綜述介紹：NK細胞生產的進展

介紹

NK細胞的挑戰

從PBMC擴增NK細胞

PBMCs是NK細胞的主要來源之一，因為它們具有相對容易收集、易于體外擴增和無毒副作用的優點。然而，PBMC中NK細胞的比例僅為10-15%。已經開發了用于擴增PBMC衍生的NK細胞的方法，例如使用細胞因子和飼養細胞或膜顆粒的組合來刺激體外NK細胞擴增。這些不同的擴增系統顯示出明顯不同的NK細胞擴增效率水平。

從臍帶血擴增NK細胞

已使用兩種不同的方法從臍帶血中獲取大量NK細胞。一種方法是在UCB中擴增NK 細胞，另一種方法是誘導臍帶血來源的CD34+造血干細胞和祖細胞(HSPC)分化為NK細胞，然后擴增。盡管與外周血(PB)衍生的NK細胞相比，UCB-NK細胞表達的KIR、NKG2C、DNAM1、粘附分子和IL-2Ra水平較低，而CD94/NKG2A和CXCR4水平較高，但UCB中的NK 細胞約為15-20%，略高于PB。此外，在某些條件下，離體擴增的UCB-NK細胞的細胞毒性已被證明與PB-NK細胞相似。

從PSE或ESC擴增NK細胞

PSC衍生的NK細胞不僅具有原代NK細胞和NK細胞系的優點，而且缺乏它們的問題。PB-NK和UCB-NK細胞很容易獲得，但擴增的NK細胞的數量和純度受供體的影響很大，而且產物通常是異質的。NK細胞系的細胞是同質的，在治療患者時往往需要抑制此類細胞的增殖；然而，這種抑制也會影響抗腫瘤活性。

盡管研究表明從PSCs分化的NK細胞表現出不成熟的表型，例如更高水平的NKG2A表達，但研究還表明，PSCs可以被誘導分化為類似于原代NK細胞的NK細胞，例如表達多種NK的iPSC-NK細胞受體（NKG2D、TRAIL、CD16等）。

簡而言之，iPSC或胚胎干細胞(ESC) 衍生的NK細胞已引起廣泛關注，因為它們可以提供均質的、具有高細胞毒性的NK細胞產物。

從細胞系擴增NK細胞

目前，已有多種NK細胞系可供選擇，包括NK-92、NKG、NKL、KHYG-1、YT、NK-YS、SNK-6 和IMC-1。NK細胞系NK-92已用于臨床，被稱為過繼性NK細胞免疫療法的“現成療法”。NK-92細胞可以輕松擴增，倍增時間在24到36小時之間，無需依賴飼養細胞，并且只需要極少的基因修飾。然而，在輸注到患者體內之前，應照射NK-92細胞，因為它們有發生惡性轉化的風險，這限制了NK-92細胞的應用。

未來，NK細胞的制造將包括細胞來源選擇、生產系統選擇、質量控制、產品儲存和產品交付的過程（圖3）。

NK細胞的制造主要包括幾個系統：細胞儲存系統，包括擴增起始細胞的儲存和擴增后成品的儲存；智能篩選系統，完成對不同來源或個體的NK細胞合適擴增系統的篩選，最大限度地提高NK細胞的產量和活性，為不同患者選擇最適合的NK細胞產品（圖4）；

圖 4 捐贈者和接受者匹配系統。評估了每個供體的NK細胞生物標志物和每個受體的特征。匹配搜索引擎通過比較供體的NK細胞生物標志物和受體的腫瘤生物標志物，為受體選擇最匹配的供體NK細胞，并通過選擇可用的增強策略（如基因修飾和武裝）提供NK細胞制造過程，以達到最佳預測功效。

生產系統，可實現全封閉和自動化 NK 細胞生產；質量控制系統，包括自動取樣、測試結果評估和生產過程的智能調整。將上述系統連接起來，形成以人工智能為基礎的細胞工廠，將大大提高NK細胞的擴增效率，充分利用現有已開發的NK細胞擴增系統和細胞資源，促進NK細胞治療的應用。

Advances in NK cell production

https://doi.org/10.1038/s41423-021-00808-3