Cell Stem Cell：阻斷TGF-β信號，是iPSC-NK細(xì)胞治療肝癌所必須的

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作者：Dan Kaufman 來源：生物世界

2024-07-10

肝細(xì)胞癌（HCC）是最常見的原發(fā)性肝癌類型，是一種高度致死的惡性腫瘤，5年生存率低于20%。因此，該進(jìn)治療方案是非常必要的。雖然索拉非尼和其他激酶抑制劑等靶向藥物被用于治療肝細(xì)胞癌，但這些療法通常無法治愈。免疫療法（例如阿替利珠單抗）聯(lián)合血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）抑制（貝伐珠單抗）目前是肝細(xì)胞癌的一線療法，但療效仍不高。

肝細(xì)胞癌（HCC）是最常見的原發(fā)性肝癌類型，是一種高度致死的惡性腫瘤，5年生存率低于20%。因此，該進(jìn)治療方案是非常必要的。雖然索拉非尼和其他激酶抑制劑等靶向藥物被用于治療肝細(xì)胞癌，但這些療法通常無法治愈。免疫療法（例如阿替利珠單抗）聯(lián)合血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）抑制（貝伐珠單抗）目前是肝細(xì)胞癌的一線療法，但療效仍不高。

基于細(xì)胞的免疫療法被提出作為解決這一未滿足的臨床需求的一種選擇。然而，使用T細(xì)胞和自然殺傷（NK）細(xì)胞療法來治療實(shí)體瘤仍然具有挑戰(zhàn)性。這些挑戰(zhàn)包括腫瘤異質(zhì)性、免疫細(xì)胞向腫瘤的充分轉(zhuǎn)運(yùn)以及免疫抑制性的腫瘤微環(huán)境（TME）。在腫瘤微環(huán)境（TME）中，免疫效應(yīng)細(xì)胞可被多種細(xì)胞結(jié)合因子和可溶性因子抑制，這些因子損害其生存、活化、增殖和效應(yīng)功能。之前的研究也顯示，CAR-T或CAR-NK細(xì)胞療法對肝細(xì)胞癌的臨床治療效果有限。

2024年7月9日，加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員在 Cell 子刊 Cell Stem Cell 上發(fā)表了題為：Disruption of TGF-β signaling pathway is required to mediate effective killing of hepatocellular carcinoma by human iPSC-derived NK cells 的研究論文。

該研究表明，阻斷TGF-β信號，是誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）來源的自然殺傷細(xì)胞（iPSC-NK）有效治療肝細(xì)胞癌（HCC）所必須的。

Disruption of TGF-β signaling pathway is required to mediate effective killing of hepatocellular carcinoma by human iPSC-derived NK cells 研究論文

NK細(xì)胞是一種固有免疫效應(yīng)細(xì)胞，具有殺傷病毒感染細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的固有能力，無需抗原致敏。NK細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性受一系列激活性和抑制性受體表達(dá)調(diào)控?；罨腘K細(xì)胞可以通過顆粒依賴性途徑釋放顆粒酶和穿孔素，也可以通過死亡受體途徑誘導(dǎo)非顆粒依賴性細(xì)胞死亡。

多項(xiàng)臨床試驗(yàn)已經(jīng)表明，來自外周血、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和臍帶血的同種異體原代NK細(xì)胞，無論是否表達(dá)嵌合抗原受體（CAR），都相對安全，不會引起任何顯著的毒性，例如細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）、神經(jīng)毒性和移植物抗宿主病（GvHD）。

該團(tuán)隊(duì)率先使用了誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）來源的自然殺傷（NK）細(xì)胞用作標(biāo)準(zhǔn)化的“現(xiàn)貨型”同種異體細(xì)胞療法來治療各種惡性腫瘤。iPSC也是一個絕佳平臺，可用于設(shè)計嵌合抗原受體（CAR）或其他方法，以提高iPSC來源的NK細(xì)胞的抗腫瘤活性。

目前，已有幾種誘iPSC來源的NK細(xì)胞療法在臨床試驗(yàn)中用于治療血液系統(tǒng)惡性腫瘤和實(shí)體瘤，早期研究表明其具有療效和安全性。iPSC-NK細(xì)胞為治療肝細(xì)胞癌（HCC）等惡性腫瘤提供了一種有吸引力的方法。

轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）在肝細(xì)胞癌（HCC）中通常過度表達(dá)，提示其在腫瘤促進(jìn)中發(fā)揮作用。TGF-β還促進(jìn)間質(zhì)成纖維細(xì)胞的增殖，而這是肝細(xì)胞癌已知的晚期特征。此外，肝細(xì)胞癌來源的TGF-β的作用以及免疫抑制細(xì)胞（例如髓源性抑制細(xì)胞和Treg細(xì)胞）可直接抑制NK細(xì)胞功能，這些細(xì)胞也能產(chǎn)生免疫抑制細(xì)胞因子（包括TGF-β）。

磷脂酰肌醇蛋白聚糖3（GPC3）是一種硫酸乙酰肝素蛋白聚糖，在肝細(xì)胞癌中經(jīng)常過度表達(dá)，但在正常組織中不存在或表達(dá)極低。靶向GPC3的CAR-T細(xì)胞已證明在體外和體內(nèi)均具有消除肝細(xì)胞癌細(xì)胞生長的能力，并正在進(jìn)行肝細(xì)胞癌臨床試驗(yàn)。

甲胎蛋白（AFP）是一種分泌型糖蛋白，在發(fā)育過程中高度表達(dá)，但在成人中表達(dá)極低或不存在。靶向AFP的CAR-T細(xì)胞也正在進(jìn)行治療肝細(xì)胞癌的研究。

然而，在標(biāo)準(zhǔn)的CAR-T細(xì)胞中納入多個基因編輯（這是既抑制TGF-β活性又提供CAR介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞靶向所必需的）仍然具有挑戰(zhàn)性，并且在CAR-T細(xì)胞中這樣做會產(chǎn)生異質(zhì)性細(xì)胞群。

在這項(xiàng)研究中，研究團(tuán)隊(duì)對iPSC來源的NK細(xì)胞進(jìn)行工程改造以克服TGF-β介導(dǎo)的抑制作用，并結(jié)合靶向肝細(xì)胞癌（HCC）的嵌合抗原受體（CAR）的表達(dá)，以提高其抗腫瘤活性。

研究團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)用了兩種策略來對iPSC-NK細(xì)胞進(jìn)行工程改造以克服TGF-β的抑制作用，然后結(jié)合抗GPC3或抗AFP-CAR以誘導(dǎo)更具特異性的腫瘤殺傷作用。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，抑制了TGF-β的工程化NK細(xì)胞顯示出顯著提高的抗腫瘤活性，而沒有抑制TGF-β的CAR-N細(xì)胞并不能導(dǎo)致有效的抗腫瘤活性。

具體來說，研究團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)了iPSC-NK細(xì)胞，然后將這些細(xì)胞要么敲除TGF-β受體2（TGFBR2-KO），要么表達(dá)TGF-β受體2的顯性負(fù)性形式（TGFBR2-DN），結(jié)合靶向GPC3或AFP的嵌合抗原受體（CAR）。

TGFBR2-KO iPSC-NK細(xì)胞和TGFBR2-DN iPSC-NK細(xì)胞的抗肝細(xì)胞癌活性增強(qiáng)。然而，在iPSC-NK細(xì)胞上表達(dá)抗肝細(xì)胞癌的CAR并不能產(chǎn)生有效的抗肝細(xì)胞癌活性，除非同時抑制TGF-β活性。

這些研究結(jié)果表明，在肝細(xì)胞癌中，無論是否表達(dá)CAR，抑制TGF-β信號是有效的NK細(xì)胞抗腫瘤活性所必須的，對于腫瘤微環(huán)境中TGF-β表達(dá)水平較高的其他腫瘤可能也是如此。