RM新时代APP官网

即時(shí)推送國內外干細胞臨床醫學(xué)資訊,為細胞治療普惠大眾而努力!我們的海外客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)已為您開(kāi)通。歡迎直接撥打: +852 9414 9401 我們期待為您服務(wù)。

  • 公司地址
    中國,浙江,杭州
  • 聯(lián)系我們
    官方熱線(xiàn)400-622-0089/Telegram:+86-139-6700-7000

殺病毒、調節免疫、抑制纖維化,全面透視NK細胞在新冠肺炎的應用

12月來(lái),已經(jīng)有12位共和國兩院院士離開(kāi)了我們,特別是上海藥物所原所長(cháng)蔣華良院士,才57歲,這讓我們不得不對新冠再次提高認識和警惕。

但是我們面臨的窘境是,一方面我們沒(méi)有有效阻斷新冠傳播的辦法,另外一方面如何防止新型冠狀病毒破壞宿主免疫穩態(tài),刺激過(guò)度活躍的促炎反應,最終導致重癥的方法依然欠缺。

那么即便奧密克戎的低致病性,我們也要面對絕對數量上大量的死亡病例。

在針對過(guò)度活躍的促炎反應中,科學(xué)家提出的一個(gè)模型表明,新型冠狀病毒可以有效地避開(kāi)免疫系統,這種免疫逃逸導致無(wú)限制的新型冠狀病毒復制,最終導致過(guò)度激活的促炎反應。

NK細胞作為病毒感染的重要前線(xiàn)應答者,在先天免疫反應中至關(guān)重要。NK細胞受體影響新型冠狀病毒的清除和新冠肺炎級數,此外,高NK細胞計數與病毒載量下降相關(guān),新型冠狀病毒病毒RNA脫落持續時(shí)間短,抗體反應更強,新冠肺炎患者存活率更高。

2022年4月26日,日本生物治療研究所在國際期刊《Biopharmaceuticals》上發(fā)布了一篇《探索 NK 細胞在 COVID-19 中的效用》的研究結果。

探索 NK 細胞在 COVID-19 中的效用

因此,增加功能性NK細胞的數量可能有助于通過(guò)在早期階段消除新型冠狀病毒感染的細胞和抑制疾病進(jìn)展來(lái)控制新冠肺炎。

NK細胞

NK細胞是先天免疫細胞,在針對病毒病原體和癌癥的免疫監測中發(fā)揮重要作用,同時(shí)也調節適應性免疫反應。

NK細胞通過(guò)各種機制殺死受到病毒侵擾的靶細胞:

  • 穿孔素和顆粒酶或死亡受體通過(guò)細胞毒性脫顆粒作用直接裂解靶細胞;
  • 產(chǎn)生炎性細胞因子,如干擾素-γ (IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α (TNF-α),導致靶細胞的間接消除;
  • CD16的表達,其允許檢測抗體包被的靶細胞,從而導致NK細胞引導的抗體依賴(lài)性細胞毒性(ADCC);
  • 通過(guò)與其它免疫細胞如單核細胞相互作用,誘導IFN-γ產(chǎn)生并增強細胞毒性。

新冠肺炎患者NK細胞失調

急性新型冠狀病毒感染影響循環(huán)NK細胞的數量及其表型。

由于局部和全身炎癥,新冠肺炎患者中的NK細胞的特征在于歸因于細胞活化和炎癥以及細胞衰竭和低反應性的信號。NK細胞表型的這些改變決定了在IFN-γ和TNF-α產(chǎn)生、脫粒溶細胞潛力和控制病毒復制能力方面NK細胞效應子功能的損傷。

新冠肺炎對NK細胞的示意圖

機體對新型冠狀病毒的免疫反應是新冠肺炎嚴重程度和結果的關(guān)鍵決定因素。

健康個(gè)體和新冠肺炎患者中人NK細胞示意圖

NK細胞的失調與新冠肺炎的嚴重程度密切相關(guān)。

  • 外周血中NK細胞的減少可能是由于新型冠狀病毒對NK細胞的直接感染和/或感染過(guò)程中活化誘導的NK細胞死亡,以及NK細胞向受影響組織的動(dòng)員/歸巢。新型冠狀病毒感染可通過(guò)例如病毒刺突蛋白上調抑制性受體NKG2A的表達來(lái)?yè)p害NK細胞功能。
  • NK細胞的I型干擾素應答受損已在新型冠狀病毒感染中得到證實(shí)。
  • 過(guò)度炎癥反應,如升高的IL-6水平和TGF-β的過(guò)早產(chǎn)生或其他未知的可溶性血漿成分,也可能導致NK細胞的損傷。
  • 對宿主對病毒感染反應的轉錄組數據集的分析揭示了IL-15/IL-15RA軸在免疫失調中起作用,其中新冠肺炎患者的NK細胞長(cháng)期暴露于高循環(huán)IL-15水平會(huì )引發(fā)NK細胞功能障礙。

NK細胞是病毒感染的第一反應者。新型冠狀病毒感染后,局部先天免疫細胞如組織常駐的NK細胞、樹(shù)突狀細胞和肺泡巨噬細胞,在新型冠狀病毒感染的組織中迅速反應,啟動(dòng)免疫反應以消除病毒。

在識別新型冠狀病毒感染的細胞后,功能性NK細胞表現出平衡的活化,其中活化受體的表達水平高,而抑制性受體的表達水平低。

因此,足夠數量的活化功能性NK細胞發(fā)揮增強的脫粒和細胞因子分泌,并啟動(dòng)先天細胞毒性功能,以在早期階段消除新型冠狀病毒感染的細胞。

對新型冠狀病毒感染的免疫反應示意圖

新冠肺炎患者NK細胞的失調不僅導致不能直接清除新型冠狀病毒感染的細胞,還間接損害了調節適應性免疫反應的NK細胞與DCs的串擾。因此,未能提供足夠的CTL-和抗體-介導的新型冠狀病毒清除使病毒持續復制和傳播,導致單核細胞和粒細胞的進(jìn)一步募集。結果,隨著(zhù)新型冠狀病毒感染的細胞和炎性髓樣細胞在病毒感染部位的逐漸積累,出現了對免疫系統的過(guò)度和長(cháng)期刺激,這又導致細胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,并導致炎性髓細胞的進(jìn)一步募集。這些過(guò)程中促炎細胞因子釋放失調,水平升高,導致過(guò)度炎癥和組織損傷(下圖),在嚴重和危急的新冠肺炎患者中出現了免疫反應失調的情況。

新冠肺炎免疫反應失調示意圖

事實(shí)上,重癥新冠肺炎患者的肺部被異常激活的巨噬細胞和中性粒細胞高度浸潤,而T細胞和NK細胞的數量沒(méi)有顯著(zhù)增加。相比之下,在輕度新冠肺炎患者中,更多的NK細胞和T細胞積聚,而中性粒細胞和巨噬細胞較少,這表明NK細胞不參與ARDS中觀(guān)察到的過(guò)度炎癥反應,但可能促進(jìn)免疫-免疫細胞相互作用,以防止過(guò)度炎癥和組織損傷。

因此,在新冠肺炎,NK細胞在從有效免疫反應向有害免疫反應的轉變中起著(zhù)關(guān)鍵作用。足夠數量的功能性NK細胞可以加強對新型冠狀病毒感染的免疫監測。較高數量的NK細胞與病毒載量下降較快相關(guān),病毒RNA脫落持續時(shí)間更短,抗體反應更好,新冠肺炎患者存活率更高。

基于NK細胞的新冠肺炎療法

NK細胞不僅在直接對抗新型冠狀病毒感染中是重要的效應物,也間接通過(guò)調節適應性免疫反應來(lái)減少與樹(shù)突狀細胞的交叉感染,并抑制纖維化進(jìn)程。

已經(jīng)在新冠肺炎患者中觀(guān)察到NK細胞的失調,這些細胞表現出衰竭和功能障礙,NK細胞功能障礙與新型冠狀病毒易感性增加有關(guān),表明NK細胞的失調可能導致新冠肺炎的惡化。

因此,基于功能性NK細胞的治療可能提供對抗新冠肺炎疫情的潛在治療策略。

事實(shí)上,已經(jīng)有多個(gè)針對新冠肺炎患者的NK細胞療法臨床試驗在進(jìn)行(下表) 。

NK細胞(CYNK-001)治療新冠肺炎患者的I/II期臨床試驗的早期結果(NCT04365101)最近有報道。CYNK-001是一種冷凍保存的同種異體現成NK細胞產(chǎn)品,來(lái)源于胎盤(pán)CD34+細胞。在關(guān)注給藥安全性的I期試驗中,患者接受多達三次CYNK-001輸注。到目前為止接受治療的6名患者中有4名在報告時(shí)已經(jīng)進(jìn)行了評估。在4名患者中,所有輸注都具有良好的耐受性,并表現在首次輸注CYNK-001后氧合作用有所改善,影像學(xué)有改善,3名患者在首次輸注后平均隨訪(fǎng)16天出院?!睹庖邔W(xué)前沿》和《人類(lèi)疫苗與免疫治療》系列研究:NK細胞過(guò)繼轉移增強內源性免疫,通過(guò)抑制病毒而提供臨床益處

正在進(jìn)行的新冠肺炎NK細胞療法臨床試驗

編號NK細胞入組階段標識符狀態(tài)位置
1未知未知1NCT04280224招聘中國
2從臍帶血中富集并基因工程化的同種異體NKG2D-ACE2 CAR-NK細胞發(fā)病時(shí)間< 14天1/2NCT04324996招聘中國
3誘導多能干細胞(iPSC)衍生的NK細胞住院病人1NCT04363346完成美國明尼蘇達州
4人胎盤(pán)CD34+來(lái)源的和培養擴增的NK細胞中度疾病1/2NCT04365101進(jìn)行中,不招募美國新澤西州
5新冠肺炎康復供體的同種異體NK細胞癥狀發(fā)作< 10天1/2NCT04578210招聘西班牙
6未知未知1NCT04634370尚未招聘巴西
7CD34+造血干細胞來(lái)源的同種異體NK細胞住院病人1NCT04900454招聘美國西雅圖

基于NK細胞的療法可能有助于通過(guò)在疫苗接種或先前感染后由NK細胞介導的保存的ADCC來(lái)快速控制和清除病毒感染,從而減輕疾病的嚴重性。

盡管疫苗和抗病毒藥物在減輕感染和加速新型冠狀病毒病毒清除,以及降低死亡率方面具有不可估量的價(jià)值。然而,患有免疫缺陷疾病的個(gè)體(例如,器官移植和免疫缺陷患者)可能無(wú)法產(chǎn)生有效的免疫反應。基于NK細胞的療法,可能為對當前保護策略無(wú)反應的患者提供替代策略,為未來(lái)的大流行做準備。

此外,新冠肺炎感染后NK細胞的失調可能是由于I型IFN應答受損,如I型干擾素缺乏,或升高水平的促炎細胞因子,如IL-6和/或TGF-β。因此,針對對免疫調節劑有反應的人群,如用INF-α或INF-β或Tocilizumab治療,結合基于NK細胞的療法,是有吸引力的。

基于NK細胞的新冠肺炎治療的基本原理必須基于治療干預的時(shí)機和疾病的嚴重程度,這是由有益的抗病毒作用和潛在的有害病理作用之間的平衡決定的。

基于NK細胞的療法在感染早期會(huì )更有效,以便啟動(dòng)有效的免疫反應來(lái)防止疾病的發(fā)展。通過(guò)與髓樣細胞的相互作用,對NK細胞的調節功能進(jìn)行免疫調節,特別是對抗病毒感染的單核細胞和巨噬細胞(它們產(chǎn)生大量促炎細胞因子和趨化因子,導致局部炎癥和危險的全身性炎癥反應),可用作進(jìn)行性新冠肺炎的輔助治療,從而減輕疾病的嚴重程度。

未來(lái)方向和結束語(yǔ)

新型冠狀病毒的迅速傳播和新冠肺炎的前所未有的性質(zhì)要求全世界采取緊急應對措施。

預防感染、疫苗和抗病毒藥物對結束這種新冠肺炎疫情很重要。

迄今為止積累的大量數據強調了這樣一個(gè)事實(shí),即對新型冠狀病毒感染的免疫反應在形成新冠肺炎的臨床過(guò)程中起決定性作用,NK細胞在控制病毒感染中很重要。

值得注意的是,新型冠狀病毒清除率、抗體反應和新冠肺炎進(jìn)展與NK細胞狀態(tài)相關(guān),而NK細胞功能障礙與新型冠狀病毒易感性增加有關(guān)。

因此,基于NK細胞的療法具有足夠的抗病毒能力和很強的安全性,可以通過(guò)抑制病毒、促進(jìn)精細調節的免疫反應和抑制纖維化進(jìn)程,促進(jìn)這些細胞在改善新冠肺炎病治療中的快速應用。

NK細胞數量正常的新冠患者,病毒載量下降更快,癥狀負擔或許更輕
? 上一篇 2022年12月25日
麻省總醫院:證實(shí)NK細胞消除循環(huán)腫瘤細胞,從而抑制癌癥轉移
下一篇 ? 2022年12月25日
RM新时代APP官网