综述:释放NK细胞用于肺癌癌症免疫治疗的生物学挑战与临床进展

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 12.8

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  这篇综述深入探讨了自然杀伤(NK)细胞在非小细胞肺癌(NSCLC)治疗中的潜力与挑战。文章系统阐述了NK细胞的生物学特性、肿瘤微环境(TME)中的功能抑制机制,以及针对NKG2A、TIGIT等关键免疫检查点的治疗策略。作者特别强调了基于NK细胞的联合疗法(如CAR-NK、TriKEs)在克服当前免疫治疗耐药性方面的前景,并详细分析了骨转移(BoM)和脑转移(BrM)等特殊微环境中NK细胞的功能调控。

  

NK细胞生物学特性

自然杀伤(NK)细胞作为先天免疫系统的关键效应细胞,通过直接细胞毒活性和免疫调节信号传导发挥抗肿瘤作用。在人类外周血中,NK细胞主要分为CD56dimCD16+(高细胞毒性)和CD56brightCD16dim/-(高细胞因子分泌)两个功能亚群。近年研究发现第三类适应性NKG2C+NK细胞亚群,在多种肿瘤组织中存在且能被巨细胞病毒感染激活。

NK细胞功能受活化受体(如NKG2D、DNAM1、NKp30/44/46)和抑制受体(如NKG2A、KIR)的平衡调控。其中NKG2D受体可识别肿瘤细胞应激表达的MICA/B和ULBP等配体,而NKG2A通过与HLA-E结合传递抑制信号。值得注意的是,约50%外周血NK细胞和部分CD8+T细胞表达NKG2A,其在多种实体瘤(如肺癌、乳腺癌)中表达上调。

NK细胞在抗肿瘤免疫中的功能失调

临床数据显示肿瘤浸润NK细胞与多种癌症(包括NSCLC)的预后改善相关。七基因NK特征可预测肺腺癌免疫治疗反应,FLT3高表达与NK/DC浸润增加和生存期延长显著相关。然而,肿瘤微环境通过多重机制抑制NK功能:

  1. 1.

    受体表达改变:肺癌组织NK细胞显示CD16、NKG2D等活化受体下调,NKG2A等抑制受体上调

  2. 2.

    可溶性因子作用:TGF-β抑制NKG2D表达;缺氧通过HIF1α抑制IL-18信号

  3. 3.

    配体脱落:IDO1过表达促进ADAM10介导的NKG2D配体脱落

  4. 4.

    免疫检查点:TIM-3、TIGIT、LAG3等抑制性分子表达增加

骨转移微环境中的NK细胞

约35-60%NSCLC患者会发生骨转移(BoM),其免疫微环境特征包括:

  • 破骨细胞分泌IL-12/15激活NK细胞

  • RANK/RANKL轴抑制NK抗肿瘤活性

  • 缺氧导致NK受体下调

  • 远端骨髓NK细胞富集但肿瘤区NK缺失

临床前研究显示,CX3CL1过表达的Lewis肺癌可增加NK浸润并抑制骨转移生长。Denosumab(RANKL抑制剂)不仅能预防骨相关事件,还可部分恢复NK细胞功能。

脑转移的免疫抑制微环境

40%晚期NSCLC发生脑转移(BrM),其特殊微环境表现为:

  • TGF-β和ECM蛋白富集抑制NK细胞毒性

  • MHC-I下调使肿瘤逃避T细胞但未能激活NK

  • IDO1过表达通过ADAM10促进NKG2D配体脱落

  • 肿瘤相关中性粒细胞抑制NKp46表达

NK细胞靶向治疗策略

  1. 1.

    免疫检查点抑制剂

    • Monalizumab(抗NKG2A)联合Durvalumab在NSCLC临床试验中显示协同效应

    • COAST试验显示Durvalumab+Oleclumab(抗CD73)可提高III期NSCLC无进展生存

  2. 2.

    细胞因子疗法

    • IL-15超激动剂ALT-803可使NK细胞数量倍增

    • 在SWOG S1800D试验中与Pembrolizumab联用显示亚组获益

  3. 3.

    细胞治疗

    • 自体NK联合Sintilimab治疗晚期NSCLC的中位PFS达11.6个月

    • 异体NK细胞治疗在PD-L1阳性NSCLC中ORR达36.4%

    • CAR-NK技术(如CD19-CAR/IL-15)在血液肿瘤中显示良好安全性

  4. 4.

    双/多特异性抗体

    • AFM24(EGFR-CD16 BiKE)在实体瘤中显示临床活性

    • TriKEs(CD16-IL15-肿瘤抗原)可增强NK增殖和杀伤

挑战与展望

当前NK细胞治疗面临的主要障碍包括:

  • 肿瘤微环境的强免疫抑制

  • NK细胞体内持久性不足

  • 异体NK细胞的扩增限制

  • 实体瘤靶向效率低

未来方向应聚焦:

  1. 1.

    微环境特异性联合策略(如TGF-β抑制剂)

  2. 2.

    基因工程改造(如TGFBR2突变体)

  3. 3.

    新型衔接器设计(如ANKET平台)

  4. 4.

    生物标志物指导的精准治疗

该领域的发展将为克服当前免疫治疗耐药性提供新思路,特别是针对EGFR/ALK突变型NSCLC和转移性病灶的治疗。

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