs，同时具备良好的安全性和与低甲基化剂协同治疗的优势。不过，研究人员也指出，虽然该疗法前景广阔，但仍需进一步研究，例如评估 IL-15 在异体 CAR-NKT 细胞疗法中的安全性，以及探索如何更好地降低潜在风险等问题。总体而言，这项研究为髓系恶性肿瘤的治疗提供了一种全新且极具前景的策略，有望改善患者的治疗现状，为众多患者带来新的希望。