综述:CAR-NK细胞疗法在胃肠道肿瘤中的应用:从实验室到临床

【字体: 时间:2025年07月20日 来源:Biomedicine & Pharmacotherapy 6.9

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  这篇综述系统探讨了嵌合抗原受体自然杀伤细胞(CAR-NK)在胃肠道肿瘤(包括结直肠癌、胰腺癌、肝癌等)中的治疗潜力,重点分析了靶向肿瘤抗原(如GPC3、MSLN、CD133等)的策略,并比较了CAR-NK相较于CAR-T细胞疗法在安全性(如避免细胞因子释放综合征)和异体移植适用性方面的优势。

  

CAR-NK细胞疗法在胃肠道肿瘤中的突破性进展

Abstract
癌症是全球主要致死病因之一,其中胃肠道(GI)恶性肿瘤因其高发病率和死亡率备受关注。传统化疗和放疗因缺乏特异性常导致严重副作用,而免疫治疗尤其是细胞疗法展现出巨大潜力。在各类工程化细胞疗法中,表达嵌合抗原受体(CAR)的T细胞和自然杀伤(NK)细胞成为创新癌症治疗的前沿。尽管CAR-T细胞疗效显著,但CAR-NK细胞具有独特优势:其杀伤肿瘤细胞不依赖CAR信号传导,且适合安全的异体移植。这些特性使CAR-NK成为GI癌症治疗中极具吸引力的补充或替代方案。

  1. 引言
    GI癌症中,胃癌全球死亡率排名第四,每年导致约768,793人死亡,男性发病率是女性两倍,东亚和拉丁美洲地区尤为高发。虽然通过幽门螺杆菌根除、靶向治疗(如曲妥珠单抗)和PD1/PD-L1抑制剂等手段降低了发病率,但晚期患者五年生存率仍不理想。化疗虽能延长无法手术患者的生存期,但最强方案仅能提升中位生存期9-11个月。

CAR技术通过将T细胞的抗癌特性与抗原识别特异性结合,开创了精准医疗新时代。然而CAR-T疗法存在毒性反应和制备复杂等问题,促使研究者探索NK细胞等替代方案。NK细胞作为先天免疫关键组分,具有CD3-CD56+标志,能通过NKG2D等激活受体独立识别肿瘤。CAR-NK细胞不仅保留天然细胞毒性,还可通过CAR信号增强靶向性,且不引起移植物抗宿主病(GVHD)。

  1. NK细胞在肿瘤微环境中的效应功能
    人类NK细胞主要分为分泌IFN-γ的CD56hiCD16+亚群和具有细胞毒性的CD56loCD16hi亚群。它们通过识别激活/抑制受体失衡区分健康与恶性细胞,并分泌TNF-α、IFN-γ等效应分子激活树突状细胞和巨噬细胞。

但肿瘤微环境(TME)中,髓源性抑制细胞(MDSC)分泌的IL-6、IL-10、TGF-β等因子可下调NK细胞激活受体(如NKp30、NKG2D)的表达。此外,缺氧和乳酸堆积导致代谢重编程也削弱NK细胞功能。联合免疫检查点抑制剂(如抗PD-L1)和放疗可改善TME免疫抑制状态。

  1. CAR-NK在实体瘤中的应用
    临床前研究证实CAR-NK对乳腺癌、前列腺癌等实体瘤有效。例如靶向MUC1的CAR-NK在口腔鳞癌模型中显示强效抗肿瘤活性;DLL3-CAR-NK能特异性清除小细胞肺癌细胞;在CD19阳性淋巴瘤临床试验中,CAR-NK使73%患者获得缓解且无严重毒性。

  2. CAR-NK在GI癌症中的突破性应用

4.1 胰腺癌
• STING激动剂cGAMP:通过激活IRF3磷酸化促进IFN-β分泌,上调NKG2D配体RAE1,增强NK细胞浸润
• HLA-G靶向CAR:针对这种在40-100%实体瘤表达的免疫检查点分子,配合低剂量化疗可增强疗效
• FRα/DR4双靶点:在胰腺导管腺癌(PDAC)患者中高表达,CAR-NK联合TRAIL可协同杀伤
• 靶向CAFs:通过PDGFRβ抑制剂尼达尼布阻断CAFs分泌IL-6,可提升MSLN-CAR-NK疗效

4.2 肝癌
• GPC3-O4-CAR:优化CD8α铰链区(C88S突变)后,携带4-1BB共刺激域的构建体显著增强细胞毒性
• c-MET-CAR:针对50%肝癌患者的驱动基因,采用DAP12信号域设计的安全靶点
• CD147-CAR:通过抑制MMPs阻断肿瘤侵袭转移
• TGF-βRII/NKG2D嵌合受体:将抑制性TGF-β信号转化为激活信号,逆转免疫抑制

4.3 胃/食管/舌癌
• HER2-CAR联合阿帕替尼:显著改善NK细胞在大型胃癌模型中的浸润
• PD-L1-CAR-NK:通过阻断免疫检查点增强多种癌症杀伤效果
• CD276-CAR:针对食管鳞癌高表达免疫抑制分子,iPSC来源CAR-NK显示特异性清除能力

4.4 结直肠癌
• CD133-CAR联合TLR5激动剂:可同时清除CD133+肿瘤干细胞和CD133-细胞
• EpCAM-CAR联合瑞戈非尼:在类器官模型中证实协同效应
• CEA-CAR:通过三维多细胞球体模型验证对CEA+细胞的精准杀伤

  1. 结论
    CAR-NK疗法通过结合NK细胞先天优势与CAR的靶向性,为GI癌症提供新治疗范式。未来需优化CAR设计(如添加NK特异性共刺激分子DNAM1/2B4)、开发联合策略(免疫检查点阻断、TME调节剂),并建立更精准的类器官评价模型。尽管在规模化生产和体内持久性方面仍存挑战,CAR-NK的"即用型"特性及卓越安全性预示其广阔临床应用前景。
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