1976年發(fā)現(xiàn)的IL-2，在整個(gè)免疫治療史上，有著不可替代的位置。Rosenberg稱之為第一個(gè)人類腫瘤有效的免疫治療方法。

一，IL-2/IL-2R受體里程碑研究

1976年 NCI腫瘤細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的RobertGallo，使用PHA刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生條件培養(yǎng)基培養(yǎng)骨髓細(xì)胞，其中90%的T細(xì)胞長達(dá)9個(gè)月的生存維持。在此之前，原代T細(xì)胞無法體外培養(yǎng)，是免疫學(xué)發(fā)展的巨大瓶頸性技術(shù)問題。這個(gè)未被純化的成分稱之為T細(xì)胞生長因子（TCGF）。
 

 

1980年NCI腫瘤細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的RobertGallo，通過離子交換色譜和凝膠分離，從條件培養(yǎng)基

中分離濃縮了TCGF，并且得出了大致的分子量約15KD。純化IL-2電泳（文獻(xiàn)2）

 

1983年日本癌癥研究基金會(huì)腫瘤研究中心，Junji Hamuro等人，克隆了IL-2的基因，完成了測序工作。人們可以完整的了解這個(gè)T細(xì)胞生長因子的基因和氨基酸序列等基礎(chǔ)信息。但是為什么第一個(gè)被克隆的細(xì)胞因子成為IL-2而不是IL-1呢？原因是，當(dāng)初有科學(xué)家認(rèn)為，有另外一個(gè)細(xì)胞因子刺激了IL-2的產(chǎn)生，那個(gè)未知的因子應(yīng)該是1。

IL-2序列（文獻(xiàn)3）

IL-2受體的發(fā)現(xiàn)和克隆

1984年Nature發(fā)表了三篇IL-2受體α克隆的文章（文獻(xiàn)4，5，6），分別來自于Immunex 公司（2002年Amgen收購），NCI，和日本京都大學(xué)。 1986年NIH國立兒童健康與人類發(fā)育研究所在Science發(fā)表文章（文獻(xiàn)7），發(fā)現(xiàn)了IL-2另外一個(gè)受體p70，1986和1987年還有多篇文章報(bào)道IL-2 p70受體。
 

1990年日本東北大學(xué)醫(yī)學(xué)院，1991京都大學(xué)分別發(fā)表文章發(fā)現(xiàn)IL-2Rγ（文獻(xiàn)8，9）。至此，IL-2受體α，β，γ被發(fā)現(xiàn)。之后IL-2和受體的結(jié)合，被Stanford的科學(xué)家解析。
 

IL-2-IL-2Rα，β，γ復(fù)合物結(jié)構(gòu)（文獻(xiàn)10）

二，IL-2/IL-2R藥物開發(fā)
重組IL-2

1983年IL-2基因被克隆，是IL-2藥物開發(fā)的里程碑式基礎(chǔ)研究，1983年和1984年多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了IL-2的大腸桿菌表達(dá)。
 

IL-2臨床試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)（文獻(xiàn)16）

1984年11月，一個(gè)33歲黑色素瘤轉(zhuǎn)移的病人接受重組IL-2治療，腫瘤消退，此后病人無疾病生存29年。1985年Rosenberg在肝癌轉(zhuǎn)移小鼠模型注射重組IL-2，獲得很好的治療效果（文獻(xiàn)11）。1985年Rosenberg等在新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志報(bào)道，使用IL-2和LAK細(xì)胞進(jìn)行了25個(gè)癌癥轉(zhuǎn)移病人的臨床研究。Rosenberg 2014年發(fā)文評述IL-2是第一個(gè)人類腫瘤有效的免疫治療方法（文獻(xiàn)13）。
 

1991年諾華與linigen聯(lián)合研發(fā)的重組IL-2藥物 Proleukin（Aldesleukin，阿地白介素）被FDA批準(zhǔn)治療轉(zhuǎn)移性腎癌，1998年批準(zhǔn)治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤。但是因?yàn)榘胨テ诙�，治療窗口窄，毒副作用大，且同時(shí)刺激Treg活化，限制了臨床使用。
 

新型IL-2開發(fā)（PEG化，偏向性IL-2）

IL-2R有α（CD25），β（CD122），γ（CD132），其中，α為低親和力受體，且下游無信號(hào)傳導(dǎo)，β和γ組成中等親和力的受體，下游可以通過JAK傳導(dǎo)信號(hào)，在α參與的情況下，親和力增強(qiáng)為高親和力受體。
 

IL-2受體（文獻(xiàn)17）

從1990s開始，很多的科研單位和企業(yè)開始，通過突變改變IL-2和不同受體亞單位親和力，以增加活力，降低毒性。2000年Bayer 設(shè)計(jì)了BAY50-4798，選擇性結(jié)合IL-2Raβγ，減少和IL-2βγ的結(jié)合，減少IL-2Rβγ+ NK細(xì)胞介導(dǎo)的毒性。但是最終臨床治療和傳統(tǒng)IL-2比較，沒有改善。
 

BAY50-4798結(jié)構(gòu)及作用（文獻(xiàn)14）

NKTR-214

NKTR-214是由美國Nektar公司開發(fā)的一種針對CD122 (IL-2Rβ)抗原的偏向型激動(dòng)劑,其通過靶向作用于CD8+效應(yīng)T細(xì)胞以刺激腫瘤殺傷T細(xì)胞的增殖,從而利用患者自身免疫系統(tǒng)對抗癌癥。NKTR-214通過對首個(gè)腫瘤免疫藥物aldesleukin進(jìn)行聚乙二醇(PEG)修飾,有效克服了其嚴(yán)重的毒副作用并延長起效時(shí)間。
 

THOR-707

Synthorx公司（賽諾菲25億美金收購）產(chǎn)品，通過向宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)入非天然氨基酸，在該位點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)PEG偶聯(lián)，和IL-2Rα低親和力，但是和IL-2Rβγ有接近天然的親和力，選擇性激活CD8+T細(xì)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)，Phase1/2
SHR-1916
 

12月25日恒瑞偏向性IL-2，SHR-1916獲批臨床。SHR-1916是恒瑞醫(yī)藥自主研發(fā)的全新PEG修飾和位點(diǎn)突變的IL-2分子，可以通過激活JAK1/JAK3/STAT5信號(hào)通路，促進(jìn)CD8⁺T和NK細(xì)胞增殖，發(fā)揮抗腫瘤作用。

三，Immunocytokine（抗體-IL2偶聯(lián)）

通過靶向腫瘤抗原抗體將IL-2攜帶至腫瘤局部，是另外一種策略，可以增加半衰期，增強(qiáng)靶向性，降低毒性。

hu14.18-IL2

hu14.18-IL2（EMD273063），由EMD Serono研發(fā)，是一種抗GD2免疫因子，由抗GD2抗體14.18（抗體）和兩分子的IL-2（免疫因子）融合而成的蛋白，主要用于治療黑色素瘤。臨床研究：NCT00590824，Pilothu14.18-IL2 in Resectable Recurrent Stage III or Stage IV Melanoma，phase2 在一些高復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的黑色素瘤患者中，使用IC治療的患者出現(xiàn)了長時(shí)間的無瘤生存。

L19-IL2

Philogen S.p.A.公司研發(fā)，L19靶向細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）纖維連接蛋白異構(gòu)體B-FN的的結(jié)構(gòu)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)，phase2
 

Philogen S.p.A.還開發(fā)了F16IL2，有多個(gè)臨床在開展，但是進(jìn)度未更新。

RO6874281

RO6874281，來自于Roche，是IL-2突變體與靶向FAP的單抗融合而成的雙特異性蛋白，其中靶向腫瘤膠質(zhì)抗原FAP的單抗用于將蛋白相對準(zhǔn)確地定位到腫瘤部位，IL-2突變體部分則偏向性地結(jié)合和調(diào)控腫瘤微環(huán)境中的T細(xì)胞表面的IL-2Rβγ二聚體，從而激活微環(huán)境中的抗腫瘤免疫效果。
 

NCT03875079（Metastatic Melanoma），NCT03063762（Metastatic Renal Cell Carcinoma），NCT02627274（聯(lián)用Trastuzumab or Cetuximab），NCT03386721（實(shí)體瘤，聯(lián)用Atezolizumab），NCT03193190（PDAC）

 

 

四，IL-2R抗體

阻斷性抗體用于炎癥性疾病，非阻斷性抗體用于腫瘤免疫治療。

阻斷性抗體
Zinbryta(daclizumab)

AbbVie，Inc.和Biogen適用為有多發(fā)性硬化癥(MS)的復(fù)發(fā)型成年患者的治療白介素-2受體阻斷抗體7例嚴(yán)重不良反應(yīng)，主要為腦炎和腦膜炎，這才緊急啟動(dòng)撤市程序。

IL-2R alpha嵌合體抗體

Basiliximab/巴利昔單抗/舒萊Novartis預(yù)防首次腎移植術(shù)后的急性器官排斥國內(nèi)注冊號(hào)：S20171040
非阻斷性抗體

RG6292

非阻斷性CD25抗體，選擇性清除Treg。

五，逐典生物改良型細(xì)胞因子Human IL-2Pro(GMP級(jí)別）

 

IL-2Pro在中性pH溶液中水溶性對比野生型IL-2提高20倍以上，是目前報(bào)道的可溶性最優(yōu)的產(chǎn)工藝、研發(fā)上使用更便捷。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1.高純度，特異性更強(qiáng)

2.無SDS，對細(xì)胞損傷更小

3.高溶解度，批間穩(wěn)定性更好

4.GMP級(jí)別和科研級(jí)別均可提供

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：

非還原及還原的SDS-PAGE 顯示蛋白分子量約17kDa ，未見雜蛋白(左)SEC-HPLC顯示高純度，無聚集體產(chǎn)生(右)

 

pH7.4條件下，IL-2Pro濃度可以到12.5mg/ml是野生型的25倍

 

小鼠T淋巴細(xì)胞(CTLL-2)細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)表明IL-2Pro同野生型IL-2活性類似