快速CAR筛选与环状RNA驱动的CAR-NK细胞用于持久耐脱落的免疫治疗

这对未来癌症治疗为何重要

许多人听说过将免疫系统重新编程以追杀癌细胞的CAR-T细胞疗法。但这些疗法在面对像胰腺癌这样顽固的实体肿瘤时成效有限。本研究展示了一种新的方法来改造另一类免疫细胞——自然杀伤（NK）细胞，使其即便在肿瘤使用一种常见的躲避伎俩时仍能持续发挥作用：剪切并释放原本应被识别的靶点。该工作还引入了一种新的RNA技术，可能让此类细胞疗法的设计更快、制造更简便。

肿瘤的“靶点消失”把戏

许多侵袭性肿瘤表面携带高水平的一种名为间皮素的分子。由于健康组织中含量远低于肿瘤，间皮素成为实验性药物和细胞疗法的热门靶点。然而，肿瘤可以剪切间皮素的外层并将其释放到血液中。这些游离片段像诱饵一样，先行吸收治疗用的抗体或CAR受体，使其无法到达癌细胞表面。早期疗法大多针对间皮素易被剪切的远端区域，因此特别容易受到这种诱饵效应的影响。挑战在于找到一个在剪切后仍留在细胞表面的结合位点，同时又能让免疫细胞与肿瘤形成紧密有效的接触。

找到更可靠的癌细胞“抓手”

研究者首先构建了一个庞大的抗间皮素抗体片段库，并将其展示在酵母细胞表面。通过数轮筛选，他们富集出那些能强烈结合完整、膜锚定的间皮素但几乎不与可溶性脱落形式结合的候选片段。其中一个表现突出抗体片段，命名为CLMS10，附着在间皮素被切割后仍锚定的靠近膜的区域。计算机建模表明，该位置与切割位点有重叠，可能物理阻挡剪切酶作用，或至少有利于膜结合形式的存在。当将CLMS10构建进CAR设计并在来源于人体的初代NK细胞中测试时，这些细胞高效杀死间皮素阳性的癌细胞，并且在高水平可溶性间皮素存在下仍基本不受影响，这与若干基准CAR形成了鲜明对比。

在人体NK细胞中直接快速测试

研究团队没有使用缓慢的病毒方法或替代细胞系，而是采用了一种工程化的快速测试平台，直接在来自供体的人体NK细胞中进行。他们将不同的CAR设计以线性信使RNA编码并通过电穿孔传递，使NK细胞能够瞬时表达每一种候选受体。这使得在真实的NK细胞而非不朽化替代细胞中，快速比较各种抗体片段、信号域和附加免疫增强模块的性能成为可能。通过这些并行功能测试，他们发现将CLMS10与包含OX40和CD3ζ域的内部信号模块组合，可显著提高肿瘤杀伤、NK细胞脱颗粒和代谢活力。共同递送细胞因子白介素‑21进一步提升了性能，帮助NK细胞在营养匮乏、抑制性的类肿瘤环境中维持活性。

用环状RNA延长CAR表达

由于常规mRNA寿命较短，其在细胞疗法中的应用会限制工程化受体在细胞表面的持续时间。为了解决这一点，作者转向环状RNA——一种闭环的RNA形式，天然更耐降解。他们将基于CLMS10的CAR编码到环状RNA中并引入NK细胞，仍与白介素‑21 RNA一同递送。与线性mRNA相比，环状RNA在数天内驱动更持久的CAR表达，同时不损害细胞存活性。在体外反复的肿瘤挑战实验中，由环状RNA编程的NK细胞维持了更强且更持久的癌细胞杀伤，持续分泌关键免疫因子，并且在暴露于高水平脱落间皮素时仍然有效。

在艰难的肿瘤环境中证明耐脱落性

为了模拟真实的肿瘤微环境，团队使用了与癌症相关的成纤维细胞——围绕许多实体肿瘤的支持细胞，已知会增强间皮素脱落并抑制免疫反应。在胰腺癌细胞与这些成纤维细胞的混合培养中，标准的间皮素靶向CAR-NK细胞失去了大量效力。相比之下，基于CLMS10的环状RNA CAR‑NK细胞在脱落抗原激增的情况下仍持续杀死癌细胞。在携带富含成纤维细胞且表达间皮素的胰腺肿瘤小鼠模型中测试时，这些优化的CAR‑NK细胞缩小肿瘤的效果与传统慢病毒工程的CAR‑NK细胞相当，同时在快速、无病毒制造方面保有优势。动物未显示因短时白介素‑21增强而产生明显毒性迹象。

对患者意味着什么

这项研究勾勒出构建更智能细胞疗法的蓝图，使其能够抵御实体肿瘤关键的逃逸策略之一。通过将能抓住稳固、靠近膜的间皮素区域的抗体与可使受体在NK细胞上更持久存在的环状RNA平台配对，作者创建了一种耐脱落且持久的CAR‑NK产品，在具有挑战性的胰腺癌模型中表现良好。尽管在进入人体试验前仍需进一步工作，但该方法有望加速面向难治癌症的现成CAR‑NK疗法的设计，为更可靠、更持久的免疫疗法提供一条可行路径。

引用: Chung, JY., Hong, J., Yee, SM. et al. Rapid CAR screening and circRNA-driven CAR-NK cells for persistent shed-resistant immunotherapy. Sig Transduct Target Ther 11, 129 (2026). https://doi.org/10.1038/s41392-026-02623-6

关键词: CAR-NK细胞疗法, 间皮素脱落, 环状RNA, 胰腺癌, 抗体工程