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专访张毅教授:滋养细胞法体外大规模扩增制备NK细胞

来源:网络 2023-07-17 13:35

郑州大学生物细胞治疗中心/生物免疫治疗病区主任、中原学者张毅教授专访

生物医药产业是世界新一轮发展的竞争焦点,对国家经济发展和“健康中国”建设具有重大的战略意义。长久以来,我国医药行业一直处于“跟踪仿制”国外药物的阶段,位于全球医药创新的第三梯队。目前,我国正处于从“跟踪模仿”到“原始创新”的转变阶段,对全球新药研发的贡献逐步上升,随着国家对原研药和创新药的重视加上人工智能等新方法正在生物医药领域引发变革,这也为中国在生物医药领域尤其细胞创新药物研发领域实现“弯道超车”提供了机会。

 

免疫治疗是目前最有前景的癌症治疗方法,它以人体自身免疫系统为基础,充分发挥人体免疫潜能,能够对肿瘤细胞实行有效的抑制甚至清除。其中,自然杀伤 (NK) 细胞是一种在免疫疗法中具有巨大潜力的免疫细胞。

 

据了解,过去NK细胞的制备多采用纯因子激活扩增法,得到的NK细胞纯度一般在55-85%之间,极少会超过85%,而且稳定性较差。业内通过不断创新升级,现开始开发研究滋养细胞激活法。近日,我们对州大学生物细胞治疗中心/生物免疫治疗病区主任、中原学者张毅教授进行了专访。

 

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张毅教授

 

众所周知,免疫细胞创新药是最近几年比较热的赛道,免疫细胞主要包括特异性细胞和非特异性细胞,那张教授能否简单的介绍下这两类创新药各自的优势和局限。

 

张教授:特异性免疫细胞创新药主要包括CTL、TIL、CAR-T和TCR-T细胞等,其中CAR-T是目前最热门的赛道,据我所了解,CAR-T细胞创新药在CDE提交的申请超过了140项,也是目前为止唯一已上市的免疫细胞创新药。

 

1、CAR-T对血液性肿瘤如白血病等具有较好的治疗效果,但是CAR-T细胞输注后,有一定的概率产生细胞因子释放综合征和神经毒性这两类较为严重的毒副作用。

 

2、另外,尽管CAR-T细胞治疗完全缓解率高,然而由于CAR-T细胞存在细胞耗竭的问题,部分获得缓解的患者可能在几年内表现出疾病复发,此外由于存在脱靶现象,目前对于实体瘤的治疗还是比较乏力。

 

3、最后一点就是因为新药的上市需要经过药学、毒理学、药代动力学和临床研究等,研发的投入是非常高昂的,所以产品的价格也是非常的高,对于普通患者来说可能还是不可承担的,希望能早日列入国家医保。

 

非特异性免疫细胞创新药主要以NK细胞为代表。由于NKG2D和CD244增加了NK细胞的毒性能力和细胞因子的产生,所以从一定程度上来讲,基于NK细胞制备的CAR-NK具有较好的杀瘤效果。另外的话,NK细胞不需要经过预先刺激就可以起作用,反应速度更快。此外,NK细胞通常不介导发生GVHD,所以CAR-NK细胞的安全性也高,再加上NK细胞来源丰富,外周血、脐血、人类胚胎干细胞、诱导多功能干细胞甚至是NK-92细胞系,因此可以做为现货型免疫细胞的首选之一。当然,CAR-NK细胞同样存在着一些局限性,比如NK细胞的免疫记忆问题还需要进一步研究,而且要在治疗中保持CAR-NK细胞足够的效力,可能需要多次的回输,因此必须要有足够数量的高纯度高活性的效应细胞,而如何得到足够的优质效应细胞是其最核心的难点之一。

 

关于如何获取足够的优质效应细胞,这个难点目前有哪些解决方案或突破?

张教授:如何在体外得到足够的优质效应细胞是其最核心的难点之一。NK细胞体外制备主要有4个方面的要求,包含细胞扩增数量、NK细胞纯度、表达受体以及NK细胞的杀伤性。其中细胞扩增数量是主要问题。去年浙江杭州有家企业就NK细胞体外扩增的质量标准提交了“浙江制造标准”的申报并且已经被成功立项,该标准一旦发布将成为NK细胞体外扩增第一个省级地方标准,据悉这家企业正在联合另外其它企业共同申报国家级的团体标准,这无疑对于整个细胞创新药行业都是一个令人振奋的好消息。

 

回到刚刚的问题。原代NK细胞的体外培养形式多样,但是大体可分为细胞因子法和滋养细胞法。细胞因子法最大的优势就是其成分相对清晰,在政策监管上相对较为容易,但是难以实现NK细胞的快速扩增,而且稳定性较差。

 

根据目前的研究表明,滋养细胞法能实现NK细胞的快速扩增,得到高纯度高质量的NK细胞,具有良好的稳定性,纯度高,扩增快,这是纯因子法无法比拟的,但是因为滋养细胞本身是一种细胞,成分相对复杂,政策监管上相对困难。

 

说到这里也分享一个好消息,那就是CDE在2022年曾发布《免疫细胞治疗产品药学研究与评价技术指导原则》试行版,这里面对滋养细胞做了一个定位,为原材料中的生产辅助细胞。

 

关于滋养细胞法能实现NK细胞的快速扩增,这种制备方法是否安全?安全性主要又体现在哪些方面?

张教授:一般来说呢,滋养细胞制备NK细胞是安全的,因为本身滋养细胞就是需要经过辐照后才能进行使用。

 

滋养细胞制备NK细胞方法安全与否主要还是看滋养细胞是否安全,而滋养细胞最重要的就是看其是否具有成瘤性和致瘤性,至于残留的安全性问题,如果滋养细胞本身能被证明是安全的,那某种意义上来说,残留的碎片也当然是安全的,另外,致瘤性是指将待检细胞的“细胞成分”接种动物后,诱导动物本身细胞形成肿瘤的特性,接种之前是需要先对待检细胞进行裂解的,证明的也是细胞成分是否存在诱导动物本身细胞形成肿瘤的特性。当然规范的流程操作和一些技术生产过程、存储条件等方面严格的质量控制、支原体、内毒素等也是重要方面。

 

滋养细胞多种多样,在制备NK细胞时一般如何进行选取使用?滋养细胞法制备NK细胞后,一般NK细胞的纯度可以达到多少?

张教授:目前,滋养细胞扩增NK的方式,其常用的饲养细胞系有RPMI8866、Epstein-Barr 淋巴母细胞系 (EBV-LCL) 和 K562。饲养细胞是由一层无法增殖的细胞组成,它提供细胞外分泌物以帮助另一个细胞增殖。已知用 NK 敏感的经照射后的K562细胞刺激,可增强 NK 细胞体外杀伤活性和增殖活性。另外,通过对K562细胞进行基因修饰使其稳定表达多种细胞因子,在多种细胞因子协同作用下,有助于外周血单个核细胞中的自然杀伤细胞得到定向激活和扩增,而且可以明显增加NK细胞的纯度,一般不低于90%。

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