JHO：记忆样NK细胞联合IL-15超激动剂及CTLA-4阻断在晚期头颈癌治疗中的初步结果

亮点总结

• 创新采用Haploidentical来源的细胞因子诱导记忆样（CIML）自然杀伤（NK）细胞联合IL-15超激动剂N-803治疗晚期复发/难治性头颈癌，首次进行临床应用。
• 联合免疫检查点抑制剂ipilimumab（IPI）可促进NK细胞早期增殖及受体CD8+T细胞的快速恢复，但同时导致HLA错配NK细胞的加速排斥，限制NK细胞持久性。
• CIML NK细胞扩增与肿瘤负荷减少呈显著相关，但疗效以短暂病情控制为主，提示需进一步优化免疫调节策略以提升NK细胞持久性和抗肿瘤活性。

头颈癌是全球第六大常见恶性肿瘤，约占新发恶性肿瘤的3%，近十年发病率呈上升趋势。晚期复发/难治性头颈癌患者预后差，亟需创新治疗方法。PD-1免疫检查点抑制剂的应用使患者获益，然而仍有较大比例患者无效。自然杀伤细胞（NK细胞）作为先天免疫关键成分，具有直接识别并杀伤肿瘤细胞的能力，其在某些头颈癌患者肿瘤浸润中与良好预后相关，提示NK细胞免疫治疗的潜力。

Cytokine-induced memory-like（CIML）NK细胞，是通过IL-12、IL-15、IL-18激活后获得“记忆效应”，功能上表现为增强的细胞因子分泌和杀伤能力，且具有较强的体内增殖和持久性。IL-15超激动剂（IL-15 super-agonist，N-803）能够模拟生理IL-15信号并延长半衰期，增强NK细胞的扩增与活性，已经获批治疗部分非肌层浸润型膀胱癌。

此外，鉴于调节性T细胞（Tregs）可抑制NK细胞活性并高表达CTLA-4，ipilimumab（抗CTLA-4抗体）有望通过ADCC机制清除CTLA-4+Tregs，从而解除免疫抑制，促进NK细胞抗肿瘤活性。

基于以上背景，近期发表在Journal of Hematology & Oncology杂志的一项研究，报道了Haploidentical来源CIML NK细胞联合IL-15超激动剂N-803 ± CTLA-4抗体（Ipilimumab）用于复发/难治性头颈癌患者的首例临床应用及安全性验证。该研究囊括了11例患者，10例完成了治疗，评价了安全性、细胞扩增动力学、肿瘤响应及免疫微环境的深度多组学特征，尝试揭示NK细胞治疗对宿主免疫调控的影响及相关机制，为NK细胞疗法的临床应用提供了宝贵的初步经验和科学依据。

研究方法

本临床试验为开放标签，采用3+3剂量递减分组方案，评价Haploidentical供者来源的CIML NK细胞与N-803联合ipi单剂治疗晚期复发/难治性头颈癌患者的安全性及初步疗效。

具体流程如下：

• 患者接受淋巴清除化疗（氟达拉滨、环磷酰胺）。
• 供者外周血非动员采集，制备CD3去除、CD56正选择纯化的NK细胞，在IL-12、IL-15及IL-18激活12-16小时后制成CIML NK产品，剂量5-10×10^6 cells/kg，于D0输注。
• 术后从D+1起，每3周皮下注射N-803（15 μg/kg），最多4剂。
• 从第7名患者起，试验加入单剂量IPI（3 mg/kg）于D-7。
• 进行流式细胞术、单细胞CITE-seq，细胞因子组学，DNA测序评估宿主及供者免疫细胞动态、表型和基因表达。
• 肿瘤评估依照RECIST v1.1标准于D30及D84进行。

研究结果

安全性及临床疗效

• 十一例患者纳入，10例完成CIML NK细胞输注。
• 所有患者出现3-5级不良事件，1例（9%）出现剂量限制毒性（严重感染性休克死亡）。
• 5例（45%）出现轻中度CRS，均有效托珠单抗治疗缓解。
• 淋巴清除引起暂时性3-4级全血细胞减少，中位恢复时间13天。
• 6例患者达稳定病情，1例部分缓解，DCR为70%，ORR10%，缓解多为短暂。

CIML NK细胞扩增与功能

• 8/10患者输注后14天内NK细胞扩增≥2倍，占总淋巴细胞比例中位增加至85%（筛查前14%）。
• NK细胞扩增与肿瘤体积缩小显著相关（Spearman R=-0.78）。
• NK细胞通过流式HLA错配抗体及DNA测序技术确认为供者细胞，清除于28天时开始明显，部分患者通过80天后仍检测到供者NK细胞。
• 体外功能检测显示，CIML NK细胞于输注后14天IFN-γ产生能力增强，提示记忆样特性维持。

NK细胞表型转变

• 单细胞CITE-seq分析显示，NK细胞经历典型的“初期增殖—迟期成熟”过程，7日时表现出明显的增殖标志（MKI67、MYC信号通路），同时激活基因表达增强（JUN、GZMB）。
• 28日时NK细胞主要为成熟的CD56^dim子集，伴有免疫抑制信号（TGFβ通路、KIR抑制性受体）上调，提示细胞功能趋于衰竭或抑制状态。
• 伪时间轨迹分析揭示两条分化分支：一条CD16^low高增殖，一条CD16^high成熟活化。

细胞因子动态与免疫微环境

• 输注后早期内源性IL-15水平升高，伴随IL-6升高对应CRS出现，IL-2水平维持低谷。
• CXCL10、CCL3、CCL4等趋化因子在NK细胞扩增期升高，NK细胞也表达这些趋化基因。
• IFN-γ及颗粒酶B浓度峰值出现在7日，随NK细胞减少而下降。
• NK细胞扩增相关的细胞因子与肿瘤负荷变化无明确相关性。

Ipilimumab对免疫细胞的影响

• IPI给予组患者NK细胞早期增殖更为显著，晚期NK细胞成熟标志（CD16+CD57+KIR+）比例较高。
• 但IPI组NK细胞在28日时出现更快收缩，伴随宿主CD8+T细胞数量恢复明显。
• 单细胞数据表明，IPI促进T细胞及单核细胞恢复，CD16^hi NK细胞在此背景下更易受抑制或去除。
• IPI组NK细胞呈现更强的增殖基因表达及调控受体（KIR3DL1、HAVCR2等）上调。

T细胞亚群重构

• NK输注后普遍经历CD4+ T辅助细胞及CD8+ T细胞的严重清除，Tregs相对耐受。
• 14日后CD8+ T细胞显著恢复，到28日时成为优势淋巴细胞，表现为中心记忆表型。
• IPI治疗组Treg: Tcon比例下降，表现为Treg比例受抑或Tcon增加，同时激活的NFκB信号通路上调。
• 免疫耗竭标志物（TIGIT、LAG3、HAVCR2）主要分布于双阴性T细胞，CD8+ T细胞低耗竭表型存在。

免疫细胞间相互作用预测

• 通过CellChat模型预测发现，IPI治疗组NK细胞（尤其CD16^hi子集）与CD8+及CD4+T细胞间免疫调节信号显著，涉及MHC-I信号通路，提示CD8+ T细胞介导的供者NK细胞排斥。
• 肝素结合淋巴细胞激活基因B1（KLRB1）及其配体CLEC2D（LLT1）在NK与T细胞间构建重要调节轴。
• CCL3 / CCL4趋化因子相互作用在NK与T细胞之间同样活跃。

研究价值与意义

这项首例将Haploidentical来源CIML NK细胞结合IL-15超激动剂及CTLA-4阻断联合应用于复发/难治性头颈癌的临床研究，首次验证了该方案的安全性及潜在抗肿瘤活性。NK细胞的显著扩增与肿瘤负荷下降呈良好相关，提示NK细胞免疫治疗作为新型免疫治疗途径的可行性及临床价值。

然而，ipi与NK细胞治疗组合虽促进NK细胞增殖与T细胞激活，却加速了供者NK细胞的免疫排斥，揭示了NK细胞持久性受限的关键机制。该结果提示未来NK细胞治疗设计需权衡免疫激活与免疫排斥的动态平衡，探索如何延长治疗细胞存活、增加治疗持续性。

此外，研究揭示了NK细胞与T细胞、单核细胞间复杂的免疫交互网络，丰富了我们对NK细胞疗法免疫微环境调控机制的认识，为后续研究提供了多组学框架及候选调控靶点。本研究也反映了晚期头颈癌患者群体高异质性与免疫复杂性，提示临床疗效提升需结合精准的患者筛选及多联免疫调节策略。

原始出处

Shapiro RM, Sheffer M, Booker MA, et al. First-in-human evaluation of memory-like NK cells with an IL-15 super-agonist and CTLA-4 blockade in advanced head and neck cancer. J Hematol Oncol. 2025;18:17. DOI: 10.1186/s13045-025-01669-3.