嵌合抗原受体（CAR）-T细胞疗法彻底改变了癌症治疗格局，但该疗法存在制造流程复杂、成本高昂及安全性隐患等挑战，这推动了嵌合抗原受体（CAR）-自然杀伤（NK）细胞免疫疗法等替代方案的研发。CAR-NK细胞疗法具备先天细胞毒性，可实现不依赖抗原的靶向作用，在降低安全风险的同时还能提升治疗效果。然而，同种异体NK细胞的高效基因组工程改造与规模化生产，仍是目前亟待解决的重大难题。

近期，有研究人员开发出一种名为Y-hydroporator的新型Y型微流控基因递送平台，通过流体动力学拉伸实现高效基因递送，成功制备出高活性的抗CD19 CAR-NK细胞与NKG2A敲除NK细胞，突破了同种异体NK细胞免疫疗法的技术瓶颈。相关研究以“Advancing Allogeneic NK Cell Immunotherapy through Microfluidic Gene Delivery”为题目，发表在期刊《Advanced Science》上。

本文要点：

1、本研究开发了一种新型微流体基因递送平台，即Y-hydroporator，用于推进同种异体NK细胞免疫治疗。

2、该平台采用Y型微通道结构，含1个核心入口（注入NK细胞与cargo混合物）和2个鞘层入口（注入细胞培养基或缓冲液）；细胞在通道滞止点经历约20微秒的快速流体动力学拉伸，细胞膜形成瞬时孔隙，从而促进外源性货物（mRNA、CRISPR/Cas9等）的摄取。

3、Y-hydroporator可实现高递送和转染效率，处理速度达每分钟约2×10⁶个细胞，同时保持长期细胞活性（>89%）和功能。

4、利用该平台分别递送抗CD19 CAR mRNA和CRISPR/Cas9核糖核蛋白，成功制备出人原代CAR-NK细胞和NKG2A敲除NK细胞。这些工程化NK细胞表现出增强的细胞毒性，为同种异体NK细胞免疫疗法的发展提供了突破性工具。

图1. 装置设计与工作原理

图2. 微流控细胞内递送的优化

图3. 人原代NK细胞、γδ T细胞及αβ T细胞的细胞内递送特征分析

图4. NK细胞的mRNA工程改造及细胞存活率与表型稳定性验证

图5. 利用Y型水穿孔器制备抗CD19 CAR-NK细胞

图6. 通过CRISPR/Cas9核糖核蛋白（RNP）递送实现下一代NK细胞免疫疗法

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202412544

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