1976年发现的IL-2,在整个免疫治疗史上,有着不可替代的位置。Rosenberg称之为第一个人类肿瘤有效的免疫治疗方法。IL-2/IL-2R受体里程碑研究 1976年 NCI肿瘤细胞生物学实验室的RobertGallo,使用PHA刺激淋巴细胞产生条件培养基培养骨髓细胞,其中90%的T细胞长达9个月的生存维持。在此之前,原代T细胞无法体外培养,是免疫学发展的巨大瓶颈性技术问题。这个未被纯化的成分称之为T细胞生长因子(TCGF)。条件培养基培养骨髓细胞(文献1)1980年NCI肿瘤细胞生物学实验室的RobertGallo,通过离子交换色谱和凝胶分离,从条件培养基中分离浓缩了TCGF,并且得出了大致的分子量约15KD。纯化IL-2电泳(文献2)1983年日本癌症研究基金会肿瘤研究中心,Junji Hamuro等人,克隆了IL-2的基因,完成了测序工作。人们可以完整的了解这个T细胞生长因子的基因和氨基酸序列等基础信息。但是为什么第一个被克隆的细胞因子成为IL-2而不是IL-1呢?原因是,当初有科学家认为,有另外一个细胞因子刺激了IL-2的产生,那个未知的因子应该是1。IL-2序列(文献3)IL-2受体的发现和克隆 1984年Nature发表了三篇IL-2受体α克隆的文章(文献4,5,6),分别来自于Immunex 公司(2002年Amgen收购),NCI,和日本京都大学。 1986年NIH国立儿童健康与人类发育研究所在Science发表文章(文献7),发现了IL-2另外一个受体p70,1986和1987年还有多篇文章报道IL-2 p70受体。1990年日本东北大学医学院,1991京都大学分别发表文章发现IL-2Rγ(文献8,9)。至此,IL-2受体α,β,γ被发现。之后IL-2和受体的结合,被Stanford的科学家解析。IL-2-IL-2Rα,β,γ复合物结构(文献10)IL-2/IL-2R药物开发 重组IL-21983年IL-2基因被克隆,是IL-2药物开发的里程碑式基础研究,1983年和1984年多个实验室进行了IL-2的大肠杆菌表达。 IL-2临床试验统计(文献16)1984年11月,一个33岁黑色素瘤转移的病人接受重组IL-2治疗,肿瘤消退,此后病人无疾病生存29年。1985年Rosenberg在肝癌转移小鼠模型注射重组IL-2,获得很好的治疗效果(文献11)。1985年Rosenberg等在新英格兰医学杂志报道,使用IL-2和LAK细胞进行了25个癌症转移病人的临床研究。Rosenberg 2014年发文评述IL-2是第一个人类肿瘤有效的免疫治疗方法(文献13)。 1991年诺华与linigen联合研发的重组IL-2药物 Proleukin(Aldesleukin,阿地白介素)被FDA批准治疗转移性肾癌,1998年批准治疗转移性黑色素瘤。但是因为半衰期短,治疗窗口窄,毒副作用大,且同时刺激Treg活化,限制了临床使用。 新型IL-2开发(PEG化,偏向性IL-2) IL-2R有α(CD25),β(CD122),γ(CD132),其中,α为低亲和力受体,且下游无信号传导,β和γ组成中等亲和力的受体,下游可以通过JAK传导信号,在α参与的情况下,亲和力增强为高亲和力受体。IL-2受体(文献17) 从1990s开始,很多的科研单位和企业开始,通过突变改变IL-2和不同受体亚单位亲和力,以增加活力,降低毒性。2000年Bayer 设计了BAY50-4798,选择性结合IL-2Raβγ,减少和IL-2βγ的结合,减少IL-2Rβγ+ NK细胞介导的毒性。但是最终临床治疗和传统IL-2比较,没有改善。BAY50-4798结构及作用(文献14)NKTR-214NKTR-214是由美国Nektar公司开发的一种针对CD122 (IL-2Rβ)抗原的偏向型激动剂,其通过靶向作用于CD8+效应T细胞以刺激肿瘤杀伤T细胞的增殖,从而利用患者自身免疫系统对抗癌症。NKTR-214通过对首个肿瘤免疫药物aldesleukin进行聚乙二醇(PEG)修饰,有效克服了其严重的毒副作用并延长起效时间。THOR-707Synthorx公司(赛诺菲25亿美金收购)产品,通过向宿主细胞转入非天然氨基酸,在该位点实现定点PEG偶联,和IL-2Rα低亲和力,但是和IL-2Rβγ有接近天然的亲和力,选择性激活CD8+T细胞,不激活Treg。NCT04009681,A Study Evaluating Safety and TherapeuticActivity of THOR-707 in Adult Subjects With Advanced or Metastatic Solid Tumors(THOR-707-101),Phase1/2SHR-1916 12月25日恒瑞偏向性IL-2,SHR-1916获批临床。SHR-1916是恒瑞医药自主研发的全新PEG修饰和位点突变的IL-2分子,可以通过激活JAK1/JAK3/STAT5信号通路,促进CD8⁺T和NK细胞增殖,发挥抗肿瘤作用。Immunocytokine(抗体-IL2偶联) 通过靶向肿瘤抗原抗体将IL-2携带至肿瘤局部,是另外一种策略,可以增加半衰期,增强靶向性,降低毒性。hu14.18-IL2hu14.18-IL2(EMD273063),由EMD Serono研发,是一种抗GD2免疫因子,由抗GD2抗体14.18(抗体)和两分子的IL-2(免疫因子)融合而成的蛋白,主要用于治疗黑色素瘤。临床研究:NCT00590824,Pilothu14.18-IL2 in Resectable Recurrent Stage III or Stage IV Melanoma,phase2 在一些高复发风险的黑色素瘤患者中,使用IC治疗的患者出现了长时间的无瘤生存。 L19-IL2Philogen S.p.A.公司研发,L19靶向细胞外基质(ECM)纤维连接蛋白异构体B-FN的的结构域B(ED-B)。NCT02957019,A PhaseI/II Study of the Tumor-targeting Human L19-IL2 Monoclonal Antibody-cytokineFusion Protein in Combination With Rituximab in Relapsed or Refractory DiffuseLarge B-cell Lymphoma (DLBCL)NCT04362722,IntratumoralAdministration of Daromun in Non-melanoma Skin Cancer Patients (DUNCAN),phase2Philogen S.p.A.还开发了F16IL2,有多个临床在开展,但是进度未更新。RO6874281RO6874281,来自于Roche,是IL-2突变体与靶向FAP的单抗融合而成的双特异性蛋白,其中靶向肿瘤胶质抗原FAP的单抗用于将蛋白相对准确地定位到肿瘤部位,IL-2突变体部分则偏向性地结合和调控肿瘤微环境中的T细胞表面的IL-2Rβγ二聚体,从而激活微环境中的抗肿瘤免疫效果。 NCT03875079(Metastatic Melanoma),NCT03063762(Metastatic Renal Cell Carcinoma),NCT02627274(联用Trastuzumab or Cetuximab),NCT03386721(实体瘤,联用Atezolizumab),NCT03193190(PDAC)IL-2R抗体 阻断性抗体用于炎症性疾病,非阻断性抗体用于肿瘤免疫治疗。阻断性抗体Zinbryta(daclizumab)AbbVie,Inc.和Biogen适用为有多发性硬化症(MS)的复发型成年患者的治疗白介素-2受体阻断抗体7例严重不良反应,主要为脑炎和脑膜炎,这才紧急启动撤市程序。 IL-2R alpha嵌合体抗体Basiliximab/巴利昔单抗/舒莱Novartis预防首次肾移植术后的急性器官排斥国内注册号:S20171040非阻断性抗体RG6292非阻断性CD25抗体,选择性清除Treg。详细内容可阅读:Roche 新型CD25抗体选择性清除调节性T细胞,增强抗肿瘤免疫参考文献Morgan DA, Ruscetti FW, GalloRC: Selective in vitro growth of T lymphocytes from normal human bone marrows.Science 1976, 193: 1007e1008J.W. 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