关键词:IL-2、白细胞介素-2、偏向性突变体、调节性T细胞、Treg、肿瘤免疫治疗、自身免疫疾病、工程化细胞因子、mRNA疗法
引言不同免疫细胞表面IL-2R亚基的表达谱差异,决定了IL-2信号的“双重身份”。Treg组成性高表达CD25,从而能够在极低IL-2浓度下优先捕获该细胞因子,维持其存活与功能;而效应T细胞和NK细胞主要依赖中亲和力受体,需较高浓度IL-2才能激活。这一特性使得IL-2在自身免疫性疾病和移植排斥中可作为Treg扩增的“免疫耐受”工具(低剂量策略),而在肿瘤治疗中,高剂量IL-2通过激活效应T细胞发挥“免疫激活”功能。然而,这种双重性也带来了治疗困境:外源性IL-2在激活抗肿瘤效应的同时,也会在肿瘤微环境中扩增免疫抑制性Treg,形成自我抵消的“双刃剑”效应。
二、临床应用的瓶颈:毒性困境与狭窄治疗窗口导致毒性的根源在于外源性IL-2无法区分高亲和力受体和中等亲和力受体的表达差异。Treg在肿瘤微环境中利用高亲和力受体优势捕获IL-2,不仅削弱了抗肿瘤效果,还进一步扩大了免疫抑制细胞群体。过去三十年的临床探索,包括广泛的前线临床试验,以失败告终,表明单靠传统蛋白质工程手段未能破解这一困局。
三、下一代IL-2工程化改造:从“偏向”到“条件性激活”1. 偏向性IL-2突变体
最主流的策略是通过降低IL-2与CD25的结合亲和力,使其优先激活表达中等亲和力受体的效应T细胞和NK细胞,同时规避对Treg的扩增。代表性的分子包括NKTR-214(bempegaldesleukin),然而该分子在黑色素瘤Ⅲ期临床试验中未能达到主要终点,表明“非α”偏向性设计虽然降低了血管渗漏综合征风险,却导致了新的剂量限制性毒性和疗效不足。后续研究进一步揭示,CD25的参与对肿瘤特异性CD8+ T细胞的最佳激活不可或缺。野生型IL-2在激活原代人肿瘤浸润淋巴细胞时效力比非α突变体高出近100倍。与此同时,另一类偏向性设计正在反向探索——保留甚至增强CD25结合,以期优先扩增Treg,应用于自身免疫性疾病。Nektar的rezpegaldesleukin正在特应性皮炎和斑秃的Ⅲ期临床试验中进行评估。
2. 条件性激活IL-2
在偏向性策略遭遇瓶颈的背景下,条件性激活IL-2成为更受期待的新方向。WTX-124是一种前药形式的野生型IL-2分子,其设计逻辑是在外周循环中将IL-2的活性位点进行“掩蔽”,仅当分子到达肿瘤微环境时才被肿瘤特异性蛋白酶切割释放。这一策略在保持野生型IL-2完整活性的前提下,实现了外周低暴露与瘤内高暴露的药代动力学分离,在外周淋巴细胞上产生低受体占据率,同时在肿瘤浸润淋巴细胞上实现高受体占据率。临床前研究显示,WTX-124在保留CD25介导的效应细胞最优激活功能的同时,大幅降低全身毒性,有望成为平衡疗效与安全性的新范式。
3. IL-2联合IL-10的协同设计
另一条突破性路径是将IL-2与IL-10偶联。2025年发表于Cell Reports Medicine的研究表明,IL-2毒性主要由细胞因子释放综合征驱动,而IL-10天然具备抗炎和抑制Treg扩增的功能。通过将IL-2与IL-10突变体偶联为肿瘤靶向融合蛋白(如靶向EGFR的DK210),既能保留IL-2的细胞毒性T细胞激活功能,又能抑制细胞因子释放综合征和Treg扩增,在同系小鼠肿瘤模型中实现了强效的抗肿瘤活性而无外周炎症毒性。
信达生物:PD-1/IL-2双特异性融合蛋白。IBI363是一种PD-1靶向的IL-2双特异性融合蛋白,其IL-2臂经过精密工程化改造:保留对IL-2Rα的高亲和力但削弱对IL-2Rβ和IL-2Rγ的结合能力,从而大幅降低IL-2相关的全身毒性。该药物已在中国获得第三个突破性治疗药物认定,覆盖非小细胞肺癌、黑色素瘤等适应症,并已获得美国FDA两项快速通道资格,在破解免疫耐药及“冷肿瘤”治疗的难题中展现出突破性潜力。
Nektar Therapeutics:α偏向性IL-2。Nektar通过增资3.25亿美元推进rezpegaldesleukin在特应性皮炎和斑秃中的Ⅲ期临床试验。其最新维持期数据显示出积极疗效,但市场仍对α偏向性策略在肿瘤适应症中的前景保持审慎态度。
默克(Merck)收购Pandion。2026年,默克以18.5亿美元收购Pandion,核心资产PT101是一种靶向IL-2Rβγ的偏向性激动剂,已完成Ⅰa期临床试验,即将在溃疡性结肠炎和系统性红斑狼疮中启动后续临床研究。
Genetic Leap:口服小分子IL-2 mRNA调节剂。GL-IL2-138是一种通过AI平台设计的口服小分子,通过靶向并结合内源性IL-2 mRNA,调控免疫细胞以生理方式生成天然IL-2蛋白,而非外源性递送重组IL-2。该分子获得FDA IND批准,即将进入I期临床试验,有望规避传统IL-2疗法中由外源蛋白引发的全身毒性和免疫原性问题。
五、mRNA技术赋能IL-2:靶向递送与长效表达