廣醫三院胃腸外科徐學虎教授團隊完成晚期結直腸癌CAR-NK細胞免疫治療臨床轉化研究與安全性、有效性評估

結直腸癌是最常見的惡性腫瘤之一，其全球發病率和死亡率分別位居第二位和第三位。結直腸癌發病隱匿，早期癥狀不明顯，約20%的結直腸癌患者在診斷時就已發生遠處轉移。對於轉移病灶不可切患者的治療主要以姑息性化療和靶向治療為主，其治療效果差強人意。

2018 年諾貝爾醫學及生理學獎獲獎者美國德克薩斯大學的免疫學家詹姆士·艾利森（James Allison）和日本日本京都大學的免疫學家本庶佑，他們的研究提供了一種通過刺激免疫系統來對抗腫瘤細胞的癌症治療方法，並且基於這些研究也開發出了相應的藥物，人類在治療腫瘤上已經取得了非常重要的突破。然而，由於腫瘤致病機理複雜、患者個體的差異性也很大，再加上環境因素的影響，最終的治療效果仍然達不到人們的滿意。廣州醫科大學附屬第三醫院徐學虎教授團隊設想通過探索過繼免疫細胞輸注治療的方向，以期能改善目前對晚期結直腸癌的治療現狀。

過繼免疫細胞輸注治療是一種不同於免疫檢查點抑製劑的新型的抗腫瘤免疫治療模式。其中嵌合抗原受體T細胞免疫治療（Chimeric Antigen Receptor T-Cell Immunotherapy，CAR-T）被認為是當前最具前景的抗腫瘤治療方式之一。而嵌合抗原受體NK細胞免疫治療（CAR-NK）異曲同工之妙，將修飾的免疫細胞由T細胞變為NK細胞，而且有越來越多的臨床前研究表明CAR-NK細胞同樣具有顯著的抗瘤能力。

徐學虎教授團隊近日在醫學1區雜誌《Molecular Therapy》（IF：7.008）上報導了「NKG2D-CAR基因修飾的NK治療結直腸癌患者的臨床研究」的試驗結果。這是一項單臂、開放，劑量遞增的單中心的初期臨床研究，共入組了3例經標準治療失敗的轉移性結直腸癌患者。

在臨床前研究階段，鑒於包括結直腸癌在內的多種腫瘤細胞均高表達NKG2D配體的特徵，而在正常組織中其表達含量很低或無，所以團隊成員選擇腫瘤相關抗原--NKG2D配體作為治療靶點，並通過電穿孔的手段將NKG2D-mRNA轉導NK細胞，成功構建了靶向NKG2D配體的CAR-NK細胞。

在體內外實驗中均展示了NKG2D CAR-NK細胞對高表達NKG2D配體的腫瘤細胞顯著的特異性殺傷能力。建立異種植入人結直腸癌細胞株的NSG小鼠模型，利用活體生物成像技術(BLI)比較分別給予phosphate-buffered saline (PBS), NK細胞和NKG2DCAR-NK細胞處理的小鼠體內腫瘤負荷光信號，結果顯示PBS組小鼠平均生存時間為36天，低於NK細胞組小鼠平均45天的水準，說明NK細胞對延緩腫瘤生長提高小鼠生存時間具有一定療效，而NKG2D CAR-NK細胞組全部5隻小鼠的腫瘤生長被抑製，並且平均生存時間提高到69天，由此可見，CAR-NK細胞能夠有效的殺傷小鼠體內腫瘤。

隨後，在臨床試驗中驗證NKG2D-CAR基因修飾的NK細胞過繼治療的安全性和可行性。研究一共入組了3例經標準治療失敗的轉移性結直腸癌患者， 前兩例為有腹腔轉移伴惡性腹水患者，以劑量遞增的形式通過腹腔輸注的方式分別給予2次（2×10⁷-1×10⁸CAR-NK細胞）細胞輸注，每周一次。治療過程中和結束後，可觀察到24小時腹水生成量以及腹水中腫瘤細胞數的顯著減少；同時，第二位患者CT平掃亦顯示治療後腹腔內腹水含量較基線減少；腹水性狀從渾濁狀變為淡黃色澄清狀。
⁸⁹個CAR-NK細胞）細胞輸注，每周兩次。從第二次輸注開始，一半細胞通過超聲引導下局部輸注至PET-CT顯示為高代謝活性的肝右後葉下段（S6），剩餘細胞則通過腹腔內輸注。治療結束後，通過治療前後PET-CT對比，可觀察到局部輸注腫瘤灶（S6）的代謝恢復至背景值，且通過組織切片染色證明局部輸注腫瘤組織的大量壞死。

根據CTCAE v4.0標準對3例轉移性結直腸癌患者在試驗過程中發生的不良事件進行評估，僅觀察到1級細胞因子釋放綜合征，並且沒有患者出現神經癥狀。報告的最常見的治療相關不良事件包括發燒、疲勞和厭食。治療第二和第三例患者時，使用了其子女的血細胞製備CAR-NK。在採用半相合NK細胞治療這兩名患者時，未觀察到移植物抗宿主病的發生。

本研究報導的NKG2D-CAR基因修飾的NK細胞過繼輸注為提高腫瘤免疫治療效果提供了一種新的選擇，尤其是在發展通用安全的「貨架型」CAR療法用於異基因細胞治療方面尤其具有吸引力。

廣州醫科大學附屬第三醫院胃腸外科徐學虎教授為文章的通訊作者，肖琳博士後和腫瘤內科岑東芝副主任醫師為本文並列第一作者，超聲醫學科梁偉翔主任和蘇麗群護理團隊做了重要臨床技術支持。本項目質控員消化內科孫嫣副教授。

參考文獻：

Lin Xiao, Dongzhi Cen, Haining Gan, YanSun, Nanqi Huang, Hanzhen Xiong, Qiongmei Jin, Liqun Su, Xuejuan Liu, Kejian Wang, Guangrong Yan, Tianfa Dong, Shangbiao Wu, Pengzhi Zhou, Jinshan Zhang,Weixiang Liang, Junlan Ren, Yaoshu Teng, Can Chen, and Xue Hu Xu, Adoptive Transfer of NKG2D CAR mRNA-Engineered Natural Killer Cells in Colorectal Cancer Patients. Molecular Therapy, 2019. 27(6):p1114-1125.