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嵌合抗原受体自然杀伤（CAR-NK）细胞是新兴癌症治疗手段。为探究靶细胞抗原密度和 HLA-I 表达对 CAR-NK-92 细胞活性影响，研究人员评估两种靶向 CD276 或 HER2 的 CAR-NK-92 细胞系。结果显示二者存在差异，该研究为优化抗癌疗法提供依据。
在癌症治疗领域，嵌合抗原受体 T 细胞（CAR-T 细胞）是一种重要的新型治疗选择，已在血液系统恶性肿瘤治疗中取得一定成果，部分 CAR 产品获批临床使用，如针对 CD19 或 B 细胞成熟抗原（BCMA）的产品，能使相当比例的白血病和淋巴瘤患者获得完全缓解。然而，CAR-T 细胞在实体瘤治疗方面却困难重重。其难以充分穿透肿瘤组织，肿瘤微环境具有免疫抑制性，会削弱 CAR-T 细胞的效应功能，而且合适抗原的选择也颇具挑战 。若靶向肿瘤相关但非肿瘤特异性抗原，还可能引发 “脱靶效应”，导致对正常细胞的攻击，例如 HER2 导向的 CAR-T 细胞曾出现导致致命肺损伤的案例。
为了克服这些难题，研究人员将目光投向了嵌合抗原受体自然杀伤（CAR-NK）细胞。理论上，CAR-NK 细胞能够区分恶性和正常细胞，因为正常组织表达的 HLA-I 类分子（HLA-I）可以激活 NK 细胞上的抑制性受体，如杀伤细胞免疫球蛋白样受体（KIRs）或 NKG2A，从而抑制 NK 细胞的效应功能，减少对正常细胞的攻击。同时，早期临床试验表明，CAR-NK 细胞治疗引发细胞因子释放综合征或神经毒性不良事件的风险较低，移植物抗宿主病（GvHD）的风险也较小，这使得 CAR-NK 细胞有望成为 “现成” 的细胞疗法。基于此，来自德国图宾根大学医院放射肿瘤学系、维也纳医科大学放射肿瘤学系等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《iScience》杂志上。
研究人员用到的主要关键技术方法包括：通过流式细胞术检测细胞表面分子的表达；利用细胞毒性试验评估 CAR-NK-92 细胞对靶细胞的杀伤能力；采用 RNA 干扰（RNAi）技术敲低靶基因的表达，探究基因表达变化对细胞功能的影响 。研究使用的细胞系包括多种患者来源的干细胞富集的胶质母细胞瘤细胞（pGSCs）、乳腺癌细胞系、胶质瘤细胞系以及非恶性细胞系等。
下面来看具体的研究结果：
- CD276-CAR NK-92 细胞对靶抗原密度的依赖性较小：研究人员筛选了多种 pGSCs，发现它们均表达 CD276，但表达程度各异。CD276 导向的 CAR NK-92 细胞能够裂解所有胶质母细胞瘤细胞系，且靶细胞 CD276 表达水平对其细胞毒性功能影响较小。即使通过 siRNA 显著下调靶抗原，CD276 导向的 CAR NK-92 细胞仍能维持大部分活性，呈现出 “全或无” 的效应。
- CD276-CAR NK-92 细胞对表达 HLA 的非恶性细胞系具有耐受性：研究人员进一步分析了 CD276 导向的 CAR NK-92 细胞对非恶性细胞系的作用。结果发现，非恶性细胞系 SVGA、hCMEC/D3 和人包皮成纤维细胞（HFFs）均表达 CD276，但与癌细胞相比，它们与 CD276 导向的 CAR NK-92 细胞共孵育后的特异性裂解率较低。这是因为非恶性细胞系具有较强的 HLA-I 表面表达，HLA-I 表面表达与细胞裂解呈负相关，下调 HLA-I 表达可增加细胞裂解率。此外，CD276 导向的 CAR NK-92 细胞与非恶性细胞系和 K562 细胞共孵育后，细胞因子分泌更为显著。
- HER2-CAR NK-92 细胞对靶抗原密度有显著依赖性：研究人员用针对 HER2 的 CAR NK-92 细胞进行了类似实验。他们筛选了多种乳腺癌和胶质瘤细胞系，发现 HER2 导向的 CAR NK-92 细胞的杀伤活性与靶细胞系的 HER2 表达水平密切相关。对 HER2 表达水平不同的细胞系，其裂解率差异明显，且敲低 HER2 表达会显著降低靶细胞裂解率。此外，HER2 导向的 CAR NK-92 细胞的细胞因子分泌也与靶抗原密度相关。
- HLA 表达对 HER2-CAR NK-92 细胞活性的影响较小：由于 HER2 导向的 CAR NK-92 细胞对部分非恶性细胞系和乳腺癌细胞系的裂解情况相似，研究人员探究了 HLA-I 表达对其活性的影响。结果发现，下调 HLA-I 表达对 HER2 导向的 CAR NK-92 细胞杀伤 HLA-I 低表达或中等表达的癌细胞系的裂解率影响不明显，对非恶性靶细胞系中 SVGA 细胞的裂解率有一定增加，对 hCMEC/D3 细胞则无明显变化。这可能是因为 HER2 导向的 CAR NK-92 细胞表面抑制性受体 ILT-2 和 NKG2A 的表达较低。而且，IFNγ 预处理靶细胞虽会增加 HLA-I 表达，但却提高了 CAR-NK 细胞的裂解率。
在讨论部分，研究人员指出，CD276 导向的 CAR NK-92 细胞对靶抗原密度依赖性小，而 HER2 导向的 CAR NK-92 细胞则表现出显著依赖性，这可能与单链可变片段抗体结构域对靶标的亲和力、CARs 表达水平或靶抗原的特定特征有关。同时，HLA-I 表达会调节 CAR NK-92 细胞的活性，但不同效应细胞受影响程度不同，HER2 导向的 CAR NK-92 细胞受 HLA-I 表达的调节作用较弱。这些发现对于选择特定的 CAR-NK 细胞克隆或 CAR 构建体具有重要意义，有助于在提高抗癌疗效的同时，降低 “脱靶效应” 的风险，为 CAR-NK 细胞疗法在实体瘤治疗中的应用提供了关键的理论依据和实践指导。不过，该研究也存在一定局限性，如未能明确两种 CAR NK-92 细胞对靶抗原密度依赖性差异的机制，使用的非恶性细胞系为永生化细胞，可能无法完全代表健康组织中的正常细胞，且仅进行了体外实验，后续还需在动物模型中进一步研究。
