从制备到GMP工艺，一文看懂iPSC-NK

2026-05-13 09:50:46 江苏谱新生物医药有限公司

四种来源的NK细胞

临床上探索的NK细胞来源包括外周血、脐带血和NK-92细胞系。外周血和脐带血来源的NK细胞存在供体差异大、难以标准化、冷冻保存后功能下降等问题。NK-92细胞虽可无限增殖、杀伤活性强，但缺乏CD16和NKp44，需辐照后使用，体内扩增能力和ADCC功能受限。iPSC-NK细胞则突破了上述瓶颈：可从同一批次iPSC批量生产均一的NK细胞，支持基因编辑，可冷冻保存并保持高活性，真正实现“现货型”细胞治疗产品。

iPSC-NK细胞的制备

iPSC-NK细胞的制备通常分为三个阶段：

传统的2D贴壁培养操作简便、易于上手，适用于小规模探索性研究，但难以模拟体内三维微环境，导致分化效率偏低、批次间一致性差，且依赖饲养层细胞，放大困难。

相比之下，3D悬浮培养（如Spin EB法）通过形成拟胚体模拟早期胚胎造血发育，显著提升NK细胞分化效率与纯度；结合搅拌式或摇床式生物反应器，可实现封闭式、可线性放大的临床级生产，大幅降低单位细胞成本，是通用型iPSC-NK细胞疗法更理想的工艺路径。

图2. iPSC-NK的两种制备方法^[1]

iPSC细胞 GMP 生产关键技术参数

2025年10月份发表在《Cell Therapy Manufacturing》的一篇综述中总结了iPSC-NK细胞GMP生产的关键环节及技术参数要求^[2]。

iPSC-NK 细胞功能增强策略

尽管iPSC-NK细胞具有天然优势，但肿瘤微环境中的免疫抑制、NK细胞持久性不足等问题仍需解决。为此，研究者们通过基因编辑和蛋白工程手段对iPSC-NK进行多重优化。

增强细胞因子信号：IL-15对NK细胞的发育、存活和功能至关重要。通过TALEN或CRISPR敲入IL-15或敲除负调控因子CISH，可显著增强JAK-STAT信号通路和mTOR介导的代谢适应性，提升NK细胞的体内持久性与抗肿瘤活性。
优化ADCC功能：CD16是介导ADCC的关键受体，但其易被ADAM17蛋白酶剪切脱落。利用CRISPR/Cas9敲除ADAM17或表达非剪切型高亲和力CD16（hnCD16），可大幅增强iPSC-NK细胞与单抗联用的抗肿瘤效果。
解除免疫抑制：通过敲除抑制性受体NKG2A、TIGIT或代谢酶CD73，可减轻肿瘤微环境对NK细胞的抑制作用。此外，敲除β2微球蛋白（B2M）可减少HLA-I表达，避免异体免疫排斥。
嵌合抗原受体（CAR）修饰：将CAR引入iPSC-NK细胞，可使其精准靶向肿瘤特异性抗原。首项CAR-iPSC-NK研究于2018年报道，靶向CD19的CAR-NK细胞在体内外均表现出抗原特异性杀伤，且副作用显著低于CAR-T。目前已有靶向BCMA、CD70、GPRC5D、EGFR等多种CAR构建体在临床前模型中展示出强大活性。

参考文献：

[1] Wei, X., Su, C., Liu, Y., Wei, N., Xiang, K., Qian, Q., & Xu, Z. (2025). IPSC‑derived NK cells for immunotherapy and therapeutic perspective (Review). Molecular medicine reports, 32(2), 222. https://doi.org/10.3892/mmr.2025.13587

[2] Zong, H., & Wang, R. (2025). GMP Manufacturing of Allogenic iPSC-NK Cells for Immunotherapy. Advances in experimental medicine and biology, 1486, 179–192. https://doi.org/10.1007/978-3-031-97297-3_15

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