CAR-NK治疗的商业化之旅-同立海源

自然杀伤细胞NK细胞是一种重要的免疫效应细胞，能识别并杀伤病毒感染细胞和肿瘤细胞，不过NK细胞本身难以准确识别肿瘤细胞。科学家通过基因工程修饰，在NK细胞表面表达能够和肿瘤特定抗原结合的嵌合抗原受体CAR。跨膜结构域将CAR结构锚定在NK细胞膜上，一旦CAR识别并被其特异性抗原触发，CAR的细胞内活化结构域就会发出信号，NK细胞即刻发动自身以及响应其他细胞共同对靶细胞进行击杀。

CAR-NK治疗过程

目前成熟的CAR-NK细胞治疗的主要步骤包括：首先从患者外周血采集NK细胞，也可使用供者NK细胞。之后应用病毒载体等方式，向NK细胞导入特异性CAR基因。科学家在体外扩增NK细胞后，获得大量的CAR-NK细胞。达到标准后向患者体内输注CAR-NK细胞，进行靶向治疗。最终追踪病人检测肿瘤负担和NK细胞存量，评估治疗效果。

治疗的起始其实就是从输注入患者体内后开始的，CAR-NK细胞进入病人体内后，就会如同导弹般在体内搜索肿瘤细胞。经静脉输注的CAR-NK细胞会先分布在过滤器官如肺和肝脏，然后进入系统循环。在肿瘤微环境中，当CAR-NK细胞表面的CAR受体识别到肿瘤相关抗原时，NK细胞就会被激活。这时激活的CAR-NK细胞会迅速聚集到表达抗原的肿瘤部位，并释放细胞毒性颗粒和细胞因子，直接对肿瘤细胞进行攻击，同时释放的免疫活性因子如IFN-γ还可以招募更多免疫细胞参与杀伤。经过一轮攻击后，CAR-NK细胞会继续在体内循环，搜索并消灭下一个肿瘤目标。这样CAR-NK细胞可以持续活动数周至数月，对残余肿瘤细胞进行清除，达到消灭肿瘤的治疗目的。与CAR T细胞相比，CAR-NK细胞不易出现“细胞因子风暴”等严重炎症反应。研究显示CAR-NK细胞在体内也可以持续存活一段时间，发挥长效抗肿瘤作用。CAR-NK细胞治疗让NK细胞获得了“看得见,打得准”的能力。通过优化CAR的结构设计，CAR-NK细胞可持续存活时间更长，杀伤力更强。新增的4-1BB或CD28共刺激结构域可增强NK细胞活性，研究人员也在探索CAR-NK与审查点抑制剂等联合应用。

Fig1：CAR-NK的治疗过程

CAR-NK安全规范及挑战

CAR-NK细胞免疫治疗所用细胞的来源主要为患者自身外周血NK细胞，涉及采集NK细胞进行无菌分离、体外扩增后制成静脉输注制品等过程。该制备过程需要遵循GMP操作规范，保证细胞制品的安全性。

1. 所用理化消毒试剂符合药典标准，无残留毒性。

2. 无血源性病原体污染风险，HIV、HBV、HCV、梅毒螺旋体等严格筛查。

3. 无污染细胞存在，纯度高。

4. 功能检测验证NK细胞的活性、无毒性检测。

5.质量系统全过程控制，确保制备过程稳定一致。

另外，在CAR-NK免疫疗法蓬勃发展的同时，我们也需要正视其切实存在的挑战，在设计生产以及临床应用等方面，CAR-NK疗法还有很多亟待调整改善的部分，主要体现在以下几方面。

CAR部分的设计优化

需要优化CAR的抗原识别区，提高对肿瘤抗原的识别特异性。还需研究不同信号传导区的组合，增强NK细胞的活化和杀伤能力。

产品质量控制

CAR-NK细胞产品是一种“活着”的药物，这意味着产品的质量标准复杂，需要解决产品的一致性、稳定性、污染等问题。

生产工艺优化

目前主要制备CAR-NK细胞产品的方法还在发展阶段，未来的工业化大规模生产中的成本控制和产能提升都很关键。

临床应用探索

CAR-NK疗法的用药方案、与其他药物联合用药等临床应用问题还需探索。如何设计科学的临床试验来评价CAR-NK细胞的疗效也很重要。

技术创新积累

CAR-NK技术创新还需要时间积累，相关基础研究仍需加强。继续丰富CAR-NK构建策略，解决药效和安全性问题。

CAR-NK商业化进程

CAR-NK疗法本身具有独特的抗肿瘤效应，不受MHC限制的细胞毒性、产生细胞因子和免疫记忆等特点，在已有的生产规范加持下，CAR-NK已被各大药企认为最有希望成功商业化的“通用型”抗癌产品。CDE官网显示，上海先博生物科技有限公司提交的CD19 CAR-NK 细胞疗法IND申请获CDE受理。但事实上这不是我国企业的第一次尝试，英百瑞生物医药有限公司自主研发的英百瑞IBR854细胞注射液临床试验申请获得国家药监局受理，为国内首个针对实体瘤的非基因编辑方法的通用型CAR-NK细胞药物。

Fig2：先博生物公司的CDE申请信息

英百瑞IBR854为CAR-raNK（Conjugated Antibody Redirecting ready-to-use allogeneic NK cells）技术，在 CAR-raNK 细胞疗法中，该产品的核心构造是将靶向肿瘤抗原5T4的特异性抗体通过linker与同种异体的NK细胞进行共价偶联。通过连接子将靶向肿瘤抗原的特异性抗体与 NK 细胞进行化学 / 共价偶联，抗体把 NK 细胞带到肿瘤部位，然后进行定点清除。

Fig3：英百瑞公司的CDE申请信息

通用型免疫细胞治疗产品的细胞来源为异体，尤其需要关注起始原材料的安全性问题。这要求企业建立合理的供者筛选程序和标准，并尽量收集供者的相关特征，还需筛查供者是否存在乙型肝炎病毒（Hepatitis B virus，HBV）、丙型肝炎病毒（Hepatitis C virus， HCV）、人类免疫缺陷病毒（Human immunodeficiency virus，HIV）、梅毒螺旋体等感染。技术导向的Nkarta公司为了加速CAR-NK通用型的商业化过程，建立了专有现货型NK细胞治疗平台旨在通过有效免疫细胞的强劲扩张、增强的靶向性和延长的持久性，最大限度地提高同种异体NK细胞的治疗效果，从而释放出强大而持久的抗癌免疫介导攻击。

Fig4：Nkarta的NK细胞治疗平台

➤我国目前的通用型免疫细胞疗法

CAR-NK依托自身的优点异军突起，在迈向通用型商品化的路上快速发展，越来越多的积极临床实验数据给我们打了一针强心剂，我们有理由相信，在不远的未来即用的商品化CAR-NK产品会成为我们攻克众多顽疾的强有力武器。

同立海源生物作为国内专注细胞与基因治疗上游GMP级核心原料生产企业，公司细胞培养技术开发平台专为客户打造细胞培养整体解决方案。公司自主研发生产的AMMS^®NK试剂盒套装适用于采用自体外周血或脐血细胞中分离得到的单个核细胞，经体外操作使NK细胞活化扩增，最终得到高纯度高效应的NK细胞。经过大量的测试数据验证，该款试剂盒处于国内领先地位。另外该套装已通过美国FDA的DMF II类备案（备案号： 035588），支持CAR-NK细胞药物申报注册。