J Hematol Oncol丨hESCs来源CRO-CD7 CAR-iNK细胞: 避免自相残杀，延长体内续存、抑制T细胞肿瘤

NK 细胞是一种固有免疫细胞，具有广谱杀伤肿瘤细胞的功能，可同种异体输注，与 T 细胞相比不易产生移植物抗宿主病（ GVHD ）和细胞因子释放综合征 （CRS） 等严重副作用。近年来，嵌合抗原受体 NK 细胞（ CAR-NK ）已在血液系统恶性肿瘤和部分实体瘤中显示出良好的抗肿瘤活性。人多能干细胞（ hPSC ），包括人诱导性多能干细胞（ hiPSC ）和人胚干细胞（ hESC ），具有无限来源和易于多重基因编辑的优势。相对于人体组织或 NK 细胞系来源的 CAR-NK 细胞， hPSC 诱导分化来源的 CAR- iNK 细胞具有细胞均一性高、制备成本低和规模化生产、冻存现货等符合成药性诸多特点。目前，已建立类器官法诱导 hESCs 大规模再生 iNK 、冻存现货型 MSLN CAR- iNK 和低免疫原性 CD19 CAR- iNK 细胞的技术和生产工艺，部分细胞制剂推进到临床试验（ IIT ）【1-3】。然而，同种异体 CAR-NK 细胞输注后存在体内存续时间短、疗效不持久等问题，亟待解决。

近日，中国科学院动物研究所、北京干细胞与再生医学研究院王金勇团队与上海同济大学梁爱斌、浙江大学钱文斌、协和医科院天津血液病医院竺晓凡等临床医学领域科学家合作， 在Journal of Hematology & Ontology在线发表了题为Engineered CRO-CD7 CAR-NK cells derived from pluripotent stem cells avoid fratricide and efficiently suppress human T-cell malignancies的研究论文。 T 细胞急性淋巴细胞白血病（ T-ALL ）是一种侵袭性的恶性血液肿瘤。 CD7 蛋白在 超过 95% 的急性淋巴性白血病（ ALL ）和 30% 的急性髓系白血病（ AML ）病人中呈高表达【4】。靶向 CD7 的免疫治疗策略可覆盖大多数 T 细胞恶性肿瘤亚型。由于 CD7 蛋白也表达在正常的 T 细胞和 NK 细胞中，导致 CD7 CAR-T/CAR-NK 细胞间存在自相残杀。 已有研究表明，消除 CD7 的膜蛋白表达可有效避免 CD7 CAR-T/CAR-NK 细胞 的自相残杀 ，且在造血干细胞阶段敲除 CD7 基因不影响后续 T 细胞和 NK 细胞的发育和功能【5】。

该研究利用国家干细胞资源库的临床级 hESCs ， 成功开发了 hESCs 来源 CD7 分子敲除的 CD7 CAR- iNK （ CD7 KO-CD7 CAR- iNK ）细胞制备技术。首先利用基因工程技术在干细胞阶段实现CD7基因敲除并稳定表达CD7 CAR元件，随后通过类器官诱导技术诱导干细胞高效获得CD7 KO-CD7 CAR-iNK细胞，这些CD7 KO-CD7 CAR-iNK细胞可有效避免由CD7抗原介导的CD7 CAR-NK细胞的自相残杀效应，并对T-ALL肿瘤细胞系和病人来源T-ALL细胞展现出高效且可持续的细胞毒性。

研究表明， NK 细胞在体外培养或制备过程中会导致 CXCR4 （在归巢至骨髓中起关键作用）的表达下调【6】。在 CAR-NK 细胞中过表达 CXCR4 ，有望恢复其体内骨髓归巢能力从而增强 NK 细胞的细胞毒性。该研究进一步在 hE S Cs 阶段过表达 CXCR4 ，通过 iNK 类器官诱导技术【1】诱导产生过表达 CXCR4 的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 细胞（ CRO-CD7 CAR- iNK ）。 体内生物发光活体成像追踪实验证实， CXCR4 过表达能够有效延长 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 细胞的体 内 存续时间。进一步，通过 T-ALL 细胞荷瘤小鼠模型证实， CRO-CD7 CAR- iNK 细胞能够有效抑制 T-ALL 荷瘤小鼠的肿瘤生长，显著延长 T-ALL 细胞负荷小鼠生存期。

综上所述，该研究通过基因工程成功构建敲除 CD7 基因并过表达 CD7 CAR 的 CD7 KO-CD7 CAR- hESCs ，类器官法诱导其分化产生了免疫表型和功能正常的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 细胞。这些细胞成功避免自相残杀，具备正常的扩增能力，对 T-ALL 细胞系和 T-ALL 病人来源细胞表现出优越的抗肿瘤活性。 CD7 KO-CD7 CAR- hESCs 过表达 CXCR4 基因后诱导产生的 CRO-CD7 CAR- iNK 细胞，在体内的存续时间可延长至 28 天（细胞学水平流式检测外周血中 CRO-CD7 CAR- iNK 细胞） ， 并显著延长 T-ALL 细胞荷瘤小鼠的生存期。该研究揭示了 hPSC 来源的 CD7 KO-CD7 CAR- iNK 细胞在治疗 T 细胞恶性肿瘤中的临床潜力，为治疗 T 细胞恶性肿瘤提供了一种有前景的细胞产品。

中国科学院动物研究所、北京干细胞与再生医学研究院王金勇研究员及其团队的张梦云副研究员、王童洁副研究员为该论文共同通讯作者，王金勇研究员团队的博士生林云轻、肖子芸为该论文共同第一作者。

原文链接：https://jhoonline.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13045-025-01712-3

制版人：十一

参考文献

1. Huang D, Li J, Hu F et al. Lateral plate mesoderm cell-based organoid system for NK cell regeneration from human pluripotent stem cells.CellDiscov2022; 8:121.

2. Zhang Q, et al. Hypoimmunogenic CD19 CAR-NK cells derived from embryonic stem cells suppress the progression of human B-cell malignancies in xenograft animals.Front Immunol.2024;15:1504459 .

3. Liu Y, et al. Mesothelin CAR-engineered NK cells derived from human embryonic stem cells suppress the progression of human ovarian cancer in animals.CellProlif.2024;57: e13727.

4. Campana D, van Dongen JJ, Mehta A, Coustan -Smith E, Wolvers- Tettero IL, Ganeshaguru K, Janossy G. Stages of T-cell receptor protein expression in T-cell acute lymphoblastic leukemia.Blood.1991;77:1546 –54.

5. Kim MY, Cooper ML, Jacobs MT, Ritchey JK, Hollaway J, Fehniger TA, DiPersio JF. CD7-deleted hematopoietic stem cells can restore immunity after CAR T cell therapy.JCI Insight.2021; 6:e 149819.

6. Beider K, et al. Involvement of CXCR4 and IL-2 in the homing and retention of human NK and NK T cells to the bone marrow and spleen of NOD/SCID mice .Blood. 2003; 102 : 1951-1958.

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