【漢氏聯合細胞科技專欄】免疫細胞(NK)在抗擊疫情中的應用潛力
供稿機構:漢氏聯合高等研究院南開大學博士后工作站
作者:楊思俊博士
從最開始對新冠疫情的猝不及防,到全民抗疫的眾志成城、共克時艱,再到實現疫情防控常態化,我們積累了豐富的抗疫經驗,取得了來之不易的重大成果。盡管疫情有所反復,但科研工作者一直沒有停止對抗病毒的研究。
目前,關于新冠肺炎的研究是全球生物醫學的研究熱門領域,從病毒的結構、傳播途徑、發病機制、患者的治療、康復、流行病學、疫苗研發等方方面面存在大量的文獻報道,無數的生物醫學相關人員、防疫人員、所有的研究、甚至全球人民付出巨大努力都基于一個目的:人類團結一致,共同抗擊疫情,構建人類健康共同體,保障全人類的生命健康。關于免疫細胞特別是自然殺傷(NK)細胞在治療新冠肺炎的應用研究也是不可忽視的領域。
2020年1月,美國Sorrento制藥公司與Celularity細胞治療公司就聯合宣布嘗試利用胎盤來源的自然殺傷(NK)細胞藥物CYNK-001來治療與預防冠狀病毒。隨后,美國FDA批準了該療法的新藥臨床試驗申請,用于治療成年新冠肺炎患者。
在該臨床實驗(NCT04365101)的I/II期研究的早期報告中發現,第一次CYNK-001給藥后12天,1位患者拒絕機械通氣并死于呼吸衰竭,其余3名患者在首次輸注后平均隨訪16(9-32)天后出院。3名患者中看到了早期療效,氧合、炎癥標志物和放射學發現都有所改善。由此可見免疫細胞(NK)在抗擊疫情中的具有很大的潛力。
除此之外,我們還搜集到很多已經開展的自然殺傷(NK)細胞治療新冠肺炎的臨床實驗:
國內臨床研究現狀
為了能夠獲得更加有效的治療新冠肺炎感染者,國內啟動多項科研應急攻關項目,與免疫細胞相關的有:
同時,中國也啟動了很多臨床試驗,其中在中國臨床試驗注冊中心(Chinese Clinical Trial Registry, ChiCTR)登記的數目達40項,其中使用臍帶血分離免疫細胞治療新冠肺炎的臨床研究就有:
注:限于時間和檢索方式,可能有部分信息會遺漏
權威文獻報道
近期,《Nature》在10月25日發表Eric Vivier(馬賽-魯米尼免疫學中心)的文章《Clues that natural killer cells help to control COVID》,屬于Witkowski等在TGF-β1限制了 NK 細胞的抗病毒功能的相關研究的評論性文章,該研究成果同天發表于《Nature》雜志,題目為《Untimely TGFβ responses in COVID-19 limit antiviral functions of NK cells》。兩篇文章同時發表國際頂尖學術期刊,集中探討了NK細胞在抗病毒特別是治療新冠病毒領域的應用價值。我們總結了兩篇文章的主要觀點與大家分享:
2021.10.25 刊
2021.10.25 刊
1、自然殺傷 (NK) 細胞是先天淋巴細胞,對多種病毒(包括 RNA 病毒)具有顯著的活性。盡管具有活化和“適應性”表型的 NK 細胞的代表性增加,但在 COVID-19 期間 NK 細胞功能可能會改變。
2、COVID-19 的病毒載量下降與 NK 細胞狀態相關,并且 NK 細胞可以通過識別受感染的靶細胞來控制 SARS-CoV-2 的復制。在嚴重的 COVID-19 中,盡管細胞毒性效應分子高表達,但 NK 細胞在病毒控制、細胞因子產生和細胞介導的細胞毒性方面表現出顯著缺陷。
3、對整個 COVID-19 病程對患者外周血 NK 細胞進行單細胞 RNA 測序(scRNA-seq)揭示了獨特的基因表達特征。干擾素驅動的 NK 細胞激活的轉錄網絡與顯性 TGFβ 反應特征疊加,與細胞間粘附、顆粒胞吐作用和細胞介導的細胞毒性相關的基因表達減少。
4、在SARS-CoV-2感染期間ACE2的酶活性受到干擾,導致促進TGF-β1表達的AngII水平升高。 因此,高病毒載量對肺組織造成的過度損傷可能會誘導高水平的 TGF-β1,從而影響 NK 細胞。
5、各種類型 NK 細胞缺陷的人共有的唯一特征是易受病毒感染,尤其是皰疹病毒。TGF-β1 會促進一種稱為纖維化的組織損傷,這是嚴重 COVID-19 的標志。AngII 水平升高是冠狀動脈疾病、高血壓和糖尿病的共同特征,并且在肥胖中觀察到高水平的 TGF-β1 。此類病癥也可能由TGF-β1 介導的 NK 細胞功能缺陷有關。
非常有意思的是,通過漢氏聯合研究院團隊和醫學團隊的研究發現在NK細胞的應用過程中,高血壓、糖尿病、肺部疾病(肺大泡)等疾病有明顯改善,這與上面總結的第五條觀點相關。因此,無論從國內外的研發現狀以及權威期刊的報道來看,漢氏聯合研發的免疫細胞特別是NK細胞在治療新冠肺炎將有極大的研究和應用價值。
漢氏聯合秉著“細胞承載希望,科技實現夢想”宗旨在細胞治療領域長期耕耘,目前研發的兩款產品“基于臍血來源的NK細胞免疫加強技術”、“基于成人外周血NK細胞的免疫重建技術”將在在疫情的防控發揮作用,未來在保障人民生命健康方面也是不可或缺的重要技術。
參考文獻
1. Witkowski, M, Tizian, C, Ferreira-Gomes, M. et al. Untimely TGFβ responses in COVID-19 limit antiviral functions of NK cells. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04142-6
2. Narni-Mancinelli E, Vivier E. Clues that natural killer cells help to control COVID. Nature. 2021 Oct 25. doi: 10.1038/d41586-021-02778-y. Epub ahead of print. PMID: 34697480.
資料收集及翻譯審校: 西北農林科技大學生物國際班-趙一笑