NK細(xì)胞在細(xì)胞療法和抗體藥物等抗腫瘤療法中都具有極大的應(yīng)用和開發(fā)優(yōu)勢。而在臨床前體內(nèi)探究中，NK細(xì)胞往往因?yàn)槿狈�合適的生存環(huán)境而很快殆盡，限制實(shí)驗(yàn)開展。

 hIL-15 NOG小鼠，在NOG背景上（超重度免疫缺陷）表達(dá)人白介素-15，進(jìn)一步縮小人鼠間免疫環(huán)境的差異，支持NK細(xì)胞在體內(nèi)穩(wěn)定重建、擴(kuò)增與功能性表達(dá)，長達(dá)8-12周之久�？蓱�(yīng)用于CAR-NK, 基于ADCC效應(yīng)的抗體療法、NKT等腫瘤免疫療法的研發(fā)與評價。
 
有效性評價
抗原CD123，廣泛高表達(dá)在急性髓系白血�。ˋML）各分化階段的腫瘤細(xì)胞表面，與預(yù)后不良高度相關(guān)。而在正常組織（如骨髓來源造血細(xì)胞中）表達(dá)量低，是一個很有研究潛力的治療靶點(diǎn)。

同種異體來源的CAR.CD123-NK可特異性靶向CD123+AML，在hIL-15 NOG小鼠進(jìn)行體內(nèi)的有效性及安全性驗(yàn)證^[1]。hIL-15 NOG小鼠“超重度免疫缺陷+持續(xù)分泌人IL-15”的特點(diǎn)，與AML患者清淋后等待接受細(xì)胞療法時的狀態(tài)高度相似。動物進(jìn)行腫瘤細(xì)胞移植后，接受CAR.CD123-NK細(xì)胞治療：

• 在hIL-15 NOG小鼠體內(nèi)可觀察到明顯的抗腫瘤作用（圖1），證明CAR.CD123-NK的有效性。
• NK細(xì)胞在IL-15的支持下可持續(xù)擴(kuò)增，在體內(nèi)持續(xù)至少30天且無毒性，CAR.CD123-NK細(xì)胞水平顯著高于對照組（NT-NK）（圖2）。
• IL-15支持?jǐn)U增后的NK細(xì)胞釋放出一系列細(xì)胞因子和毒素，包括TNF-α、IFN-γ和Granz-B，持續(xù)到注射后30天，為CAR.CD123-NK有效抑制腫瘤提供了數(shù)據(jù)支持（圖3）。
• 根據(jù)NK細(xì)胞表面特異性標(biāo)記物（CD16, CD57和PD-1）隨時間的變化，研究者可進(jìn)一步了解CAR.CD123-NK在體內(nèi)的表型特點(diǎn)，并評估聯(lián)合CAR-NK與發(fā)揮ADCC效應(yīng)的單抗治療的可能。

而使用傳統(tǒng)超重度免疫缺陷模型（NSG）建立的CDX模型，雖然可觀測到明顯的藥效，但在外周血中效應(yīng)細(xì)胞存續(xù)不足14天，且未檢測到相關(guān)細(xì)胞因子或毒素的釋放。
 
安全性評價
證明CAR.CD123-NK的有效性后，研究者進(jìn)一步對該細(xì)胞產(chǎn)品進(jìn)行安全性驗(yàn)證。
 
CD123不僅存在于AML腫瘤細(xì)胞表面，在正常內(nèi)皮細(xì)胞表面也存在低水平表達(dá)。有研究發(fā)現(xiàn)CAR.CD123-T細(xì)胞可特異性溶解CD123+內(nèi)皮細(xì)胞^[2]。IFN-γ和TNF-α可進(jìn)一步上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞的CD123表達(dá)量，加劇非腫瘤組織的在靶效應(yīng)（On target, off tumor effect）^[3]。使用hIL-15 NOG小鼠皮下接種人內(nèi)皮細(xì)胞后注射CAR.CD123-NK細(xì)胞。內(nèi)皮組織移植成功，其內(nèi)部可見豐富的新生毛細(xì)血管網(wǎng)，但未見NK細(xì)胞浸潤（圖4），同時外周血中可檢測到CAR-NK。
 
說明：CAR.CD123-NK在體內(nèi)有效擴(kuò)增的同時與正常組織的CD123特異性結(jié)合程度低，對機(jī)體的毒性弱于CAR.CD123-T，更具有安全性。  
研究者同時使用huHSC-NOG-EXL小鼠驗(yàn)證CAR.CD123-NK對造血干細(xì)胞無潛在毒性。而CAR.CD123-T細(xì)胞則會大量殺傷外周血中的CD123+細(xì)胞，其中包括大量的正常髓系細(xì)胞(CD33+)，并導(dǎo)致動物死亡。
  
用于制作細(xì)胞產(chǎn)品的NK細(xì)胞來源多樣，除外周血、臍帶血來源外，誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（iPSC）也廣受青睞。因其可持續(xù)提供穩(wěn)定一致的NK細(xì)胞，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。全球已有多個iPSC來源的NK細(xì)胞療法在推進(jìn)中。
 
美國Caribou 在研的iPSC-derived CAR-NK靶向ROR1+腫瘤[^4]。臨床前使用hIL-15 NOG小鼠作為體內(nèi)藥效模型，比較不同CAR結(jié)構(gòu)的iNK細(xì)胞的腫瘤殺傷作用（圖5）。
   
小結(jié)
hIL-15 NOG可進(jìn)一步模擬人的免疫環(huán)境，持續(xù)分泌IL-15，為不同來源的CAR-NK細(xì)胞提供適宜擴(kuò)增、存續(xù)和功能性表達(dá)的體內(nèi)環(huán)境。用于CAR-NK產(chǎn)品臨床前的有效性及安全性評價，幫助研究者進(jìn)一步了解和預(yù)測CAR-NK在臨床中的應(yīng)用特點(diǎn)。
 

NK細(xì)胞的經(jīng)典功能是通過CD16介導(dǎo)抗體依賴性細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性（ADCC），殺死腫瘤細(xì)胞�？贵w藥物開發(fā)中，對抗體藥物的Fc段進(jìn)行改造可促進(jìn)與CD16的結(jié)合，從而刺激或增強(qiáng)ADCC效應(yīng)，達(dá)到更好的治療效果。將純化的huNK細(xì)胞移植到hIL-15 NOG小鼠體內(nèi)，可用于評估抗體藥物的ADCC效應(yīng)。    
客戶合作數(shù)據(jù)    

除了NK細(xì)胞外，hIL-15 NOG也可用于支持與NK細(xì)胞有類似功能的免疫細(xì)胞療法探究。NKT細(xì)胞作為T細(xì)胞的子集，可共表達(dá)NK細(xì)胞相關(guān)的標(biāo)記物，在抗腫瘤免疫和腫瘤免疫監(jiān)測中起著重要的作用，被應(yīng)用于新型療法的開發(fā)中。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)^[7]：iNKT在NOG中存續(xù)不足14天，需額外補(bǔ)充IL-15延長細(xì)胞藥物的存活時間。
 
使用hIL-15 NOG作為體內(nèi)藥效模型，可保證iNKT在體內(nèi)作用時間，提高評估抗腫瘤藥效的準(zhǔn)確度，同時減少外源性輸注細(xì)胞因子的工作量^[8]。  
總結(jié)
hIL-15 NOG小鼠可表達(dá)IL-15，進(jìn)一步模擬人體內(nèi)免疫環(huán)境，支持移植NK細(xì)胞在小鼠體內(nèi)穩(wěn)定持續(xù)的擴(kuò)增與功能性表達(dá)。維通利華也可提供huNK-hIL-15 NOG現(xiàn)貨模型（供體已篩選），用于NK細(xì)胞相關(guān)療法與藥物的ADCC效應(yīng)開發(fā)與評估。
   
參考文獻(xiàn)
1. Caruso, Simona et al. “Safe and effective off-the-shelf immunotherapy based on CAR.CD123-NK cells for the treatment of acute myeloid leukaemia.” Journal of hematology & oncology vol. 15,1 163. 5 Nov. 2022, doi:10.1186/s13045-022-01376-3
2. Tettamanti, Sarah et al. “Targeting of acute myeloid leukaemia by cytokine-induced killer cells redirected with a novel CD123-specific chimeric antigen receptor.” British journal of haematology vol. 161,3 (2013): 389-401. Doi:10.1111/bjh.12282
3. Park, Jae H et al. “Long-Term Follow-up of CD19 CAR Therapy in Acute Lymphoblastic Leukemia.” The New England journal of medicine vol. 378,5 (2018): 449-459. Doi:10.1056/NEJMoa1709919
4. Rodolfo Gonzalez et al. “CB-20, an induced pluripotent stem cell (iPSC)-derived allogeneic CAR-NK cell therapy, engineered for enhanced activity against solid tumors.” 12^th AACR-JCA Joint Conference, Dec. 2022, https://www.cariboubio.com/file.cfm/11/docs/cb-020_poster_aacr-jca_2022.pdf.
5. Anna Bunin, Ann Marie Rossi, Christian Vidal, David Trihn, Marco Garcia, Joseph Woska, Lawrence Iben, Luca Rastelli, Paul Volden, Enrique Alvarez; Abstract 1478: Human transgenic IL-15 NOG mice reconstituted with human NK cells as a model for NK cell depletion. Cancer Res 1 July 2019; 79 (13_Supplement): 1478. https://doi.org/10.1158/1538-7445.AM2019-1478
6. Katano, Ikumi et al. “Long-term maintenance of peripheral blood derived human NK cells in a novel human IL-15- transgenic NOG mouse.” Scientific reports vol. 7,1 17230. 8 Dec. 2017, doi:10.1038/s41598-017-17442-7
7. Yamada, Daisuke et al. “Efficient Regeneration of Human Vα24+ Invariant Natural Killer T Cells and Their Anti-Tumor Activity In Vivo.” Stem cells (Dayton, Ohio) vol. 34,12 (2016): 2852-2860. doi:10.1002/stem.2465
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