在免疫治疗的前沿探索中，NK 细胞凭借强大的免疫杀伤能力脱颖而出，成为科研人员的研究重点。而在 NK 细胞的体外培养过程里，有个 “幕后英雄” 起着关键作用，它就是白细胞介素- 15（IL-15）。今天，就让我们一同深入了解 IL-15 如何助力 NK 细胞在体外茁壮成长，为未来的免疫治疗带来更多可能。

NK细胞疗法[Vivier E et.al.]

NK 细胞作为免疫系统的重要防线，在抗肿瘤、抗病毒等方面发挥着重要作用。为了让 NK 细胞更好地应用于临床治疗，科研人员致力于在体外大量培养出高活性的 NK 细胞。然而，NK 细胞在体外培养并非易事，需要合适的环境和关键的 “营养元素”。

关键 “营养剂”：IL-15 登场

IL-15 作为一种细胞因子，是 NK 细胞体外培养不可或缺的 “营养剂”。从外周血、脐带血等来源采集 NK 细胞后，将其置于基础培养基中，此时加入适量的 IL-15，就如同为 NK 细胞注入了生长的动力。一般来说，IL-15 的添加浓度在 10 - 100μg/ml ，这个浓度范围需要根据细胞的生长阶段和具体需求进行精准调整。例如，在培养初期，较低浓度的 IL-15 可能就足以满足 NK 细胞的基本生长需求；而到了细胞快速增殖阶段，则需要适当提高 IL-15 的浓度，以促进细胞的大量分裂。

Robinson TO等人的研究表明，在 NK 细胞体外培养体系中添加 IL-15，能够显著提高 NK 细胞的扩增倍数。与未添加 IL-15 的对照组相比，实验组 NK 细胞数量在培养一定时间后呈现出数倍甚至数十倍的增长。这充分证明了 IL-15 在 NK 细胞体外扩增中的关键作用。

上海逐典生物的IL-15 Pro是一款通过精准分子设计得到的超高活性IL-15，相关实验也已验证可以对NK细胞增殖能力提高20倍。

SPR结果显示，IL-15 Pro具有超强亲和力，人源CD122（IL-15R-beta）与IL-15 Pro的Kd=0.51 nM

相较于野生型IL-15，IL-15 pro对NK细胞（NK92）的增殖能力能够提高20倍

维持活性：IL-15 的法宝

IL-15 不仅能促进 NK 细胞的增殖，还能维持其活性。在体外培养过程中，如果缺乏 IL-15，NK 细胞的活性会逐渐降低，甚至出现凋亡现象。IL-15 通过与 NK 细胞表面的 IL-15 受体（IL-15R）结合，激活一系列下游信号通路，如 Jak1/3/Stat3/5、PI3K/Akt/mTOR 和 Ras/Raf/Mek/Erk 等，从而维持 NK 细胞的存活和活性。

人或小鼠NK细胞中IL-15信号的细胞内检查点[Ma S et.al.]

根据Szczepanski MJ等人的研究，在对急性髓系白血病（AML）患者来源的 NK 细胞进行体外培养时，添加 IL-15 的培养组中，NK 细胞对白血病细胞的杀伤活性明显高于未添加组。而且，IL-15 还能上调 NK 细胞表面激活型受体如 NKp30、NKp46 以及 NKG2D 等的表达，使 NK 细胞在面对肿瘤细胞时更具攻击力。

IL-15刺激AML患者外周血NK细胞后NK细胞毒性增加

协同作用：打造 “豪华套餐”

在 NK 细胞体外培养中，IL-15 常常与其他细胞因子协同发挥作用。例如，IL-2 也是一种常用的细胞因子，与 IL-15 联合使用时，能够产生协同效应，进一步促进 NK 细胞的增殖和活化。IL-2 可以激活 NK 细胞的增殖信号通路，而 IL-15 则在维持细胞存活和增强细胞毒性方面发挥优势，两者相互配合，为 NK 细胞的体外培养提供了更全面的支持。

Wang Y等人通过实验对比了单独使用 IL-15、单独使用 IL-2 以及两者联合使用对 NK 细胞培养的影响，结果显示，联合使用组的 NK 细胞在数量和活性上都明显优于单独使用组，这充分说明了细胞因子协同作用的重要性。

逐典的IL-2 Pro，IL-15 Pro和IL-18在CAR NK细胞培养中也体现了较好的结果，相关数据表明30天的培养周期中，细胞活率可以维持在95%以上，而且在培养30天时，CD3-CD56+细胞增殖接近200倍。

逐典细胞因子组合可较好的促进NK增殖

现状与展望：探索前行

目前，IL-15 在 NK 细胞体外培养中的应用已经取得了一定的成果，但仍有许多问题需要进一步探索。例如，如何进一步优化 IL-15 的添加方式和时间，以实现 NK 细胞的最佳培养效果；在不同疾病背景下，如何调整 IL-15 与其他细胞因子的组合，以培养出更具针对性的 NK 细胞等。随着研究的不断深入，相信这些问题都将逐步得到解决，IL-15 在 NK 细胞体外培养中的应用也将更加成熟，为免疫治疗带来更多的突破。

IL-15 在 NK 细胞体外培养中扮演着至关重要的角色，它就像一位幕后英雄，默默地推动着 NK 细胞的生长和发育，为未来的免疫治疗奠定坚实的基础。让我们共同期待，在 IL-15 的助力下，NK 细胞能够在免疫治疗领域绽放出更加耀眼的光芒。

参考文献

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

[2]Szczepanski MJ, Czyżowska M, Szajnik ME, Mandapathil M, Hilldorfer B, Welsh A, Foon K, Whiteside TL, Boyiadzis M. The role of interleukin - 15 on natural killer cell homeostasis and activity in patients with acute myeloid leukemia. Blood. 2008 Nov 16;112(11):2574.

[3]Wang Y, et al. Synergistic effects of interleukin - 2 and interleukin - 15 on the expansion and activation of natural killer cells in vitro. Cytotherapy. 2015 Mar;17(3):374 - 383.

[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.