脐带血里的nk免疫细胞(脐带血异体nk免疫细胞)
本文目录一览:
- 1、脐带血NK细胞可靶向治疗乳腺癌
- 2、脐带血不只有干细胞|NK细胞,抗癌的锐度抗衰有效果吗绝密武器
- 3、CAR-NK——癌症新疗法,抗癌新希望
- 4、长期冻存后的干细胞美容资质脐带血NK细胞可靶向治疗乳腺癌
- 5、脐带血有必要为孩子保存吗?听听专家怎么说……
脐带血NK细胞可靶向治疗乳腺癌
脐带血来源的NK细胞
脐带血的一个重要的潜在应用方向是脐血来源的NK细胞在肿瘤免疫疗法中的使用。
NK细胞,又称自然杀伤细胞(Natural Killer Cells),是白细胞的一种。NK细胞对杀灭肿瘤细胞和病毒感染的细胞非常重要。
NK细胞
NK细胞抗肿瘤治疗主要有两种方法,一种是使用患者自己的NK细胞,而另一种方法是使用别人的NK细胞。
而使用患者自己的NK细胞存在两个问题:
肿瘤细胞有免疫逃逸机制,患者自己的NK细胞常常因为被干扰而存在功能异常
常规的化疗可能造成健康NK细胞采集数量不足
因此,临床试验中常常使用的异体NK细胞来源有两种:健康志愿者捐献的NK细胞和脐带血来源的NK细胞。
相对于志愿者捐献,脐带血来源的NK细胞更加易于获得和制备,患者也不用等待太多时间。因此,脐带血已被证明是治疗性NK细胞很有前途的无创性来源。
探索如何利用长期冷冻保存的脐带血,并了解其作为治疗产品的全部潜力,对于利用好这份生物资源是非常重要的。
长期冻存后的脐带血NK细胞
在本次试验中,研究人员从脐带血中分离并体外扩增了大量激活的NK细胞,然后对这些NK细胞杀伤乳腺癌细胞的作用进行了观察。
研究人员根据冻存时间长短,将脐带血分为三个组别:深低温冻存1-10年(长期组)、小于1年(短期组)与未冻存的脐带血。
结果显示,长期冷冻保存对脐带血NK细胞的扩增潜能和抗肿瘤活性都没有影响。同时,这些细胞在攻击原发性乳腺癌细胞时特别有效。
脐带血可以在出生时储存,以便在需要的时候用来帮助治疗孩子。当孩子长大后,脐带血可以继续保存,可用于免疫疗法治疗各种疾病。”
NK细胞是免疫系统中最有效的‘杀手’,但它们是‘短命鬼’。癌症细胞往往可以乘机逃避患者自身NK细胞的打击,病情进一步发展。”
通过使用病毒载体,研究人员将CD19 CAR、IL-15基因和可诱导的基于半胱天冬酶-9自杀基因转导入从脐带血获取的NK细胞,明显延长了实验小鼠的生存期。
CD19是表达在某些血液癌细胞上的抗原,嵌合抗原受体相当于给NK细胞装上了“制导导弹”;白细胞介素15可以增加NK细胞持续性、增强其活性;而自杀基因的导入是为了控制其毒性。
由此研究者得出结论,基因修饰脐带血来源的NK细胞为同种异体免疫治疗提供了一种容易制备、疗效惊人且安全性高的途径。
自1988年首例脐带血移植治疗范可尼贫血成功后,数以万计的临床移植数据已经证实了脐带血的价值。随着科学研究的进展,特别是再生医学、免疫细胞治疗技术的发展,脐带血的潜力还将进一步被科学家发掘
脐带血不只有干细胞|NK细胞,抗癌的绝密武器
通常我们谈论到脐带血时,瞄准的是脐带血移植为病患带来充满活力且整装待发的造血干细胞,但作为如此神效的生物资源,想要物尽其用绝不仅仅只围绕干细胞来做文章, 脐带血中的其他暨大基因抗衰有副作用吗细胞组分也具有强力的治疗作用:
如 调节T细胞,其可以用于治疗糖尿病、风湿性关节炎等一些自身免疫疾病;
CAR-T细胞则是当前医学界为激活T细胞杀死肿瘤细胞而热点追踪的成分 【1】 ;
脐带血来源的 树突细胞(DC)外泌体可以抗击乙型肝炎和乳腺癌……
脐带血可谓一身是宝。近年来对于脐带血中蕴含的丰富NK细胞所做的研究工作,进一步揭示了它针对肿瘤强大的克制机理。
NK细胞是自然杀伤细胞(natural killer cell)的简称,如果不是对免疫学有一定基础,可能对这个名词感到陌生。NK细胞从形态上说属于 大颗粒淋巴细胞 ,相比起我们更加熟知的T细胞和B细胞,它的占比相对较小,在全体免疫细胞中仅占有15%,但仍旧属于人体免疫系统的核心成员。
NK细胞表面含有表达多种活化性和抑制性受体,能够严厉地扫视恶性病变细胞,它的存在相当于一个慑服群小的监视器。
当 NK细胞被激发活性后,就会快速增殖并释放细胞因子,提高细胞毒活性 ——由穿孔素(perforin)和颗粒酶(granzyme)诱发凋亡颗粒进入那些受损或病变的细胞,使之凋亡。
比起它的同胞兄弟T细胞来, NK细胞具有亚群少、体内存活时间短的特点, 虽然在免疫应答时长上不如T细胞,但胜在不可预期风险大为降低。从治愈病患的角度讲,T细胞治疗考虑到免疫排斥效应,多用自体细胞,而NK细胞治疗即便采用异体移植,也没有明显的排斥宿主反应,这就大大拓宽了移植物来源,在临床应用上更为便利 【2】 。
NK细胞对于某些癌症具有更为精准的进攻欲望,例如白血病、淋巴瘤、黑色素瘤、肾癌、乳腺癌及卵巢癌,因而医药研发部门针对NK细胞的免疫检验点进行了大量实验,例如根据Ⅱ期临床研究数据,NK细胞的免疫检验点之一NKG2A抑制剂联合西妥昔单抗治疗头颈部鳞癌,逾三成患者有一定症状缓解;而另一免疫检验点KIR对应的分子抑制剂IPH2101也进入了Ⅱ期临床研究阶段。
这意味着我们可以期望 通过使用细胞因子、免疫调节剂和特异性抗体等药物提升NK细胞的抗癌功能。
NK细胞不仅能助力消灭癌细胞,还能参加 调节免疫细胞应答, 例如分泌趋化因子,增强传统树突细胞在肿瘤内的浸润,也可通过分泌干扰素γ来调节T细胞亚群功能。NK细胞并非强在单打独斗,而是为其他同胞兄弟提供增益buff,携手抗敌 【3】 。
NK细胞的取材广泛,包括外周血单个核细胞(PBMC)、脐带血或干细胞。 满足现行药品生产管理规范(cGMP)的同种异体脐带血不需要饲养细胞刺激也可扩增至临床所需数量,并且其基因型和同种异体急性髓细胞白血病骨髓移植基因型相符,因此 把脐带血作为NK细胞的来源在成本和难度上都比较适合 【4】 。
NK细胞甚至被医学研究机构寄希望于 治疗新冠肺炎, 在疫情之初就已经立项采用脐带血NK细胞联合脐带血间充质干细胞用于治疗COVID-19。在新冠肺炎肆虐的当下,也许很快我们就能见到NK细胞大显身手、扶危济困的身影了 【5】 。
参考资料:
【1】
【2】 方芳,肖卫华,田志刚.NK细胞肿瘤免疫治疗的研究进展[J].中国免疫学杂志,2019,35(09):1025-1030.
【3】 葛梦茹. NK细胞及其亚群对重症肌无力患者体液免疫的调节作用[D].山东大学,2020.
【4】王志华. NK细胞抗肿瘤临床转化研究进展[J]. 转化医学,2016,23(03):419-426.
【5】孙颖飞,陶博,任奇杰. 脐带血细胞的临床应用进展[J]. 中国输血杂志,2021,34(06):673-676.
图片来源于网络,侵删
CAR-NK——癌症新疗法,抗癌新希望
癌症(Cancer),亦称恶性肿瘤,是因为机体细胞失去正常调控, 过度增殖而引起的疾病。过度增殖的细胞称癌细胞,癌细胞常可侵略周围组织和器官(滋润,invasion), 甚至可经体内循环体系和/或淋巴体系搬运到身体其他部分(癌症搬运)。
其实,每个人身体都具有癌细胞,而癌细胞转化成恶性肿瘤(癌症)要经历很长的一段时间。
从发生期到生长期大约是10-20年时间,在癌细胞增殖前期,使用PET-CT或是其他体检发现癌细胞,治愈率是非常高的。
但如果是癌细胞已经到达了增殖期,只需要1-5年的时间,癌细胞就会在体内急速扩散,治愈率也会很低,死亡率也极高。
如果从公元前5 世纪,波斯王后阿托莎让奴隶切掉自己患癌的乳房开始算起,人类与癌症的抗争已超过了 2000 年。现在,除了手术、化疗、放疗治疗外,靶向治疗、免疫治疗技术逐步完善,CAR-T/CAR-NK 细胞治疗也得到越来越多的关注。目前 CAR-T 治疗血液系统肿瘤技术相当成熟,国内也有产品上市,CAR-NK 仍处于临床前研究和临床研究阶段。
CAR-NK 是什么?
前缀的「CAR」代表着「嵌合抗原受体(Chimeric Antigen Receptor)」,是当前肿瘤治疗领域最具前景的研究方向之一。NK(Natural Killer Cell)指的是人体内的两种淋巴细胞。
因为肿瘤细胞特殊的免疫逃逸机制,善于隐藏特征信息,从而规避免疫细胞进攻。CAR-NK 是通过基因工程的改造,将识别靶细胞(比如肿瘤细胞)表面抗原的抗体或受体与激活免疫细胞所需要的信号分子相连接,从而激活 NK 细胞,让它对肿瘤细胞进行特异性的攻击。
脐带血NK细胞横空出世
NK细胞具有多个优势,其中最重要的一个优点是安全性。与 T 细胞不同,它们不会释放大量的炎症蛋白,导致细胞因子风暴。另一个优点是通用性,可以使用健康人或者脐带血中的NK细胞,从而减少患者的等待时间和治疗费用。
脐带血是NK细胞疗法中重要的细胞来源,优势主要在于安全、便利、扩增性强。
有研究表明,cGMP级别的同种异体脐带血无需饲养层细胞刺激也能扩增达到临床要求的数量,如此获得的NK细胞产品无论在活性、细胞表型、纯度、无菌等方面均能达到标准。
英国伦敦大学癌症研究所发现,相对于外周血和新鲜分离的脐带血,冻存过的脐带血在体外可分化出更多的功能性NK细胞。
在免疫细胞治疗过程中,一部分病人在血液病复发时外周血几乎全部被肿瘤细胞占据,采集不到足够免疫细胞进行培养,可能失去治疗时机,而脐带血在此时能提供一个获得正常免疫细胞的机会。
CAR-NK细胞疗法
Rezvani博士和同事对NK细胞进行了三种基因修饰:
首先,给NK细胞加入一种蛋白受体,精确靶向癌细胞的蛋白。
其次,添加了一种生长因子,帮助它们存活更长时间(NK细胞的寿命较短,一直是其用于免疫治疗的难点)。
最后,植入一个自杀开关(自杀基因),方便控制NK细胞的数量。
经过平均8个月的随访观察,11名患者中的7人获得了完全缓解,1人有所改善,客观缓解率达到了73%。
同时,CAR-NK细胞疗法似乎没有引发CAR-T疗法的类似并发症。如果后续的临床试验进展顺利,Rezvani博士还希望把这一技术应用到其它领域。
除了血液肿瘤,NK细胞还可以用于实体肿瘤、病毒感染、细菌感染等疾病的治疗。
只要科学家能进一步提高靶向精准度,延长细胞的体内存活时间,CAR-NK的应用前景将非常广阔。
长期冻存后的脐带血NK细胞可靶向治疗乳腺癌
我国女性乳腺癌每年新增病例约21万,发病率最高年龄为42岁,女性乳腺癌发病平均年龄比西方国家提早了10年。中国乳腺癌发病率的增速是全球平均增速的两倍,在全世界排第一。乳腺癌已经成为威胁中国女性健康的“头号杀手”。
乳腺癌发病过程中乳腺功能受损,局部癌细胞形成之后,会让女性有多种不良症状,如果治疗不及时,癌细胞转移扩散,不单纯乳腺受到伤害,其他重要器官也会在癌细胞入侵之后功能受损。
面对严峻形势,关于乳腺癌治疗的探索也开始迎来好消息。
McMaster大学的研究人员发现,经过体外扩增的NK细胞可以用于乳腺癌治疗。同时,从长期深低温保存的NK细胞并不影响它的扩增能力和抗肿瘤活性,这使得它成为推进NK细胞免疫治疗领域的一个可行细胞来源,这项研究成果使得受乳腺癌困扰的女性们有了更多的治疗途径和康复希望。
01
NK细胞在其他肿瘤上的应用,疗效同样好
NK细胞用于抗癌上的研究,当然还不止乳腺癌。
2017年,美国加州大学旧金山分校研究团队开展了一项体外扩增脐带血来源的NK细胞治疗多发性骨髓瘤的临床试验。
在I期临床试验中,10名患者获得了非常好的部分缓解,其中8名患者接近完全缓解或更好。在II期临床试验中,79%患者获得了完全缓解或很好的部分缓解,3年无进展生存率可达52%。
另外,在2018年,《Human Gene Therapy》刊登过一篇文章,他们的研究发现,扩增后的脐带血NK细胞具有较强的体内外抗肿瘤活性,可单独应用或联合贝伐单抗用于中晚期结直肠癌的治疗。
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近年来,随着嵌合抗原受体(CAR)技术在CAR-T治疗中的大显身手,基于NK细胞的CAR-NK研究也方兴未艾。CAR-NK具备显著的抗肿瘤活性,安全性更高,还可批量生产,应用前景广阔。
2017年6月,MD Anderson癌症中心开展了一项脐带血来源CAR-NK临床研究。Katy Rezvani等科学家将脐带血中的NK细胞转导入三种基因,一种靶向癌细胞,一种改善细胞功能,一种是自杀基因,可避免治疗失控。研究人员发现这三种基因对小鼠有“显著的功效”。
这些CAR-NK细胞被用于治疗复发或耐药性慢性淋巴细胞性白血病,急性淋巴细胞性白血病或非霍奇金淋巴瘤,这一成果发表在知名学术期刊《Leukemia》上。
从此项研究中,研究者也得出结论, 基因修饰脐带血来源的NK细胞为同种异体免疫治疗提供了一种容易制备、疗效惊人且安全性高的途径。
02
长期冻存的NK细胞活性不减,还可对抗乳腺癌
NK细胞是免疫系统中最有效的自然杀伤细胞(natural killer cell,NK),不仅与抗肿瘤、抗病毒感染和免疫调节有关,在某些情况下,它还参与超敏反应和自身免疫性疾病的发生,能够识别靶细胞、杀伤介质。
NK细胞属于粒状淋巴细胞,是人体免疫系统的组成部分。它能迅速溶解某些肿瘤细胞,因此开发它的抗癌功能是近年来癌症研究的重点。
McMaster大学的研究人员从脐带血中分离并体外扩增了大量激活的NK细胞,然后对这些NK细胞杀伤乳腺癌细胞的作用进行了观察。
研究人员根据冻存时间长短,将脐带血分为三个组别:
长期组——深低温冻存1-10年;
短期组——深低温冻存小于1年;
未冻存组——未经冻存的脐带血。
实验结果显示: 长期冷冻保存对脐带血NK细胞的扩增潜能和抗肿瘤活性都没有影响。同时,这些细胞在攻击原发性乳腺癌细胞时特别有效。
研究人员Ashkar 说:“我们证明了,可以从长期深低温保存的脐带血获得大量的NK细胞。这使得它成为推进NK细胞免疫治疗领域的一个可行的细胞来源,特别是当它用于乳腺癌时。”
03
趁年轻冻存NK细胞,为未来存一份“保险”
NK细胞是免疫系统中最有效的“杀手”,基于NK细胞的一些疗法目前已经广泛应用到抗病毒、抗衰老,预防肿瘤甚至治疗癌症当中,越来越多的临床验证了NK细胞的疗效,但人体内NK细胞数量很少,又是“短命鬼”,癌细胞往往可以逃避它的打击,而让病情进一步发展。
如何有效保持体内NK细胞活性,让它持续发挥功效,成为了现代再生医学、细胞医疗的研究重点,而生物冻存时代已经来临。
有研究表明,cGMP级别的同种异体NK细胞无需饲养细胞刺激也能扩增达到临床要求的数量,如此获得的NK细胞产品无论在活性、细胞表型、纯度、无菌等方面均能达到标准。
而英国伦敦大学癌症研究所发现,相对于外周血和新鲜分离的NK细胞,冻存过的NK细胞在体外甚至可分化出更多的功能性NK细胞!NK细胞的可扩增性保障了其在临床应用时对细胞数量的需求。
储存免疫细胞三个原则
一是在发育成熟后,越年轻越好男性在22~25岁之间,女性在20~22岁左右时发育成熟,从这个年龄段开始,越年轻储存,效果越好。从这个阶段到35岁,人体基本处于平台期,身体是最强壮的,不会有明显变化。只要发育成熟,越早储存,效果就越好。
二是健康的时候比生病时候存,效果更好人体很多疾病和自身相关,真正外源性的疾病(如感染),随着生活条件的改善,大多已经得到了有效控制。糖尿病、高血脂等疾病与生活习惯,以及身体功能的改变有密切联系。一般认为,在健康的时候储存免疫细胞,比生病后储存效果更好。如果已经罹患某种疾病,当时储存的免疫细胞对该疾病的效果多不太明显。当然,也不是说生病后就不能储存,只是说效果不如健康时储存的效果那么好。
三是今天的比明天的好我们每个人都可以选择把自己生命的一部分储存起来,但有些人觉得自己已经年纪大了,该怎么办?今天的免疫细胞肯定比明天的好,因为我们每过一天,身体都在衰老一天。在身体能够承受的情况下,及早储存能更有效地保留免疫细胞的功能。
所以提早储存健康的免疫细胞将成为应对衰老的减速器,并有效的防范疾病风险!
脐带血有必要为孩子保存吗?听听专家怎么说……
说到脐带血,相信现在年轻的家长不会感到陌生,随着生活水平的提高,近些年,越来越多的家长选择将孩子的脐带血保存起来,以备日后不时之需。但仍有一些孩子家长心存疑虑,那脐带血有保存必要吗?
产科医生:肯定有用,家庭应考虑保存
产科医生眼中,脐带血有没有用呢?四川大学华西第二医院产科副主任胡雅毅教授表示,很多孕妈妈都会问到脐带血有没有用,我认为答案是肯定的。我们华西二医院开展脐带血采集已经10多年了,是省内首批开展脐带血采集医院之一。
胡雅毅教授说,首先,脐带血是新生儿出生后残留在胎盘和脐带中的血液,其中含有丰富的造血干细胞,是造血干细胞三大合法来源之一。脐带血造血干细胞移植技术,现已应用于包括白血病、再生障碍性贫血、地中海贫血、淋巴瘤等在内的11大类疾病的治疗。除此之外,近年来脐带血在再生医学领域也捷报频传,已经用来治脑瘫、自闭症等疾病。
其次,很多人问采集脐带血会不会对孩子或孕妈妈本人带来伤害。事实上,脐带血是新生儿娩出、脐带和胎盘断离后才采集,因此对新生儿和孕妈妈没有任何影响。同时,我们产科医生会根据孕妈妈分娩的具体情况,在保证安全的情况下,才会采集脐带血,所以请大家放心。
并且,家庭自己存的脐带血,除了孩子本人可用外,家庭成员也可以使用。如父母和孩子HLA配型半相合,同胞有25%的几率全相合,比非血缘供者来源的相合几率高很多。就拿我们医院来说,2000年3月,成功完成了省内第一份同胞来源的脐带血造血干细胞移植,救治了一位急性淋巴细胞白血病患者。2010年7月,为一名5岁的神经母细胞瘤儿童成功完成了省内第一例自体脐带血移植。
总的来说,脐带血肯定有价值的,孕妈妈可以根据自身家庭条件,慎重考虑保存。
血液科专家:自存脐带血的价值不容否定
西部战区总医院造血干细胞移植中心主任刘芳认为,自存脐带血适用于血液系统和免疫系统疾病中,需要自体造血干细胞移植的疾病,比如后天获得性的再生障碍性贫血,这种疾病由于后天因素导致“种子”(造血干细胞)受损伤,引起造血功能的衰竭,如果提前保留了脐带血的话,就可以重建造血。
另外,自体库的脐带血并不只限用于自己,还可以用于家庭成员。世界上首例的脐带血移植就是亲缘脐带血移植,使用兄弟姐妹的HLA配型相合的脐带血,治疗一种先天性疾病:范可尼贫血。
现在,比较新兴的细胞免疫治疗在血液病领域得到了突飞猛进的发展,特别是CAR-T细胞治疗。但有一部分病人在复发时,外周血几乎全部被肿瘤细胞占满了,就采集不到足够的免疫细胞去进行培养。这些病人即使有先进的武器,也没有办法,失去了治疗的时机。脐带血里面除了干细胞,还有免疫细胞,包括T细胞、B细胞、NK细胞。所以如果提前保存了 健康 的免疫细胞,患者就可以获得(治疗)成功的机会。那未来还有NK细胞的基因改造,NK细胞也可以从脐带血里面培养,所以这就是未来发展的领域。
“作为一位母亲,起初我也曾反对过脐带血自存,但在临床实践中又改变了观念,而且后来还主动给孩子存了脐带血,也应该可以代表一位母亲的声音,”刘芳说。
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