一项发布于2025年的研究揭示了细胞疗法产业化的关键瓶颈：标准血液来源的NK细胞，每毫升血液仅能获取约10万个，其中仅5%为适合治疗的亚型；而一种创新的培养方案，能从一株干细胞开始，稳定产出超过1000亿个功能均一的NK细胞。
在细胞免疫治疗领域，一场旨在解决“可及性”难题的深度工业化革命正在进行。传统CAR-T疗法依赖于从患者体内提取细胞进行耗时数周的个性化改造，成本高昂且充满不确定性。而“现货型”疗法的理想，是让细胞治疗能像普通药品一样，实现标准化、规模化生产，随时可用。
如今，以诱导多能干细胞来源的自然杀伤细胞（iPSC-NK）为代表的新一代平台，正将这一理想加速变为现实。其核心秘诀，正是一套严谨、可复制的“细胞培养方案”。01 困局与破局：从“私人定制”到“通用现货”的产业跃迁
当前，细胞疗法面临三重核心矛盾，严重限制了其惠及更广泛患者的能力。
一是产能之困。无论是自体的T细胞还是从供者血液中提取的NK细胞，来源都受制于个体，扩增能力有限。例如，从一次标准献血中获得的外周血单个核细胞中，最终能扩增出的功能性NK细胞数量存在巨大波动，难以满足一次高质量治疗常需的数亿至数十亿细胞的稳定需求。
二是均一性之困。来自不同供体的细胞，其活性、组成和疗效存在天然差异，如同每一批“药物”的成分和药效都不尽相同。这种异质性给疗效的稳定预测和质量控制带来了巨大挑战。
三是成本与时间之困。复杂的个体化制备流程，导致“天价”治疗费和长达数周的等待期，许多病情迅猛的患者在等待中遗憾错过时机。
iPSC-NK技术，正是针对这些痛点提出的系统性解决方案。它通过将成熟细胞（如皮肤细胞）重编程为具有无限自我更新能力的iPSC，再将其定向分化为NK细胞。这意味着，只需一个经过严格质量验证的iPSC“种子细胞库”，就能在理论上生产出无限剂量、质量完全一致的NK细胞“药物”。这彻底摆脱了对个体供体的依赖，是“现货型”疗法走向工业化的基石。
02 核心工艺：揭秘iPSC-NK培养方案的“三步法”与标准化挑战
将一颗干细胞“教育”成一名合格的抗癌战士，需要一套精密模拟体内发育过程的培养方案。目前主流方案围绕三步法展开，其核心目标是在无需动物源成分、符合药品生产质量管理规范的无饲养层条件下，实现高效分化。
第一步：播种希望——从iPSC到造血祖细胞（约0-11天）。整个过程始于iPSC的聚集，它们会在特制的低吸附培养板中形成“拟胚体”，模拟早期胚胎发育。此时，培养基中添加的骨形态发生蛋白4、血管内皮生长因子等关键因子，如同“指南针”，将细胞命运引向造血系统。约11天后，成功分化出的CD34+和CD43+造血祖细胞，便成为后续所有NK细胞的共同源头。
第二步：定向分化——从祖细胞到幼稚NK细胞（约11天-4周）。造血祖细胞被转移到新的培养环境中，开始向淋巴细胞谱系特化。此阶段，白介素-7、白介素-15、Flt3配体等一系列细胞因子至关重要，它们协同作用，诱导细胞表达NK细胞的标志性蛋白CD56，同时确保不表达T细胞标志CD3，最终获得CD56+CD3-的NK细胞群体。
第三步：扩增与武装——获得成熟战斗力量（第4周后）。分化出的NK细胞还需经过最后的功能性扩增和“武装”。在含有IL-2、IL-15、IL-21等因子的培养基中，细胞数量实现指数级增长。成熟的细胞不仅应高表达NKG2D、NKp30等激活性受体以识别癌细胞，还需具备强大的细胞毒性和分泌干扰素-γ的能力。对于更高阶的CAR-iPSC-NK，基因编辑（如嵌入CAR基因）通常在第一步的iPSC阶段或第二步的祖细胞阶段完成，以确保所有后代细胞都携带“制导武器”。
尽管原理清晰，但走向大规模生产的标准化之路仍存挑战。当前各实验室的Protocol在细胞因子组合、浓度、时序上差异显著，距离形成统一、高效且完全无动物源成分的工业化标准，仍需持续攻关。03 临床竞速：工程化改造与实体瘤治疗的突破尝试
基于稳定的iPSC-NK平台，全球前沿团队正通过基因工程进行“超级升级”，并向最具挑战性的实体瘤领域发起冲击。目前，多家公司的产品已进入早期临床试验阶段。
核心升级一：双重基因编辑实现“长效隐身”。为解决异体细胞输注后被患者免疫系统快速清除的难题，新一代设计引入了精妙的“隐身”编辑。例如，世纪疗法公司的CNTY-101产品，通过敲除B2M和CIITA基因，大幅降低细胞表面的“异己”标识；同时敲入HLA-E基因，使其能向患者自身的NK细胞发送“别杀我”的友好信号。这种“一减一加”的策略，旨在极大延长细胞在体内的存活时间，为多次给药和持久疗效创造条件。
核心升级二：武装CAR并自带“细胞因子工厂”。除了靶向肿瘤的CAR，细胞还被改造为可分泌白介素-15等支持因子。这相当于让细胞在敌后自己建立“补给站”，自主维持活力和增殖能力，无需依赖外源性注射，从而更好地在抑制性的肿瘤微环境中长期作战。
核心升级三：精准靶向“癌中之王”。研究人员正将这些先进技术应用于最难攻克的实体瘤。加州再生医学研究所资助的一项突破性研究，正在开发靶向PSCA抗原的CAR-iPSC-NK细胞，用于治疗胰腺癌。PSCA在胰腺癌中广泛表达，而在正常组织中有限，是理想的靶点。该研究已系统测试了多种来源的iPSC，以筛选出分化潜能最优的“种子”，目标是开发出适合所有患者的通用型“现货”产品。04 未来图景：从实验室到药房的“细胞药物”工业化之路
iPSC-NK技术的成熟，描绘了一个清晰的未来：细胞治疗将从一项复杂的医疗技术，转变为一种标准化的生物制药产品。
首先是生产模式的根本变革。未来的细胞药物生产，将在符合GMP标准的洁净工厂里进行。从主细胞库的建立，到利用生物反应器进行千升级甚至万升级的大规模扩增，再到严格的冻存与冷链运输，全部流程都将实现标准化、自动化。如同世纪疗法所展示的，一套流程能稳定生产超过1000亿个功能细胞，这为满足全球市场需求奠定了产能基础。
其次是治疗范式的全面重塑。对患者而言，这意味着在确诊后几天内就能用上“现货”治疗，费用也将因规模化生产而大幅降低。对医生而言，他们将像开具处方药一样，根据患者的肿瘤抗原谱，选择匹配的CAR-iPSC-NK“药品”。多次、联合用药将成为可能，治疗方案将变得灵活而强大。
从通过精密培养方案获得均一的“种子”，到通过基因编辑赋予其“持久”和“强力”的特性，iPSC-NK技术正在打通“现货型”细胞疗法从理论到商业化的最后一公里。当细胞真正成为即取即用的“药品”时，癌症治疗的格局将被再次重塑。
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参考资料
突破传统疗法局限 iPSC-NK细胞疗法临床与培养方案引关注. 同花顺财经.
Miller, J. S. Targeting off-the-shelf iPSC-derived natural killer cells against solid tumors. National Cancer Institute Grant Project.
Kuznetsova, M., et al. Differentiating Induced Pluripotent Stem Cells into Natural Killer Cells for Adoptive Cell Immunotherapies—Comparative Characterization of Current Protocols. Int J Mol Sci. 2025.
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Patras-Med iGEM Team. Engineering Success Wiki. 2023.
Generation of iPSC-derived NK cell-based cell therapy (Figure). Cancers. 2022.
Generation of iPSCs and NK Cells. Pubcompare Protocol Database.
Manufacturing and Analytical Strategies for Allogeneic, Multi-Engineered, iPSC-Derived CAR-NK Products. Cytotherapy. 2024.
将体细胞重编程为用抗 PSCA CAR 改造的 iPSC，以开发同种异体现成细胞疗法来治疗胰腺癌. 加州再生医学研究所.
Cell and Genome Engineering Core. National Cancer Institute Grant Project.
