CAR-NK的设计和工程化，用于治疗癌症

今天分享一篇很全面的综述，介绍了用于治疗癌症的CAR-NK设计和工程化。

第一作者：Ying Gong

作者单位：荷兰马斯特里赫特马斯特里赫特大学医学中心内科血液学系

发表期刊及时间：JHO(2021年5月)

内容摘要

由于NK细胞对恶性细胞的有效识别和裂解，自然杀伤（NK）细胞被认为是一种特殊的免疫细胞，可以进行基因修饰以获得能够用于癌症患者过继细胞治疗的效应细胞。然而，与递送基因到NK细胞相关的生物学和技术障碍极大地限制其进展。最近的技术进步，包括改进的细胞扩增技术，嵌合抗原受体（CAR），CRISPR / Cas9基因编辑以及增强的病毒转导和电穿孔，已经赋予了转基因NK细胞的全面生成和表征。

值得注意的是，使用CAR重定向NK细胞对癌症免疫疗法具有重要的希望。使用CAR-NK细胞的各种临床前和有限数量的临床研究显示出有希望的结果：有效消除靶细胞而没有副作用，例如在CAR-T疗法中看到的细胞因子释放综合征和神经毒性，较少见于NK 疗法。

这篇综述重点介绍了CAR-NK技术的细节，包括高效安全的CAR结构的设计以及相关的NK细胞工程技术：提供含CAR转基因的载体，CAR的检测方法，以及NK细胞来源、培养和NK细胞扩增。作者还总结了当前的CAR-NK细胞文献，并包括从CAR-T细胞领域吸取的宝贵经验。

主要内容

1、迄今为止研究CAR-NK 常用细胞系

2、原代细胞来源的CAR-NK 细胞

3、CAR-NK细胞研究与日俱增

CAR-NK临床前研究的数量逐年增加，在CAR-NK细胞系研究中，Her2（在乳腺癌细胞亚群上表达）是实体瘤最常用的靶标，而CD19抗原（B细胞恶性肿瘤）在血液学癌症中最受欢迎。在NK细胞研究中，65%使用原代CAR-NK细胞研究B细胞恶性肿瘤，CD19是研究最多的靶点。有趣的是，实体瘤CAR-NK细胞系研究的数量是血液系统恶性肿瘤的2倍以上。

4、CAR-NK单元构建块的示意图概述

从左到右：细胞外单链可变片段（scFv）由连接子结合的重链和轻链组成，它决定了CAR的特异性。铰链区域将肿瘤抗原结合域连接到跨膜区域，确保CAR的稳定性，并提供易接近目标蛋白的灵活性。跨膜区连接细胞外和细胞内的CAR结构域，将CAR与细胞膜对接，并将激活信号传递给细胞内的激活信号。细胞内激活域的数量决定CAR的生成。激活域的各种组合被用来产生强大的抗肿瘤反应。显示了“第四代”CAR的一个例子，共同表达刺激性细胞因子。

5、CAR-NK design

b、c：分析CAR-NK结构最常用的铰链（b）和跨膜（c）区域。

d：对细胞系衍生（黑色）和原代NK细胞衍生（粉色）CAR-NK细胞的CAR-NK代的实验研究进行量化。

e：饼图，显示用于细胞系来源和原代细胞来源CAR-NK细胞的激活信号，由CAR生成分离。仅显示最常用的组合

6、CAR-NK细胞生成的优化策略

7、NK 细胞来源

1、外周血来源NK；2、脐带血来源NK；3、干细胞来源NK；4、NK92/其他细胞系来源。

8、扩增NK细胞的方法

1、细胞因子混合；2、K562或者其他饲养T细胞；3、自体PBMC；4、激动剂

9、已经注册的临床试验

这篇综述对CAR-NK领域的临床前和临床研究进行了全面分析，重点是CAR的设计和NK细胞的工程。介绍了基因元件的使用建议以及最新技术，包括CAR-T开发的重要经验。

文献链接：Gong Y, Klein Wolterink RGJ, Wang J, Bos GMJ, Germeraad WTV. Chimeric antigen receptor natural killer (CAR-NK) cell design and engineering for cancer therapy. J Hematol Oncol. 2021;14(1):73. Published 2021 May 1. doi:10.1186/s13045-021-01083-5.

来源于：Of Studies