
研究背景与挑战
急性髓系白血病是一种极具侵袭性的血液系统恶性肿瘤,尤其是老年患者对现有CAR-T疗法的耐受性和疗效持久性往往不佳。自然杀伤细胞(NK细胞)凭借其低毒性和强抗肿瘤潜力,成为异基因免疫治疗的热门方向。然而,传统CAR-NK细胞疗法存在"自相残杀"问题,即部分NK细胞自身表达CD33抗原,导致CAR-NK细胞误伤同类,严重影响细胞扩增能力和治疗效果。
创新技术与方法
研究团队设计了一种全新的"CD33-MSLN环形CAR"结构,通过特定linker序列将抗CD33和抗MSLN的单链抗体片段以环形方式串联,形成独特的双靶点识别结构。这种设计不仅能同时识别肿瘤细胞表面的CD33和MSLN抗原,避免单靶点治疗中的抗原逃逸问题,还展现出比串联CAR更优的信号传导效率和肿瘤杀伤能力。
为进一步解决"自相残杀"问题,研究团队利用CRISPR/Cas12i基因编辑技术,在人多能干细胞中敲除CD33基因,建立了CD33基因敲除的hPSC细胞系,并成功诱导分化出CD33基因敲除的环形CAR-iNK细胞。
实验成果与验证
实验结果显示,表达环形CAR的NK细胞对同时表达CD33和MSLN的AML细胞系及患者原代AML细胞的杀伤能力显著优于单靶点CAR-NK细胞。单细胞RNA测序分析表明,环形CAR能更有效地激活NK细胞的抗肿瘤功能,相关信号通路和基因表达水平显著上调。
在动物模型实验中,CD33基因敲除的环形CAR-iNK细胞展现出优异的抗肿瘤效果。在HL-60细胞异种移植模型中,治疗组小鼠肿瘤负荷显著降低,中位生存期延长至42天;在患者来源异种移植(PDX)模型中,治疗组小鼠中位生存期达到46天,显著优于对照组。
临床意义与前景
该研究同时解决了CAR-NK细胞疗法中的两个核心问题:通过环形CAR设计实现双靶点精准杀伤,通过基因敲除消除自相残杀。这一方案在体外实验和动物模型中展现出优异的安全性和有效性,具备重要的临床转化潜力。
人多能干细胞来源的iNK细胞可大规模标准化制备,基因编辑技术能确保细胞质量稳定,为开发"现成可用"的AML免疫治疗产品奠定了基础。该疗法特别适合CD33和MSLN双阳性的AML患者,尤其是老年患者或对传统化疗、CAR-T疗法不耐受的患者。
研究团队表示,未来将进一步优化CAR结构,探索联合其他免疫检查点抑制剂的治疗方案,并开发能上调肿瘤细胞MSLN表达的小分子药物,以扩大疗法适用范围。这项研究为血液系统恶性肿瘤的免疫治疗开辟了新的方向,有望为更多AML患者带来生存希望。