【汉氏联合细胞科技专栏】免疫细胞(NK)在抗击疫情中的应用潜力

2021-11-012636点击

  供稿机构:汉氏联合高等研究院南开大学博士后工作站
  
  作者:杨思俊博士  


  从最开始对新冠疫情的猝不及防,到全民抗疫的众志成城、共克时艰,再到实现疫情防控常态化,我们积累了丰富的抗疫经验,取得了来之不易的重大成果。尽管疫情有所反复,但科研工作者一直没有停止对抗病毒的研究。
  
  目前,关于新冠肺炎的研究是全球生物医学的研究热门领域,从病毒的结构、传播途径、发病机制、患者的治疗、康复、流行病学、疫苗研发等方方面面存在大量的文献报道,无数的生物医学相关人员、防疫人员、所有的研究、甚至全球人民付出巨大努力都基于一个目的:人类团结一致,共同抗击疫情,构建人类健康共同体,保障全人类的生命健康。关于免疫细胞特别是自然杀伤(NK)细胞在治疗新冠肺炎的应用研究也是不可忽视的领域。


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  2020年1月,美国Sorrento制药公司与Celularity细胞治疗公司就联合宣布尝试利用胎盘来源的自然杀伤(NK)细胞药物CYNK-001来治疗与预防冠状病毒。随后,美国FDA批准了该疗法的新药临床试验申请,用于治疗成年新冠肺炎患者。
  
  在该临床实验(NCT04365101)的I/II期研究的早期报告中发现,第一次CYNK-001给药后12天,1位患者拒绝机械通气并死于呼吸衰竭,其余3名患者在首次输注后平均随访16(9-32)天后出院。3名患者中看到了早期疗效,氧合、炎症标志物和放射学发现都有所改善。由此可见免疫细胞(NK)在抗击疫情中的具有很大的潜力。
  
  除此之外,我们还搜集到很多已经开展的自然杀伤(NK)细胞治疗新冠肺炎的临床实验:


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  国内临床研究现状
  
  为了能够获得更加有效的治疗新冠肺炎感染者,国内启动多项科研应急攻关项目,与免疫细胞相关的有:

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  同时,中国也启动了很多临床试验,其中在中国临床试验注册中心(Chinese Clinical Trial Registry, ChiCTR)登记的数目达40项,其中使用脐带血分离免疫细胞治疗新冠肺炎的临床研究就有:

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注:限于时间和检索方式,可能有部分信息会遗漏
  
  权威文献报道
  
  近期,《Nature》在10月25日发表Eric Vivier(马赛-鲁米尼免疫学中心)的文章《Clues that natural killer cells help to control COVID》,属于Witkowski等在TGF-β1限制了 NK 细胞的抗病毒功能的相关研究的评论性文章,该研究成果同天发表于《Nature》杂志,题目为《Untimely TGFβ responses in COVID-19 limit antiviral functions of NK cells》。两篇文章同时发表国际顶尖学术期刊,集中探讨了NK细胞在抗病毒特别是治疗新冠病毒领域的应用价值。我们总结了两篇文章的主要观点与大家分享:

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2021.10.25 刊
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2021.10.25 刊


  1、自然杀伤 (NK) 细胞是先天淋巴细胞,对多种病毒(包括 RNA 病毒)具有显着的活性。尽管具有活化和“适应性”表型的 NK 细胞的代表性增加,但在 COVID-19 期间 NK 细胞功能可能会改变。
  
  2、COVID-19 的病毒载量下降与 NK 细胞状态相关,并且 NK 细胞可以通过识别受感染的靶细胞来控制 SARS-CoV-2 的复制。在严重的 COVID-19 中,尽管细胞毒性效应分子高表达,但 NK 细胞在病毒控制、细胞因子产生和细胞介导的细胞毒性方面表现出显着缺陷。
  
  3、对整个 COVID-19 病程对患者外周血 NK 细胞进行单细胞 RNA 测序(scRNA-seq)揭示了独特的基因表达特征。干扰素驱动的 NK 细胞激活的转录网络与显性 TGFβ 反应特征叠加,与细胞间粘附、颗粒胞吐作用和细胞介导的细胞毒性相关的基因表达减少。
  
  4、在SARS-CoV-2感染期间ACE2的酶活性受到干扰,导致促进TGF-β1表达的AngII水平升高。 因此,高病毒载量对肺组织造成的过度损伤可能会诱导高水平的 TGF-β1,从而影响 NK 细胞。
  
  5、各种类型 NK 细胞缺陷的人共有的唯一特征是易受病毒感染,尤其是疱疹病毒。TGF-β1 会促进一种称为纤维化的组织损伤,这是严重 COVID-19 的标志。AngII 水平升高是冠状动脉疾病、高血压和糖尿病的共同特征,并且在肥胖中观察到高水平的 TGF-β1 。此类病症也可能由TGF-β1 介导的 NK 细胞功能缺陷有关。


  非常有意思的是,通过汉氏联合研究院团队和医学团队的研究发现在NK细胞的应用过程中,高血压、糖尿病、肺部疾病(肺大泡)等疾病有明显改善,这与上面总结的第五条观点相关。因此,无论从国内外的研发现状以及权威期刊的报道来看,汉氏联合研发的免疫细胞特别是NK细胞在治疗新冠肺炎将有极大的研究和应用价值。
  
  汉氏联合秉着“细胞承载希望,科技实现梦想”宗旨在细胞治疗领域长期耕耘,目前研发的两款产品“基于脐血来源的NK细胞免疫加强技术”、“基于成人外周血NK细胞的免疫重建技术”将在在疫情的防控发挥作用,未来在保障人民生命健康方面也是不可或缺的重要技术。
  
  参考文献
  
  1. Witkowski, M, Tizian, C, Ferreira-Gomes, M. et al. Untimely TGFβ responses in COVID-19 limit antiviral functions of NK cells. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04142-6
  
  2. Narni-Mancinelli E, Vivier E. Clues that natural killer cells help to control COVID. Nature. 2021 Oct 25. doi: 10.1038/d41586-021-02778-y. Epub ahead of print. PMID: 34697480.
  
  资料收集及翻译审校: 西北农林科技大学生物国际班-赵一笑

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