NK 細胞療法|自然殺傷細胞療法

Natural Killer (NK) Cell Therapy

強化先天免疫,提升對異常細胞的免疫監察

自然殺傷細胞(Natural Killer Cells, NK Cells)是人體先天免疫系統的重要成員,也是抗腫瘤免疫的第一道防線之一。

與 T 淋巴細胞不同,NK 細胞不需要事先辨認某一個特定癌症抗原,便能透過多種活化及抑制訊號,識別受到壓力、感染或發生惡性變化的異常細胞,並迅速作出免疫反應。

NK 細胞療法利用患者自身的 NK 細胞,經體外培養、增殖及活化後,再將大量活化 NK 細胞回輸體內,旨在增強先天免疫及對異常細胞的免疫監察能力。


NK 細胞——人體先天的免疫防禦

人體的免疫系統每天都在監察細胞的狀態。

正常細胞表面會表達一系列訊號,讓 NK 細胞知道「這是自己的健康細胞」,從而抑制攻擊。

當細胞受到病毒感染、細胞壓力或惡性轉化時,表面的訊號可能發生改變。例如部分癌細胞會降低 MHC Class I / HLA Class I 的表達,同時增加某些壓力相關分子。

NK 細胞能夠綜合接收到的活化訊號與抑制訊號,判斷是否需要發動攻擊。

這種能力令 NK 細胞成為人體免疫監察的重要組成部分。

簡單而言

監察細胞狀態

辨認異常或壓力訊號

NK 細胞活化

攻擊異常細胞


NK 細胞如何攻擊癌細胞?

當 NK 細胞辨認到適合的目標細胞後,可以透過多種機制發動攻擊。

其中一個重要機制,是釋放:

Perforin(穿孔素)
在目標細胞膜形成孔道。

Granzymes(顆粒酶)
進入目標細胞並啟動細胞凋亡程序。

NK 細胞亦可以透過 Fas/FasL、TRAIL 等死亡受體途徑誘導目標細胞死亡,並分泌 IFN-γ 等細胞激素,參與調節其他免疫細胞及整體抗腫瘤免疫反應。

因此,NK 細胞的作用並不只是單一的「殺傷細胞」,而是抗腫瘤免疫網絡中的重要一環。


不需要預先指定癌症抗原

這是 NK 細胞與樹突狀細胞疫苗及抗原特異性 T 細胞反應之間一個重要的分別。

T 細胞通常透過 T-cell receptor(TCR)辨認由 HLA 分子呈遞的特定抗原片段

NK 細胞則沒有這種相同的抗原特異性要求。它主要透過多種受體,感應目標細胞表面的正常、異常及壓力訊號。

這意味著 NK 細胞的抗腫瘤作用不需要事先為患者指定某一個癌症抗原

這亦使 NK 細胞與樹突狀細胞及 T 細胞在抗腫瘤免疫中扮演不同而可能互補的角色。


為甚麼需要在體外培養及活化?

雖然人體本身具有 NK 細胞,但 NK 細胞的數量及功能會受到多種因素影響,包括年齡、疾病狀況、慢性壓力、癌症本身及部分癌症治療。

癌症亦可以建立免疫抑制性的腫瘤微環境,降低 NK 細胞的活性及抗腫瘤功能。

NK 細胞療法的其中一個核心概念,就是從患者血液中取得自身免疫細胞,在受控的細胞培養環境中進行NK 細胞的增殖及活化,再將培養後的活化 NK 細胞回輸患者體內。

治療概念

採集患者自身血液

分離免疫細胞

體外培養 NK 細胞

增殖及活化

進行品質檢測

將活化 NK 細胞回輸患者體內

由於使用的是患者自身細胞,這屬於自體免疫細胞療法(Autologous Immune Cell Therapy)


NK 細胞其中一項重要能力:辨認「Missing Self」

癌細胞為了逃避 T 細胞攻擊,有時會降低細胞表面的 HLA Class I 表達。

這可能令依賴 HLA 抗原呈遞的 T 細胞較難辨認這些癌細胞。

但對 NK 細胞而言,HLA Class I 減少反而可能代表一個異常訊號。

正常的 HLA Class I 可以與 NK 細胞上的抑制性受體結合,向 NK 細胞發出「不要攻擊」的訊息。當這些正常訊號減少時,NK 細胞所受到的抑制亦可能降低。

這種機制被稱為:

Missing-Self Recognition

它是 NK 細胞能夠補充其他免疫機制的一個重要原因。

但 NK 細胞的識別並不是單靠「HLA下降」決定,而是由多種活化及抑制受體訊號共同決定。


NK 細胞亦可以與抗體合作

NK 細胞還具有另一項重要的抗腫瘤機制:

ADCC

Antibody-Dependent Cellular Cytotoxicity
抗體依賴性細胞毒殺作用

NK 細胞表面的 CD16(FcγRIII) 可以辨認已經結合在癌細胞表面的抗體。

當某些治療性單株抗體黏附於癌細胞後,NK 細胞可以透過 CD16 辨認抗體的 Fc 部分,進一步發動細胞毒殺反應。

因此,NK 細胞除了自身辨認異常細胞之外,亦能參與抗體介導的抗腫瘤免疫。

實際能否與特定抗癌藥物配合,仍需由醫生根據癌症種類及患者的治療方案個別評估。


NK 細胞與活化 T 細胞有甚麼不同?

兩者都能參與癌細胞的免疫清除,但屬於免疫系統不同的部分。

NK 細胞 T 淋巴細胞
免疫系統 先天免疫 適應性免疫
辨認方式 綜合多種活化及抑制訊號辨認異常細胞 TCR 辨認由 HLA 呈遞的特定抗原
需要預先指定癌症抗原? 不需要 抗原特異性 T 細胞反應需要特定抗原呈遞
主要殺傷機制 Perforin、Granzymes、死亡受體等 Perforin、Granzymes、死亡受體等
其他重要功能 Missing-self recognition、ADCC、細胞激素分泌 抗原特異性免疫、細胞激素分泌及免疫記憶

因此,NK 細胞與 T 細胞並不是「哪一種比較好」的關係,而是利用不同的辨認機制參與抗腫瘤免疫。


與樹突狀細胞疫苗有甚麼不同?

樹突狀細胞疫苗的核心是抗原呈遞及免疫引導

根據患者的癌症種類、HLA 類型及腫瘤特徵,樹突狀細胞可以載入合適的癌症相關抗原;更進一步的個人化新抗原技術,則可以根據患者自身腫瘤的分子特徵選擇 Neoantigens。

樹突狀細胞將這些抗原資訊呈遞給 T 細胞,誘導更具針對性的 T 細胞免疫反應。

NK 細胞則主要從先天免疫監察出發,不需要預先指定某一個癌症抗原。

可以簡單理解為:

樹突狀細胞:提供癌症抗原的「方向」

T 細胞:建立及執行具抗原特異性的細胞免疫

NK 細胞:從先天免疫層面監察及攻擊異常細胞

三者作用於抗腫瘤免疫的不同環節,因此在適合的患者中,可以根據病情及免疫狀態制定個人化的免疫細胞治療策略。


與免疫治療藥物有甚麼不同?

PD-1/PD-L1 等免疫檢查點抑制劑主要透過阻斷免疫抑制訊號,解除 T 細胞受到的部分免疫「煞車」,讓已有的抗腫瘤免疫反應重新發揮作用。

NK 細胞療法則是將患者自身的 NK 細胞在體外培養、增殖及活化後回輸體內,從先天免疫層面增加抗腫瘤免疫效應細胞。

兩者的作用方式不同,並非互相取代。

癌症免疫反應涉及多種細胞及訊號,因此實際是否適合配合不同免疫治療,需要根據患者的癌症種類、腫瘤特徵、現有治療及整體身體狀況,由醫療團隊作個別評估。


NK 細胞與癌症免疫監察

NK 細胞本身就是人體正常免疫監察系統的一部分,因此除了癌症患者,NK 細胞功能亦受到健康老化及癌症風險研究的關注。

隨著年齡及身體狀況改變,免疫細胞的數量、表型及功能亦會發生變化。

從這個角度而言,NK 細胞療法的概念,是透過體外增殖及活化自身 NK 細胞,支持先天免疫及免疫監察功能。

但需要清楚區分:

支持免疫監察 ≠ 保證預防癌症

癌症的形成涉及遺傳、年齡、生活方式、環境,以及多種細胞與分子變化。目前不能將 NK 細胞療法理解為能夠保證避免癌症發生。


個人化評估,選擇合適的免疫細胞療法

每位患者的癌症及免疫狀態都不一樣,因此並不是所有患者都需要相同的免疫細胞治療。

日本銘煌 CIT Clinic 會綜合患者的癌症種類、疾病階段、腫瘤特徵、免疫狀態、過往及正在接受的治療,以及整體身體狀況,評估 NK 細胞療法是否適合,以及是否需要與活化 T 淋巴細胞療法、樹突狀細胞疫苗或其他癌症治療配合。

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