CIK（cytokine-induced killer.中国名：［自己細胞免疫療法］多重サイトカイン誘導キラー細胞）は.ヒト末梢血単核球を複数のサイトカイン（抗CD3モノクローナル抗体.IL-2.IFN-γなど）で一定期間.試験管内で共培養して得られる異種の細胞群である。 この細胞は.CD3+とCD56+の両方の膜蛋白分子を発現していることから.NK細胞様Tリンパ球とも呼ばれ.Tリンパ球の強力な抗腫瘍活性とNK細胞の非MHC制限型殺腫瘍の利点を併せ持つ。 したがって.CIK細胞の使用は.次世代の抗腫瘍性ペリサイト免疫療法の望ましい選択肢であると考えられています。
CIK細胞のエフェクターであるCD3+細胞とCD56+細胞は.正常なヒト末梢血では極めて稀で.わずか1～5%です。CIKの特徴CIK細胞のエフェクターであるCD3+CD56+細胞は.正常なヒト末梢血では極めて稀で.わずか1～5%.28～30日間in vitro多因子を培養すると.CD3+CD56+細胞は急増し.腫瘍治療に用いられる可能性はより高い。 CD56+細胞は.28～30日間in vitroで急速に増加し.培養前の1000倍まで増加した。 増殖したCD3+CD56+細胞は.CD3-CD56+NK細胞ではなく.CD3+CD56-T細胞由来であることが実証されました。 また.CD3+CD56- T細胞のうち.3つのT細胞サブセット（CD4-CD8+.CD4-CD8-.CD4+CD8+）はいずれもin vitroの多因子培養によりCD56分子の発現を得られることがわかり.正常ヒト末梢血中のCD4+CD8+細胞およびCD4-CD8-細胞レベルは 間接的に.CD3+CD56+細胞は.正常なヒト末梢血中のCD4+CD8+細胞とCD4-CD8-細胞のレベルが極めて低いため.ほとんどが末梢血中のCD4-CD8+T細胞から得られたものです。 CD4-CD8-T細胞の56％近くが1ヶ月の培養後にCD56とCD3の両方を発現するため.CIK細胞の重要な供給源にもなっている。 CD8+とCD8-を発現するCD3+CD56+ CIK細胞の2つの集団間で殺腫瘍活性に有意差はなかったことから.CIK細胞の細胞毒性はCD3CD56発現と相関する傾向があるが.CD8発現との相関は示されなかった。
殺傷原理 CIK細胞は3つの経路で腫瘍細胞やウイルス感染細胞を殺傷することができます。
①CIK細胞による腫瘍細胞やウイルス感染細胞の直接殺傷：CIK細胞は異なるメカニズムで腫瘍細胞を認識し.グランザイム/パーフォリンなどの毒性粒子を放出し腫瘍細胞を溶解させることができる。
②CIK細胞が放出する多数の炎症性サイトカインには殺腫瘍作用がある：試験管内で培養したCIK細胞は.IFN-γ.TNF-α.IL-2などの様々なサイトカインを分泌し.腫瘍細胞を直接抑制するだけでなく.身体の免疫システムの反応性を調節することで間接的に腫瘍細胞を殺します。
③CIK細胞は腫瘍細胞のアポトーシスを誘導できる：培養してFasL（II型膜貫通糖タンパク質）を発現させたCIK細胞は.腫瘍細胞膜に発現するFas（I型膜貫通糖タンパク質）と結合して.腫瘍細胞のアポトーシスを誘導する。
CIK細胞が腫瘍を殺すために作用する3つの方法 特徴的な用途 LAK細胞は現在.腫瘍の上乗せ免疫療法の有力な選択肢であり.メラノーマ.腎細胞がん.非ホジキンリンパ腫.肺がん.大腸がんにおいて広く使用されている。 LAK細胞は.TILをはじめとするTリンパ球に比べ.増殖回数が少なく.殺腫瘍活性も低いため.幅広い殺腫瘍スペクトラムを持つものの.その効果は限定的である。 一方.TIL細胞自体はLAK細胞よりも強力な抗腫瘍活性を持つが.殺腫瘍スペクトルの狭さ.調製の難しさ.採取時の機能変化などにより.その臨床応用は限定的である。 CIK細胞は.上記2種類のエフェクター細胞を用いた一次免疫療法に対して.以下のような独自の利点を有しています。
1.増殖速度が速い IFN-γ.IL-1α.抗CD3.McAb.IL-2などの多因子を添加して培養したCIK細胞は.細胞増殖速度が急速に速くなり.LAK細胞をはるかに上回る。 増殖曲線は培養22日目にピークを迎え.約100倍に増加し.その中でCD3+CD56+細胞の絶対数が1000倍以上に増加するだけでなく.CD3+CD56+細胞の割合も大幅に増加し.培養28～30日目にプラトーに達し.細胞障害活性もピークに達し.LAK細胞は培養前後で大きな増加は見られなかったが。
2.CIK細胞はCD3+CD56+T細胞の異種集団である。 CIK細胞がNK細胞を主体とするLAK細胞よりも強力な殺腫瘍活性を有すること.および生体内での殺腫瘍細胞性の維持が大量の外因性IL-2の連続投与に依存しないことは.多くのin vivoおよびin vitro実験によって確認されている。 Ren HuanとLuらは.in vitroの実験で.腫瘍細胞株に対して同数のCIK細胞はLAK細胞よりやや高いか同程度の殺傷能力を持つが.培養中のCD3+CD56+エフェクター細胞が急速に増殖するため.CIK細胞の総殺傷単位（TLU）はLAK細胞の73倍以上となり.CIK細胞の殺傷効率はLAK細胞のそれより著しく高くなったことを明らかにした。 腫瘍クローン形成阻害アッセイでは.CIK細胞の腫瘍細胞阻害Log指数は2,5-3,5であり.LAK細胞よりも2Log高いことが示された。 CIK細胞の腫瘍巣の除去.転移の抑制.生存期間の延長効果は.LAK細胞よりも有意に優れていた。
3.CIK細胞はCD3+CD56+T細胞を主なエフェクター細胞としているが.Tリンパ球殺傷のMHC制限を受けないため.多くの腫瘍細胞株（NK感受性K562.NK感受性Hela.HL60.ヒトT細胞急性リンパ性白血病細胞株OCRF-CEM.ヒトリンパ腫細胞株OCI-LY8.LAM53.LAK細胞など）の殺菌に効果がある。 (LY8.LAM53.ヒト大腸がん細胞株HT-29.CR75.ヒト腎臓がん細胞株A704）および新鮮な腫瘍組織のいずれにも強力な殺傷活性が認められました。
4.多剤耐性腫瘍細胞にも同等の感受性を示す Wolfは.多剤耐性細胞株K562/DOXとCCRF-CEM-VBLをアドリアマイシンとビンクリスチンで誘導し.CIK細胞が化学薬物に敏感な親細胞と鈍感な形質転換細胞の両方に対して強力な殺傷活性を示し.両者の比較で違いはないことが判明しました。
5.殺腫瘍活性はCsAやFK506などの免疫抑制剤に影響されない Mehtaは.免疫抑制剤CsAやFK506はCIK細胞の抗CD3モノクローナル抗体を介した脱顆粒過程を阻害できるが.CIK細胞の標的細胞による脱顆粒には影響せず.結果としてCIK細胞の標的細胞に対する殺腫瘍活性が低下しないことを確認しました。
6.正常な骨髄造血前駆細胞に対する毒性はほとんどない。 Seheffoldは.CFU-GM形成アッセイによって骨髄造血前駆細胞に対するCIK細胞の影響を調べ.CIK細胞がK562細胞をグレード3の強度まで殺したが.GM-CFUはグレード1未満しか阻害しなかったことを明らかにしています。
また.ホリエモンは.CIK細胞は正常な骨髄系クローン形成にほとんど影響を与えず.赤血球造血の軽度の阻害しか示さないことを示し.これはCIK細胞自身が分泌するIFN-γレベルが高いことと関係している可能性を示しました。
7.腫瘍細胞によって引き起こされるエフェクター細胞のFas-FasLアポトーシスに抵抗する能力は.二次免疫療法の失敗の重要な理由として.腫瘍細胞の表面に発現する特定のタンパク質（主にFasL）によって二次エフェクター細胞のアポトーシスが誘導されることが示されているが.CIK細胞はFasが占有されるとわずかなアポトーシスは起こすものの.その腫瘍殺細胞能には大きな影響はない。 Vernerisの実験では.CIK細胞における抗アポトーシス遺伝子の発現が示唆され.cFLIP.Bcl-2.Bcl-X1.DAD1.サバイビンといった様々な保護遺伝子の転写レベルのアップレギュレーションを検出した。 また.CIK細胞のFasL合成能力も確認され.生物学的に活性な水溶性FasLがCIK細胞培養の上清に検出されたことから.CIK細胞は生体内のFasL陽性腫瘍によるエフェクター細胞の活性低下.あるいは喪失を打ち消すことができると考えられます。
殺傷活性に影響を与える要因 1.外因性サイトカインの補充 CIK細胞のin vitroでの拡大には.IL-2.IL-7.IL-12のような外因性サイトカインの助けが必要であり.これらはヒト免疫系における様々な抗原特異的細胞の拡大やその生物活性を制御する。 外因性IL-2.IL-7およびIL-12は.特にIL-2およびIL-7の存在下でリンパ球の増殖を著しく促進することができるが.外因性IL-2.IL-7およびIL-12はCIK細胞の細胞毒性活性に影響を及ぼさない。 外因性IL-2およびIL-7の刺激は.CIK細胞の表面上の対応する受容体の発現を減少させたが.CD28分子はIL-2の存在下よりもIL-7の存在下でより高く発現した。 IL-12はCIK細胞の表面上のICAM-1の発現を減少させ.一方IL-7はCD56の発現を増加した。 IL-7はIL-2と比較してCD4+細胞の割合を有意に増加させた。 外因性IL-2.IL-7.IL-12の培養中に少数のアポトーシス細胞が発生することがありますが.外因性IL-12の添加により.CIK細胞の壊死細胞の割合が増加することを示した研究もあります。
抗CD3McAbは.CIK細胞の培養において重要な役割を果たすだけでなく.白血病やリンパ腫に対するCIK細胞の殺傷感度を高める役割も持っています。レフテロフによる標的細胞への抗CD3McAbのプレインキュベーションはそれに対するCIK細胞の殺傷感度を高め.この増強はFcRに対する抗体（例えば.抗 CD36.抗CD32）.抗CD3McAbによって引き起こされる殺傷活性の向上がFcRを介した抗体結合と関連していることを間接的に示しています。
2.複数のサイトカイン遺伝子の導入 CIK細胞の増殖は外因性サイトカインに依存しているため.遺伝子導入法により関連遺伝子をCIK細胞に導入すると.外因性サイトカインの使用量を減らすだけでなく.CIK細胞自体の抗腫瘍活性を向上させる。
IL-7：改良型アデノウイルス遺伝子導入システムを用いて.FitkeはCIK細胞にヒトIL-7遺伝子をトランスフェクトし.トランスフェクトした細胞は1,100pg/106cell/24時間まで高濃度のIL-7を合成することを発見しました。合成したIL-7は重要な生物活性を持ち.トランスフェクトされなかった細胞よりも有意に高いトランスフェクトCIK細胞の増殖を促進することを発見しました。 . 外因性IL-7の発現は.CIK細胞による他のサイトカイン.特にTNF-αの分泌も変化させたが.これはin vitroでトランスフェクトしていないCIKにIL-7を添加した場合には観察されなかった。 ICAM-1などの殺細胞活性に関連する様々な表面抗原は.トランスフェクトしたCIK細胞の表面では.トランスフェクトしていないCIK細胞と比較して有意な変化は見られなかったが.腎臓癌.悪性黒色腫.結腸癌などの様々な腫瘍細胞株の殺傷能力は.トランスフェクトしたCIK細胞はトランスフェクトしていないCIK細胞と比較して著しく向上した。
IL-2：Luらは.CIK細胞培養中のCD56分子の発現はIL-2に依存するが.IL-2の存在のみでは培養CIK細胞の表現型変化の大きさが減少することを発見した。 CIK細胞のin vivo治療には.in vitroでのIL-2の継続的な供給は必要ないとする実験もあるが.Zollらの結果は.in vitroでの培養中のIL-2がCIK細胞の増殖と殺傷機能を促進することを示している。 Schmidt-Wolfは転移性固形腫瘍の治療用にヒトIL-2遺伝子の断片を含む組み換えプラスミドをCIK細胞に電気穿孔で導入し.トランスフェクション後 この細胞は高レベルのIL-2を分泌した（330-1,800 pg/106cell/24h.平均836 pg/106cell/24h）。 トランスフェクションの前後で.CIK細胞表面の各種膜タンパク質の発現に大きな変化は見られなかったが.in vitroのアッセイでは.トランスフェクションしたCIK細胞の増殖率および殺細胞活性が.トランスフェクションしていない細胞よりも高かった。
作成手順 CIK細胞は.患者から末梢血を採取し.5％CO2インキュベーター内で37℃.2時間培養した後.高速遠心分離機を用いて分離し.懸濁液として細胞を回収し.CD3モノクローナル抗体.IFN-R.IL-2などの各種サイトカインとともにインビトロ（人間の生体内環境を模した）で培養し.培地を2～3日ごとに交換して7.11.13および15日目にCIK細胞を回収したものである。 7.11.13.15日目にCIK細胞を採取したところ.CD3+細胞とCD56+細胞が急速に増加し.培養前に比べて最大で1000倍にもなりました。
この開発は.1985年にアメリカの外科医が.試験管内で高用量のIL-2を用いてリンパ球を培養し.LAK細胞という強い殺腫瘍効果を持つ細胞にすることで初めて発見されました。 その後.CD3モノクローナル抗体を培養液に添加すると.この細胞の殺腫瘍活性が10倍以上になり.拡大した細胞の数も大幅に増加することがわかり.CD3AKと呼ばれるようになりました。 この細胞はCIKと呼ばれ.LAKよりも増殖率が高く.病原性が高い。
CIK細胞は.1991年にスタンフォード大学のSchmidt Wolfらによって初めて報告されました。
1996年に中国におけるCIK細胞の臨床応用と関連する政策・法規が発表され.中国国内の100以上の医療機関で臨床応用と研究が行われています。
中国内外の細胞治療の臨床応用の進展に伴い.2009年5月1日に衛生部が発表した「医療技術の臨床管理および応用に関する弁法」では.3種類の医療技術の一つとして「自己免疫細胞治療技術」を挙げています。
適応症 CIK細胞療法は.二次細胞免疫療法の一つであり.CIK細胞の溶解はMHCに制限されないため.すなわち腫瘍組織の種類に制限されないため.あらゆる種類の腫瘍を殺すことができるが.骨髄性白血病.メラノーマ.腎細胞がん.転移性腎がん.非ホジキンリンパ腫などの抗原発現量が高いがんに対して最も効果がある。 また.肺がん.大腸がん.乳がん.肝臓がん.胃がん.大腸がんなどの他のがんにも有効です。CIK細胞療法は.がんのステージを問わず患者さんに適していますが.早期腫瘍や手術・放射線治療後の腫瘍量が少ない患者さんによく効きます。 手術.放射線治療.造血幹細胞移植後の患者さんの小さな残存病変の除去.がん細胞の拡散や再発の防止.患者さん自身の免疫力の向上.毒性反応の軽減などに重要な役割を果たします。 CIK細胞療法は.手術に適さず.放射線療法や化学療法に耐えられない中・後期腫瘍の特定の患者さんに対して.生活の質を向上させ.腫瘍の生存期間を延長させることができます。
特徴 1.CIK細胞は急速に増殖し.抗腫瘍活性のある細胞は大量に増殖でき.細胞活性も大幅に向上させることができます。
2.CIK細胞は腫瘍を認識する機構を持ち.正常な細胞には毒性はない。
3.幅広い殺腫瘍スペクトルを持ち.白血病.リンパ腫.肺がん.胃がん.腸がん.その他多くの腫瘍の治療に使用でき.多剤耐性腫瘍細胞に対しても同様に感受性があります。
4.典型的な個別化生物学的治療モデルである。 また.このような細胞を体内に戻す注入は.体の免疫能力を高め.特異的な抗ウイルス効果をもたらすため.腫瘍治療において二重の効果を発揮することができます。
5.CIK細胞は活性化された自己細胞であるため.非常に安全に使用することができます。
効果的なCIK細胞は.直接的に腫瘍細胞の増殖を抑制し.直接的な殺傷と様々なサイトカインの分泌によりアポトーシスを誘導する。 殺傷機能を発揮する細胞の多くは輸血直後にその機能を発揮し.半減期は約2週間から1ヶ月です。 輸注された細胞には.数年から数十年生存するメモリー細胞も含まれており.対応する刺激に遭遇すると.生体内で速やかに活性化して標的細胞を殺傷する。 したがって.CIK細胞療法のコース間隔は原則1ヶ月で.初回は1ヶ月の間隔で3コース連続.その後は6ヶ月に1コース行うことが推奨されています。