盡管CAR-T細(xì)胞療法、NK細(xì)胞療法和雙特異性抗體等抗腫瘤免疫療法展現(xiàn)出巨大潛力，但它們各自存在顯著局限：

• CAR-T細(xì)胞療法在血液瘤中療效顯著，卻面臨生產(chǎn)成本高昂、自體來源限制、細(xì)胞因子釋放綜合征（CRS）等嚴(yán)重副作用以及腫瘤抗原逃逸（如抗原丟失或異質(zhì)性）的挑戰(zhàn)。

• NK細(xì)胞療法安全性相對(duì)較高（較少引發(fā)CRS或移植物抗宿主病GvHD），但其體內(nèi)持久性不足且缺乏抗原特異性限制了療效。

• 雙特異性抗體能夠重定向免疫細(xì)胞，但因其半衰期短常需頻繁給藥，帶來治療負(fù)擔(dān)和高昂成本。

針對(duì)這些問題，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院孫杰、黃河團(tuán)隊(duì)于7月14日在Nature Biomedical Engineering雜志發(fā)表了一項(xiàng)創(chuàng)新研究。該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種基于雙順反子載體的基因工程策略，改造CAR-T細(xì)胞，使其在表達(dá)靶向腫瘤抗原的嵌合抗原受體（CAR）的同時(shí)，能夠持續(xù)分泌雙特異性NK細(xì)胞銜接器（BiKE）。這種設(shè)計(jì)旨在協(xié)同激活患者自身的自然殺傷（NK）細(xì)胞，從而顯著增強(qiáng)整體抗腫瘤效果。

如圖1所示，研究人員利用SFG逆轉(zhuǎn)錄病毒載體構(gòu)建了雙順反子系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過P2A自剪切肽串聯(lián)表達(dá)兩個(gè)關(guān)鍵元件：1）一個(gè)包含CD28共刺激域和CD3ζ信號(hào)域的CAR（靶向CD19或EGFR）；2）一個(gè)雙特異性抗體BiKE（如anti-CD19-anti-CD16a或anti-EGFR-anti-CD16a），用于橋接腫瘤細(xì)胞表面的抗原（CD19或EGFR）與NK細(xì)胞表面的激活受體CD16a。

圖1. 產(chǎn)生1928ζ CAR-T細(xì)胞和分泌相應(yīng)ICE的CAR-NK細(xì)胞的雙順反子表達(dá)系統(tǒng)

體外功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，研究人員從健康供者外周血分離T細(xì)胞和NK細(xì)胞。利用逆轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)，他們成功制備了兩種改造細(xì)胞：1928ζ-BiKE+ CAR-T細(xì)胞（表達(dá)CD19-CAR并分泌CD19-BiKE）和EGFR28ζ-BiKE+ CAR-T細(xì)胞（表達(dá)EGFR-CAR并分泌EGFR-BiKE）。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)，分泌BiKE的CAR-T細(xì)胞其基本功能未受干擾，同時(shí)BiKE能有效激活NK細(xì)胞，兩者在體外展現(xiàn)出顯著的協(xié)同殺傷腫瘤細(xì)胞的能力。

圖2. 分泌BiKE的CAR-T細(xì)胞聯(lián)合NK細(xì)胞對(duì)B細(xì)胞淋巴瘤和白血病的體內(nèi)療效

在更具挑戰(zhàn)性的實(shí)體瘤模型（EGFR?卵巢癌SK-OV-3）中，BiKE? EGFR-CAR-T細(xì)胞聯(lián)合NK細(xì)胞也展現(xiàn)出強(qiáng)大的抑瘤能力，高、低劑量均能顯著抑制皮下腫瘤生長。免疫熒光分析進(jìn)一步揭示，接受BiKE?治療的小鼠腫瘤組織中浸潤的NK細(xì)胞數(shù)量顯著高于對(duì)照組，表明BiKE有效促進(jìn)了NK細(xì)胞的腫瘤歸巢。

圖3. EGFR靶向CAR-T細(xì)胞和分泌型BiKE的設(shè)計(jì)及其與NK細(xì)胞一起的抗腫瘤功效

為應(yīng)對(duì)腫瘤抗原異質(zhì)性這一關(guān)鍵難題，研究者設(shè)計(jì)了雙靶向策略。他們構(gòu)建了表達(dá)1928ζ CAR（靶向CD19）并同時(shí)分泌EGFR-BiKE的載體。這使得改造后的CAR-T細(xì)胞一方面可通過自身的CAR直接靶向殺傷CD19?腫瘤細(xì)胞，另一方面通過分泌的BiKE招募并激活NK細(xì)胞去攻擊EGFR?腫瘤細(xì)胞。

在接種了混合腫瘤細(xì)胞（SK-OV-3-CD19? + SK-OV-3-FFLuc?）的小鼠異質(zhì)性模型中，BiKE? CAR-T聯(lián)合NK細(xì)胞治療成功清除了所有CD19?和EGFR?腫瘤細(xì)胞，而對(duì)照組僅能實(shí)現(xiàn)部分抑制。

圖4. CAR-T 細(xì)胞和 BiKE 結(jié)合的 NK 細(xì)胞的雙重特異性及其對(duì)腫瘤抗原異質(zhì)性的體內(nèi)功效

綜上所述，該研究開創(chuàng)性地將基因改造后持續(xù)分泌BiKE的CAR-T細(xì)胞與外源性NK細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了T細(xì)胞與NK細(xì)胞的雙重免疫協(xié)同。這種“一箭三雕”的創(chuàng)新設(shè)計(jì)賦予了CAR-T細(xì)胞多重角色：既直接殺傷腫瘤，又能持續(xù)分泌BiKE，而BiKE如同精確的“導(dǎo)航員”，可將缺乏靶向性的NK細(xì)胞高效招募并激活至腫瘤微環(huán)境。

該策略不僅有效克服了NK細(xì)胞療法體內(nèi)持久性差和缺乏抗原特異性的弱點(diǎn)，也規(guī)避了制備基因工程CAR-NK細(xì)胞的復(fù)雜性，為克服現(xiàn)有免疫細(xì)胞療法的局限性提供了新的思路。

注：文章配圖均來自Nature Biomedical Engineering

參考資料：

Ya Fan et al. Bispecific killer cell engager-secreting CAR-T cells redirect natural killer specificity to enhance antitumour responses. Nature Biomedical Engineering（2025）

https://www.nature.com/articles/s41551-025-01450-4

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