前言

目前,腫瘤免疫治療方興未艾,群雄并起,其中最有效的治療策略之一就是過繼細(xì)胞轉(zhuǎn)移療法(ACT)。嵌合抗原受體(CAR)和工程化T細(xì)胞受體(TCR)是近年來主要的過繼性T細(xì)胞免疫療法。

自然殺傷T(NKT)細(xì)胞是脂質(zhì)反應(yīng)性T細(xì)胞的一個子集,可增強抗腫瘤免疫�；�于NKT細(xì)胞的免疫治療在臨床前展現(xiàn)出富有前景的治療效果,然而在臨床治療卻沒有取得明顯的效果。目前,一些新的治療策略正在開發(fā)應(yīng)用于NKT細(xì)胞療法,有望在未來的臨床治療中取得突破。

NKT細(xì)胞

NKT細(xì)胞是脂質(zhì)和糖脂反應(yīng)性T淋巴細(xì)胞的一個子集,共表達(dá)與NK細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)記物(NKp46,NK1．1)。NKT細(xì)胞在腫瘤免疫監(jiān)測和抗腫瘤免疫中起著重要作用。與MHC I或II識別肽抗原的傳統(tǒng)T細(xì)胞不同,NKT細(xì)胞識別通過MHC I樣分子CD1d呈遞的內(nèi)源性和外源性糖脂。

基于TCR重排和糖脂反應(yīng)性,NKT細(xì)胞可分為兩個主要亞群:I型和II型NKT細(xì)胞。I型NKT(又稱iNKT)細(xì)胞表達(dá)恒定的重排TCRα鏈與限制性的TCRβ鏈。在小鼠中,Vα14Jα18(TRAV11-TRAJ18)與Vβ7(TRB29)、Vβ8．2(TRB13-2)或Vβ2(TRBV1)配對;在人類,Vα24Jα18(TRAV10-TRAJ18)與Vβ11(TRBV25-1)配對。識別糖脂抗原后,iNKT細(xì)胞迅速分泌免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞因子,包括IFN-γ、TNF和IL-4,以影響下游免疫活性。人類iNKT細(xì)胞可以是CD4,CD8雙陰性(CD4-CD8-), 而小鼠的NKT細(xì)胞是CD4+或CD4-CD8-。此外,iNKT細(xì)胞可分化為NKT1、NKT2和NKT17亞群,與Th1、Th2和Th17 T細(xì)胞亞群相似。

II型NKT細(xì)胞具有更多樣的Vα重排序列(包括TRAV7、TRAV9和TRAV12),有助于識別自身脂質(zhì),如硫酸腦苷脂或溶血磷脂酰膽堿。多項研究表明,通過給予硫酸腦苷脂激活I(lǐng)I型NKT細(xì)胞可增加腫瘤生長并增強轉(zhuǎn)移,表明其具有促腫瘤作用,而iNKT細(xì)胞則表現(xiàn)出強大的抗腫瘤活性。

iNKT細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤作用

活化的iNKT細(xì)胞可通過四種機(jī)制提供抗腫瘤免疫:直接腫瘤溶解、招募和激活細(xì)胞毒性固有和適應(yīng)性免疫細(xì)胞、抑制腫瘤微環(huán)境(TME)中的抑制細(xì)胞以及促進(jìn)腫瘤靶向免疫記憶。

直接或間接靶向

iNKT細(xì)胞可以直接或間接靶向腫瘤細(xì)胞。iNKT細(xì)胞有能力通過穿孔素、顆粒酶B和TNF相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(TRAIL)途徑介導(dǎo)針對CD1d陽性腫瘤細(xì)胞的直接細(xì)胞溶解活性。體外和體內(nèi)研究表明,iNKT細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性與腫瘤細(xì)胞表面CD1d表達(dá)增加有關(guān),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞溶解增強和轉(zhuǎn)移率降低,而CD1d的下調(diào)與iNKT細(xì)胞識別降低、腫瘤逃逸和惡性程度增加有關(guān)。

在腫瘤細(xì)胞上缺乏CD1d表達(dá)的情況下,iNKT細(xì)胞可能被CD1d+APC激活,包括樹突狀細(xì)胞(DC)、B細(xì)胞、髓源性抑制細(xì)胞(MDSC)和腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAM)。iNKT細(xì)胞的反應(yīng)在很大程度上取決于呈遞糖脂的APC。激活后,iNKT細(xì)胞可分泌大量促炎細(xì)胞因子,包括IL-2、IL-4、IL-17、IFN-γ和TNF,這些細(xì)胞因子影響廣泛的免疫細(xì)胞,包括DC、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、NK細(xì)胞以及T和B細(xì)胞。此外,活化的iNKT細(xì)胞可以通過CD40/CD40L和CD1d/TCR相互作用積極招募和誘導(dǎo)DC成熟。

免疫抑制的調(diào)節(jié)

TAM是在TME中高頻出現(xiàn)的免疫抑制性免疫細(xì)胞。TAM有助于腫瘤進(jìn)展和NK、iNKT和T細(xì)胞反應(yīng)的抑制。在神經(jīng)母細(xì)胞瘤中,iNKT細(xì)胞可以通過CD1d依賴機(jī)制共定位和裂解TAM。此外,iNKT細(xì)胞可以將M2極化TAM重新編程為炎性M1巨噬細(xì)胞,減少TAM介導(dǎo)的免疫抑制。

MDSC誘導(dǎo)NK和T細(xì)胞無能,促進(jìn)免疫抑制和腫瘤生長。此外,它們可以重塑TME,增加轉(zhuǎn)移率。在甲型流感感染模型中,iNKT細(xì)胞可以以CD1d和CD40依賴性方式抑制精氨酸酶-1和NOS2介導(dǎo)的MDSCs抑制活性。此外,NKT細(xì)胞可以刺激負(fù)載α-GalCer的MDSC轉(zhuǎn)化為成熟的APC,能夠誘導(dǎo)NK和T細(xì)胞免疫反應(yīng)。

此外,II型NKT細(xì)胞在TME中出現(xiàn)頻率較高,具有免疫抑制作用,增加腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移。iNKT細(xì)胞的激活減少了II型NKT細(xì)胞的數(shù)量。

腫瘤免疫記憶的形成

免疫記憶的產(chǎn)生對于持久的抗腫瘤免疫反應(yīng)和預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)至關(guān)重要。腫瘤抗原或交叉反應(yīng)的外源抗原的激活可誘導(dǎo)幼稚T細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增和分化,以獲得適當(dāng)?shù)男��?yīng)器功能來靶向癌細(xì)胞。

CD8α+樹突狀細(xì)胞在MHC I交叉呈遞中表現(xiàn)出色,已證明iNKT細(xì)胞可直接促使CD8α+樹突狀細(xì)胞進(jìn)行交叉啟動,即使在沒有CD4+T細(xì)胞的情況下也是如此。在多種腫瘤模型中,NKT細(xì)胞活化被證明能增強CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫。

雖然大多數(shù)iNKT細(xì)胞缺乏CD62L,但最近的一項研究表明,在糖脂刺激后,CD62L+iNKT細(xì)胞增加,并且比CD62Lneg iNKT細(xì)胞持續(xù)時間更長。CD62Lneg iNKT細(xì)胞獲得衰竭表型(PD-1,TIM-3,細(xì)胞因子產(chǎn)生減少)并迅速發(fā)生凋亡,而CD62L+iNKT細(xì)胞繼續(xù)增殖并產(chǎn)生大量細(xì)胞因子。

基于NKT的細(xì)胞免疫療法

由于iNKT細(xì)胞在免疫監(jiān)測和抗腫瘤免疫中的重要作用,基于iNKT細(xì)胞的免疫治療已成為一個重要的研究領(lǐng)域,目前已經(jīng)使用多種策略來靶向癌癥。

給予游離α-GalCer

在臨床前試驗中,可以預(yù)防性地、同時或在腫瘤接種后給予游離α-GalCer。注射游離α-GalCer后,iNKT細(xì)胞迅速增殖并產(chǎn)生TNF、IL-2、IL-4和IL-13,隨后出現(xiàn)IFN-γ反應(yīng),多次注射偏向Th2反應(yīng)。

雖然在多個小鼠模型中,腫瘤接種后給予游離α-GalCer具有一定的抗腫瘤作用,但抗腫瘤反應(yīng)有限。因此,游離α-GalCer通常與細(xì)胞因子或其他免疫療法聯(lián)合使用,以提高治療效果。在I期臨床試驗中,α-GalCer的給藥耐受性良好,沒有劑量限制毒性;然而,它未能產(chǎn)生臨床反應(yīng),24名患者中只有7名SD。低療效可能歸因于基線時低iNKT細(xì)胞數(shù)量,因為只有高iNKT細(xì)胞數(shù)量的患者表現(xiàn)出NK細(xì)胞毒性和穩(wěn)定疾病。

過繼轉(zhuǎn)移呈遞α-GalCer的DCs

負(fù)載α-GalCer的DC已被用于克服游離α-GalCer的低免疫原性和無能誘導(dǎo)。由于CD40和IL-12的共刺激信號傳導(dǎo),將α-GalCer加載到DC上會導(dǎo)致iNKT細(xì)胞更強的激活和更少的無能誘導(dǎo)。

在多種腫瘤模型中,與游離糖脂給藥相比,α-GalCer負(fù)載的DC可減少腫瘤生長和轉(zhuǎn)移,從而延長生存期。負(fù)載α-GalCer的DC增加了iNKT的增殖、活化和IFN-γ的產(chǎn)生。此外,iNKT細(xì)胞的活化增強導(dǎo)致NK和CD8+T細(xì)胞的活化和IFN-γ產(chǎn)生增加。

在骨髓瘤和頭頸癌的臨床試驗中,成熟的負(fù)載α-GalCer的APC耐受性良好,無嚴(yán)重不良事件。治療增加了IFN-γ的產(chǎn)生和iNKT細(xì)胞的擴(kuò)增,導(dǎo)致許多患者病情穩(wěn)定,中位生存時間延長。在非小細(xì)胞肺癌的I期和I/II期臨床試驗中,負(fù)載α-GalCer的APCs治療耐受性良好,僅導(dǎo)致I級和II級不良事件。對治療反應(yīng)良好的患者表現(xiàn)出IFN-γ產(chǎn)生增加和iNKT細(xì)胞擴(kuò)增。中位生存時間為31．9個月,而所有患者的中位生存時間為18．6個月。

過繼轉(zhuǎn)移活化的iNKT細(xì)胞

癌癥患者通常iNKT細(xì)胞數(shù)量較少和/或功能降低,限制了α-GalCer治療的療效。為了克服這一限制,已從患者來源的PBMC中分離出iNKT細(xì)胞,并在體外擴(kuò)增后過繼轉(zhuǎn)移回患者體內(nèi)。在臨床前模型中,過繼轉(zhuǎn)移活化的iNKT細(xì)胞可增加黑色素瘤轉(zhuǎn)移模型中iNKT細(xì)胞的細(xì)胞毒性、腫瘤消退和總生存率。相反,在轉(zhuǎn)移性4T1乳腺癌模型中,NKT細(xì)胞單獨過繼或與游離α-GalCer療法或負(fù)載α-GalCer的DC聯(lián)合使用并不能改善預(yù)后。

使用iNKT細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移治療非小肺癌和晚期黑色素瘤的臨床試驗未報告嚴(yán)重不良事件�；颊叩难�環(huán)iNKT細(xì)胞數(shù)量和IFN-γ生成增加,但很少有患者腫瘤進(jìn)展減少,表明該治療無效。將擴(kuò)增的iNKT細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移與負(fù)載α-GalCer的DC相結(jié)合,可提高過繼NKT細(xì)胞轉(zhuǎn)移的效率。與單獨的iNKT過繼轉(zhuǎn)移相比,聯(lián)合治療可使一些患者獲得部分應(yīng)答。

作為癌癥疫苗佐劑

iNKT細(xì)胞在識別通過CD1d呈遞的保守脂質(zhì)抗原方面的作用,以及它們通過細(xì)胞因子信號協(xié)調(diào)抗腫瘤免疫反應(yīng)的能力,使其成為癌癥疫苗開發(fā)的誘人靶點。iNKT細(xì)胞的配體,如α-GalCer,可與腫瘤抗原共同使用,作為佐劑發(fā)揮作用,增加對腫瘤的適應(yīng)性免疫反應(yīng)。

在臨床前動物模型中,與腫瘤抗原聯(lián)用的α-GalCer可提高小鼠的總體存活率。用α-GalCer和OVA進(jìn)行鼻內(nèi)接種可誘導(dǎo)體液和細(xì)胞免疫反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞因子分泌、CTL反應(yīng)和IgG產(chǎn)生增加。目前,還沒有在癌癥疫苗中使用iNKT細(xì)胞配體的注冊臨床試驗。

CD1d抗體融合蛋白

CD1d陽性腫瘤或更易受iNKT細(xì)胞介導(dǎo)的裂解,而CD1d下調(diào)是避免檢測的常見逃避策略。因此,為了增加iNKT細(xì)胞對腫瘤的靶向性,研究了將iNKT細(xì)胞直接導(dǎo)向腫瘤的CD1d抗體融合蛋白。

目前,針對HER2、CEA和CD19的CD1d抗體融合蛋白已經(jīng)開發(fā)出來。在表達(dá)HER2的B16黑色素瘤模型中,以HER2為靶點的CD1d抗體融合蛋白治療增加了iNKT細(xì)胞炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生和腫瘤細(xì)胞的靶向溶解,減少了轉(zhuǎn)移形成。此外,iNKT細(xì)胞增強了DC、NK細(xì)胞和CD8 T細(xì)胞的激活,增加了腫瘤的整體免疫招募和靶向性。重要的是,CD1d抗體融合蛋白具有靶向特異性,顯示出良好的安全性。

CAR-NKT細(xì)胞

CAR-T細(xì)胞療法在靶向B細(xì)胞惡性腫瘤方面取得了顯著的臨床成功。iNKT細(xì)胞已被設(shè)計出表達(dá)針對糖脂和蛋白質(zhì)抗原的CARs。此外,除CAR外,CAR-NKT細(xì)胞還共同表達(dá)恒定的TCR,維持其對糖脂抗原的反應(yīng)性。相反,CAR-T細(xì)胞中的內(nèi)源性TCR是多克隆的,大多數(shù)CAR-T細(xì)胞只能通過其CAR進(jìn)行反應(yīng)。

靶向CSPG4、GD2和CD19的CAR-NKT細(xì)胞已經(jīng)開發(fā)出來,靶向GD2和CD19的CAR-NKT細(xì)胞正在進(jìn)行臨床試驗。一項I期臨床試驗(NCT03294954)已經(jīng)開始,檢測難治性神經(jīng)母細(xì)胞瘤中的抗GD2 CAR-NKT細(xì)胞的療效和安全性。初步結(jié)果表明,10名入選患者的治療是安全的,其中1名完全緩解,1名部分緩解,3名患者病情穩(wěn)定。

目前,CD19 CAR-NKT細(xì)胞正在進(jìn)行一項I期臨床試驗(NCT03774654),檢測復(fù)發(fā)和難治性B細(xì)胞惡性腫瘤中的安全性和有效性。在I期試驗的兩名患者中,一名患者表現(xiàn)出完全響應(yīng),另一名患者表現(xiàn)出部分響應(yīng),兩名患者都沒有任何CRS或GvHD的跡象。重要的是,本研究中使用的CAR-NKT細(xì)胞是同種異體的,證明了“通用”療法的潛力。

基于NKT細(xì)胞的聯(lián)合療法

改進(jìn)現(xiàn)有療法的一種方法是將其與產(chǎn)生協(xié)同反應(yīng)的其他療法相結(jié)合。聯(lián)合療法也可能提高iNKT細(xì)胞免疫療法的臨床療效。在臨床前實驗中,iNKT細(xì)胞免疫療法已經(jīng)與化療、溶瘤病毒和其他免疫療法進(jìn)行了聯(lián)合試驗。

聯(lián)合化療

迄今為止,來那度胺是臨床試驗中唯一與iNKT細(xì)胞免疫療法聯(lián)合使用的化療藥物。在一項I期臨床試驗中,無癥狀骨髓瘤患者接受載α-GalCer的DC聯(lián)合來那度胺治療。治療耐受性良好,僅有一名患者出現(xiàn)3級不良事件。治療導(dǎo)致iNKT細(xì)胞、NK細(xì)胞、單核細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞的激活增加,顯示出強烈的先天免疫激活。此外,NKG2D在NK細(xì)胞上的表達(dá)顯著增加,表明NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性潛力增加�？偟膩碚f,治療導(dǎo)致除一名患者外所有患者的腫瘤相關(guān)免疫球蛋白降低,表明治療降低了腫瘤負(fù)擔(dān)。聯(lián)合治療的成功強調(diào)了進(jìn)一步臨床試驗的必要性。

與溶瘤病毒聯(lián)合

迄今為止,還沒有臨床試驗將溶瘤病毒與iNKT細(xì)胞免疫療法相結(jié)合。然而,臨床試驗表明溶瘤病毒可以改善其他免疫療法的效果。溶瘤病毒療法與iNKT細(xì)胞活化療法相結(jié)合的臨床前的成功結(jié)果表明,有必要在臨床試驗中進(jìn)一步檢查這種聯(lián)合療法。

聯(lián)合免疫治療

聯(lián)合治療的一個有趣的選擇是聯(lián)合iNKT細(xì)胞治療和免疫檢查點抑制劑。α-GalCer激活iNKT細(xì)胞后,IFN-γ大量釋放,隨后PD-1表達(dá)增加,導(dǎo)致無能和抗腫瘤功能抑制。因此,聯(lián)合iNKT細(xì)胞免疫治療和阻斷PD-1/PD-L1軸的檢查點抑制劑可能提高治療效果。事實上,在臨床前模型中,α-GalCer聯(lián)合抗PD-1或抗PD-L1可防止iNKT細(xì)胞無能增加iNKT細(xì)胞的抗腫瘤活性。此外,iNKT細(xì)胞免疫治療可以克服PD-1耐藥腫瘤中的CD8+T細(xì)胞無能。臨床試驗正在測試PD-1/PDL-1阻斷劑和iNKT細(xì)胞免疫治療的組合(NCT03897543)。

NKT細(xì)胞療法面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對

iNKT細(xì)胞免疫治療面臨的最大挑戰(zhàn)是癌癥患者中iNKT細(xì)胞的低浸潤和功能降低。再加上腫瘤細(xì)胞CD1d的下調(diào),治療效果可能會受到限制。此外,iNKT細(xì)胞在用游離α-GalCer治療后誘導(dǎo)無能表型,降低了多劑量治療的療效。

另一個挑戰(zhàn)是從免疫抑制的癌癥患者中獲得大量自體DC和iNKT細(xì)胞,從而限制可擴(kuò)增和過繼轉(zhuǎn)移的細(xì)胞數(shù)量。此外,培養(yǎng)和分化細(xì)胞進(jìn)行過繼轉(zhuǎn)移需要數(shù)周時間,導(dǎo)致一些患者無法接受治療或死于疾病[。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn),許多研究對iNKT細(xì)胞免疫療法進(jìn)行了改進(jìn)。

改進(jìn)糖脂輸送

由于游離α-GalCer的低效性和難以獲得大量自體DC,一些研究檢測了α-GalCer通過載體(如納米顆粒、人工抗原遞呈細(xì)胞、外泌體和脂質(zhì)體)傳遞的可能性。與游離的α-GalCer相比,載體結(jié)合的α-GalCer的遞送增加了iNKT細(xì)胞的擴(kuò)增和細(xì)胞因子的釋放,從而降低了腫瘤負(fù)荷。這主要是由于DC細(xì)胞的攝取和表達(dá)增加,以及下游NK和CD8+T細(xì)胞反應(yīng)增加。

選擇糖脂替代物

幾乎所有iNKT細(xì)胞免疫治療的臨床試驗都使用α-GalCer(KRN7000)刺激iNKT細(xì)胞;然而,越來越多的修飾糖脂可能提供更高的治療效益。例如,α-C-GalCer將α-GalCer中發(fā)現(xiàn)的O-糖苷鍵替換為C-糖苷鍵,從而增加IFN-γ和IL-12的產(chǎn)生。

7DW8-5是一種候選糖脂,它的�；�鏈較短,末端為氟化苯環(huán)。與α-GalCer相比,7DW8-5對iNKT細(xì)胞的CD1d和TCR具有更強的親和力,在多種疫苗模型中,7DW8-5刺激iNKT細(xì)胞可增加Th1和CD8+T細(xì)胞反應(yīng)。

類似地,一種被稱為ABX196的修飾糖脂作為疫苗佐劑已經(jīng)產(chǎn)生了有希望的結(jié)果。在黑色素瘤、結(jié)腸癌和膀胱癌模型中,ABX196單獨或與抗PD-1聯(lián)合使用可增加腫瘤消退和總生存率。ABX196聯(lián)合PD-1抑制劑目前正在進(jìn)行一期臨床試驗(NCT03897543)。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的iNKT細(xì)胞

癌癥患者通常會減少iNKT細(xì)胞的數(shù)量和功能,從而限制了iNKT細(xì)胞免疫療法的療效。此外,很難從免疫抑制的癌癥患者獲得足夠的PBMC來體外擴(kuò)增和輸送iNKT細(xì)胞。一種應(yīng)對策略是使用來自患者組織的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(IPSC)。iPSC誘導(dǎo)的iNKT細(xì)胞能夠分泌大量IFN-γ。此外,體內(nèi)試驗表明,iPSC衍生的iNKT細(xì)胞在轉(zhuǎn)移到小鼠體內(nèi)時保持了其抗腫瘤功能。

靶向Ⅱ型NKT細(xì)胞

iNKT細(xì)胞和II型NKT細(xì)胞在腫瘤免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮相反的作用,并相互交叉調(diào)節(jié)。因此,靶向II型NKT細(xì)胞可能是緩解腫瘤介導(dǎo)的iNKT細(xì)胞免疫抑制并增強抗腫瘤免疫的治療方法。最近發(fā)現(xiàn)的II型NKT細(xì)胞硫酸腦苷脂抗原的一種亞型C24:2被證明能顯著減少肺轉(zhuǎn)移的發(fā)生。

小結(jié)

iNKT細(xì)胞在免疫監(jiān)測和抗腫瘤免疫中起著重要作用�；�于NKT細(xì)胞的免疫療法具有眾多優(yōu)勢,相比于CAR-T細(xì)胞治療,NKT細(xì)胞治療作用時間更久,更能夠抑制癌癥的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移,將可能成為實體瘤等癌癥的重要治療方式。

雖然,目前臨床研究仍然沒有取得突破,但一些新的治療策略,包括載體化的α-GalCer、替代性糖脂和聯(lián)合療法,正在顯示出改善的臨床前結(jié)果。隨著免疫細(xì)胞治療實體瘤技術(shù)的不斷突破,NKT細(xì)胞免疫治療行業(yè)將會得到快速發(fā)展,相信未來基于NKT細(xì)胞的免疫療法將會大放異彩。

參考文獻(xiàn):

1．The Current Landscape of NKT CellImmunotherapy and the Hills Ahead． Cancers (Basel)． 2021 Oct; 13(20): 5174．