在免疫治療的前沿探索中，NK 細(xì)胞憑借強(qiáng)大的免疫殺傷能力脫穎而出，成為科研人員的研究重點(diǎn)。而在 NK 細(xì)胞的體外培養(yǎng)過程里，有個 “幕后英雄” 起著關(guān)鍵作用，它就是白細(xì)胞介素- 15（IL-15）。今天，就讓我們一同深入了解 IL-15 如何助力 NK 細(xì)胞在體外茁壯成長，為未來的免疫治療帶來更多可能。

NK細(xì)胞療法[Vivier E et.al.]

NK 細(xì)胞作為免疫系統(tǒng)的重要防線，在抗腫瘤、抗病毒等方面發(fā)揮著重要作用。為了讓 NK 細(xì)胞更好地應(yīng)用于臨床治療，科研人員致力于在體外大量培養(yǎng)出高活性的 NK 細(xì)胞。然而，NK 細(xì)胞在體外培養(yǎng)并非易事，需要合適的環(huán)境和關(guān)鍵的 “營養(yǎng)元素”。

關(guān)鍵 “營養(yǎng)劑”：IL-15 登場

IL-15 作為一種細(xì)胞因子，是 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)的 “營養(yǎng)劑”。從外周血、臍帶血等來源采集 NK 細(xì)胞后，將其置于基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，此時加入適量的 IL-15，就如同為 NK 細(xì)胞注入了生長的動力。一般來說，IL-15 的添加濃度在 10 - 100μg/ml ，這個濃度范圍需要根據(jù)細(xì)胞的生長階段和具體需求進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整。例如，在培養(yǎng)初期，較低濃度的 IL-15 可能就足以滿足 NK 細(xì)胞的基本生長需求；而到了細(xì)胞快速增殖階段，則需要適當(dāng)提高 IL-15 的濃度，以促進(jìn)細(xì)胞的大量分裂。

Robinson TO等人的研究表明，在 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)體系中添加 IL-15，能夠顯著提高 NK 細(xì)胞的擴(kuò)增倍數(shù)。與未添加 IL-15 的對照組相比，實驗組 NK 細(xì)胞數(shù)量在培養(yǎng)一定時間后呈現(xiàn)出數(shù)倍甚至數(shù)十倍的增長。這充分證明了 IL-15 在 NK 細(xì)胞體外擴(kuò)增中的關(guān)鍵作用。

上海逐典生物的IL-15 Pro是一款通過精準(zhǔn)分子設(shè)計得到的超高活性IL-15，相關(guān)實驗也已驗證可以對NK細(xì)胞增殖能力提高20倍。

SPR結(jié)果顯示，IL-15 Pro具有chao強(qiáng)親和力，人源CD122（IL-15R-beta）與IL-15 Pro的Kd=0.51 nM

相較于野生型IL-15，IL-15 pro對NK細(xì)胞（NK92）的增殖能力能夠提高20倍

維持活性：IL-15 的法寶

IL-15 不僅能促進(jìn) NK 細(xì)胞的增殖，還能維持其活性。在體外培養(yǎng)過程中，如果缺乏 IL-15，NK 細(xì)胞的活性會逐漸降低，甚至出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象。IL-15 通過與 NK 細(xì)胞表面的 IL-15 受體（IL-15R）結(jié)合，激活一系列下游信號通路，如 Jak1/3/Stat3/5、PI3K/Akt/mTOR 和 Ras/Raf/Mek/Erk 等，從而維持 NK 細(xì)胞的存活和活性。

人或小鼠NK細(xì)胞中IL-15信號的細(xì)胞內(nèi)檢查點(diǎn)[Ma S et.al.]

根據(jù)Szczepanski MJ等人的研究，在對急性髓系白血病（AML）患者來源的 NK 細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時，添加 IL-15 的培養(yǎng)組中，NK 細(xì)胞對白血病細(xì)胞的殺傷活性明顯高于未添加組。而且，IL-15 還能上調(diào) NK 細(xì)胞表面激活型受體如 NKp30、NKp46 以及 NKG2D 等的表達(dá)，使 NK 細(xì)胞在面對腫瘤細(xì)胞時更具攻擊力。

IL-15刺激AML患者外周血NK細(xì)胞后NK細(xì)胞毒性增加

協(xié)同作用：打造 “豪華套餐”

在 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)中，IL-15 常常與其他細(xì)胞因子協(xié)同發(fā)揮作用。例如，IL-2 也是一種常用的細(xì)胞因子，與 IL-15 聯(lián)合使用時，能夠產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步促進(jìn) NK 細(xì)胞的增殖和活化。IL-2 可以激活 NK 細(xì)胞的增殖信號通路，而 IL-15 則在維持細(xì)胞存活和增強(qiáng)細(xì)胞毒性方面發(fā)揮優(yōu)勢，兩者相互配合，為 NK 細(xì)胞的體外培養(yǎng)提供了更全面的支持。

Wang Y等人通過實驗對比了單獨(dú)使用 IL-15、單獨(dú)使用 IL-2 以及兩者聯(lián)合使用對 NK 細(xì)胞培養(yǎng)的影響，結(jié)果顯示，聯(lián)合使用組的 NK 細(xì)胞在數(shù)量和活性上都明顯優(yōu)于單獨(dú)使用組，這充分說明了細(xì)胞因子協(xié)同作用的重要性。

逐典的IL-2 Pro，IL-15 Pro和IL-18在CAR NK細(xì)胞培養(yǎng)中也體現(xiàn)了較好的結(jié)果，相關(guān)數(shù)據(jù)表明30天的培養(yǎng)周期中，細(xì)胞活率可以維持在95%以上，而且在培養(yǎng)30天時，CD3-CD56+細(xì)胞增殖接近200倍。

逐典細(xì)胞因子組合可較好的促進(jìn)NK增殖

現(xiàn)狀與展望：探索前行

目前，IL-15 在 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)中的應(yīng)用已經(jīng)取得了一定的成果，但仍有許多問題需要進(jìn)一步探索。例如，如何進(jìn)一步優(yōu)化 IL-15 的添加方式和時間，以實現(xiàn) NK 細(xì)胞的最佳培養(yǎng)效果；在不同疾病背景下，如何調(diào)整 IL-15 與其他細(xì)胞因子的組合，以培養(yǎng)出更具針對性的 NK 細(xì)胞等。隨著研究的不斷深入，相信這些問題都將逐步得到解決，IL-15 在 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)中的應(yīng)用也將更加成熟，為免疫治療帶來更多的突破。

IL-15 在 NK 細(xì)胞體外培養(yǎng)中扮演著至關(guān)重要的角色，它就像一位幕后英雄，默默地推動著 NK 細(xì)胞的生長和發(fā)育，為未來的免疫治療奠定堅實的基礎(chǔ)。讓我們共同期待，在 IL-15 的助力下，NK 細(xì)胞能夠在免疫治療領(lǐng)域綻放出更加耀眼的光芒。

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參考文獻(xiàn)

[1]Robinson TO, Schluns KS. The potential and promise of IL-15 in immuno - oncogenic therapies. Immunol Lett. 2017 Oct;190:159 - 168.

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[4] Ma S, et al. Harnessing IL-15 signaling to potentiate NK cell-mediated cancer immunotherapy. Trends Immunol. 2022 Oct;43(10):833-847.

[5] Vivier E, et al. Natural killer cell therapies. Nature. 2024 Feb;626(8000):727-736.