上周五（12月4号）美股收盘后，位于麻省Cambridge的Fate Therapeutics 宣布了关于其iPSC-derived NK 细胞疗法 FT516的一期临床数据。数据表明，FT516 结合Rituximab（一种靶向CD20的抗体药）在复发性B细胞淋巴瘤患者中获得了十分乐观的临床数据。首先，FT516 可实现多剂量治疗，同时显现出优良的安全性。在一期治疗的所有四名患者中，没有发现与剂量相关的药物毒性， 没有发现与FT516相关的严重不良反应，没有产生任何级别的细胞因子风暴（cytokine release syndrome），没有产生神经毒性。难得的是，在此次公布的一期数据中，FT516 还显现出可观的有效性。四名患者中，三名患者产生了应答率，其中两位更是达到了完全应答率（CR）。紧随其后，在12月6号，当地时间周日，Fate趁热打铁公布了FT 596，旗下另一种NK 细胞疗法的可观临床数据。这一系列临床数据的发布，使Fate Therapeutics 的股价在几天内上涨了52%。与此同时，也将大家的目光再一次聚集到了NK 细胞治疗。 今天，我们就来看一看NK 细胞疗法的现状与未来。
什么是NK细胞疗法？相比于T细胞疗法，NK细胞疗法的优势在哪里？
2017年，诺华CAR-T疗法 Kymriah和 Kite Pharma的CAR-T产品Yescarta先后被FDA批准上市，用于急性淋巴细胞白血病和淋巴瘤患者。今年7月，全球第三款CAR-T细胞疗法产品Kite Pharma细胞疗法Tecartus获批上市，用于治疗复发/难治性套细胞淋巴瘤（MCL）成人患者。这三款CAR-T疗法都属于Autologous产品，意味着只能从患者自身的外周血中提取特异性T细胞，然后在体外进行基因改造、扩增，最后再将这些加强版的T细胞注入患者自身，已达到控制血液肿瘤的效果。也就是说，每一个患者都需要独一无二的生产线。这使得生产成本和原材料的来源都受到相当大的限制。最重要的是，T细胞疗法一直存在安全性的担忧。不同的患者对CAR-T治疗的耐受力有着很大的差别，部分患者会产生不同程度的神经毒性和细胞因子风暴。这也是CAR-T治疗近几年致力于改善的一个方向。
这个时候，NK细胞进入了人们的视线，成为一个充满潜力的候选疗法。首先，NK细胞自身对肿瘤细胞具有一定的杀伤效果，而且不受MHC I 识别的限制，因此获得了“universal killer”的称号。 在这里我们打一个“吃货”比方。如果说不同的肿瘤细胞是不同类别的肉，那么特异性T细胞只吃牛肉，而NK细胞则是一个五香嘴吃货，什么肉都吃，一点不挑食。除此之外，NK细胞因为不受MHC I的限制，在开发Allogeneic产品上更有优势。Allogeneic 意为同源异体，也就是说从张三身上提取出来的NK细胞在经过一顿操作后，可以应用在很多其他患者，比如赵四、李五的身上，帮助他们铲除肿瘤细胞。这就是说，事先生产好的NK产品，可以冻存起来放在冰箱里，等患者需要的时候，可以直接拿出来解冻注射。我们也将这种概念称作“Off-the-shelf”，就和大家去超市买饮料一样，直接从柜台上拿取。除此之外，在最基本的安全性问题上，NK细胞作为种子选手nk细胞，在现有的一期临床试验中，也是出类拔萃的种子选手，很少有患者在多剂量的临床试验中被报道有细胞因子风暴和神经毒性出现。综上所述，NK细胞当之无愧成为细胞疗法中的热门选手，就等着有朝一日在FDA爸爸的钦点下C位出道了。
NK细胞疗法的临床现状
根据clinical.gov网站上的临床数据，我们可以看到在目前的细胞治疗临床试验中（包括early phase I, phase I, phase II, phase III），占比最大的是T细胞疗法（42%），紧随其后的是干细胞疗法（34%），NK细胞排名第三（13%）。除此之外，树突细胞，红细胞，单核细胞，血小板也是细胞疗法赛场上冉冉升起的新星。
截止12月2号，总共有243例NK 细胞疗法的临床试验。其中，我们看到超过一半的临床试验还处于一期阶段（56%），二期占比40%。目前还没有NK疗法进入临床三期试验。由于很多临床试验是由医院或者学术机构自主开展的学术研究，在这里我们更希望看到的是工业界的研发进展。所以在右图中，我们将研发投资方局限于工业界相关后，可以看到只有83例相关的临床试验在进展中，但是每个阶段的比例变化并不是很大。
如果将现有的NK细胞来源分类，绝大多数是通过在捐献者或者患者身上提取外周血细胞（PBMCs），然后通过体外分离、改造、扩增，获得最后的NK 细胞产品。在整个临床数据统计中，这一类从外周血分离出来的NK细胞占比74%，而在工业界相关的临床试验中nk细胞，这一类别减少到了51%。这一类别的NK细胞提取分离技术最为成熟，所以成为许多医院和学术机构的第一选择。但是在工业界，药企和生物制药公司必须要考虑到产品的生产成本和原材料来源。第一，外周血来源于患者或者捐献者，而NK细胞在外周血中的占比只有5～10%，这一事实很大程度上限制了稳定的供应来源，拉高了企业的生产成本。在外周血来源的NK 细胞产品中，同源自体和同源异体各占半壁江山。对于同源自体，自然还是存在较为复杂和严格的生产线和生产周期的问题。对于同源异体，如何保障因为不同捐献者而导致最后分离扩增出来的NK细胞的产品的差异性，也是一个需要进一步进行质量检测和控制的过程。
各类别NK细胞的研发进展与代表公司
1) PBMC-derived NK (外周血NK)
上个月，赛诺菲以3.6亿美金正式提出收购Kiadis，一家专注于研发通过PBMCs生产 NK 细胞的生物科技公司。这也是赛诺菲今年大力发展旗下细胞疗法管线以来的大动作之一。在我看来，Kiadis的一大亮点是其一项叫做PM21的专利，简单来说，这种呈递IL-21 的细胞膜颗粒能够在体外有效扩增NK细胞。这就好比，虽然以外周血作为原材料得到的NK细胞很少，但是Kiadis通过PM21， 能够在40天内将NK细胞扩增一亿倍，较大程度上解决了批量生产的顾虑。目前，该公司有1项临床2期 和2项临床1期的NK疗法正在开展中。
2) NK92
排在PBMCs后面的NK细胞来源是一种叫做NK92的细胞系。1992年，位于加拿大的英属哥伦比亚癌症研究中心在一名50岁的男性非霍奇金淋巴癌患者体内提取出了NK92细胞系，此细胞系拥有较强的类NK细胞杀伤性， 并且可以在体外无限增殖。随后，位于麻省Cambridge的一家名为NantKwest的生物科技公司获得了NK92 的许可证，以此开展了一系列不同基因编辑的NK92 产品和临床研究，包括9项临床一期与9项临床二期。该公司致力于将不同的抗体或者CAR编辑到NK92 表面，以靶向不同的肿瘤细胞，覆盖了多种血液肿瘤和实体肿瘤。最近还开展了3项关于COVID19 的临床一期试验，因为NK92细胞对病毒也具有一定的杀伤效果。受益于NK92的无限增殖性，此类产品拥有稳定且经济的生产原材料，并且能较高地表达NKp30、NKp44、NKp46、NKG2D 等激活受体，有益于增强其肿瘤杀伤性。据NantKwest的临床数据显示，在其所有NK92 相关的临床试验中，没有发现一例细胞因子风暴，这也使得NK92 的安全性得到了有效的验证。这家于2015年在纳斯达克以26亿美金IPO的公司曾经创下生物科技IPO的记录，初期最高每股达到过30美金，然而近年来，不知道是不是因为现金消耗太快等一系列因素，在2018年底一度跌到1美金左右并贯穿2019几乎一整年，直到2019年底在SITC等学术会议以及 2020年1月在JP Morgan Healthcare Conference 等会议上宣布了几个临床一期和二期的良好结果，股价开始逐步拉升，今日收盘价位于11.02美金。
3）Cord Blood NK Cells (脐带血NK)
再接下来，我们看到排在第三的是Cord Blood NK Cells，这一类NK 细胞来源于脐带血(cord blood)，和外周血一样存在原材料来源成本和差异性等顾虑。但是相较于外周血, 脐带血分化出来的NK细胞个体差异性更小，体外扩增能力也更强，因此变成一种较优的选择。在这一类NK疗法产品中，德克萨斯州的MD Anderson 研究中心，利用起其搭建好的脐带血存库，研发出的CD19 CAR-NK 细胞在临床一期上达到了超出预期的效果，11名患者中，8名患者产生了应答，其中7名产生了完全应答，所有患者均没有出现细胞因子风暴和神经毒性。2019年，MD Anderson 研究中心宣布将此CAR-NK细胞研发平台认证于武田制药（Takeda Pharmaceuticals）。目前，CD19 CAR-NK 改名TAK-007， 在双方的合作进一步开展临床试验。
4) iPSC-derived NK (诱导多功能干细胞 NK )
最后，让我们来聊一聊iPSC-derived NK 细胞产品。iPSC（Induced pluripotent stem cells), 也就是诱导多功能干细胞。 2006年日本京都大学Shinya Yamanaka在著名学术杂志《细胞》上率先报道了诱导多能干细胞的研究。这种细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。简单点来说，就是这种细胞具有分化成多种不同细胞的潜力。在体外培养分化的时候，通过在培养基里加入不同的细胞因子或者生长素，可以将此类细胞分化成不同的终端细胞，也包括NK细胞。这一类NK细胞的优点是，来源于同一个克隆iPSC的NK细胞能够保持高度一致性，并且具有较高的扩增性，在质量检测和生产成本上都是绝佳的选择。这里，我们回到文章一开头提到的Fate Therapeutics，他们的NK 细胞正是利用了iPSC的平台，在iPSC时期，根据需求和靶向将不同的基因编辑到单一克隆中，搭建起一个我们称为cell bank 的储备库。后期在需要的时候，将iPSC取出，经过44天的分化扩增，能够得到一百万倍的NK细胞。上周报道的FT516，通过编辑嵌入CD16，使得NK 细胞通过ADCC途径杀死肿瘤细胞。而FT596可谓是加强版，在FT516的基础上，嵌入了CD19 CAR， 更加有效针对表达CD19的肿瘤细胞，以及IL-15，增强NK细胞自身的扩增能力和杀伤活性。
结语
总的来说，基于目前报道的临床数据的安全性和有效性，NK细胞疗法的前景可以说是一片光明。但是，和所有的细胞疗法产品一样，NK细胞疗法也面临着生产和监管的挑战。我们也需要等待更多的临床二期，甚至临床三期的数据为NK疗法的未来提供一个更全面的视角。相信在不久的将来，我们能够迎来第一个上市的NK 细胞疗法。至于到底是哪一类NK细胞，哪一家公司能够抢占头角，我们拭目以待！
*临床统计数据来源于clinical.gov 网站，终止的/撤回的临床试验未纳入统计之中。
*其余图片来源于各公司官方网站/搜索引擎。
