NK 細胞是一種固有免疫細胞，具有廣譜殺傷腫瘤細胞的功能，可同種異體輸注，與 T 細胞相比不易產生移植物抗宿主病（ GVHD ）和細胞因子釋放綜合征 （CRS） 等嚴重副作用。近年來，嵌合抗原受體 NK 細胞（ CAR-NK ）已在血液系統惡性腫瘤和部分實體瘤中顯示出良好的抗腫瘤活性。人多能干細胞（ hPSC ），包括人誘導性多能干細胞（ hiPSC ）和人胚干細胞（ hESC ），具有無限來源和易于多重基因編輯的優勢。相對于人體組織或 NK 細胞系來源的 CAR-NK 細胞， hPSC 誘導分化來源的 CAR- iNK 細胞具有細胞均一性高、制備成本低和規模化生產、凍存現貨等符合成藥性諸多特點。目前，已建立類器官法誘導 hESCs 大規模再生 iNK 、凍存現貨型 MSLN CAR- iNK 和低免疫原性 CD19 CAR- iNK 細胞的技術和生產工藝，部分細胞制劑推進到臨床試驗（ IIT ）【1-3】。然而，同種異體 CAR-NK 細胞輸注后存在體內存續時間短、療效不持久等問題，亟待解決。

近日，中國科學院動物研究所、北京干細胞與再生醫學研究院王金勇團隊與上海同濟大學梁愛斌、浙江大學錢文斌、協和醫科院天津血液病醫院竺曉凡等臨床醫學領域科學家合作， 在Journal of Hematology & Ontology在線發表了題為Engineered CRO-CD7 CAR-NK cells derived from pluripotent stem cells avoid fratricide and efficiently suppress human T-cell malignancies的研究論文。 T 細胞急性淋巴細胞白血病（ T-ALL ）是一種侵襲性的惡性血液腫瘤。 CD7 蛋白在 超過 95% 的急性淋巴性白血病（ ALL ）和 30% 的急性髓系白血病（ AML ）病人中呈高表達【4】。靶向 CD7 的免疫治療策略可覆蓋大多數 T 細胞惡性腫瘤亞型。由于 CD7 蛋白也表達在正常的 T 細胞和 NK 細胞中，導致 CD7 CAR-T/CAR-NK 細胞間存在自相殘殺。 已有研究表明，消除 CD7 的膜蛋白表達可有效避免 CD7 CAR-T/CAR-NK 細胞 的自相殘殺 ，且在造血干細胞階段敲除 CD7 基因不影響后續 T 細胞和 NK 細胞的發育和功能【5】。

該研究利用國家干細胞資源庫的臨床級 hESCs ， 成功開發了 hESCs 來源 CD7 分子敲除的 CD7 CAR- iNK （ CD7 KO-CD7 CAR- iNK ）細胞制備技術。首先利用基因工程技術在干細胞階段實現CD7基因敲除并穩定表達CD7 CAR元件，隨后通過類器官誘導技術誘導干細胞高效獲得CD7 KO-CD7 CAR-iNK細胞，這些CD7 KO-CD7 CAR-iNK細胞可有效避免由CD7抗原介導的CD7 CAR-NK細胞的自相殘殺效應，并對T-ALL腫瘤細胞系和病人來源T-ALL細胞展現出高效且可持續的細胞毒性。

研究表明， NK 細胞在體外培養或制備過程中會導致 CXCR4 （在歸巢至骨髓中起關鍵作用）的表達下調【6】。在 CAR-NK 細胞中過表達 CXCR4 ，有望恢復其體內骨髓歸巢能力從而增強 NK 細胞的細胞毒性。該研究進一步在 hE S Cs 階段過表達 CXCR4 ，通過 iNK 類器官誘導技術【1】誘導產生過表達 CXCR4 的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 細胞（ CRO-CD7 CAR- iNK ）。 體內生物發光活體成像追蹤實驗證實， CXCR4 過表達能夠有效延長 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 細胞的體 內 存續時間。進一步，通過 T-ALL 細胞荷瘤小鼠模型證實， CRO-CD7 CAR- iNK 細胞能夠有效抑制 T-ALL 荷瘤小鼠的腫瘤生長，顯著延長 T-ALL 細胞負荷小鼠生存期。

綜上所述，該研究通過基因工程成功構建敲除 CD7 基因并過表達 CD7 CAR 的 CD7 KO-CD7 CAR- hESCs ，類器官法誘導其分化產生了免疫表型和功能正常的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 細胞。這些細胞成功避免自相殘殺，具備正常的擴增能力，對 T-ALL 細胞系和 T-ALL 病人來源細胞表現出優越的抗腫瘤活性。 CD7 KO-CD7 CAR- hESCs 過表達 CXCR4 基因后誘導產生的 CRO-CD7 CAR- iNK 細胞，在體內的存續時間可延長至 28 天（細胞學水平流式檢測外周血中 CRO-CD7 CAR- iNK 細胞） ， 并顯著延長 T-ALL 細胞荷瘤小鼠的生存期。該研究揭示了 hPSC 來源的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 細胞在治療 T 細胞惡性腫瘤中的臨床潛力，為治療 T 細胞惡性腫瘤提供了一種有前景的細胞產品。

中國科學院動物研究所、北京干細胞與再生醫學研究院王金勇研究員及其團隊的張夢云副研究員、王童潔副研究員為該論文共同通訊作者，王金勇研究員團隊的博士生林云輕、肖子蕓為該論文共同第一作者。

原文鏈接：https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-025-01712-3

制版人：十一

參考文獻

1. Huang D, Li J, Hu F et al. Lateral plate mesoderm cell-based organoid system for NK cell regeneration from human pluripotent stem cells.CellDiscov2022; 8:121.

2. Zhang Q, et al. Hypoimmunogenic CD19 CAR-NK cells derived from embryonic stem cells suppress the progression of human B-cell malignancies in xenograft animals.Front Immunol.2024;15:1504459 .

3. Liu Y, et al. Mesothelin CAR-engineered NK cells derived from human embryonic stem cells suppress the progression of human ovarian cancer in animals.CellProlif.2024;57: e13727.

4. Campana D, van Dongen JJ, Mehta A, Coustan -Smith E, Wolvers- Tettero IL, Ganeshaguru K, Janossy G. Stages of T-cell receptor protein expression in T-cell acute lymphoblastic leukemia.Blood.1991;77:1546 –54.

5. Kim MY, Cooper ML, Jacobs MT, Ritchey JK, Hollaway J, Fehniger TA, DiPersio JF. CD7-deleted hematopoietic stem cells can restore immunity after CAR T cell therapy.JCI Insight.2021; 6:e 149819.

6. Beider K, et al. Involvement of CXCR4 and IL-2 in the homing and retention of human NK and NK T cells to the bone marrow and spleen of NOD/SCID mice .Blood. 2003; 102 : 1951-1958.

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