CAR-NK的設計和工程化，用于治療癌癥

今天分享一篇很全面的綜述，介紹了用于治療癌癥的CAR-NK設計和工程化。

第一作者：Ying Gong

作者單位：荷蘭馬斯特里赫特馬斯特里赫特大學醫學中心內科血液學系

發表期刊及時間：JHO(2021年5月)

內容摘要

由于NK細胞對惡性細胞的有效識別和裂解，自然殺傷（NK）細胞被認為是一種特殊的免疫細胞，可以進行基因修飾以獲得能夠用于癌癥患者過繼細胞治療的效應細胞。然而，與遞送基因到NK細胞相關的生物學和技術障礙極大地限制其進展。最近的技術進步，包括改進的細胞擴增技術，嵌合抗原受體（CAR），CRISPR / Cas9基因編輯以及增強的病毒轉導和電穿孔，已經賦予了轉基因NK細胞的全面生成和表征。

值得注意的是，使用CAR重定向NK細胞對癌癥免疫療法具有重要的希望。使用CAR-NK細胞的各種臨床前和有限數量的臨床研究顯示出有希望的結果：有效消除靶細胞而沒有副作用，例如在CAR-T療法中看到的細胞因子釋放綜合征和神經毒性，較少見于NK 療法。

這篇綜述重點介紹了CAR-NK技術的細節，包括高效安全的CAR結構的設計以及相關的NK細胞工程技術：提供含CAR轉基因的載體，CAR的檢測方法，以及NK細胞來源、培養和NK細胞擴增。作者還總結了當前的CAR-NK細胞文獻，并包括從CAR-T細胞領域吸取的寶貴經驗。

主要內容

1、迄今為止研究CAR-NK 常用細胞系

2、原代細胞來源的CAR-NK 細胞

3、CAR-NK細胞研究與日俱增

CAR-NK臨床前研究的數量逐年增加，在CAR-NK細胞系研究中，Her2（在乳腺癌細胞亞群上表達）是實體瘤最常用的靶標，而CD19抗原（B細胞惡性腫瘤）在血液學癌癥中最受歡迎。在NK細胞研究中，65%使用原代CAR-NK細胞研究B細胞惡性腫瘤，CD19是研究最多的靶點。有趣的是，實體瘤CAR-NK細胞系研究的數量是血液系統惡性腫瘤的2倍以上。

4、CAR-NK單元構建塊的示意圖概述

從左到右：細胞外單鏈可變片段（scFv）由連接子結合的重鏈和輕鏈組成，它決定了CAR的特異性。鉸鏈區域將腫瘤抗原結合域連接到跨膜區域，確保CAR的穩定性，并提供易接近目標蛋白的靈活性。跨膜區連接細胞外和細胞內的CAR結構域，將CAR與細胞膜對接，并將激活信號傳遞給細胞內的激活信號。細胞內激活域的數量決定CAR的生成。激活域的各種組合被用來產生強大的抗腫瘤反應。顯示了“第四代”CAR的一個例子，共同表達刺激性細胞因子。

5、CAR-NK design

b、c：分析CAR-NK結構最常用的鉸鏈（b）和跨膜（c）區域。

d：對細胞系衍生（黑色）和原代NK細胞衍生（粉色）CAR-NK細胞的CAR-NK代的實驗研究進行量化。

e：餅圖，顯示用于細胞系來源和原代細胞來源CAR-NK細胞的激活信號，由CAR生成分離。僅顯示最常用的組合

6、CAR-NK細胞生成的優化策略

7、NK 細胞來源

1、外周血來源NK；2、臍帶血來源NK；3、干細胞來源NK；4、NK92/其他細胞系來源。

8、擴增NK細胞的方法

1、細胞因子混合；2、K562或者其他飼養T細胞；3、自體PBMC；4、激動劑

9、已經注冊的臨床試驗

這篇綜述對CAR-NK領域的臨床前和臨床研究進行了全面分析，重點是CAR的設計和NK細胞的工程。介紹了基因元件的使用建議以及最新技術，包括CAR-T開發的重要經驗。

文獻鏈接：Gong Y, Klein Wolterink RGJ, Wang J, Bos GMJ, Germeraad WTV. Chimeric antigen receptor natural killer (CAR-NK) cell design and engineering for cancer therapy. J Hematol Oncol. 2021;14(1):73. Published 2021 May 1. doi:10.1186/s13045-021-01083-5.

來源于：Of Studies