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撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

CAR-T细胞疗法,在治疗某些血液肿瘤(例如白血病、淋巴瘤)上取得了革命性成功。然而,对于占癌症 90% 以上的实体瘤(例如肺癌、乳腺癌、结直肠癌等),CAR-T 细胞疗法却常常碰壁。

近年来,基于自然杀伤(NK)细胞的CAR-NK细胞疗法,因其“现货型”(off-the-shelf)潜力、安全性更高等优势备受瞩目。但其在实体瘤治疗中同样面临一些核心难题——NK 细胞难以有效浸润肿瘤,在恶劣的肿瘤微环境中难生存、易耗竭。

2026 年 2 月 25 日,耶鲁大学陈斯迪教授、彭磊副研究员作为共同通讯作者(博士生杨洛嘉为论文第一作者)在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为:OR7A10 GPCR engineering boosts CAR-NK therapy against solid tumours 的研究论文。

该研究首次通过两轮体内(

in vivo
) CAR-NK 功能获得性筛选,鉴定出一个名为OR7A10的 G 蛋白偶联受体( GPCR )作为CAR-NK细胞的 “超级增强子” ,仅需在 CAR 结构中间插表达 OR7A10 ,即可大幅提升 NK 细胞的代谢适应度、肿瘤浸润能力和持久杀伤力,在多种实体瘤模型中实现100%完全缓解,这些发现确立了 OR7A10 工程化 CAR-NK 细胞是一种针对实体瘤的高效且可扩展的现货型疗法

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论文第一作者杨洛嘉,本科毕业于浙江大学,现为耶鲁大学陈斯迪教授实验室博士研究生

困境:CAR-NK 对抗实体瘤的“三重门”

在了解这项新突破之前,我们先看看 CAR-NK 细胞疗法对抗实体瘤为何如此艰难——

1、浸润难:实体瘤组织致密,犹如坚固的堡垒,免疫细胞难以渗透进入。

2、生存难:肿瘤内部缺氧、缺营养、充满免疫抑制分子,进入的免疫细胞很快功能耗竭。

3、持久作战难:CAR-NK 细胞在体内扩增和存活时间有限,难以形成持续的攻势。

传统增强策略多采用“基因敲除”(利用通过 CRISPR 基因编辑敲除抑制性基因),但这会增加生产工艺的复杂性。有没有一种更简单、更普适的方法,能给 CAR-NK 细胞直接“加装”一个“性能增强包”呢?

发现:两大筛选锁定 OR7A10

在这项最新研究中,研究团队设计了两轮精密的体内(

in vivo
) 功能获得性(gain-of-function) 筛选:

第一轮:广撒网(体内 CRISPR 激活筛选),他们构建了一个能随机激活人类全基因组基因的“工具箱”,导入 CAR-NK 细胞,然后将其注射到患有结直肠癌的小鼠体内。那些能够在肿瘤中存活并富集的细胞,其被激活的基因很可能就是能增强抗癌功能的“功臣”。

第二轮:重点验证(体内条形码 ORF 小型筛选),从第一轮筛出的候选基因中,他们选取了排名靠前的 35 个,在人源原代 CAR-NK 细胞中进行了更精确的验证。这次,每个基因都被赋予了独特的“分子条形码”,可以精准追踪。

结果令人振奋:一个名为OR7A10的基因在两轮筛选中均脱颖而出,成为最强的超级增强子。

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强效:OR7A10 全方位武装 CAR-NK 细胞

OR7A10是一种 G 蛋白偶联受体(GPCR)。研究团队证实,通过不依赖 CRISPR 的、相对简单的 cDNA 过表达方法,将 OR7A10 导入 CAR-NK 细胞,就能带来以下全方位的抗癌能力提升:

  • 更多战力(增强增殖):CAR-NK 细胞分裂更快,数量更多;

  • 更强火力(提升杀伤功能):脱颗粒(释放杀伤性颗粒)、产生细胞因子(IFN-γ、TNF)、表达死亡配体(FasL、TRAIL)的能力均显著增强;

  • 更准导航(改善浸润):促进趋化因子受体 CXCR2 的表达,帮助细胞更精准地向肿瘤部位迁移;

  • 更耐“毒”环境(抵抗免疫抑制):在模拟肿瘤微环境的多种恶劣条件下(例如酸中毒、缺氧、免疫抑制因子 TGF-β、腺苷等),仍能保持强大的杀伤力;

  • 更持久作战(减少耗竭):细胞表面的耗竭标志物(TIM-3、LAG-3、PD-1 等)表达降低,意味着它们能战斗更长时间。

  • 能量更足(代谢适应):细胞的线粒体质量和耗氧率增加,如同获得了更强的“发动机”和“续航能力”。

简而言之,OR7A10 让 CAR-NK 细胞变成了更强大、更坚韧、更持久的“超级战士”。

验证:动物实验展现惊人疗效

理论再完美,也需要实践检验。研究团队在多种实体瘤小鼠模型中测试了 OR7A10 增强的 CAR-NK 细胞的效果:

  • 结直肠癌模型:OR7A10 增强的 CAR-NK 细胞能显著抑制肿瘤生长。

  • 乳腺癌模型:效果尤为惊人,所有接受治疗的小鼠(5/5)肿瘤完全消失,达到 100% 完全缓解,并获得了长期生存。

  • 卵巢癌模型:同样实现了强有力的肿瘤控制和长期生存。

单细胞测序分析进一步揭示,OR7A10 重塑了肿瘤内 CAR-NK 细胞的整体基因表达图谱,激活了 NFAT、JNK 等关键信号通路,并上调了与炎症、细胞存活相关的基因。

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安全:特异性强,未增加额外风险

一种有效的疗法必须是安全的。研究团队对 OR7A10 增强的 CAR-NK 细胞进行了全面评估:

  • 无基因组风险:全基因组测序显示,与对照细胞相比,OR7A10 的过表达并未引入更多的基因插入/缺失突变或染色体易位。

  • 无自身转化风险:细胞依然依赖 IL-2 生长,撤除 IL-2 后无法长期存活,表明没有被“癌化”。

  • 在 CAR-T 细胞中无效:OR7A10 的增强效果是 NK 细胞特异性的,在 CAR-T 细胞中过表达并不能提升其杀伤力,这减少了潜在的脱靶风险。

  • 安全性优于 CAR-T:在对比实验中,OR7A10 增强的 CAR-NK 细胞未引起移植物抗宿主病(GvHD),而 CAR-T 细胞组全部出现了 GvHD 症状,凸显了 CAR-NK 细胞疗法的固有安全优势。

展望:通往“现货型”实体瘤免疫治疗的快车道

这项研究的突破性意义在于:

1、机制创新:发现了一个全新的、能全局优化 NK 细胞功能的新靶点——OR7A10。

2、方法简化:采用 cDNA 过表达策略,无需复杂的基因编辑,大大简化了生产工艺,更有利于临床转化和规模化生产。

3、效果卓越:在多种棘手的实体瘤模型中实现了高效、持久的肿瘤清除。

4、安全性高:延续了 CAR-NK 疗法安全性好的特点,并证实 OR7A10 的引入未增加额外风险。

总的来说,这项研究将 OR7A10 确立为提升 CAR-NK 细胞对抗实体瘤效力的一个高效、安全且易于生产的“超级增强子”。装载了 OR7A10 的 CAR-NK 细胞,有望成为一种新型的、现货型(off-the-shelf)实体瘤通用疗法,为广大实体瘤患者带来新的希望。

论文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10149-8