自然杀伤细胞(natural killer cell, NK细胞)是人体先天免疫系统的一部分,它与获得性免疫系统中的细胞毒性T细胞,扮演着类似的角色,但细胞毒性T细胞需要检测到病毒细胞表面的MHC,才会引起细胞因子的释放,进而导致靶细胞裂解或凋亡,而NK细胞可在无抗体或MHC的情况下,识别这些细胞并进行快速的免疫响应。NK细胞的这项“特异功能”逐渐受到科研、工业和资本的关注。
目前,基于NK细胞的多种抗癌策略正在如火如荼的开发中,例如现货型CAR-NK策略,该策略沿袭了CAR-T技术,CAR-NK细胞疗法既运用了CAR-T 疗法的研发思路,又发挥了NK 细胞的生物学特性,使得CAR-NK疗法成为继CAR-T之后最令人期待的工程细胞疗法,涌现了一批极具潜力的创新企业,比如Nkarta Therapeutics、Cytovia Therapeutics、Catamaran Bio等。又如基于NK细胞的双/多特异性抗体平台策略,NK细胞的靶点包括CD16(亦称FcγRIIIA)、NKG2D、SLAM家族成员、DNAM-1(CD226),以及天然细胞毒性受体NKp30、NKp44和NKp46等,比如 Dragonfly Therapeutic独有的基于TriNKET技术平台的TAA/CD16/NKG2D三特异性抗体和Innate Pharma特有的基于NKCE技术的TAA/CD16/NKp46三特异性抗体等,这种基于NK细胞的双/多特异性抗体研发策略对血液瘤和实体瘤均显现良好的治疗潜力。
NK细胞疗法的研发企业新锐包括Nkarta Therapeutics、Kiadis Pharma、Fate Therapeutics等,这些企业已经逐渐成为NK细胞治疗领域的佼佼者,引得众多大型药企,包括赛诺菲、默沙东、百时美施贵宝、艾伯维等,通过各种方式在该领域相继进行布局。今天我们就先来看看国外各个药企的研发情况。
一、 Nkarta Therapeutics
成立于2015年,是一家临床阶段的生物技术公司,致力于研发“通用型” CAR-NK细胞疗法。2020年7月,Nkarta 登陆纳斯达克,目前市值超 10 亿美元。2020年11月12日,Nkarta宣布其主要候选产品NKX101用于治疗复发/难治性急性髓系白血病(r/r AML)或高风险骨髓增生异常综合症(MDS)的首次人体试验已完成首例患者给药。NKX101是一种靶向NKG2D的CAR-NK疗法。除了NKX101,该公司还有一条 CAR-NK 细胞疗法研管线NKX019,NKX019 是一款靶向 CD19 的CAR-NK 细胞疗法,用于治疗B细胞淋巴瘤。与NKX101 相似,NKX019也可与IL15结合。
图| Nkarta研管线(来源Nkarta官网)
二、Kiadis Pharma
成立于1997年,总部位于荷兰阿姆斯特丹,是一家综合型生物制药公司,该公司于2015年7月2日在阿姆斯特丹泛欧交易所和布鲁塞尔泛欧交易所上市。2019年4月,Kiadis收购CytoSen Therapeutics公司,获得了“智能”NK细胞平台。2020年11月2日,赛诺菲宣布以3.58亿美元收购Kiadis,此次收购使赛诺菲获得了Kiadis的“现货型”NK细胞平台,开发用于治疗造血干细胞移植和实体瘤以及传染病的基于NK细胞的药物。
图| Kiadis Pharma研管线(来源Kiadis官网)
三、Catamaran Bio
成立于2020年,总部位于马萨诸塞州剑桥。2020年11月23日,Catamaran Bio宣布完成4200万美元的A轮融资,资金由SV Health Investors和Lightstone Ventures共同领投,其它投资机构还包括Sofinnova Partners、Takeda Ventures和Astellas Venture Management,用于推进两项领先的CAR-NK细胞治疗项目。同时,资金将用于扩展公司的TAILWIND™平台。
图| TAILWIND™平台运作流程(来源Catamaran Bio官网)
四、 Fate Therapeutics
成立于2007年,总部位于美国加州San Diego,是一家临床阶段的生物技术公司,致力于开发癌症和免疫失调治疗的程序性细胞免疫疗法,该公司最革命性技术是用iPSC分化成NK细胞和T细胞,并对其进行基因改造,做成通用型的CAR-T和CAR-NK。该公司目前在研NK细胞疗法相关产品8个,开展Ⅰ期临床7项,FT500是有史以来第一个iPSC衍生的细胞疗法在美国获准进行临床研究。FT538是其首个基于CRISPR编辑技术的iPSC来源的CAR-NK细胞疗法,也是公司第四款iPSC来源的NK细胞候选产品。2020年5月,FDA已批准FT538的研究新药(IND)申请。
图| Fate Therapeutics研管线(来源Fate Therapeutics官网)
五、Innate Pharma
成立于1999年,总部位于法国马赛,是一家专注于肿瘤治疗的生物技术公司,致力于利用免疫系统治疗癌症,该公司于2019年10月17日上市。Innate Pharma是最早涉足KIR抗体治疗恶性血液癌的药企,2011年以4.4亿美元的高价将anti-KIR单抗 (lirilumab)授权给BMS做后期临床开发,随后,Innate Pharma以更以12.7亿美元把靶向CD94/NKG2A的Monalizumab单抗转让给阿斯利康。
六、 Takeda
全称为Takeda Pharmaceutical Company Limited,即武田制药有限公司,成立于1781年,总部位于日本大阪。2019年11月5日,Takeda和MD安德森癌症中心(MD Anderson)达成合作,共同开发脐带血衍生的、用IL-15“武装”的CAR-NK细胞疗法,用于治疗B细胞恶性肿瘤和其他癌症。
七、 NantKwest
成立于2002年,总部位于美国加州,前身是Conkwest,2015年7月更名为NanKwest,是一家临床阶段的免疫治疗产品开发公司,致力于使用NK细胞治疗癌症、传染性疾病和炎症性疾病,拥有haNK、taNK和t-haNK三个技术平台。
2019年3月,NantKwest与ProMab Biotechnologies签署协议,开发针对多发性骨髓瘤的CAR-NK疗法。
2019年6月26日,继CD19 t-haNK获FDA批准进入临床试验后,该公司PD-L1 t-haNK新药临床试验申请(IND)已获得FDA批准,这是该项目在局部晚期或转移性实体瘤中的首次人体临床试验。PD-L1 t-haNK是首次设计的、GMP级的、冷冻保存的、现成的双特异性NK细胞疗法。
2020年12月21日,NantKwest与ImmunityBio宣布达成全股票合并协议,旨在结合NantKwest的NK细胞平台与ImmunityBio的免疫疗法融合蛋白、免疫调节剂和腺病毒平台,开发针对癌症和传染性疾病的新一代免疫疗法。
图| NantKwest研管线(来源NantKwest官网)
八、 Celularity
是全球制药巨头Celgene(新基)的衍生公司,成立于2016年,位于美国新泽西,是一家开发胎盘干细胞的生物技术公司,致力于研究胎盘干细胞治疗自身免疫性疾病和退行性疾病等顽疾。CYNK-001、CYNK-101、CYNK-CAR是该公司最主要的基于NK细胞的在研项目。
图| Celularity研管线(来源Celularity官网)
九、 Dragonfly Therapeutics
成立于2015年,位于美国马萨诸塞州剑桥,是一家临床阶段的生物制药公司,致力于开发新型 TriNKET ™技术平台(三特异性抗体技术,天然杀伤细胞接合器疗法,Tri-specific, NK cell Engager Therapies),可连接NK细胞与肿瘤细胞表面的蛋白,进而激活NK细胞,使其直接攻击肿瘤细胞或协助T细胞和B细胞进行抗癌免疫反应。2017年6月,新基(Celgene)与Dragonfly签订合作协议,利用Dragonfly独有的TriNKET技术平台,共同发现、开发和推广针对急性骨髓性白血病、多发性骨髓瘤和其它血液系统癌症的创新疗法。两年后,Dragonfly独有的TriNKET技术平台同样受到制药巨头艾伯维的青睐,成为继新基之后的第二大合作者。
图| Dragonfly Therapeutics研管线(来源Dragonfly官网)
十、 NKMax America
成立于2017年,位于美国加州尔湾,是ATGen Global的全资子公司,致力于利用专有细胞扩增和细胞激活技术开发自体和同种异体NK细胞疗法。SNK01是NKMax的首个细胞疗法候选药物,将在肿瘤和神经变性疾病开展多项临床试验。
图| NKMax America研管线(来源NKMax America官网)
目前,CAR-NK细胞疗法是一个很有前途的临床研究领域,具有巨大的潜力,但需要解决一些基本问题,以扩大其临床应用:
首先,NK细胞体外培养扩增是第一道障碍。单个供体的NK细胞数量不足以进行治疗,这使得NK细胞的扩增和激活变得非常关键。通常需要两到三周来培养NK细胞。供体细胞数量的可用性仍然是一个障碍。此外,必须完全清除T细胞,以防止GVHD。因此,如何获得足够的NK细胞仍是一个挑战。
第二,选择合适CAR很关键。目前的CARs是为构建CAR-T细胞而设计的。因此,对于NK细胞来说,是次优的选择。CAR结合表位的位置及其与CAR-NK细胞表面的距离影响其结合抗原和激活CAR-NK细胞的能力。
第三,选择合适的方法将CAR转化到NK细胞是CAR-NK细胞免疫治疗的关键。到目前为止,病毒载体和非病毒载体都被用来转化CAR。虽然逆转录病毒载体的转染效率很高,但它可能会引起插入突变、致癌和其他不良反应。而慢病毒载体尽管显示出较低的插入突变发生率,但其对外周血NK细胞的转染效率低至20%。睡美人系统已成功应用于CAR-T。然而,它对CAR-NK结构的适用性尚不清楚。mRNA转染CAR-NK细胞也被认为是一种安全、实用的转染方法。
最后,NK细胞对冻融过程敏感。解冻后NK细胞的存活率和细胞毒性显著降低。一些研究小组发现,加入IL-2可以部分恢复冷冻NK细胞的活性。为了使细胞冷冻保存成为可行的最佳策略,必须对冷冻NK细胞进行探索。
北京同立海源生物自主研发的AMMS®NK细胞培养试剂盒套装,国内首款通过美国FDA DMF II类备案,备案号DMF 035588。该款试剂盒采用自体外周血或脐血细胞中分离得到的单个核细胞,经体外操作使NK细胞活化扩增,最终得到高纯度高效应的NK细胞。经过大量的测试数据表明,该款试剂盒处于国内领先地位。
以上就是今天的内容,下篇我们将继续介绍国外另外12家NK细胞疗法研发企业。
关于同立海源生物
北京同立海源生物科技有限公司,专业从事真核表达平台GMP级重组蛋白、细胞培养试剂盒、药物靶点蛋白和IVD体外诊断原料等研发生产的国家高新技术企业,产品覆盖大量生物制药、细胞治疗研究、细胞储存、IVD体外诊断等多领域的客户。公司技术平台可承接免疫细胞和干细胞委托制备、重组蛋白定制、抗体设计研发、抗体人源化改造、蛋白纯化及去除内毒素、委托冻干制剂、委托灌装、委托培养基配制生产等多种生物工程项目。公司建有1500㎡的真核重组蛋白研发平台和500L中试生产平台,具备医疗器械体外诊断试剂环评及生产资质,通过ISO13485和ISO9001双认证,拥有NK细胞、NKT细胞制备技术等多项专利。制药级生产环境、生产设备、原材料和严格的GMP管理规范有效保证了产品的高活性、高质量和批次稳定性。
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