IL-12p40

导读：2020年，Moderna研究团队在Clinical Cancer Research（1区, 影响因子11.5）发表文章：《Intratumoral IL-12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment》。研究者开发了一种IL-12 mRNA-LNP瘤内注射制剂，用于治疗实体瘤，在细胞、多种小鼠模型和肿瘤患者立体培养物中证实了IL-12 mRNA-LNP具有强效的抗肿瘤活性。上篇文章，菌菌对IL-12 mRNA-LNP的序列特征和体内外验证结果进行了详细解读：【耀文解读】Moderna:IL-12 mRNA-LNP蛋白替代疗法序列设计与验证、【耀文解读】一文读懂|IL-12 mRNA蛋白替代疗法实体瘤研究进展。今天，我们将继续剖析其抗肿瘤作用机制，包括同源肿瘤小鼠模型、人源异种移植小鼠模型和患者肿瘤切除样品。01背景介绍MEDI1191是Moderna与阿斯利康联合开发的一款IL-12 mRNA-LNP药物。MEDI1191的序列特征为：优化后的人源IL-12b 和 IL-12a 序列通过多肽连接，并且在IL-12 mRNA的3′ UTR 中掺入了一个 miR122 结合位点，以抑制肝细胞中IL-12的产生，而不影响癌细胞的水平。研究人员先后将IL-12 mRNA-LNP转化结直肠MC38肿瘤细胞、以及负荷不同肿瘤（A20、MC38-S 和 MC38-R）的小鼠模型，验证了IL-12的抗肿瘤活性。另一点需注意的是，由于人源IL12p70在小鼠体内没有生物学活性，因此研究者设计了小鼠(m) IL12 mRNA用于小鼠模型。紧接着，研究者剖析了MEDI1191抗肿瘤的作用机制，结果见下文所述：02IL-12mRNA-LNP的抗肿瘤机制研究2.1 CD8+T细胞对于mIL-12 mRNA最佳抗肿瘤活性是必需的在MC38-R荷瘤小鼠中，给药 7 天后，mIL-12 mRNA 诱导肿瘤浸润 CD8+T细胞呈剂量依赖性增加。mIL-12 mRNA 不会改变肿瘤 FoxP3-CD4+细胞或 FoxP3+ CD4+（Treg）细胞数量。因此，在单剂量 0.05 μg 或 0.5 μg mIL-12 mRNA 后 7 天，观察到 CD8+T细胞与 Treg 细胞比例呈剂量依赖性增加。为了进一步研究 mIL-12 mRNA 对 MC38-R TME 的影响，转录组数据显示，给药后 7 天与 T 细胞谱系丰度相关的转录产物显著增加。与免疫系统完整的小鼠相比，CD8+T细胞耗竭显著降低了mIL-12 mRNA 在MC38-R荷瘤小鼠中的抗肿瘤活性。mIL-12 mRNA 仍然延迟 CD8+T细胞耗竭耗竭小鼠中的肿瘤生长，但 mIL-12 mRNA无法诱导任何的CR。相反，CD4+T 细胞耗竭对mIL-12 mRNA 抗肿瘤活性没有影响。这些数据表明，CD8 +T 细胞依赖性适应性免疫是 mIL-12 mRNA 在MC38-R荷瘤小鼠模型中发挥最佳抗肿瘤活性所必需的。2.2 mIL-12 mRNA 抗肿瘤免疫依赖于IFNγIL-12 的许多已知作用都依赖于激活的 NK 和 T 细胞释放的IFNγ。在注射mIL-12 mRNA 24小时内，激活的NK和NKT细胞（激活标记物CD69增加百分比）呈现剂量依赖性，相反，没有观察到MC38-R 肿瘤内 CD4 +或 CD8+T 细胞的早期激活。给药后7天，肿瘤中的NK细胞数量没有变化，相反，NKT细胞数量出现轻微但显著的增加。MC38-R 荷瘤小鼠中，给药后 24 小时内肿瘤 NK 激活，肿瘤和血浆 IFNγ 水平呈剂量依赖性增加。在 A20 荷瘤小鼠中也观察到类似的 IFNγ 水平的剂量依赖性增加。为了更直接地确定 IFNγ 在 mIL-12 mRNA 抗肿瘤免疫反应中的作用，在给予单次瘤内剂量的 mIL-12 mRNA 之前，用 IFNγ 阻断抗体治疗 MC38-R 荷瘤小鼠。阻断 IFNγ 完全消除了该模型中 mIL-12 mRNA 的抗肿瘤活性。由于 NK 细胞激活有可能导致 IFNγ 释放和肿瘤细胞细胞毒性，因此，在 MC38-R 模型中研究了 NK 和 NKT 细胞耗竭对 mIL-12 mRNA 诱导的 IFNγ 表达和抗肿瘤活性的影响。用抗 NK1.1 消除 NK 和 NKT 细胞导致小鼠外周 IFNγ 对 mIL-12 mRNA 的反应小幅但显著降低。然而，NK细胞和NKT细胞的消耗对该模型中的mIL-12 mRNA抗肿瘤活性没有统计学上的显著影响。MC38-R 荷瘤小鼠给药后 7 天，mIL-12 mRNA 诱导 TH1 TME 转化，表现为TH1 免疫反应基因上调，成熟DC细胞的早期增加（包括 CD103+ 和 CD8 + 交叉呈递 DC 亚群）以及与 DC 丰度和抗原呈递相关的基因表达增加。重要的是，对照 mRNA 不会诱导非特异性 DC 激活。对 MC38-R 肿瘤转录组数据的其他通路分析揭示了 mIL-12 mRNA 给药后 7 天 TME 转化的广泛程度，涉及T细胞和NK细胞激活基因、细胞因子和趋化因子、补体因子以及与细胞外基质（ECM）调节和脂质代谢相关的基因表达增加。给药后 7 天，MC38-R 肿瘤转录组的广泛变化与 mIL-12 mRNA 在该时间点诱导的肿瘤生长的显著抑制密切相关。2.3 mIL-12 mRNA 与PD-L1阻断剂联用，增强抗肿瘤效果IFNγ 是肿瘤和骨髓细胞上 PD-L1 表达的有效诱导剂。因此，研究者试图确定肿瘤内 mIL-12 mRNA 是否会在同源小鼠肿瘤模型的肿瘤微环境中诱导 PD-L1 表达。事实上，给药后 7 天，mIL-12 mRNA会使得MC38-R 肿瘤中免疫浸润细胞的 PD-L1 表达增加。流式细胞术分析显示，肿瘤浸润性 CD11b+骨髓细胞和 CD11b+Ly6C hi单核细胞上的 PD-L1 表达增加，但是，在任何时间点均未检测到 MC38-R 肿瘤细胞上 的PD-L1 表达发生显著变化。在肿瘤总 CD11b +骨髓细胞中，低剂量 mIL-12 mRNA 仅在给药后 24 小时和给药后 72 小时诱导 PD-L1，并且这些细胞上的 PD-L1 水平在药后 7 天已恢复至基线。相反，0.05和0.5μg mIL-12 mRNA均增加了肿瘤中Ly6Chi单核细胞上的PD-L1表达，并且这种增加从给药后24小时持续到7天。CD11b +骨髓区室包括中性粒细胞、单核细胞、巨噬细胞、MDSC 和一些 DC。与其他 CD11b + 骨髓细胞群体相比，Ly6Chi 单核细胞/mMDSC 亚群上的 PD-L1 表达更持久，这可能反映了 mMDSC 更强的抑制功能。在 MC38-R 荷瘤小鼠的血液中，给药 24 小时后，mIL-12 mRNA 也会诱导 Ly6Chi 单核细胞上的 PD-L1 表达，并且这种对 PD-L1 的诱导表达在 IFNγ- 阻断抗体存在下会被显著抑制。由于 PD-L1 与 PD-1 的相互作用可以抑制抗肿瘤免疫，因此在携带已建立的 MC38-R 肿瘤的动物中研究了 PD-L1 阻断剂对 mIL-12 mRNA 抗肿瘤活性的影响。与单独使用相同剂量的 mIL-12 mRNA 相比，PD-L1阻断剂与单剂量 0.5 或 5 μg mIL-12 mRNA 的联用可显著改善总体存活率并增加了 CR 小鼠数量。此外，与单剂量 mIL-12 mRNA +抗 PD-L1 组合相比，每周三剂 mIL-12 mRNA +抗 PD-L1 组合的生存率改善趋势不显著。与抗 PD-L1 +单剂量 mIL-12 mRNA 组合（8/15 CR，80%）相比，抗 PD-L1 +三剂 mIL-12 mRNA 组合也导致更多 CR（12/15 CR，80%）。接下来，研究者对抗 PD-L1 增强 MC38-R 荷瘤小鼠 mIL-12 mRNA 抗肿瘤活性的机制。通过用 MC38 免疫显性逆转录病毒抗原肽 p15E 重新攻击脾细胞来量化脾肿瘤肽反应性 T 细胞的频率。给药后 7 天，单独的 mIL-12 mRNA 扩增了脾脏中的肿瘤反应性 T 细胞，但与 mIL-12 mRNA 单一疗法治疗的动物相比，抗 PD-L1 与 mIL-12 mRNA 联合并没有进一步扩增这些细胞。然而，与单独使用抗 PD-L1或 mIL-12 治疗相比，mIL-12 mRNA 与抗 PD-L1 组合确实显著增加了浸润肿瘤的 CD8+T细胞数量。特别是，在给药后 7 天，在用 0.5 μg mIL-12 mRNA 加抗 PD-L1 治疗的 8 只动物中，有 4 只在完全坏死的肿瘤核心周围检测到密集的 CD8+ 免疫浸润。在大多数具有 mIL-12 mRNA +抗 PD-L1 的 CR 动物中，在动物的另一侧再次植入 MC38-R 细胞后，没有观察到肿瘤生长。总之，这些数据表明，PD-L1 阻断增强了 CD8 +T 细胞向 MC38-R 肿瘤的募集，以及 CD8 +T 细胞介导的 mIL-12 mRNA 响应的肿瘤裂解。B16F10-AP3 模型是一种具有最小免疫浸润的 PD-L1 阻断抗性黑色素瘤肿瘤模型。在此模型中，单剂量的 mIL-12 mRNA 转化了 TME，激活 NK 细胞和 DC，增加 CD8+T 细胞浸润和 CD8 +T 细胞与 Treg 的比率，诱导 IFNγ 释放，并另外增加肿瘤、骨髓和细胞上的 PD-L1 表达。在B16F10-AP3 模型中，与对照 mRNA 相比，注射单剂量 0.5 μg mIL-12 mRNA 显著提高小鼠存活率。与 mIL-12 mRNA 相比，注射mIL-12 mRNA +抗 PD-L1 对小鼠存活率和 CR 数量有着非常明显的增加趋势。然而，在 B16F10-AP3 模型中，无论是单独的 mIL-12 mRNA 还是 mIL-12 mRNA+αPD-L1 组合都不能扩增脾肿瘤肽反应性 T 细胞（Trp2 或 p15E 肽），这表明相比在MC38-R 荷瘤小鼠中， mIL-12 mRNA 在B16F10-AP3小鼠模型中诱导抗肿瘤免疫的效率较低。2.4 膜结合型mIL-12 mRNA抗肿瘤活性在MC38-S 双侧肿瘤小鼠中，注射单独使用肿瘤内 mIL-12 mRNA 或者与抗 PD-L1 联合使用，可以促进远端未治疗肿瘤的消退。与注射同种型抗体+ 5 μg 对照 mRNA 治疗的小鼠比，单次注射 0.5 μg 较低剂量的 mIL-12 mRNA 可诱导 3/20 只动物中治疗和远端肿瘤发生完全消退（双侧 CR），并显著提高总体存活率。与 0.5 μg mIL-12 mRNA 相比，较高的 5 μg mIL-12 mRNA 剂量可显著诱导更高的总生存率和更多数量的 CR。相比之下，与单独使用相同剂量的 mIL-12 mRNA 相比，注射αPD-L1 抗体+0.5 或 5 μg mIL-12 mRNA 的组合显著改善小鼠总体存活率。在同源荷瘤小鼠中，瘤内注射mIL-12 mRNA会诱导局部肿瘤mIL-12p70表达，并且外周mIL-12p70会有所增加。为了研究局部IL-12p70单独驱动远端肿瘤部位消退的能力，我们使用编码膜结合型mIL-12p70的mRNA来限制外周mIL-12p70的分泌。相对于分泌型IL-12mRNA，膜结合型mIL-12-mRNA编码的12p70释放到Hela细胞培养物上清液中的量非常低，并且同样会刺激共培养的小鼠 CD8 +T 细胞的 IFNγ 释放。在携带双侧 MC38-S 肿瘤的小鼠中，通过瘤内递送栓系 mIL-12 mRNA，导致 4/20 只小鼠接受治疗的肿瘤和远端肿瘤完全消退（双侧 CR）。与用分泌型 mIL-12 mRNA 处理的动物相比，在注射膜结合型mIL-12 mRNA 小鼠中，检测到循环 mIL-12p70 的增幅最小，同时，血浆中IFNγ诱导也大大降低。这些数据表明，在循环 mIL-12p70 水平不增加的情况下，局部肿瘤 mIL-12p70 表达可以诱导远端肿瘤部位的消退。2.5 MEDI1191在PDX模型中编码分泌人L12p70MEDI1191 编码人源L12p70 蛋白，诱导人单核细胞来源的巨噬细胞和 16 种人肿瘤细胞系中剂量依赖性的 hIL-12p70 释放。体外肿瘤细胞系之间分泌释放的hIL-12p70 产量差异显著，而来自不同供体的单核细胞来源的巨噬细胞之间的 hIL-12p70 产量非常一致。在人CD8+T细胞 IFNγ 释放测定中，MEDI1191编码的hIL-12p70 活性与重组异二聚体 hIL-12p70 的活性相当。左图: MEDI1191诱导16种人肿瘤细胞系中剂量依赖性的 hIL-12p70 释放右图: 用重组重组异二聚体hIL-12p70或者源自MEDI1191转染Hela细胞上清中的hIL-12p70刺激人CD8+T细胞 ，测定IFNγ分泌水平在ME12057黑色素瘤和HN5111 HNSCC（头颈鳞状细胞癌）PDX 模型中，瘤内 MEDI1191诱导肿瘤和血浆 hIL-12p70 浓度呈剂量依赖性增加。在所有四种 PDX 模型（2种黑色素瘤模型ME12057/ME12058和2种头颈鳞状细胞癌HN5111/HN5116）中，0.5 μg MEDI1191 给药6 小时后，肿瘤或血浆 hIL-12p70 水平没有观察到显著差异，给药24 小时后 ，HN5116 HNSCC 荷瘤小鼠肿瘤和血浆中的 hIL-12p70 水平显著低于其他模型。2.6 MEDI1191改变肿瘤微环境收集手术切除后的患者肿瘤新鲜样本进行振动切片，并在存在 MEDI1191 或对照 mRNA 的情况下在空气/介质界面处进行体外培养。在所有测试患者肿瘤切片培养物中，MEDI1191 编码释放的hIL-12p70呈现剂量依赖性。同时，MEDI1191 还诱导剂量依赖性分泌IFNγ 和 CXCL10 。虽然 MEDI1191 诱导每个测试患者肿瘤释放 hIL-12p70，但患者肿瘤切片之间的 IFNγ 和 CXCL10 释放变化更大。对来自接受过治疗的结直肠腺癌(CRC)、结直肠肝转移(CRLM)和子宫内膜癌(UCEC)患者的离体培养肿瘤切片上清液中的IL-12p70 (A)、IFNγ(B)和CXCL10(C)进行定量。对振动切片后立即固定的患者肿瘤切片中的 NK 细胞和 T 细胞密度通过 IHC 进行定量。未观察到患者肿瘤切片 IFNγ 释放与T 细胞浸润基线之间的相关性。然而，患者肿瘤切片急性IFNγ释放和NK细胞浸润基线之间呈现正相关。用 MEDI1191 处理的患者肿瘤切片的 NanoString 转录组分析显示，与对照 mRNA 处理的肿瘤切片相比，TH1 反应基因的表达显著增加。值得注意的是，在 MEDI1191 治疗的患者肿瘤切片和 mIL-12 mRNA 治疗的 MC38-R 肿瘤中，IFNG、STAT1 和 GBP2 表达均上调。03总结在多种肿瘤模型中，单次瘤内剂量的鼠源IL-12 mRNA诱导肿瘤消退。这既是 CD8 +T 细胞依赖性的，也是IFNγ依赖性的，并且与特征TH1免疫反应基因的上调相关，从而与TH1 TME转化相关。在PD-L1耐药模型中，PD-L1阻断增强了小鼠 IL-12 mRNA诱导的抗肿瘤免疫。小鼠IL-12 mRNA 也驱动未注射的远端病变消退，抗 PD-L1增强了这种反应。在循环 IL-12 没有增加的情况下，编码膜系小鼠IL-12的mRNA的瘤内递送诱导了未经治疗的病变的消退，支持了局部 IL-12 可以诱导针对远端病变的全身抗肿瘤免疫反应的假设。最后，他们还发现在离体患者肿瘤切片培养中，人IL-12 mRNA （MEDI1191）诱导剂量依赖性 IL-12 产生、IFNγ表达和TH1 TME 转化。总之，这项研究为MEDI1191 (IL-12 mRNA-LNP) 的开发提供了支持，使其可作为一种潜在的新型治疗方法，无论是单独使用还是与PD-L1/PD-1 检查点抑制剂联合使用，用于治疗浅表和深层实体瘤 。参考文献：Hewitt SL, Bailey D, Zielinski J, et al. Intratumoral IL12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment. Clin Cancer Res. 2020 Dec 1;26(23):6284-6298. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-047.识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

导读：IL-12是一种天然存在的细胞因子，在人体对癌症的免疫抑制过程中起着关键作用。然而在人体可耐受剂量下，重组IL-12蛋白在临床试验中无法显示其预期的治疗效果，且全身性给药存在安全性问题。因此，人们开始利用各种递送系统探索IL-12肿瘤局部和瞬时基因表达，从而避免毒性。在上期内容中，菌菌介绍了Hewitt及其同事采用脂质纳米颗粒（LNP）局部递送IL12-mRNA在小鼠模型中实现了IL-12表达和抗肿瘤功效【耀文解读】Moderna:IL-12 mRNA-LNP蛋白替代疗法抗瘤作用机制，为后续临床试验开辟了道路。本期内容菌菌将重点介绍 IL-12 mRNA-LNP（MEDI1191）的首次临床试验结果。01IL-12mRNA（MEDI1191的序列特征）Moderna与阿斯利康合作开发了人源 IL12 mRNA-LNP（MEDI1191），由人 IL12A 和 IL12B mRNA 序列组成，IL12B 和 IL12A序列通过柔性接头序列连接，以生成单链IL12p70。有意思的是，他们还在在IL-12 mRNA 3′ UTR 中掺入了一个 miR122 结合位点，用来抑制MEDI1191 mRNA在肝脏细胞的表达，但是，不会影响其在肿瘤细胞中的表达。02MEDI1191临床试验方案MEDI1191 (IL-12 mRNA)是一种脂质纳米颗粒(LNP)配方疗法，专为肿瘤内(IT)注射而开发，旨在驱动局部IL-12产生并诱导麻醉性抗肿瘤活性。在临床前模型中，IT IL-12 mRNA诱导有效的TH (1)介导的抗肿瘤反应，并通过PD-L1阻断进一步增强：【耀文解读】Moderna:IL-12 mRNA-LNP蛋白替代疗法序列设计与验证、【耀文解读】一文读懂|IL-12 mRNA蛋白替代疗法实体瘤研究进展2019年，AstraZeneca全资子公司MedImmune LLC发起了一项多中心、开发标签的I期临床试验（NCT03946800），分为剂量递增实验和剂量扩增实验，用来评估MEDI1191 IT（瘤内注射） 与 durvalumab 1500 mg Q4W IV（静脉注射） 序贯或同时联合治疗浅表和深部病变的晚期实体瘤的安全性和有效性。剂量递增实验的主要终点是安全性，并确定最大耐受剂量和药效学活性剂量。次要终点包括疗效（疾病控制率DCR、缓解持续时间、缓解时间、无进展生存期PFS 和 总生存期OS）、药代动力学和免疫原性。2.1 临床试验受试者条件•年龄≥18岁•经组织学或细胞学证实为晚期实体瘤•除了计划注射的病变部位，还存在至少1个可通过固体肿瘤反应评估标准（RECIST）v1.1测量的病变•在复发/转移性疾病的标准系统治疗中表现出难治性受试者基线特征2.2 治疗方案分为Part1A和Part1B，Part1A为序贯治疗，Part1B为联合治疗。•在Part1A中，病人在治疗第1天和第22天分别在瘤内注射MEDI1191，接着，在第43天，静脉注射durvalumab，最后，每隔4周注射durvaluma。•在PartB中，病人在治疗第1天、第29天及第57天瘤内注射MEDI1191，接着每隔8周注射一次MEDI1191。在治疗第1天及往后每隔4周注射一次durvaluma。•疗程将会持续2年或者直到出现无法接受的毒性为止2.3 临床终点设定主要临床终点•在剂量递增实验中，测量MEDI1191+durvalumab序贯疗法和联合治疗的安全性和耐受性，包括不良事件（AEs）、严重不良事件（SAEs）、异常实验室参数、生命体征和心电图结果、剂量限制性毒性（DLTs）以及因毒性而中止治疗。•确定最大耐受剂量（MTD）或最高的协议规定剂量。次要临床终点•根据RECIST v1.1测量的初步抗肿瘤活性，包括客观缓解率（ORR）、疾病控制率（DCR，定义为完全缓解[CR]、部分缓解[PR]和稳定疾病[SD] ≥12周）、反应时间、反应持续时间和无进展生存，以及总生存。• 根据RECIST v1.1对非靶病灶和注射病灶进行定性评估的临床活性，包括治疗远隔效应（abscopal effects），也就是局部肿瘤治疗对于远处肿瘤也产生了治疗效果，定义为在任何非注射部位的肿瘤尺寸的减小。•MEDI1191和durvalumab的全身药代动力学。•免疫原性，包括针对MEDI1191、MEDI1191衍生蛋白和durvalumab的抗药物抗体。03临床试验结果3.1 治疗时间截至2021年12月7日，共有31名患者接受了MEDI1191和durvalumab的顺序治疗（Part 1A剂量递增队列，MEDI1191剂量范围为0.1-12 μg；n=20）或联合治疗（Part 1B队列，MEDI1191剂量为1.0或3.0 μg；n=11）。在Part 1A中，15/20（75.0%）患者完成了计划的MEDI1191治疗（2次剂量）。在Part 1B中，MEDI1191的剂量不限于2次。在Part 1A和Part 1B中，14/31（45.2%）患者中止了MEDI1191治疗，最常见的原因是疾病进展（9/31；29.0%）。在Part 1A和Part 1B中，共有27/31名患者接受了durvalumab治疗；其中23/27（85.2%）患者中止了durvalumab治疗，最常见的原因是疾病进展（20/27；74.1%）。3.2 MEDI1191安全性分析截至2021年12月7日，没有发生剂量限制性毒性（DLTs），且最大耐受剂量（MTD）未达到。MEDI1191和durvalumab的安全性概况总结如下：•总体而言，30名患者（96.8%）出现了≥1次治疗相关不良事件（TEAE），其中12名患者（38.7%）出现了≥1次3/4级TEAE。没有发生5级TEAE。•最常见的TEAE包括疲劳（19.4%）、呼吸困难（16.1%）、瘙痒（16.1%）、发热（12.9%）、腹泻（12.9%）和恶心（12.9%）。•除了腹水（n=2，6.5%）外，没有发生多于1名患者的个体3/4级TEAE。•13名患者（41.9%）出现MEDI1191相关的不良事件（AE），但只有1名患者（3.2%）出现了3级不良事件（发热）。没有出现MEDI1191相关的4级不良事件。•1名患者（3.2%）出现了MEDI1191相关的严重不良事件（SAE）（2级混乱）。•7名患者（22.6%）出现了durvalumab相关的不良事件，其中2名患者（6.5%）出现了3级不良事件（发热，也与MEDI1191相关）和瘙痒。没有出现durvalumab相关的4级不良事件或SAEs。3.3 MEDI1191疗效分析从目标病灶尺寸的最佳变化情况来看，总体而言，共有3名患者出现了已确认或未确认的部分缓解（PR）：•接受MEDI1191 0.1 μg与durvalumab的顺序治疗的1名头颈部癌症患者（未确认的PR）•2名抗PD-1耐药的黑色素瘤患者：一名接受MEDI1191 0.3 μg与durvalumab的顺序治疗，持续了9个月以上的已确认PR；另一名接受了MEDI1191 3 μg与durvalumab的联合治疗，出现了未确认的PR。截至数据截断时，这两名患者的治疗仍在继续。此外，共有10名患者（32.3%）出现了稳定疾病（包括2名未确认的PR患者），13名患者（41.9%）出现了疾病进展，5名患者（16.1%）无法评估肿瘤反应。还有4名患者病灶部位消退程度超过30%，包括1名已确认的PR和2名未确认的PR，并且疾病控制率（DCR）为29.0%。3.4 药效动力学总体而言，对17名患者进行药效动力学评估研究，MEDI1191在Part1 A部分达到 3 μg，在Part1 B部分达到1 μg。与基线相比，注射 MEDI1191后，15/17（88.2%）患者的血清IL-12水平在注射后24小时内增加了≥2倍：•MEDI1191 0.1 μg导致外周IL-12水平的增加最低。•在从MEDI1191 0.1 μg过渡到0.3 μg时，没有明显的剂量依赖性。血清IL-12水平在Part1 A的3 μg和Part1 B的1 μg时达到最高。•增加的IL-12与10/17（58.8%）患者的血清IFNγ水平平行增加相关。•与其预期的作用机制一致，与基线相比，IT MEDI1191还与肿瘤浸润T细胞的增加相关，以及其他生物标志物的IT增加，表明T细胞活化增加。￮ 7/14名患者的CD3+ T细胞从基线增加了≥2倍。￮8/14名患者的CD8+ T细胞从基线增加了≥2倍。￮ 6/14名患者的增殖T细胞从基线增加了≥2倍。•IT MEDI1191导致7/14名患者的肿瘤上皮（注射部位）PD-L1表达增加了≥2倍。04总结IL-12是一种前景广阔的抗肿瘤药物。它参与了naive T细胞向Th1细胞的分化，被认为是T细胞刺激因子，可诱导T细胞增殖。同时，它可以增强对细胞毒性淋巴细胞和自然杀伤细胞（NK）的激活以及增加干扰素（IFNγ）的产生。由于其促炎和免疫调节的能力，它可以使肿瘤由“冷”变成“热”。Moderna作为将mRNA技术应用到肿瘤治疗的先驱者，与AstraZeneca共同合作，致力于采用mRNA-LNP递送系统瘤内递送IL-12，发挥其应有的抗肿瘤活性，研发出MEDI1191药物，并且开启了首次临床1期试验，证实了MEDI1191的安全性和抗肿瘤活性。MEDI1191的首次临床试验数据表明，在先前接受过治疗的晚期实体瘤和皮肤或皮下病变患者中瘤内注射 MEDI1191+静脉注射durvalumab进行序贯或者联合治疗是安全且可行的。没有因MEDI1191或durvalumab而终止治疗的不良事件。MEDI1191+durvalumab组合显示出初步的临床效果，其中29.0%的患者表现出部分缓解（PR）或稳定疾病（SD）≥12周。从药效学效应来看，该药物组合可增加包外周IL-12和IFNγ水平，招募肿瘤CD8+ T细胞，与MEDI1191预期的作用机制一致。目前，该临床试验现在正在招募具有可注射性的深部脏器病变以及表浅病变的患者。参考文献 [1] Charged residues dominate a unique interlocking topography in the heterodimericcytokine interleukin-12. https://en.wikipedia.org/wiki/Interleukin_12.[2] Lieschke GJ, Rao PK, Gately MK, Mulligan RC. Bioactive murine and human interleukin-12 fusion proteins which retain antitumor activity in vivo. Nat Biotechnol. 1997 Jan;15(1):35-40. doi: 10.1038/nbt0197-35. [3] Hewitt SL, Bailey D, Zielinski J, et al. Intratumoral IL12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment. Clin Cancer Res. 2020 Dec 1;26(23):6284-6298. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-047.[4] Cirella A, Berraondo P, Di Trani CA, Melero I. Interleukin-12 Message in a Bottle. Clin Cancer Res. 2020 Dec 1;26(23):6080-6082. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-3250.[5] O. Hamid, M. Hellman, B. Carneiro, et al. Preliminary safety, antitumor activity and pharmacodynamics results of HIT-IT MEDI1191 (mRNA IL-12) in patients with advanced solid tumours and superficial lesions. ABSTRACT. doi:10.1016/j.annonc.2021.01.033. [6] van Coller A, Glanzmann B, Cornelissen H, Möller M, Kinnear C, Esser M, Glashoff R. Phenotypic and immune functional profiling of patients with suspected Mendelian Susceptibility to Mycobacterial Disease in South Africa. BMC Immunol. 2021 Sep 13;22(1):62. doi: 10.1186/s12865-021-00452-6.识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

导读：IL-12作为一种天然存在的细胞因子，在机体对癌症的免疫抑制过程中起着关键作用，并且在多项临床前研究中IL-12始终显示出有效的抗肿瘤活性，但在人体可耐受剂量下，重组IL-12蛋白在临床试验中无法显示其预期的治疗效果。因此，人们开始考虑将IL-12局部递送至肿瘤微环境。随着LNP递送技术的日渐成熟，人们转向基于mRNA技术的IL-12抗肿瘤药物。2020年，Moderna研究团队在Clinical Cancer Research（1区, 影响因子11.5）发表文章：《Intratumoral IL-12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment》。研究者开发了一种IL-12 mRNA-LNP瘤内注射制剂，用于治疗实体瘤，在细胞、多种小鼠模型和肿瘤患者立体培养物中证实了IL-12 mRNA-LNP具有强效的抗肿瘤活性。本期内容，我们将详细讨论IL-12 mRNA-LNP的序列设计、体内外表达及其抗肿瘤机制。01IL-12抗肿瘤机制响应PD-1/PD-L1免疫检查点阻断剂（ICB）的患者往往具有炎性T 辅助细胞（TH1）极化肿瘤微环境 （TME），其特征是表达干扰素γ（IFNγ）和 PD-L1。因此，诱导患者肿瘤微环境转向TH1 可能会增强对 ICB 无反应患者的抗肿瘤反应。上篇文章中，我们详细解读了IL-12通过 TH1参与细胞免疫：一文读懂|IL-12 mRNA蛋白替代疗法实体瘤研究进展IL-12作为 TH1 免疫反应的中枢介质，在启动抗肿瘤免疫中发挥着关键作用。IL-12 诱导TH1 细胞分化，并增强自然杀伤细胞 （NK）、自然杀伤 T 细胞 （NKT） 和细胞毒性 T 细胞的活化和细胞毒性活性。IL-12 的许多下游效应是通过先天性和适应性免疫细胞诱导关键的 TH1 细胞因子 IFNγ 介导的。IL-12 直接或通过 IFNγ 起作用，以促进抗原呈递，减少髓系免疫抑制，并通过产生其他 TH1 趋化因子包括 IFNγ 诱导蛋白 10 （IP-10）来增强 T 细胞募集。02mIL-12 mRNA序列设计mIL-12 mRNA 由野生型小鼠 IL-12b 和 IL-12a 序列（NM_001303244.1 和 NM_001159424.2）组成。MEDI1191 mRNA由优化的人 IL-12A 和 IL-12B mRNA 序列（人 NM_002187.2 和 NM_000882）组成。在MEDI1191 和 mIL-12 mRNA序列中， IL-12B 和 IL-12A序列之间添加接头序列，以生成连接单体 IL-12p70 （IL-12B-IL-12A）。保留IL-12B信号肽，使其能够分泌。根据Uniprot（小鼠P43431和人P29459）序列，去除掉小鼠和人IL-12A的头22个氨基酸。对于膜结合型mIL-12来说，将单链 IL-12B-IL-12A C末端通过多肽连接子（SG3SG4SG4SG4SG3SLQ）与PDGFRβ 跨膜结构域相连，然后，在细胞内末端连接上G4S连接子和 V5 肽标签。在IL-12 mRNA 3′ UTR 中掺入了一个 miR122 结合位点，抑制肝细胞中 IL-12 蛋白的产生，而不影响癌细胞中的水平。除常规mRNA外，近年来自复制RNA(saRNA)和环状RNA(circRNA)也备受关注。耀海生物基于三种RNA技术，设计并制备了IL-12 mRNA、IL-12 saRNA和IL-12 circRNA预制品，均在细胞中高表达。详情可咨询菌菌：13380332910（微信同号）。另一点需注意的是，由于人源IL12p70在小鼠体内没有生物学活性，因此研究者设计了小鼠(m) IL12 mRNA用于小鼠模型。03IL-12 mRNA表达验证3.1 mIL-12 mRNA体外表达验证mIL-12 mRNA-LNP转染MC38 细胞，mIL-12 表达水平呈现剂量依赖效应。mIL-12 mRNA 转染细胞后表达释放至上清中的mIL-12p70 蛋白与异二聚体重组蛋白 mIL-12p70 具有相当的活性，刺激CD8+T细胞分泌相同水平的IFNγ。左图:不同剂量的mIL-12 mRNA-LNP转染MC38细胞24h后的mIL-12 表达水平右图: 异二聚体重组蛋白或者源自mIL-12 mRNA转染的Hela细胞上清的mIL-12p70刺激CD8+T细胞分泌相同水平的IFNγ。3.2 mIL-12 mRNA体内表达验证研究人员在皮下同基因肿瘤移植小鼠（对 ICB 具有不同敏感性）中研究了mIL-12 mRNA 的药效作用和抗肿瘤活性。SC A20 淋巴瘤模型是一个完善的ICB 敏感系统。与 MC38 敏感 (MC38-S) 肿瘤相比，在皮下植入MC38 结直肠细胞系的 MC38 耐药 (MC38-R) 变体后，小鼠对 PD-1 /PD-L1 的抑制反应较差。在这两种肿瘤模型中，mIL-12 mRNA 在瘤内诱导 mIL-12p70 呈现剂量依赖性表达，同时，这也使得循环血浆中的mIL-12p70 浓度增加。IL-12 水平在给药后 7 天仍保持升高，相反，注射重组 IL-12 只有5 至 10 小时的半衰期。 在MC38-R皮下荷瘤小鼠中瘤内注射不同剂量的mIL-12 mRNA-LNP 在A20皮下荷瘤小鼠中瘤内注射不同剂量的mIL-12 mRNA-LNP04抗肿瘤活性研究在A20、MC38-S 和 MC38-R 荷瘤小鼠中，瘤内注射单剂量mIL-12 mRNA可剂量依赖性地延迟肿瘤生长、消退肿瘤，并且，在某些情况下，能够出现完全缓解（CR）。与 mIL-12 mRNA 相比，注射非翻译对照mRNA对于肿瘤生长或者小鼠存活率没有影响。在三种荷瘤小鼠模型中，即使注射最低剂量0.05ug mIL-12 mRNA也可显著延长小鼠存活率，当然，如果将注射剂量提升至0.5 μg 和 5 μg mIL-12 mRNA ，小鼠存活率也随之增加。与 MC38-R 模型相比，mIL-12 mRNA 在 A20 和 MC38-S 模型中具有更高的抗肿瘤活性，与之前观察到的 A20 和 MC38-S 模型对 PD-1/PD-L1 阻断的敏感性高于 MC38-R 一致 。在MC38-S、A20或MC38-R模型小鼠中，与单剂注射 mIL-12 mRNA ，每周重复注射并不能显著增强mIL-12 mRNA抗肿瘤活性。mIL-12 mRNA耐受性良好。更重要的是，在几乎所有对mIL-12 mRNA具有 CR 的三种小鼠模型中，重新植入肿瘤部位均未出现肿瘤生长。研究者认为，在大多数注射mIL-12 mRNA且出现CR的小鼠中，已经建立起对A20、MC38-S 或 MC38-R 肿瘤细胞的免疫记忆反应。在多个同基因模型中，单次瘤内注射 mIL-12 mRNA 可诱导剂量依赖性肿瘤消退05总结 研究设计了一款IL-12 mRNA-LNP(MEDI1191)药物，其mRNA序列特征为：优化后的人源IL-12b 和 IL-12a 序列通过多肽连接，并且在IL-12 mRNA的3′ UTR 中掺入了一个 miR122 结合位点，以抑制肝细胞中IL-12的产生，但不影响癌细胞的水平。但需注意的是，由于人源IL12p70在小鼠体内没有生物学活性，因此研究者设计了小鼠(m) IL12 mRNA用于小鼠模型。随后，研究通过体内外试验验证了IL-12 mRNA-LNP的翻译表达效率和抗肿瘤活性，一系列临床前研究为MEDI1191的进一步开发提高了数据支撑。后续文章，菌菌将持续更新MEDI1191的抗肿瘤机制和临床研究结果，敬请关注！专业名词解释同源肿瘤异体移植小鼠模型（Syngeneic model）：是将同种背景来源的肿瘤细胞系接种至免疫健全的近交系小鼠。受体小鼠拥有完整的鼠源免疫系统，具有完全的免疫活性，其免疫系统与同种移植肿瘤组织相容，能最大化模拟肿瘤微环境的真实生活情况；且重复性和可操作性好，适用于大规模筛选。MC38：一种常用的小鼠结肠癌细胞系。它具有高突变负担，对免疫检查点免疫疗法敏感，并且已经报道了对新抗原的内源性CD8+ T细胞反应。SC A20：一种常用的小鼠B细胞淋巴瘤模型，20模型可作为皮下和全身（静脉注射）模型提供。A20模型适用于评估免疫治疗药物的效力，包括免疫检查点抑制剂和免疫激动剂的作用。参考文献 [1] Hewitt SL, Bailey D, Zielinski J, et al. Intratumoral IL12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment. Clin Cancer Res. 2020 Dec 1;26(23):6284-6298. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-047.[1] Hewitt SL, Bailey D, Zielinski J, et al. Intratumoral IL12 mRNA Therapy Promotes TH1 Transformation of the Tumor Microenvironment. Clin Cancer Res. 2020 Dec 1;26(23):6284-6298. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-20-047. 识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。