自然杀伤细胞（NK细胞）联合阿特珠单抗（atezolizumab）在小细胞肺癌中展现强大抗肿瘤免疫效应的研究

作者及发表信息
本研究由越南岘港大学研究与开发研究院的Manh-Cuong Vo、韩国全南国立大学医学院的Van-Tan Nguyen等跨国团队合作完成，发表于2025年3月的《Cancer Immunology, Immunotherapy》（卷74，页143）。通讯作者为全南国立大学的In-Jae Oh。

学术背景
小细胞肺癌（SCLC）占肺癌的10%-15%，具有生长快、转移早、预后差的特点。尽管一线化疗初期有效，但多数患者会复发，且免疫检查点抑制剂（ICI）的疗效远低于非小细胞肺癌（NSCLC）。SCLC的“免疫荒漠”特征（如低PD-L1表达、免疫抑制性微环境）限制了ICI的疗效。NK细胞作为先天免疫效应细胞，可直接杀伤肿瘤细胞且无需预先致敏，但其功能常被肿瘤微环境（TME）抑制。本研究旨在探索体外扩增激活的NK细胞（eNK）联合PD-L1抗体阿特珠单抗是否可通过协同作用增强对SCLC的抗肿瘤免疫。

研究流程与方法
1. 细胞培养与eNK制备
- SCLC细胞系：选用SBC-5、SHP77、DMS273等5种人源SCLC细胞系，经GFP慢病毒标记后分选。
- eNK扩增：从健康供体外周血分离PBMC，与经辐照的K562饲养细胞共培养14天，添加IL-2/IL-15/IL-²¹⁄₄-1BB配体激活NK细胞，纯度>90%（流式验证CD3−CD56+）。

1. 体外实验

   • PD-L1/PD-1表达调控：eNK与SCLC共培养6小时/过夜，流式检测PD-L1/PD-1表达。发现共培养后SCLC和eNK的PD-L1表达显著上调（SCLC从<30%升至85%），且需细胞直接接触（Transwell实验无此效应）。
     
   • 细胞毒性评估：
     
     • LDH释放实验：eNK联合阿特珠单抗使SCLC裂解率显著增加。
       
     • CFSE/PI双标法：联合组对CD44+CD90+肿瘤干细胞亚群的杀伤效率更高。
       
     • CD107a脱颗粒与IFN-γ分泌：联合治疗组eNK的活化标志物表达提升。
       

2. 体内实验

   • 小鼠模型：NSG小鼠皮下接种DMS273细胞，分4组（PBS对照、阿特珠单抗单药、eNK单药、联合治疗），每组7只。
     
   • 治疗方案：eNK静脉输注（3周期，每周期3次），阿特珠单抗腹腔注射（3次）。
     
   • 结果监测：肿瘤体积测量、血清proGRP（SCLC标志物）ELISA检测、流式分析eNK体内分布及表型。联合组肿瘤生长抑制最显著，小鼠生存期延长至35天（对照组仅3周），且血清proGRP水平最低。
     

3. 机制分析

   • 免疫表型：联合组肿瘤浸润eNK高表达激活受体（NKG2D、DNAM-1）、迁移受体（CXCR4）及细胞毒性分子（IFN-γ、颗粒酶B）。
     
   • 肿瘤干细胞抑制：联合治疗显著降低CD44+CD90+和CD44+CD56+（神经内分泌-间质混合表型）细胞比例。
     

主要结果
1. PD-L1/PD-1动态调控：eNK通过分泌IFN-γ诱导SCLC上调PD-L1，同时自身也通过细胞接触获得PD-L1，形成“双刃剑”效应。
2. 协同杀伤效应：阿特珠单抗阻断PD-L1/PD-1通路后，eNK对SCLC的细胞毒性增强，且靶向肿瘤干细胞亚群。
3. 体内疗效验证：联合治疗显著抑制肿瘤生长并延长生存期，eNK在肝、肺中持久存活且保持活化状态。

结论与价值
1. 科学意义：首次揭示eNK可通过诱导SCLC表达PD-L1，使“免疫冷肿瘤”转化为对PD-L1阻断敏感的靶点，为联合免疫治疗提供新机制。
2. 临床价值：针对PD-L1低表达的SCLC患者，eNK联合阿特珠单抗可能突破现有ICI疗效瓶颈，尤其对肿瘤干细胞和异质性亚群具有清除潜力。

研究亮点
1. 创新方法：采用K562饲养细胞联合多细胞因子（IL-2/15/21）扩增eNK，显著提升其纯度和活性。
2. 机制突破：发现PD-L1在eNK与SCLC间的“双向转移”现象，提出“NK细胞依赖性免疫检查点诱导”假说。
3. 转化潜力：体内实验证实联合治疗的长期抗肿瘤免疫记忆，为临床试验设计（如eNK输注时机与ICI联用）提供依据。

其他发现
- 免疫抑制微环境调控：联合治疗降低eNK的TIM-3、LAG-3等抑制性受体表达，逆转TME免疫抑制。
- 技术细节：开发CFSE/PI流式双标法精准量化eNK对特定SCLC亚群的杀伤效率。