免疫細胞是調控腫瘤發(fā)展的重要參與者，影響不同階段的腫瘤命運和治療干預。其中自然殺傷 (NK) 細胞在腫瘤免疫監視和抗腫瘤免疫中發(fā)揮重要的識別和殺傷腫瘤細胞的作用。目前，基于自然殺傷細胞的腫瘤免疫治療是腫瘤學(xué)的熱門(mén)話(huà)題，引起了科學(xué)界和制藥行業(yè)的極大興趣。因此，有許多研究正在評估NK細胞的治療價(jià)值。

由于NK細胞在消除轉移性腫瘤方面發(fā)揮更重要的作用，本文將重點(diǎn)關(guān)注NK細胞與轉移性腫瘤細胞的相互作用、NK 細胞在轉移控制中的突出作用，以及轉移性腫瘤細胞對NK細胞介導的免疫監視的逃避。了解腫瘤細胞對NK細胞的耐藥性，特別是循環(huán)腫瘤細胞 (CTC) 與 NK細胞的特異性相互作用，可能會(huì )為如何利用NK細胞的能力來(lái)最大化其抗腫瘤潛力提供重要線(xiàn)索，并可能為轉移性腫瘤開(kāi)發(fā)新的治療策略鋪平道路。

當腫瘤細胞具備侵入性特征和逃避免疫監視的能力時(shí)，就會(huì )發(fā)生轉移，這是腫瘤最嚴重的階段。為了使腫瘤細胞成功生長(cháng)到遠處的轉移部位，需要克服幾個(gè)關(guān)鍵步驟和障礙。最終，只有極少數CTC（循環(huán)腫瘤細胞）存活下來(lái)并成為轉移的種子。在轉移的腫瘤外在因素中，抗腫瘤免疫是CTC和DTC（播散性腫瘤細胞）轉移定植的主要障礙。多克隆CTC，具有更高的轉移潛能，因為它們與NK細胞激活配體的表達水平降低有關(guān)，而NK細胞激活配體對 NK細胞的殺傷表現出更高的抵抗力。

傳統上，轉移被認為發(fā)生在腫瘤進(jìn)展的后期階段。然而，越來(lái)越多的證據也表明在早期腫瘤形成過(guò)程中會(huì )發(fā)生轉移性腫瘤細胞傳播。轉移中涉及 NK細胞的轉移級聯(lián)和免疫監視（如圖1所示）。

△ 圖1。轉移級聯(lián)和免疫監視。原發(fā)性腫瘤細胞在營(yíng)養、基質(zhì)和免疫微環(huán)境中的腫瘤細胞外在因素中經(jīng)歷上皮-間質(zhì)轉化 (EMT)，這些微環(huán)境具有明顯的轉移潛能。

NK細胞是構成先天免疫系統關(guān)鍵的效應細胞，占循環(huán)淋巴細胞的5-20%。NK 細胞具有區分正常細胞和轉化細胞的獨特能力，它們可以識別惡性細胞并迅速作用于惡性細胞，而無(wú)需事先致敏。它們擁有各種激活和抑制受體，其功能結果是這些激活和抑制受體之間信號的復雜整合。這些抑制性受體，例如殺傷細胞免疫球蛋白受體 (KIR) 的抑制性亞型和 CD94/NKG2A 異二聚體，可識別各種形式的 MHC-I 分子。因此，腫瘤細胞上表達水平的降低或MHC-I分子的缺失會(huì )降低傳遞給NK細胞的抑制信號的強度，從而促進(jìn)NK細胞的活化。

NK細胞的激活也是由激活受體的參與引起的，例如 KIR 的激活亞型、信號淋巴細胞激活分子相關(guān)受體NKG2D、DNAX 輔助分子-1 (DNAM-1) 和天然細胞毒性受體NKp30、NKp44和NKp46，它們識別腫瘤細胞上幾乎不在健康細胞中表達的應激誘導配體。因此，NK 細胞具有公認的抗腫瘤作用。事實(shí)上，一項流行病學(xué)研究表明，NK細胞功能降低與人類(lèi)腫瘤發(fā)病率增加有關(guān)。

△ 男性和女性外周血淋巴細胞細胞毒活性累積與癌癥發(fā)病率

當NK細胞識別異常細胞（如腫瘤細胞）時(shí)，它們會(huì )被激活并將特定的裂解顆粒（如穿孔素和顆粒酶）轉運至免疫突觸，以誘導靶細胞凋亡。穿孔素對于控制腫瘤轉移至關(guān)重要。NK細胞與靶細胞形成多重接觸，并能以時(shí)間依賴(lài)的方式依次殺死多個(gè)腫瘤細胞。有趣的是，在一次接觸中，NK細胞僅釋放其細胞毒性裂解顆粒的十分之一，但已確定即使是單個(gè)顆粒也足以誘導腫瘤細胞死亡。NK細胞已被證明從誘導快速顆粒酶B介導的細胞死亡轉變?yōu)樵诤笃谟墒荏w配體介導的緩慢死亡，并且可以連續殺死多達30多個(gè)腫瘤細胞。

△ 在與原代 NK 細胞共培養時(shí)被殺死的靶細胞中的細胞死亡形態(tài)、GrzB 和 Casp8 活性。

盡管NK細胞在控制原發(fā)性腫瘤中的作用仍存在爭議，但其強大的體內抗轉移作用已在各種實(shí)驗模型中得到證實(shí)。腫瘤干細胞 (TSC)和EMT轉分化細胞被認為是腫瘤轉移的原因。同時(shí)，NK細胞可以靶向TSC和EMT。在人類(lèi)腫瘤中，越來(lái)越多的證據表明浸潤性NK細胞的數量、轉移和各種腫瘤的預后之間存在相關(guān)性，例如食管腫瘤 (ET) 、胃癌 (GC)、胃腸道肉瘤腫瘤、腎細胞癌 (RCC) 、結直腸癌 (CRC) 和前列腺腫瘤 (PT-1)。此外，高效NK細胞的存在表明轉移性PT-1的預后良好。

總體而言，NK細胞數量的增加對腫瘤患者的生存非常有益。然而，重要的是，CTC被認為是腫瘤患者轉移風(fēng)險增加和預后較差的指標。特別是，NK細胞存在于血液和淋巴結中，可能參與CTC的免疫監視。在實(shí)驗模型中，NK細胞在外滲前破壞CTC，從而抑制腫瘤轉移。因此，短時(shí)間內NK細胞數量的增加與CTC數量的減少相關(guān)。

事實(shí)上，NK細胞被發(fā)現可以在到達后24小時(shí)內從肺部清除播散的腫瘤細胞，但此后就不會(huì )。此外，來(lái)自CTC陽(yáng)性患者的NK細胞的細胞毒性低于來(lái)自轉移性乳腺腫瘤 (BT)、CRC 和PT-1的CTC陰性患者，表明外周血CTC數量與NK細胞抗腫瘤活性密切相關(guān)。因此，循環(huán)NK細胞活性降低與咽癌患者轉移風(fēng)險增加相關(guān)。此外，NK細胞活性降低是預測CRC 根治性手術(shù)后遠處轉移的一個(gè)參數。

綜上所述，這些結果表明NK細胞可消除CTC，并在控制轉移中發(fā)揮重要作用。

免疫系統在腫瘤進(jìn)展的每個(gè)步驟中都起著(zhù)重要作用。腫瘤細胞逃避免疫監視是轉移的先決條件。由于NK細胞高度參與轉移中的免疫監視，因此，為了成功轉移，腫瘤細胞必須逃避NK細胞介導的免疫監視是合理的。事實(shí)上，已經(jīng)描述了NK細胞介導的腫瘤細胞逃逸的幾種機制。這些機制涉及腫瘤細胞內在特征和腫瘤驅動(dòng)的外在微環(huán)境因素（圖2)。

 △ 圖2。循環(huán)腫瘤細胞 (CTC) 在轉移過(guò)程中逃避 NK 細胞的監視。為了成功轉移，腫瘤細胞必須逃避 NK 細胞介導的免疫監視。腫瘤細胞有幾種策略，涉及腫瘤細胞內在特征和腫瘤驅動(dòng)的外在微環(huán)境因素，以破壞它們被 NK 細胞識別和消除。

總之，已有很多研究結果說(shuō)明了NK細胞免疫監視在轉移中造成的障礙（圖2）。對導致不同腫瘤中NK細胞功能障礙的不同機制的表征，可能為通過(guò)利用NK細胞控制轉移來(lái)開(kāi)發(fā)新的治療策略鋪平道路。

腫瘤免疫治療的突破來(lái)自ICI和 CAR-T細胞療法的臨床成功，證明這些療法對腫瘤患者具有巨大前景?；贜K細胞的腫瘤治療目前構成了免疫治療創(chuàng )新的一個(gè)主要領(lǐng)域，并且呈指數增長(cháng)。為了治愈腫瘤，釋放NK細胞的全部抗腫瘤潛力是一個(gè)有吸引力的選擇（圖3），因為NK細胞在消除轉移方面發(fā)揮著(zhù)更重要的作用。

△ 圖3.利用NK細胞控制轉移的策略。每種治療策略都單獨或聯(lián)合評估，甚至與其他策略（包括標準治療）聯(lián)合評估。

△ 表1. 基于NK細胞的腫瘤治療的部分臨床試驗。數據來(lái)源 ClinicalTrials.gov

細胞因子賦予NK細胞增強的抗腫瘤免疫效應功能，并增強其在體內的持久性（圖3）。IL-2 和IL-15是上調NK細胞活性的關(guān)鍵細胞因子。IL-2是第一個(gè)用于腫瘤治療的細胞因子，也是食品和藥物管理局 (FDA) 批準的第一個(gè)可重復且有效的人類(lèi)腫瘤免疫療法。通過(guò)大劑量 IL-2治療可改善轉移性RCC和黑色素瘤患者的生存。然而，它會(huì )引起危及生命的毒性，包括血管滲漏綜合征。

在過(guò)去的幾十年中，IL-15已成為IL-2的有前途的替代品。在轉移性惡性黑色素瘤和轉移性RCC患者中進(jìn)行的第一項IL-15人體I期臨床試驗中，觀(guān)察到過(guò)度增殖和循環(huán)NK細胞數量增加。盡管初步抗腫瘤評估未顯示客觀(guān)反應，但兩名患者顯示肺轉移已清除?，F在正在研究激活NK細胞而不刺激Treg的其他細胞因子，例如 IL-12、IL-18 和 IL-21。然而，在轉移治療中基于細胞因子的NK細胞激活策略仍有待確定。

NK細胞全身激活的另一種方法是將激活的NK細胞直接輸入患者體內，稱(chēng)為過(guò)繼轉移。目前已有多項多種來(lái)源的治療性NK 細胞正在進(jìn)行臨床測試，包括自體NK細胞、同種異體NK細胞、臍帶血 (UCB) NK細胞、NK細胞系、細胞因子誘導的記憶樣 (CIML) NK 細胞和 CAR-NK細胞。

作為一種治療方式，患者自身NK細胞的過(guò)繼轉移（自體轉移）能夠在重新給藥之前進(jìn)行離體刺激和擴增。在轉移性腫瘤患者中過(guò)繼轉移擴增的自體NK細胞的初步臨床結果表明，這種治療策略耐受性良好，但臨床反應有限。人們認為，自體NK細胞療法的失敗可能部分歸因于抑制性KIR無(wú)法識別腫瘤細胞上的自身MHC I。

因此，已經(jīng)在患有各種腫瘤的患者中檢查了用于治療的“外來(lái)”NK細胞（同種異體NK 細胞）的過(guò)繼轉移。來(lái)自健康供體細胞的同種異體NK細胞是有利的，因為它們具有更高的抗腫瘤活性潛力。在過(guò)繼轉移同種異體 KIR 配體錯配的供體 NK 細胞后，AML 患者已觀(guān)察到完全緩解和無(wú)病生存。然而，在過(guò)繼性同種異體NK 細胞療法的研究中，轉移性腫瘤患者的臨床反應有限。為了擴大同種異體 NK 細胞的治療用途，考慮使用（臍帶血）UCB。NK細胞占臍帶血淋巴細胞的30%，是治療性NK細胞的重要來(lái)源。UCB NK細胞的療效目前正在臨床試驗中進(jìn)行評估。

NK細胞具有先天記憶，也就是說(shuō)，它們可以記住先前的激活事件，因此在再次刺激時(shí)反應更強烈。NK細胞記憶已在IL-12、IL-15和IL-18預激活的組合細胞因子后被確定。CIML NK 細胞被證明具有不同于傳統 NK 細胞的表型。它們改善了效應器功能并誘導AML患者緩解 。

隨著(zhù)CAR-T 細胞療法取得臨床成功，CAR-NK細胞的使用代表了一種有前途的免疫治療策略，并且CAR-NK細胞可能顯示出比 CAR-T細胞更大的優(yōu)勢，例如無(wú)細胞因子風(fēng)暴等副作用。在這方面，最近表明CAR-NK細胞不會(huì )在淋巴腫瘤患者中引起任何嚴重的細胞因子風(fēng)暴。在小鼠模型中，CAR-NK細胞療法通過(guò)靶向ERbB2/HER2 減少了RCC的肺轉移，表明其在控制疾病傳播方面的潛力。

△ 在癌癥治療中的NK細胞與T細胞相比的優(yōu)缺點(diǎn)

通過(guò)恢復針對腫瘤細胞的免疫反應進(jìn)行的腫瘤免疫治療，改變了腫瘤治療的模式。然而，腫瘤細胞的轉移擴散仍然是腫瘤相關(guān)死亡的主要原因。NK細胞是先天性免疫細胞，可以不受抗原限制地直接快速殺死腫瘤細胞，并且在轉移中對免疫監視高度負責。因此，腫瘤細胞必須逃避NK細胞介導的免疫監視才能成功轉移。因此，有望利用NK細胞預防或治療腫瘤轉移。

NK細胞療法主要用于輔助治療，例如手術(shù)后和干細胞移植后針對微小殘留病。具體而言，NK細胞可能最有效地靶向CTC，因為它們的功能似乎很少受到腫瘤微環(huán)境屏障的影響 。正在進(jìn)行臨床試驗以評估NK細胞免疫療法的療效，包括標準治療，例如mAb療法和放化療，具有令人鼓舞的臨床結果。此外，最近的數據表明，分子靶向藥物和放療能夠在腫瘤細胞中誘導衰老，引發(fā)NK細胞介導的免疫監視，促進(jìn)腫瘤消退，表明NK細胞可能成為未來(lái)抗腫瘤多模式策略的關(guān)鍵參與者。

應進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以充分了解NK細胞的抗腫瘤和抗轉移特性，特別是轉移級聯(lián)NK細胞何時(shí)和在哪些步驟起作用，以及需要多少次NK細胞免疫治療，這將成為預防或治療腫瘤轉移的新治療策略。

參考資料：doi.org/10.3390/vaccines1012018