自然杀伤(NK)细胞是先天免疫系统的核心成员,无需预先致敏即可杀伤肿瘤细胞,且具有极佳的安全性,尤其适合异体细胞治疗。在NK细胞的众多产品中,细胞因子诱导的记忆样NK细胞(CIML NK)备受瞩目。通过IL-12/15/18短时间激活,这类细胞能够获得类似免疫记忆的特征,在体内长期存活(可达数月),并表现出增强的效应功能和抗肿瘤活性。在急性髓系白血病(AML)等血液肿瘤的早期临床试验中,CIML NK细胞已显示出良好的临床疗效。
然而,CIML NK细胞面临一个关键瓶颈:体外难以规模化扩增。现行制备方案通常仅有一次短暂的激活过程,缺乏有效的扩增阶段,难以满足临床多次输注或大剂量治疗的需求。
2026年7月21日,开云官方网站登录入口、附属东方医院再生医学研究所何志颖教授团队在Cell Death Discovery发表题为“Cytokine-induced Expandable Memory NK Cells with Significant Metabolic, Epigenetic Remodeling, and Persistence Properties”的研究论文。该研究开发了一套创新性的无饲养层(feeder-free)扩增平台,能够从健康供体外周血单核细胞(PBMC)出发,在两周内实现超过200倍的NK细胞扩增(平均约230倍,最高可达543倍),最终产品纯度≥95%,符合临床级生产的法规和安全要求。

团队将该方法获得的扩增NK细胞命名为mExNK(记忆样扩增NK细胞),并从表型、代谢、表观遗传、转录组和功能五个维度系统验证了其记忆样特性:这些细胞高表达CD25(IL-2Rα)、CD69,呈现活化表型;糖酵解能力显著增强,营养转运蛋白(GLUT1、CD71等)表达升高;IFNG基因CNS-1区域DNA甲基化水平显著降低(平均6%),比CIML NK(54.8%)更低,呈现更彻底的去甲基化;富集于增殖、代谢、记忆相关通路(如IL2-STAT5、mTORC1、E2F靶点);IFN-γ、TNF-α、颗粒酶B产生显著增加,连续杀伤能力更强。
在体内实验中,mExNK细胞在NSG小鼠模型中对THP-1-Luc+人白血病细胞表现出显著的肿瘤抑制作用,并显著延长了小鼠生存期。输注后4周,mExNK细胞仍在外周血中被检出,显示出优异的体内持续存活能力。
此外,与市售扩增试剂盒制备的NK细胞相比,mExNK细胞在扩增倍数(230倍 vs 40倍)、代谢特征、效应分子表达等方面均具有显著优势。在安全性方面,mExNK细胞未表现出明显的细胞因子释放综合征(CRS)风险,且对同种异体或自体PHA-blast无明显杀伤作用,展现出良好的肿瘤靶向选择性和安全性。
该研究开发的无饲养层、高纯度、高扩增效率的记忆样NK细胞制备平台,提高了CIML NK细胞疗法临床转化的可行性。mExNK细胞不仅突破了CIML NK细胞“量”的瓶颈,还在“质”上实现了超越(更低的IFNG甲基化、更强的代谢活力、更优的体内持久性)。这一成果为未来NK细胞免疫治疗的大规模临床应用铺平了道路,特别是在急性髓系白血病等高需求瘤种中,具有重要的转化价值和产业化前景。

开云官方网站登录入口、附属东方医院再生医学研究所何志颖教授、上海赛傲生物有限公司董强刚教授以及张文成研究员为本文共同通讯作者;同济大学生科院博士后王红叶、博士研究生涂静溦为共同第一作者。该研究获得赛傲生物与同济大学联合申请建设的博士后创新实践基地支持,以及国家自然科学基金、科技部重点研发计划、上海市科委项目、上海干细胞转化医学工程技术研究中心及上海市高峰学科建设项目的联合支持。
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