自然杀伤细胞（NK 细胞）：髓系白血病免疫治疗的新策略与突破

髓系白血病是造血干细胞克隆性恶性疾病，包括急性髓系白血病(AML)和慢性髓系白血病(CML)，是全球重大健康挑战。尽管 CAR-T 等新型免疫疗法及酪氨酸激酶抑制剂(TKIs)等靶向药物改善了部分患者预后，但严重不良反应、疾病复发及耐药性等问题仍亟待解决。NK 细胞作为天然免疫系统的 “天然杀手”，无需抗原呈递即可识别并杀伤肿瘤细胞，且临床应用中副作用更低(如低细胞因子释放综合征、无免疫效应细胞相关神经毒性)，在 ML 治疗中展现出独特优势。然而，ML 肿瘤微环境(TME)中 NK 细胞常出现严重功能耗竭，限制了其治疗效果，因此开发基于 NK 细胞的创新策略对 ML 治疗具有重要临床意义。

来自中国陆军军医大学大坪医院药剂科、西南医院肿瘤科及前沿医学训练旅的团队在《Frontiers in Immunology》期刊上发表的题为NK cell-based immunotherapy strategies for myeloid leukemia的文章，系统分析了 NK 细胞与髓系白血病(ML)的相互作用，深入探讨了NK 细胞耗竭机制、免疫逃逸途径及基于 NK 细胞的治疗策略，为 ML 的免疫治疗提供了全面的理论依据和临床参考。

实验方法

1.NK 细胞分离与制备：从健康捐赠者或患者外周血、脐带血中分离 NK 细胞，通过细胞因子诱导记忆样 NK 细胞(CIML-NK)、基因工程修饰(如 CAR-NK 构建)或体外扩增(如 IL-15、IL-21 刺激)等方法，获得高活性、高增殖能力的 NK 细胞群体。

2.功能与表型检测：采用流式细胞术检测 NK 细胞表面标志物(如 CD3、CD56、CD16、NKG2D、PD-1、TIGIT)及细胞因子(IFN-γ、TNF-α)分泌水平;通过细胞毒性实验(如 LDH 释放法)评估 NK 细胞对 AML/CML 细胞系(如 OCI-AML2、K562)的杀伤活性;利用转录组测序、蛋白质印迹法分析 NK 细胞耗竭相关分子机制。

3.疾病模型构建：构建 AML/CML 细胞系异种移植小鼠模型(如 NSG-SGM3 小鼠)，将制备的 NK 细胞(CIML-NK、CAR-NK)输注体内，评估其体内抗白血病效果及安全性;建立 MLL-AF9 诱导的小鼠 AML 模型，研究 NK 细胞在疾病进展中的动态变化。

4.免疫逃逸与耗竭机制探究：通过共培养实验，分析 AML/CML 细胞、骨髓基质细胞(BMSCs)、调节性 T 细胞(Tregs)等对 NK 细胞功能的抑制作用;检测 TME 中抑制性细胞因子(TGF-β、IL-10)、免疫检查点分子(PD-L1、LILRB4)的表达，明确其对 NK 细胞耗竭的调控作用。

5.临床实验设计：开展 I/II 期临床实验，评估 CIML-NK、CAR-NK(靶向 CD33、CD122、CLEC12A 等)或 KIR-HLA 错配 NK 细胞输注治疗 ML 的安全性和有效性，监测患者肿瘤负荷、NK 细胞体内增殖及不良反应发生情况。

关键结果

图 1：NK 细胞与肿瘤微环境(TME)的相互作用

该图分为三部分：a 部分展示 NK 细胞从骨髓造血干细胞(HSCs)发育成熟的过程 —— 随着 CXCR4 表达下调、CXCR3 表达上调，NK 细胞从骨髓迁出进入外周血和组织;b 部分呈现 NK 细胞进入 TME 后的抗肿瘤机制，通过整合素、趋化因子受体等被招募至肿瘤部位，通过脱颗粒、抗体依赖的细胞毒性(ADCC)或 FasL/TRAIL 介导的凋亡途径杀伤肿瘤细胞，同时分泌细胞因子招募其他免疫细胞;c 部分揭示 NK 细胞功能抑制机制，肿瘤细胞和树突状细胞(DCs)分泌的抑制因子、与 CD4+T 细胞的直接相互作用，以及 NK 细胞自身分泌的血管生成因子，共同导致 NK 细胞耗竭。

图 2：AML 中的 NK 细胞作用机制

该图分为两部分：a 部分显示 AML 中 NK 细胞的耗竭表型 ——CD3-CD56+NK 细胞数量减少，高表达抑制性受体(TIGIT、LAG-3、TIM-3)，细胞毒性和细胞因子分泌能力下降，且 Tregs、BMSCs 分泌的 TGF-β、IL-10 进一步加剧 NK 细胞耗竭;b 部分展示 AML 的 NK 细胞治疗策略 —— 地西他滨(Decitabine)可上调 NK 细胞 LFA-1 和 AML 细胞 ICAM-1 表达，增强 NK 细胞毒性;CD33/CD123/CLL-1 CAR-NK 细胞、CLEC12A 靶向三特异性杀伤衔接子(TriKE)可特异性杀伤 AML 细胞和白血病干细胞(LSCs);CIML-NK 细胞直接发挥抗 AML 作用，而 AML 细胞通过 PD-L1 与 NK 细胞 PD-1 结合实现免疫逃逸，导致疾病复发。

图3：CML 中的 NK 细胞作用机制

该图分为两部分：a 部分呈现 CML 中 NK 细胞功能障碍 ——TME 中 IL-10、TGF-β 等细胞因子导致 NK 细胞耗竭，成熟 CD56dimCD16/57bright NK 细胞数量减少，表面抑制性受体(PD-1、TIM-3、TIGIT)表达升高，促进 CML 发生与复发;b 部分展示 CML 的 NK 细胞治疗策略 ——TKIs(伊马替尼、达沙替尼)联合 NK 细胞可协同抑制 BCR-ABL + 细胞;IL-15、4-1BB 刺激可扩增 CD56+CD3+NK 细胞，增强其对 CML 细胞的杀伤;CD25 CAR-NK92 细胞可有效杀伤 CML 细胞;CML-RAE-1g-Dex(修饰树突状细胞来源外泌体)可激活 NK 细胞和 T 细胞，逆转 TKIs 耐药。

全文总结

本研究全面梳理了 NK 细胞在髓系白血病(AML/CML)中的作用机制及治疗应用：NK 细胞在 ML 治疗中具有低毒、高效的优势，其治疗策略包括细胞因子诱导记忆样 NK 细胞(CIML-NK)过继转移、CAR-NK 靶向治疗(如 CD33、CD123、CLEC12A 靶点)、KIR-HLA 错配 NK 细胞输注等，临床实验已证实这些策略能有效诱导部分 ML 患者完全缓解，且安全性良好。然而，ML 肿瘤微环境中 NK 细胞存在严重功能耗竭，表现为杀伤活性下降、细胞因子分泌减少，其机制与抑制性细胞因子(TGF-β、IL-10)、免疫检查点分子(PD-1、TIGIT)及骨髓基质细胞、Tregs 的抑制作用密切相关;同时，ML 细胞通过下调 NKG2D 配体、表达 PD-L1/LILRB4 等方式实现免疫逃逸。此外，与 CAR-T 相比，CAR-NK 在 ML 治疗中具有更低的脱靶毒性、更广泛的肿瘤识别(如 “缺失自我” 识别低 MHC-I 表达肿瘤细胞)及更易规模化制备的优势。未来需通过优化 NK 细胞扩增与活化方案、开发双靶点 CAR-NK、联合免疫检查点抑制剂或化疗药物等策略，进一步提升 NK 细胞治疗效果，同时通过标准化 NK 细胞表型与功能检测、明确患者分层标准，推动其在 ML 精准治疗中的临床转化。