综述介绍：NK细胞生产的进展

介绍

NK细胞的挑战

从PBMC扩增NK细胞

PBMCs是NK细胞的主要来源之一，因为它们具有相对容易收集、易于体外扩增和无毒副作用的优点。然而，PBMC中NK细胞的比例仅为10-15%。已经开发了用于扩增PBMC衍生的NK细胞的方法，例如使用细胞因子和饲养细胞或膜颗粒的组合来刺激体外NK细胞扩增。这些不同的扩增系统显示出明显不同的NK细胞扩增效率水平。

从脐带血扩增NK细胞

已使用两种不同的方法从脐带血中获取大量NK细胞。一种方法是在UCB中扩增NK 细胞，另一种方法是诱导脐带血来源的CD34+造血干细胞和祖细胞(HSPC)分化为NK细胞，然后扩增。尽管与外周血(PB)衍生的NK细胞相比，UCB-NK细胞表达的KIR、NKG2C、DNAM1、粘附分子和IL-2Ra水平较低，而CD94/NKG2A和CXCR4水平较高，但UCB中的NK 细胞约为15-20%，略高于PB。此外，在某些条件下，离体扩增的UCB-NK细胞的细胞毒性已被证明与PB-NK细胞相似。

从PSE或ESC扩增NK细胞

PSC衍生的NK细胞不仅具有原代NK细胞和NK细胞系的优点，而且缺乏它们的问题。PB-NK和UCB-NK细胞很容易获得，但扩增的NK细胞的数量和纯度受供体的影响很大，而且产物通常是异质的。NK细胞系的细胞是同质的，在治疗患者时往往需要抑制此类细胞的增殖；然而，这种抑制也会影响抗肿瘤活性。

尽管研究表明从PSCs分化的NK细胞表现出不成熟的表型，例如更高水平的NKG2A表达，但研究还表明，PSCs可以被诱导分化为类似于原代NK细胞的NK细胞，例如表达多种NK的iPSC-NK细胞受体（NKG2D、TRAIL、CD16等）。

简而言之，iPSC或胚胎干细胞(ESC) 衍生的NK细胞已引起广泛关注，因为它们可以提供均质的、具有高细胞毒性的NK细胞产物。

从细胞系扩增NK细胞

目前，已有多种NK细胞系可供选择，包括NK-92、NKG、NKL、KHYG-1、YT、NK-YS、SNK-6 和IMC-1。NK细胞系NK-92已用于临床，被称为过继性NK细胞免疫疗法的“现成疗法”。NK-92细胞可以轻松扩增，倍增时间在24到36小时之间，无需依赖饲养细胞，并且只需要极少的基因修饰。然而，在输注到患者体内之前，应照射NK-92细胞，因为它们有发生恶性转化的风险，这限制了NK-92细胞的应用。

未来，NK细胞的制造将包括细胞来源选择、生产系统选择、质量控制、产品储存和产品交付的过程（图3）。

NK细胞的制造主要包括几个系统：细胞储存系统，包括扩增起始细胞的储存和扩增后成品的储存；智能筛选系统，完成对不同来源或个体的NK细胞合适扩增系统的筛选，最大限度地提高NK细胞的产量和活性，为不同患者选择最适合的NK细胞产品（图4）；

图 4 捐赠者和接受者匹配系统。评估了每个供体的NK细胞生物标志物和每个受体的特征。匹配搜索引擎通过比较供体的NK细胞生物标志物和受体的肿瘤生物标志物，为受体选择最匹配的供体NK细胞，并通过选择可用的增强策略（如基因修饰和武装）提供NK细胞制造过程，以达到最佳预测功效。

生产系统，可实现全封闭和自动化 NK 细胞生产；质量控制系统，包括自动取样、测试结果评估和生产过程的智能调整。将上述系统连接起来，形成以人工智能为基础的细胞工厂，将大大提高NK细胞的扩增效率，充分利用现有已开发的NK细胞扩增系统和细胞资源，促进NK细胞治疗的应用。

Advances in NK cell production

https://doi.org/10.1038/s41423-021-00808-3