通過生成“通用”誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）細(xì)胞系，建立大型 iPS細(xì)胞庫來覆蓋人口，約150 名 HLA 純合捐贈(zèng)者可以匹配 93% 的英國人口，需要50 名捐贈(zèng)者匹配 90.7% 的日本人口的細(xì)胞醫(yī)療需求。

圖：誘導(dǎo)多能干細(xì)胞 (iPSC或iPS細(xì)胞) 衍生方法的開發(fā)推動(dòng)了干細(xì)胞研究與臨床應(yīng)用，并有可能徹底改變包括癌癥免疫治療在內(nèi)的許多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。這些細(xì)胞可以無限繁殖，并且可以分化成幾乎任何特殊的細(xì)胞類型用于細(xì)胞醫(yī)療。

細(xì)胞免疫療法

在過去的 35 年里，自然殺傷 (NK) 細(xì)胞和 T 細(xì)胞的過繼轉(zhuǎn)移已經(jīng)在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行了測試，用于治療各種類型的晚期癌癥患者。早期臨床研究測試了自體淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移的安全性和有效性。使用淋巴因子激活的殺傷細(xì)胞和白介素-2 (IL-2) 治療患者的臨床經(jīng)驗(yàn)表明，過繼性細(xì)胞免疫療法可以使一些沒有其他有效治療方法的患者的腫瘤顯著消退。

為了利用 NK 細(xì)胞抑制性受體和 HLA 之間的不匹配，同種異體 NK 細(xì)胞過繼轉(zhuǎn)移成為一種有吸引力的免疫治療策略。

然而，這種方法有一些局限性。NK 細(xì)胞只占外周血中淋巴細(xì)胞池的一小部分（~5%），因此需要大量的供體單采和大量的樣品處理，成本很高，才能獲得足夠的細(xì)胞用于單次治療劑量。NK 細(xì)胞的細(xì)胞毒性、炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生和增殖潛力也存在個(gè)體差異。此外，以外的外周血 NK 細(xì)胞過繼治療試驗(yàn)中觀察到的臨床療效有限。

T 細(xì)胞療法旨在利用 T 細(xì)胞受體 (TCR) 的抗原特異性來靶向腫瘤細(xì)胞。為了提高腫瘤特異性 T 細(xì)胞的比例并克服耐受性，可以通過將抗原特異性 TCR 引入多克隆 T 細(xì)胞群，將 T 細(xì)胞重定向到腫瘤相關(guān)抗原。

最值得注意的是，自體 CD19 靶向 CAR T 細(xì)胞在復(fù)發(fā)/難治性血液惡性腫瘤患者中顯示出顯著的療效，2017 年，美國食品藥品監(jiān)督管理局 (FDA) 批準(zhǔn)了首個(gè)自體 CAR T 細(xì)胞療法。

盡管靶向 CD19 的 CAR T 細(xì)胞療法在臨床上取得了成功，但其廣泛應(yīng)用仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。CAR T 細(xì)胞制造需要高度專業(yè)化的設(shè)施來進(jìn)行分離、工程和細(xì)胞擴(kuò)增。患者還需要能夠提供足夠的健康 T 細(xì)胞，并在 CAR T 細(xì)胞輸注之前接受橋接治療，以防止疾病快速進(jìn)展。

為了更廣泛地應(yīng)用 CAR T 細(xì)胞療法，需要能夠大量生產(chǎn)并在短時(shí)間內(nèi)提供的同種異體 CAR T 細(xì)胞來源。

iPSC 現(xiàn)在可以常規(guī)地從多種來源獲得，并且一旦重新編程，在體外具有基本上無限的擴(kuò)增潛力，同時(shí)保持多能性。因此，iPSC 是生產(chǎn)大量用于現(xiàn)成免疫治療的同種異體 NK 和 T 細(xì)胞的寶貴資源。

iPSC 衍生 NK 細(xì)胞

2006年，Takahashi和Yamanaka描述了通過引入編碼4個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的基因?qū)⑿∈蟪衫w維細(xì)胞重編程為多能干細(xì)胞的方法。由此產(chǎn)生的 iPSC 本質(zhì)上與胚胎干細(xì)胞 (ESC) 相似。一年后，同樣的方法被用來重新編程人類成纖維細(xì)胞以生成 iPSC。ESC 和 iPSC 具有相似的形態(tài)、發(fā)育潛力和增殖能力。

盡管 ESC 可以作為生成用于免疫治療的現(xiàn)成 NK 細(xì)胞的潛在來源，iPSC 更容易獲得，無倫理問題，并且具有更大的供體多樣性的潛力。從多能干細(xì)胞生成 NK 細(xì)胞的方案隨著時(shí)間的推移而不斷發(fā)展。

這些高質(zhì)量的 iPSC 被用作細(xì)胞來源材料，產(chǎn)生大量 NK 細(xì)胞，這些細(xì)胞在體外對(duì)血液和實(shí)體瘤細(xì)胞具有廣泛的細(xì)胞毒性，并與 T 細(xì)胞等配合，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)持久的腫瘤控制。

圖：iPSC 衍生的 NK 和 T 細(xì)胞所需的步驟。

ALL，急性淋巴細(xì)胞白血??；CLL，慢性淋巴細(xì)胞白血病；NHL，非霍奇金淋巴瘤。

表：最近完成和正在進(jìn)行的測試 iPSC 衍生的 NK 和 T 細(xì)胞的臨床試驗(yàn)。

建立大型 iPS細(xì)胞庫

對(duì)于過繼細(xì)胞療法的廣泛同種異體應(yīng)用，增加組織相容性和減少同種異體反應(yīng)性的措施是減輕移植物抗宿主病或移植物排斥風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵。

iPSC 的自我更新特性使其成為選擇用于同種異體應(yīng)用的多重基因工程細(xì)胞的理想平臺(tái)。

為了提高組織相容性，iPS細(xì)胞庫可以從 HLA 純合供體中產(chǎn)生，通過等位基因特異性 HLA 敲除來設(shè)計(jì)。這兩種戰(zhàn)略都要求建立大型 iPS細(xì)胞庫來覆蓋人口。150 名 HLA 純合捐贈(zèng)者可以匹配 93% 的英國人口，需要50 名捐贈(zèng)者才能匹配 90.7% 的日本人口。

為了生成“通用”iPSC 系，可以通過 B2M 和 CIITA 破壞實(shí)現(xiàn) HLA 完全敲除。雖然完全 HLA 破壞可以保護(hù)過繼轉(zhuǎn)移的細(xì)胞免受宿主 T 細(xì)胞介導(dǎo)的排斥，但它使細(xì)胞對(duì)宿主 NK 細(xì)胞的靶向敏感。減輕此類排斥反應(yīng)的一種策略是過度表達(dá) HLA-E，它可以通過與抑制性受體 NKG2A 結(jié)合來減少宿主 NK 細(xì)胞的激活。

誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中具有強(qiáng)大的潛力；然而，HLA 不匹配引起的免疫排斥是一個(gè)令人擔(dān)憂的問題。B2M基因敲除和HLA純合iPSC庫存可以解決這個(gè)問題。

大量研究表明胚胎干細(xì)胞（ESC）和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）等多能干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛力。

然而，在廣泛臨床使用之前必須克服的一個(gè)主要問題是潛在的人類白細(xì)胞抗原（HLA）不匹配，這可能導(dǎo)致免疫排斥。

從免疫學(xué)角度來看，自體移植是理想的，但耗時(shí)且成本高。對(duì)于同種異體移植，雖然考慮從 HLA 純合供體分離的 iPSC 儲(chǔ)備覆蓋大多數(shù) HLA 單倍型，但招募為整個(gè)人群細(xì)胞醫(yī)療服務(wù)的 HLA 純合供體并非易事。

據(jù)估計(jì)，必須篩選超過 150,000 名捐贈(zèng)者才能建立 140 個(gè) HLA-A、-B 和 -DR 純合 iPSC細(xì)胞系，為 90% 的日本人口提供服務(wù)，對(duì)于多民族社會(huì)來說這個(gè)數(shù)字甚至更高。

研究發(fā)現(xiàn)通過 HLA-C 保留庫存策略可以大大提高供體兼容性。預(yù)計(jì) 12 個(gè) HLA-C 保留的 iPSC 系的核心儲(chǔ)備將作為再生醫(yī)學(xué)的下一代供體細(xì)胞來源，覆蓋世界上大部分人口。

總之，基因編輯 iPSC 及其分化為 NK 和 T 細(xì)胞的方法的發(fā)展在過去幾年中迅速加速。盡管這些技術(shù)是新技術(shù)，但目前在治療復(fù)發(fā)/難治性疾病患者的臨床試驗(yàn)中觀察到了有希望的結(jié)果?？茖W(xué)家預(yù)計(jì)這些平臺(tái)將繼續(xù)改進(jìn)，臨床試驗(yàn)將開始超越早期階段，走向后期和商業(yè)化。儲(chǔ)存的同種異體 iPSC細(xì)胞衍生的 NK 和 T 細(xì)胞作為下一代免疫療法的前景現(xiàn)在正在實(shí)現(xiàn)。