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不止癌癥,NK細胞也是抗衰老賽道潛力藥物

2024-02-21    點擊量:679

隨著人類壽命的延長和老齡化人口的增加,抗衰老研究成為了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個重要課題,眾多科技圈大佬如Facebook創(chuàng)始人馬克·扎克伯格、比爾蓋茨、谷歌創(chuàng)始人拉里·佩奇等紛紛向抗衰老領(lǐng)域投入巨資,最震撼的莫過于2022年初,抗衰老研究機構(gòu)Altos Labs獲30億美元(約合人民幣220億元)天使輪融資,Altos Labs背后的豪華資金支持者,包括前世界首富杰夫·貝佐斯,以及俄羅斯頂級富豪尤里·米爾納等,在巨大資金的支持下,抗衰老產(chǎn)業(yè)進入了爆炸式發(fā)展時期。



抗衰老“密鑰”——NK細胞


目前全球正面臨著老齡化加速的挑戰(zhàn),據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示,2020年,全球60歲以上人口數(shù)量已超過5歲以下兒童人數(shù),到2030年全球60歲以上人口將達到14億,每6人中就有1位60歲以上老人,到2050年,全球60歲以上人口將翻一番,增至21億。衰老被認(rèn)為是引發(fā)所有慢性疾病的最大風(fēng)險因素,包括心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、癌癥等。人類的衰老是一個復(fù)雜的生理過程,隨著年齡的增長,人體生理功能發(fā)生特征性改變,其中免疫系統(tǒng)是最重要的變化之一,受到越來越多專家學(xué)者的關(guān)注。

免疫系統(tǒng)保護宿主抵抗病原體,通過清除死亡細胞維持體內(nèi)平衡,以及調(diào)節(jié)愈合過程。自然殺傷細胞(NK)是一種先天免疫細胞,無需預(yù)先致敏就能非特異性殺傷腫瘤細胞和病毒感染細胞,是人體免疫系統(tǒng)的重要組成部分。近年來NK細胞被確認(rèn)為衰老細胞免疫監(jiān)視的主要參與者,能迅識別和清除衰老、凋亡細胞,改善和維護機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,同時越來越多的動物及臨床數(shù)據(jù)證實NK細胞免疫療法在抗衰老領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。

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文獻標(biāo)題
結(jié)論
Naturally occurring p16(Ink4a)-positive cells shorten healthy lifespan
2016年《Nature》:以NK細胞為主的免疫細胞清除衰老細胞可使動物壽命延長20%-30%
Characterization of age-related immune features after autologous NK cell infusion: Protocol for an open-label and randomized controlled trial
2022年《Frontiers in Immunology》:自體NK細胞輸注能顯著緩解T細胞衰老、衰竭,抑制衰老相關(guān)分泌表型因子(SASP)
Autologous NK cells propagated and activated ex vivo decrease senescence markers in human PBMCs
2022年《Biochemistry and Biophysics Reports》:經(jīng)擴增培養(yǎng)的自體NK細胞,除了表現(xiàn)出很強的殺腫瘤細胞和清除衰老細胞的能力,而且在回輸后能降低血液中PBMC的衰老標(biāo)記物



NK通過激活型受體-配體識別模式

殺傷衰老細胞


NK細胞表面表達多種激活性受體和抑制性受體,通過與相應(yīng)的配體結(jié)合后共同調(diào)控NK細胞功能,發(fā)揮高效識別和殺傷體內(nèi)異常細胞(如衰老細胞、腫瘤細胞、病毒感染細胞等)的同時保護正常細胞免攻擊,對維護機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定起到了著重要作用。

在NK細胞殺傷異常細胞的過程中,激活性受體發(fā)揮了關(guān)鍵性作用,NKG2D是c型凝集素超家族中的一種Ⅱ型跨膜糖蛋白,以同二聚體的形式表達在人的所有NK細胞上,是最關(guān)鍵的激活性受體之一, NK細胞通過NKG2D受體與靶細胞上表達的NKG2D配體(NKG2DL)相結(jié)合,觸發(fā)NK細胞激活信號,從而殺傷靶細胞。NKG2DL在正常細胞中幾乎不表達或較少表達,但在衰老細胞、感染細胞、腫瘤細胞等異常細胞中高表達,因此NK細胞可以通過激活性NKG2D受體精確識別NKG2DL(MICA、ULBP2)靶向殺傷衰老細胞,發(fā)揮抗衰老作用。然而,一些衰老細胞通過表達抑制性配體(HLA-E)與NK細胞上抑制性NKG2A受體相結(jié)合,從而逃避NK細胞的殺傷,衰老細胞的免疫逃避導(dǎo)致它們在組織中長期積累,不斷分泌多種促炎因子,破壞組織功能,重塑組織結(jié)構(gòu)以及影響臨近細胞,進而驅(qū)動衰老和各種慢性疾病的發(fā)生。因此“高質(zhì)量”NK——高表達激活型受體NKG2D同時低表達抑制性受體NKG2A的NK細胞或是治療抗衰的關(guān)鍵。
  
近日,川大團隊發(fā)布了靶向NKG2DL的NKG2D-CAR T 細胞在小鼠及非人靈長類體內(nèi),展示出高效的衰老細胞清除效果的成果,NK作為免疫系統(tǒng)的核心部分,是體內(nèi)衰老細胞清除的主力軍,通過回輸高質(zhì)量NK細胞或擁有延緩衰老的潛能,此外,將NKG2DL作為抗衰細胞療法的靶點同樣也適用CAR-NK細胞療法,相較于CAR-T細胞療法,NK細胞療法引發(fā)移植物抗宿主病(GvHD)和細胞因子釋放綜合征(CRS)的概率極低,具有更高的安全性。NKGen Biotech也于近期宣布其開發(fā)用于治療阿爾茲海默癥(AD)的SNK01 NK細胞療法IND申請已獲美國FDA批準(zhǔn),大腦內(nèi)的衰老細胞會加速神經(jīng)細胞損失、促進炎癥和記憶障礙,NK在體內(nèi)衰老細胞的殺傷中發(fā)揮著不可替代的作用,以清除衰老細胞為切除點有望為AD等神經(jīng)退行性疾病的治療帶來新希望。


iPSC技術(shù)助力NK抗衰老


NK細胞來源廣泛,包括外周血、臍血、NK細胞系以及多能干細胞。擴大NK過繼免疫療法應(yīng)用的主要障礙是穩(wěn)定和均一的NK來源。研究發(fā)現(xiàn)隨著年齡的增長,體內(nèi)的NK細胞數(shù)量在增加,但其細胞因子分泌和細胞毒性在降低,年齡相關(guān)的 NK細胞功能障礙會增加感染、惡性腫瘤、炎癥性疾病等疾病的發(fā)生。對于老年群體,健康年輕供體的異體NK顯然是更優(yōu)選擇。

外周血和臍血NK擴增產(chǎn)生的細胞僅能滿足單個患者有限的幾次劑量,耗時且價格昂貴;NK 系基因不穩(wěn)定,需要在輸注之前輻照,輻照后的細胞僅能存活 48 h,不能達到長期的治療效果,所以目前亟需尋找新的NK來源。誘導(dǎo)多能干細胞(iPSC)技術(shù)作為全球生命科技領(lǐng)域最頂尖的新興技術(shù)之一,自問世以來便成為國際干細胞界的研究焦點,基于iPSC強大的自我更新能力和人體三胚層細胞分化潛能,iPSC來源NK具有批次產(chǎn)量大、質(zhì)量穩(wěn)定均一、較好的擴增力、耐凍存復(fù)蘇等優(yōu)勢,iPSC還易進行基因工程化改造,進而獲得藥效增強以及更低免疫原性的iNK細胞藥物。

此外,iNK細胞表面不僅激活性受體高表達,與PBNK相比,抑制性受體NKG2A、KIR低表達,總的來看iNK細胞表現(xiàn)出更高的活性,或是最適合用于抗衰治療的NK細胞。

雖然目前在全球范圍內(nèi)已有多家企業(yè)布局iNK細胞療法,但仍處于相對新興的早期研發(fā)階段。在今年國外iPSC龍頭Fate與Century皆出師不利、砍線裁員停合作的大背景下,國內(nèi)企業(yè)仍頂住壓力取得了重大進展,中盛溯源與啟函生物雙雙挺進臨床,標(biāo)志著我國iPSC衍生的NK細胞療法已經(jīng)推進到全球領(lǐng)先階段。究其根本,在國際范圍成為“并駕齊驅(qū)”的行業(yè)先鋒源自研發(fā)功底的厚積薄發(fā),今年4月一舉拿下“國內(nèi)首個獲批iNK”頭銜的中盛溯源,就是由iPSC技術(shù)國際首創(chuàng)人之一俞君英博士領(lǐng)銜創(chuàng)立的。


有了技術(shù)的積累、進展的領(lǐng)先,接下來的每一步都只能靠自己摸索、創(chuàng)新。在進度與國際接軌的前提下,企業(yè)不僅要腳踏實地,打好現(xiàn)有的產(chǎn)品技術(shù)基礎(chǔ),更要仰望星空,思考未來的競爭格局,打造獨特優(yōu)勢。通過整理的表格我們不難發(fā)現(xiàn),目前在研的iNK產(chǎn)品仍保留著做“T細胞”的思路,試圖在腫瘤適應(yīng)癥領(lǐng)域分一杯羹。這不會出錯,但也難免日后不會陷入同適應(yīng)癥下的效價之爭。而如果思路打開,結(jié)合iNK本身的獨特優(yōu)勢,順勢而為,或可像司美格魯肽一樣,打開一個新穎且潛力巨大的抗衰老藥物新賽道。


總結(jié)


iPSC來源iNK憑借其批次產(chǎn)量大、質(zhì)量穩(wěn)定均一、高免疫活性等優(yōu)勢在抗衰老治療中展現(xiàn)出了巨大的潛力,雖然仍需要更多的科學(xué)研究和臨床試驗來驗證其療效和安全性,但相信隨著行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的不斷成熟,這些問題會逐一得到解決,讓我們共同期待這一創(chuàng)新技術(shù)能夠為人類的健康和長壽帶來更多希望。


參考資料:
https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/ageing-and-health
Sci Transl Med. 2023 Aug 16;15(709):eadd1951.
Cells. 2022 Mar 17;11(6):1017.
Cells. 2020 Mar 10;9(3):671.
Blood. 2020 Feb 6;135(6):399-410.
自然殺傷細胞活化性受體及其配體的研究進展[J]. 國際免疫學(xué)雜志,2015,38(4):352-357.
臍帶血單個核細胞誘導(dǎo)多能干細胞來源自然殺傷細胞的生物學(xué)特性[J].中華細胞與干細胞雜志:電子版, 2021, 11(6):8.
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