【摘要】 自然杀伤细胞（NK 细胞）是天然免疫系统的一部分，可以不受 MHC 限制识别并消除异常细胞，在机体抗肿瘤、抗病毒、免疫调节中发挥着重要作用，因此 NK 细胞治疗在免疫细胞治疗领域颇有前景。嵌合抗原受体 NK 细胞治疗（CAR-NK）增加了 NK 细胞的靶向性和功能活性，进一步提升了 NK 细胞杀伤潜力，是当前及未来 NK 细胞治疗领域的研究热点。现阶段 NK 细胞治疗已在抗肿瘤、抗病毒及自身免疫性疾病中开展诸多临床试验。

2025年2月25日，北京大学人民医院、北京大学血液病研究所、国家血液系统疾病临床医学研究中心、血液肿瘤细胞和基因治疗北京市重点实验室的团队在行业期刊《实用医学杂志》（The Journal of Practical Medicine）在线发表了题为《自然杀伤细胞疗法的机遇与挑战》的综述报告。该报告总结了当前 NK 细胞治疗在临床应用的研究现况，表明了 NK 细胞治疗是一项极具潜力的免疫细胞疗法，尽管面临着细胞持久性和肿瘤微环境抑制等挑战，但这一领域的发展前景广阔。文章主要内容如下：

近十年来，免疫细胞疗法的兴起已成为肿瘤治疗领域最具影响的变革之一，对复发难治的恶性肿瘤患者提供了新的治疗希望。其中，自然杀伤（NK）细胞作为先天免疫系统的重要组成部分，不需要预先致敏和特异性抗体激活 ，具有识别并杀死肿瘤细胞、感染细胞和免疫调节的能力。

NK 细胞疗法在治疗肿瘤中表现出显著的疗效，并且在抗病毒感染中的潜在应用也引起了关注。随着对 NK 细胞功能的深入研究 和 技 术 的 持 续 进 步 ，嵌合抗原受体（CAR-NK）细胞在传统NK 细胞治疗的基础上，增进了对异常细胞的特异性靶向识别能力和功能活性，被进一步用于自身免疫性疾病的治疗中。当前 NK 细胞疗法的研究正处于高速发展时刻，未来有望克服传统免疫细胞治疗方法的局限性、进一步影响肿瘤治疗策略领域的格局。

NK 细胞的来源及制备方法

当前 NK 细胞治疗产品主要来源于外周血 NK 细胞、细胞系来源NK 细胞，以及干细胞分化的 NK 细胞。由于技术壁垒或是细胞本身功能、伦理问题，最常用的来源仍是供体/自体外周血 NK 细 胞 。 

外周血采 集的NK 细胞数量少，NK 细胞需要在体外活化、扩增至临床及用量再回输患者体内进行治疗。目前扩增方法主要可以分为两种：饲养层细胞联合细胞因子的培养工艺和纯细胞因子培养工艺。前者会在培养体系中引入外源性细胞，有一定的致瘤风险；后者需要使用大量细胞因子，成本高昂的同时，体外细胞因子长时间刺激会使得 NK 细胞产品“细胞因子成瘾”，过度激活还将影响 NK 细胞在体内的功能和存活时间。

冷冻后复苏也同样会影响NK 细胞杀伤毒性。保证扩增后 NK 细胞数量的同时进一步提高质量，是临床制备过程中需要平衡的难点。当前在 NK 细胞产品的制备研究中，仍主要聚焦于寻找更合适的 NK 细胞来源、增强 NK 细胞制备效率、增强存活能力和杀伤能力，进一步提高 NK 细胞产品的应用潜力。

CAR⁃NK 细胞的结构设计

CAR-NK 细胞是表达嵌合抗原受体的工程化 NK 细胞，继 CAR-T 之后成为了新型免疫细胞治疗热点。CAR-NK 在上述 NK 细胞基础杀伤作用的基础上，构建了能够进一步增强 NK 细胞杀伤和存活功能的 CAR 结构。

CAR 是一种工程化的细胞表面受体构建体，通过识别肿瘤细胞表面的靶抗原来指导免疫细胞功能 ，从 而 通 过 细 胞 内 信 号 转 导 结 构 域 激 活 免 疫效应细胞。功能性 CAR 结构由三部分组成：胞外结构域、跨膜区以及胞内的激活信号结构域。

目前 CAR-NK 细胞结构域设计多基于 CAR-T的研究，然而 T 细胞和 NK 细胞的生物学功能并不相同，无法完全满足 NK 细胞信号激活需求。近年来研究者根据上述 NK 细胞活化功能特性工程化修饰改造 NK 细胞，以进一步增强 NK 细胞活化信号，从而解决传统 NK 细胞的活化、杀伤能力缺陷的问题。

无论如何，改进基于 NK 活化衍生的CAR-NK 产品、并将其推向临床，是本领域发展必不可少的一步。

CAR⁃NK 细胞与 CAR⁃T 细胞的对比

CAR-T细胞是当前研究中最成熟的细胞治疗方法，在多种血液系统肿瘤（比如急性淋巴细胞白血病、弥漫大 B 细胞淋巴瘤）中均获得了显著临床疗效。

但其的缺点也十分显著：自体来源的 T 细胞采集对患者负担重，放、化疗以及肿瘤微环境的共同作用会减弱患者自体 T 细胞的数量和功能；而异体来源的 T 细胞有极大的 GvHD 风险；CAR-T 功能过强又会导致 CRS、GvHD、免疫效应细胞相关毒性综合征（ICANS）等 毒 副 反 应；长时间 在体内驻留的 CAR-T 细胞有二次成瘤的风险 。 

相比之下，NK 细胞的优点在于（1）安全性：NK 在体内存活时间短，一般只有几天至几周，不会产生太强的毒副作用，也不会有成瘤性；哪怕是异体来源的NK细胞 ，在临床试验中也少有CRS、GvHD 以 及ICANS 等报道；（2）异体 NK 细胞获取方便，不会对患者带来采集负担，制备质量均一化好且时效性高；（3）天然免疫作用：NK 细胞不需要特异性识别，也不受 MHC 限制性，应用范围广谱。基于NK细胞优越的安全性保障，CAR-NK 在同类产品中最接近成为通用型（off-the-shelf）细 胞 产 品 ，可长期冻存、按需使用，及时为危重患者提供治疗。其缺陷在于在临床应用中，NK 细胞在体内杀伤功能、作用时间和存活时间阻碍了目前 CAR-NK 细胞的临床应用。因此如何平衡免疫细胞的功能和安全性是研究者面临的难题之一。

NK 细胞治疗在血液肿瘤中的研究

细胞治疗对于治疗血液肿瘤有得天独厚的优势，一方面是免疫细胞在循环中即可杀伤血液肿瘤细胞，杀伤效率高；另一方面是因为血液系统肿瘤抗原谱系相对单一，即便部分血液系统肿瘤缺乏抗原特异性（即肿瘤细胞与正常造血或免疫细胞共享表面标志物），但造血系统拥有超越实体组织的高恢复能力，同时桥接造血干细胞移植可顺利恢复造血重建，细胞治疗在血液肿瘤中发展迅速。

单纯 NK 细胞输注与造血干细胞移植联合治疗复发难治血液系统恶性肿瘤，约能获 30% 左右的 CR 率（CR：完全缓解），对于微小残留病变阳 性的急性髓系白血病（AML）患者可达到 55% 的转阴率，并极大提高了患者的生存率。

临床适应症包括 AML、急性淋巴细 胞 白 血 病（ALL）、多发性骨髓瘤（MM）、骨髓增生异常综合征（MDS）、非霍奇金淋巴瘤（NHL）等。虽然结果受不同试验设计的影响，异质性较大，但NK 细胞在血液肿瘤中整体表现不俗。

近年来开展嵌合抗原受体靶向细胞治疗后，进一步提高了 NK 细胞在血液肿瘤中的治疗潜力。FT596 是一款 Fate 公司研发的人诱导多能干细胞（iPSC）来源的通用型 CD19 CAR-NK 细胞产品，在第一个 FT596治疗周期后，5/8 例接受单药治疗的患者和 4/9 例联合 CD20 单抗（利 妥 昔 单抗或阿妥珠单抗）联合治疗的患者出现了客观治疗反应，所有患者均未发现重度 CRS、ICANS、GvHD 等重大不良事件（NCT04245722）。

Fate 公司另外一款产品FT522（一种 iPSC 来源靶向 CD19 的 CAR-NK，表达用于识别4-1BB 的异体免疫防御受体ADR、以及高亲和力且不可分割的 CD16 Fc 受体）治疗复发难治的 B 细胞淋巴瘤的临床结果显示，入组的 3 例患者中 2 例达到了CR。因此，CAR-NK在CD19 阳性肿瘤中的应用已发展较为成熟，有望进一步开展大样本临床试验，并将其治疗经验推向更多适应症。

NK 细胞治疗在实体瘤中的研究

不同于血液肿瘤，细胞治疗整体在实体瘤中反应较差，主要是由于以下原因：（1）实体瘤组织成分复杂，组织内异质性强，与重要脏器组织抗原谱系交叉，导致脱靶作用和毒副作用大；（2）静脉输注免疫细胞难以浸润到肿瘤组织深处，同时细胞外基质和癌症相关成纤维细胞形成物理屏障，影响免疫细胞的浸润，持久性有限；（3）肿瘤免疫微环境（TME）成分复杂，多种抑制性免疫细胞（如调节性 T 细 胞 、髓源性抑制细胞）以及缺氧、pH 环境、乳酸、前列腺素等共同影响下，将上调 NK 细胞免疫检查点产生抑制性信号从而引发耗竭失能 ，或是通过 TGF- β 抑 制NKG2D 和 DNAM-1 信号引起免疫逃逸。

近年也有研究提出了耐药新机制，即发现肝癌细胞可以分泌外泌体上调 NK 细胞 TIM-3 表达来抑制 NK细胞衍生的 IFN-γ 和 TNF-α 水平。

当前 NK 细胞治疗实体瘤的临床前研究已有针对于肺癌、卵巢癌、骨肉瘤、乳腺癌、胰腺癌、结肠癌、胶质母细胞瘤、肝细胞癌、头颈鳞状细胞癌等。

在临床结果中，NK细胞疗法在三阴性乳腺癌患者中获得了 22% 的 CR 率和 56% 的总缓解率。NK 细胞治疗 EGFR 突 变 的 非 小 细 胞 肺 癌 ，缓 解率达到了75%。持久性是 NK 细胞在血液肿瘤中的主要难题，这点在实体瘤中则进一步放大。

增强NK 细胞在实体瘤的存活、浸润、抵抗 TME 能力和靶向杀伤是当前研究的主要方向，肿瘤原位给药是可尝试的方法之一 ，在第一项评估实体瘤CAR-NK 细胞疗效的临床研究中，3 例患者接受了 CAR-NK 在结肠癌转移部位局部给药，均表现出局部反应的迹象，包括腹水中肿瘤细胞的急剧减少和肝转移的完全代谢反应。

然而，由于与静脉注射相比，局部给药的不良事件的风险更高，并且与局部区域递送操作相较于静脉给药困难。其它常见方法包括改造 NK 细胞趋化能力来增强浸润、归巢能力，或者通过阻断 TGF-β 信号通路以抵抗 TME 导致的失能，以及联合免疫检查点抑制剂，如 NKG2A、TIGIT、TIM3 等抑制剂使用，增强 NK 细胞在肿瘤环境中的存活和杀伤能力。以上研究结果多基于临床前研究，但在临床实际情况中，仍需更多的样本验证。

NK 细胞治疗在抗病毒中的研究

NK 细胞具有重要的抗病毒作用，NK细胞表面的NKG2D 可以识别受病毒感染细胞上的上调配体，比如 ULBP-1/2，MIC-A/B，同时发挥细胞毒作用和ADCC 作用，迅速杀伤受病毒感染细胞。

造血干细胞移植后 NK 细胞重建与移植后病毒感染密切相关，移植后患者回输 NK 细胞有利于促进 NK细胞重建，并预防人巨细胞病毒（CMV）感染。

当前已经有针对CMV、HIV、COVID-19 等感染的NK细胞过继性输注临 床试验（NCT04320303，NCT03346499，NCT03899480，NCT04578210）。

在此基础上，CAR-NK 有望进一步增强靶向病毒作用。在一项旨在治疗早期 COVID-19 患者的 I/II 期临床试验（NCT04324996）中，采用来自脐带血来源 NK通过基因编辑构建了表达 NKG2D-ACE2，并补充了 IL-15 激动剂进行培养，以阻断新型冠状病毒对表达 ACE2 细胞的感染，并增强 NK 细胞的细胞毒性，当前这项临床试验的结果尚未公布。

总体而言，在对于无特效药的病毒感染中，NK 作为天然抗病毒的免疫细胞，有着极为重要的作用，病毒感染的治疗窗口短，“通用型”特点增加了 CAR-NK细胞在临床中应用的可行性，更多有效临床证据等待披露。

NK 细胞治疗在自身免疫病中的研究

自身免疫性疾病与过度激活的异常免疫细胞有关，因此靶向清除异常的免疫细胞，可用于治疗自身免疫性疾病。

嵌合抗原受体（CAR）细胞疗法已在自身免疫性疾病领域进行研发。由于 CAR-NK 的安全性好、制备效率高，在非肿瘤类疾病中也有极大的适用性 。 

最成熟的靶向异常 B 细胞的 anti-CD19 的 CAR-NK 细胞治疗已在临床用于难治性系统性红斑狼疮患者（NCT06337474），目前公布的结果中，已完成4例重病患者的CAR-NK回输治疗，根据国际通行的 SLEDAI-2K 三级病症评分，所有 4 例重症患者经 CAR-NK 细胞治疗后均实现了深度缓解，由“重度”转为“轻度”系统性红斑狼疮病症，并表现出相应的持久性，展现出非常积极的CAR-NK 细胞治疗效果。

除了靶向异常细胞外，靶向异常抗体的嵌合自身抗体受体（CAAR）也在 CAR-NK 细胞疗法中开始研究，在 2020 年进行的一项临床前研究中，PD-L1 CAR-NK-92 细胞用以消除 PD-1 高 CD4+ T 细胞，同时保留了 B 细胞和其他 PD-1 低的 T 细胞亚群，包括调节性 T 细胞等。

当前已经有许多临床试验正在围绕系统性红斑狼疮以及狼疮肾病进行中（NCT06518668、NCT06010472、NCT06421701），但暂未在其它自身免疫性疾病中开启临床试验，需要更多研究结果披露以确定其在更多疾病的安全性和有效性。

展望

当前研究成果已初步确定了 NK 细胞疗法在临床应用中的有效性和安全性，而临床前动物研究也显示出 NK 细胞治疗实体瘤、病毒的令人鼓舞的结果。

NK细胞疗法在已披露的临床结果中产品细胞来源、扩增手段、治疗方案等异质性较大，因此不同临床试验之间结果差距较大。CAR 修饰对于 NK 细胞功能和持续性有较大的提升，为来研究将继续关注于提高供者来源 NK细胞扩增及基因编辑效率，或是通过诱导多能干细胞（iPSC）、脐带血衍生，形成“通用型”细胞治疗产品，从而进一步规范标准化治疗方案。

当下针对 NK 细胞治疗的研究，会继续注重于改善体外扩增体系、增加扩增效率，并进一步优化 CAR 结构域，增强 CAR-NK 的功能和记忆性，同时扩展 CAR-NK 细胞治疗适应证。整体来看该领域仍是一片等待掘金的蓝海，十分有潜力继续开发探索。

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