TOP免疫療法とは>NK細胞の役割とは?

NK細胞の役割とは?

私たちの体には、ウイルスや細菌などの外敵から身を守る「免疫」という仕組みが備わっています。
一方、自分自身の細胞である「がん細胞」にはほとんどの免疫細胞が反応しません。
異物ではない「がん」をも攻撃する特殊な機能をもつ免疫細胞がNK(ナチュラルキラー)細胞です。
がん治療においてはNK細胞をいかに動員するかが重要な鍵になります。

本記事では、NK細胞が持つ役割や特徴、そしてNK細胞の能力を引き出すことを狙って設計された「ANK免疫細胞療法」について解説します。

NK細胞(Natural Killer Cell)はリンパ球の一種で、がん細胞やウイルス感染細胞などを傷害する働きを持つ免疫細胞です。
血液中を含め全身に存在し、体内を巡回していると考えられています。

自然免疫の最前線

免疫には、生まれながらに敵を識別する能力を持ち、標的と遭遇するとすぐに働く「自然免疫」と、一度侵入した相手の特徴に特化して認識・攻撃する仲間を増やし、二度目以降は即応できる「獲得免疫(T細胞など)」があります。

NK細胞は自然免疫に属し、初めて遭遇する相手に対しても反応します。
がん細胞は悪性度を増すほど盛んに顔つきを変えますが、がん細胞である限りどのように変容しても「がん細胞」として認識できるのがNK細胞の最大の特徴です。(T細胞や薬剤はがん細胞が変化すると攻撃しなくなります)

がん細胞を破壊する仕組み

NK細胞は、活性が高くなると大量の糊を分泌して固形がんの中にも食い込んでいきます。
がん細胞に存在する物質は正常細胞にも見つかるのですが、いくつもの細胞表面物質の組み合わせや位置、量的バランスなどが、がん細胞特有のパターンを示します。
NK細胞は多種大量の認識レセプター(センサー)を駆使することで、がん細胞と正常細胞の「顔つき」を違うことなく認識します。

がん細胞に糊で密着したNK細胞はパーフォリンやグランザイムなどの毒物をがん細胞に浴びせ、アポトーシス(細胞自死)という現象を起こさせてがん細胞を傷害します。

がん細胞は「自分自身の細胞」が元になっているため、感染症の原因となる病原体のように“外から来た異物”としては認識されにくい側面があります。その中でNK細胞は、がん細胞を見つけて攻撃する役割を担う特殊な免疫細胞として重要視されています。

ここで注意したいのは、ネット上でよく見かける「NK細胞はMHCクラスI(HLAクラスI)を発現しない細胞だけを攻撃する(Missing self)」という“単純化”です。
実際に活性が低いNK細胞は標的認識センサーの種類も数も少なくなってしまい、MHCクラスIを発現する標的を攻撃しなくなります。多くの研究者は活性が低いNK細胞や全く活性がないNK細胞の方が培養しやすいために、普段見ているNK細胞のイメージでMissing self説が受け入れられていきました。

ANK療法で培養されたNK細胞は活性が非常に高いため、NK細胞本来の機能を引き出しており、MHCクラスIを発現する標的細胞でも強力に傷害します。T細胞の攻撃力と比較した実際の実験結果をNK細胞とCTLの細胞傷害能力の比較に示しています。

進行がんで起こり得る「NK細胞の活性低下」

がんの進行に伴い、がんは強力に目の上の瘤である免疫の力を抑制しますので、NK細胞の働きが弱まりやすい、と考えられています。非常に強い免疫抑制を打ち破るには危険なレベルの強い刺激が必要であり、薬剤投与などでは副作用が強すぎ実用的ではありません。そこで「体外で安全に非常に強くNK細胞に刺激を与えて活性化し、戦力を整えて体内に戻す」という発想が生まれました。

ご自身の免疫細胞を取り出し、体外で培養して戻す「免疫細胞療法」には複数の方法がありますが、同じ免疫細胞療法でも培養法や戻す細胞の性質はさまざまです。

T細胞療法の限界(一般論)

T細胞の多くは標的細胞を攻撃しません。一部CTLは攻撃力を持ちますが、生きているがん細胞と一緒に培養し、標的と型が合うタイプのCTLを爆発的に増殖させないと戦力になりません。
また攻撃力ではNK細胞に遠く及びません。

さて、がん治療では再発や転移が最大の問題になります。再発や転移の種になるのが、腫瘍組織の女王蟻のような存在である「がん幹細胞」です。
CTLはがん幹細胞を認識できないため、治療の決め手にはなりません。
NK細胞だけが、がん幹細胞を狙い撃ちで攻撃できます。

NK細胞の培養は難しい

NK細胞は「治療に役立つレベルまで活性を高める必要がある」一方で、活性を高めたNK細胞ほど強い攻撃力ゆえ培養中に自爆してしまうこと、さらにT細胞の増殖が速く培養器の中がT細胞だらけになってしまう等、非常に培養しにくい細胞として知られています。

こうした課題を踏まえ、NK細胞の「活性化」と「選択的増殖(NK細胞だけを増殖させる)」を重視して設計されたのが「ANK免疫細胞療法(ANK療法)」です。
ANKは Amplified Natural Killer の略です。

活性化したNK細胞を選択的に増殖

ANK療法では、患者さん本人の血液を血液成分分離装置に通し、延べ5〜8リットル相当の血液を体外循環させながらリンパ球を分離採取します。

分離採取された濃縮リンパ球は専用の細胞培養センターに運搬され、原則3週間(状況により2〜4週間)培養します。
この培養で、リンパ球の中のNK細胞を活性化しながら増殖させます。

治療の流れと特徴

  1. 医師との面談: 実施医療機関で医療相談を受け、治療方針や治療設計の提案を受けたうえで検討します。
  2. リンパ球分離採取~培養: 透析のような専用装置で血液を体外循環させ、リンパ球を分離して集め、培養へ進みます。
  3. 点滴: 培養された細胞(ANK細胞)を静脈点滴で体内に戻します。

体内に戻されたANK細胞は、①がん細胞を直接傷害し、②免疫刺激系のサイトカイン類を放出することで、体内に存在する免疫細胞の働きを後押しすることが期待されます。
また、サイトカインの作用を介して、CTLなど他の免疫細胞の活性化が促される可能性もある、と整理されています。

免疫副反応(発熱)について

点滴後にほとんどの場合、発熱がみられます。これは点滴後の免疫反応に伴って起こり得る副反応の一つです。
熱は自然に治まります。
初回点滴では特に高熱が出る傾向があり、一般に点滴を重ねると発熱が軽くなる傾向がみられます。
※「発熱=効果の証拠」と断定せず、「免疫反応に伴って起こり得る副反応」として捉えるのが安全です。

その他の免疫療法との違い

特徴 一般的な免疫療法 ANK免疫細胞療法
主役の細胞 T細胞などが中心(NK細胞は少ない) 活性化したNK細胞の数を揃える
狙い 方式によりさまざま NK細胞の活性化と選択的増殖
免疫副反応 無反応か若干の微熱程度がほとんど ほとんどの場合、発熱など、はっきりとした免疫副反応が出る傾向がある
治療設計 単独/併用さまざま 集学的治療(使えるものは使う)を前提に検討

がん治療では、標準治療(手術・薬物療法・放射線)を含め、状況に応じて「使えるものは使う」という集学的治療の考え方が重要になります。
その中で、免疫の観点からNK細胞に着目し、能力を引き出すことを狙うのがANK療法です。

ANK療法は医療行為であり、具体的な適応・併用・スケジュールは、実施医療機関で医師と相談して決めるものです。
気になる方は、まずは実施医療機関での医療相談から情報収集することが推奨されます。