中山大学肿瘤防治中心 儿童肿瘤科
华南肿瘤学国家重点实验室助理研究员
中山大学肿瘤学博士研究生
研究方向：肿瘤免疫微环境及肿瘤免疫治疗
2021 年中山大学优秀毕业生
2021 年中山大学优秀博士学位论文获得者
入选 2022 年博士后创新人才计划
主持国家自然科学基金青年项目
主持第 71 批博士后科学基金面上项目
欧洲肿瘤内科学会（ESMO）会员
近 5 年来以第一/通讯（含共同）作者在 Hepatology，Cancer Research， Theranostics，British Journal of Cancer 等学术期刊上发表 SCI 论文 13 篇，累计影响因子 115 分
近年来，以T细胞为基础的免疫治疗在成人肿瘤中取得巨大突破，然而，其在包括神经母细胞瘤（neuroblastoma, NB）在内的多种儿童肿瘤的响应率仍较低。NB对各类免疫疗法响应不佳的主要原因是肿瘤细胞自身的免疫逃逸以及肿瘤微环境的免疫抑制。NB具有低免疫原性的特点，其肿瘤相关抗原及主要组织相容性复合体（major histocompatibility complex，MHC）表达较低，该特性导致NB对T细胞介导免疫治疗不利，但利于自然杀伤细胞（natural killer cell，NK）杀伤。近期研究发现，NB肿瘤组织中NK细胞的浸润程度与患者的良好预后密切相关。NK细胞是非MHC限制性淋巴细胞，具有安全性佳、适应症广、持久性杀伤等多种优势，目前NK细胞疗法已经被广泛应用于各种癌症治疗，并取得显著疗效。综上所述，NK细胞在NB抗肿瘤免疫中发挥关键作用，目前NK细胞治疗在NB患者的临床试验在不断进行中，以NK细胞为基础的免疫疗法在NB中具有极大的临床应用前景。本文根据最新国际前沿进展，总结NK细胞疗法在儿童神经母细胞瘤中的应用现状及前景。
一、儿童神经母细胞瘤的治疗现状
NB是起源于原始神经嵴细胞的恶性肿瘤，发生于交感神经系统。多见于婴幼儿，中位发病年龄17.3月，是儿童最常见的颅外实体肿瘤，占1岁以下婴儿肿瘤的50%，死亡率约占儿童肿瘤死亡率的15%。NB临床表现、组织病理学表现及生物学行为多样化，最常见的临床表现有骨痛、发热、贫血、肿块、眼眶瘀斑等，约三分之二的患者确诊时已晚期。目前神经母细胞瘤的治疗是根据危险分层选择不同的治疗方法。根据NB患者的INSS分期系统的临床分期、发病年龄、INPC组织病理类型、MYCN基因是否扩增、DNA倍体数，分成三个危险组，包括低危、中位、高危组。低危组和中危组患者预后好，治愈率高，但大多数高危组患者经过手术、化疗、放疗、干细胞移植及免疫治疗等综合治疗后仍死于疾病的转移和进展，5年总生存（overall survival，OS）仅有30～50%[1]，复发难治的患者3年无事件生存率（event free survival，EFS）和3年OS分别为10%和40%[2]。
目前NB的治疗分为诱导、局部治疗、巩固治疗、维持治疗四个阶段，其中维持治疗期间肿瘤复发或进展是高危组NB治疗中的瓶颈问题。近期研究表明，高危组NB维持治疗期间使用抗GD2抗体可改善患儿预后，国际儿童肿瘤学会欧洲神经母细胞瘤协会数据显示，维持期间使用抗GD2抗体治疗的患儿具有更高的5年EFS（53%），5年OS（63%）。维持治疗期的节拍化疗对高危NB疗效有限，因此，亟需寻找一种有效治疗NB的新方法，以提高高危、难治/复发NB患者治疗的疗效，延缓肿瘤复发，减少转肿瘤移，提高患者生存质量，延长患者的生存期。
二、NK细胞治疗的特点和优势
近年来，生物治疗已成为继手术治疗、放疗和化疗后肿瘤治疗的第四大模式。过继性细胞免疫疗法是细胞生物治疗方法之一，是指向肿瘤患者输注具有抗肿瘤活性的免疫细胞，直接杀伤肿瘤细胞或激发机体免疫反应来杀伤肿瘤细胞，达到治疗肿瘤的目的。NK细胞治疗一种新兴的免疫治疗手段，能有效抑制和杀灭肿瘤细胞且无明显不良反应，降低肿瘤复发及转移风险,提高患者的自身免疫力及生活质量，而且其安全性得到了广泛认可[3]。NK细胞是公认的抗肿瘤第一道天然防线，其激活不依赖于肿瘤细胞表面抗原，并且可识别MHC-I表达下调或缺失的肿瘤细胞，但是不会攻击体内表达MHC-I的正常细胞[4]。NK细胞不仅可以通过释放穿孔素和颗粒酶、死亡受体杀死肿瘤细胞，而且能够通过分泌细胞因子和趋化因子增强T细胞等免疫细胞的杀伤作用，还可通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用对肿瘤细胞进行杀伤。然而，对多数肿瘤患者而言，肿瘤的生长不仅阻碍了患者机体的NK细胞在骨髓内的分化、成熟，并且导致机体残存的NK细胞免疫活性较弱，不能有效识别和杀灭肿瘤细胞。因此，需要回输体外扩增的效应性NK细胞以更有效地杀伤肿瘤[3]。
NK细胞是非MHC限制性淋巴细胞，具有多种复杂的杀伤机制，大量临床研究已证实NK细胞与其他免疫细胞治疗相比以下优势：①安全性佳：NK细胞疗法最明显的一个优势是安全性较高，无“细胞因子风暴”等毒副作用；②适应症广：对大多数实体恶性肿瘤有效，并且能消灭对放、化疗不敏感及转移的肿瘤细胞；③持久性：能够启动机体免疫系统，恢复机体免疫功能，持久杀伤肿瘤细胞; ④彻底性：提高机体免疫能力，彻底清除体内残留肿瘤细胞和微小转移病灶；⑤全面性：NK细胞有杀死恶性细胞和产生细胞因子和趋化因子以引发适应性免疫应答的双重作用，能够重建和提高患者身的机体免疫功能，全面识别和杀伤肿瘤细胞，有效防止肿瘤的复发和转移；⑥ NK细胞介导的细胞毒性不需要通过自身人类白细胞抗原呈递抗原，同种异体NK细胞可以识别癌细胞，NK细胞有助于移植物抗肿瘤效应，但不诱导移植物抗宿主病[5-9]。目前异体外周血NK细胞、iPSC-NK 细胞、脐血-NK细胞进入规模化扩增生产，异体CAR-NK细胞同等疗效下避免了CAR-T细胞疗法的毒副作用。在最新的研究中，NK细胞疗法已经被广泛应用于各种癌症治疗，包括：血液系统肿瘤、神经母细胞瘤、卵巢肿瘤、横纹肌肉瘤、乳腺癌、胃癌等，并取得显著疗效。多项针对髓母细胞瘤、儿童胶质瘤以及复发或难治NB的NK/CAR-NK疗法正在进行临床前实验[10]。
三、NK细胞治疗在儿童神经母细胞瘤中的应用
NB各类疗法干预效果不佳的主要原因是肿瘤自身对免疫的逃逸以及来源于肿瘤靶向微环境的免疫抑制。NB具有低免疫原性的特点，低表达肿瘤相关抗原及MHC，对T细胞介导免疫治疗不利，但利于NK细胞杀伤。近期研究发现，NB肿瘤组织中NK细胞的浸润程度与T细胞免疫反应以及患者的良好预后密切相关[11]。上述分析表明NK细胞在NB抗肿瘤免疫中发挥关键作用，为开发NB过继疗法提供理论基础。目前多项临床前研究证明在小鼠模型中NK细胞过继疗法对NB有一定疗效。接种NB细胞后回输NK细胞，小鼠的存活率显著延长[12]。NK细胞与GD2单抗联合对肿瘤生长有显著的抑制作用，可以有效延长荷瘤小鼠的存活时间，这一结果提示NK细胞可以提高GD2单抗疗效，该治疗作用与NK细胞介导的抗体依赖的细胞毒作用有关[13]。一项Ⅱ期临床研究发现，NB患儿使用GD2单抗hu14.18K322A、GM-CSF和IL-2治疗，同时联合或不联合NK细胞输注的情况下，注射后第18天仍能检测到NK细胞浸润[14]。这些研究表明NK细胞在NB患儿中耐受性良好，其疗效仍需要在临床试验中进一步评估。值得注意的是，NK细胞与GD2单抗的疗效密切相关[15]，未来NK细胞治疗在提高GD2单抗疗效方面有巨大潜力，值得进一步深入研究和试验。在最新一项I期临床试验（NCT03294954）中，抗GD2的CAR-NKT在治疗儿童NB方面表现出较好的安全性和较强了抗肿瘤活性[16]。目前，NK细胞输注治疗NB患者的临床试验在不断进行中，以NK细胞为基础的免疫疗法在NB中具有极大的临床应用前景。
NK细胞过继疗法提高NB荷瘤小鼠生存期，与抗GD2抗体联用疗效进一步增加[13]。
同种异体NK细胞回输后在NB外周血中扩增，诱导病灶稳定、部分或完全缓解[14]。
CAR-NKT在NB外周血中扩增，转运至转移性肿瘤部位并诱导病灶完全缓解[16]。
四、展望：脐带血NK细胞或将为儿童神经母细胞瘤的治疗带来新契机
脐带血来源的NK细胞具有独特的优势[17]。其一是脐带血具有来源广泛、易于采集、免疫原性低、组织相容性好等优势；其二，脐带血中的大多数淋巴细胞处于原始状态，常规 T 细胞和调节性 T 细胞的数量平衡。脐带血中的免疫细胞既具有高度的多样性，也有极强的扩增能力。其三，脐带血兼具实物储存，随取随用的特性；其四，在脐带血中，NK细胞数量较多，约为外周血液的3倍。临床试验中常使用的异体NK细胞来源包括：健康志愿者捐献的外周血单个核细胞、造血干/祖细胞、诱导性多能干细胞、脐带血和永生细胞系等。综上，脐带血已被证明是NK细胞很有前景的无创性来源。
基于脐带血NK细胞独特的优势，不仅可以用于造血干细胞移植治疗血液系统疾病、免疫系统疾病、代谢疾病等疾病，而且在包括NB在内的儿童恶性实体瘤治疗中具有广阔临床应用前景。目前已报道经过体外扩增的脐带血NK细胞可用于乳腺癌的治疗，长时间的冷冻保存并不会影响脐带血来源NK细胞的扩增能力和抗肿瘤活性[18]。体外扩增脐带血来源的NK细胞治疗多发性骨髓瘤I期临床试验结果显示：10名患者获得较好的局部缓解，其中8名患者接近完全缓解或更好，没有发生输注毒性及移植物抗宿主病。II期临床试验结果显示：将脐带血来源的NK细胞联合自体外周血造血干细胞移植治疗高危多发性骨髓瘤，79%患者获得完全缓解或很好的部分缓解，3年无进展生存率可达52%[19]。除此之外还有大量脐带血NK细胞的临床研究正在进行。基于上述大量的研究证据，我们相信并期待未来脐带血NK细胞能为更多儿童高危、复发/难治性神经母细胞瘤患儿带来新希望。
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