
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
IL-2与IL-10偶联融合蛋白:突破肿瘤免疫治疗毒性瓶颈的创新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月31日 来源:Cell Reports Medicine 10.6
编辑推荐:
本研究针对IL-2疗法存在的细胞因子释放综合征(CRS)和调节性T细胞(Treg)扩增等毒性问题,创新性地将野生型IL-2与EBV来源的IL-10突变体偶联构建靶向EGFR的融合蛋白DK210(EGFR)。通过人源细胞、小鼠模型和非人灵长类实验证实,该分子能有效抑制CRS相关炎症因子(IFNγ/TNF-α/IL-6)释放,减少血管渗漏综合征(VLS),同时保留CD8+ T细胞和NK细胞的抗肿瘤功能,显著提高效应T细胞与Treg的比例。研究为克服IL-2临床应用障碍提供了全新解决方案,相关成果发表于《Cell Reports Medicine》。
在肿瘤免疫治疗领域,白细胞介素-2(IL-2)因其强大的T细胞激活能力曾被视为明星分子,但临床应用中却面临两大"阿喀琉斯之踵":剂量限制性毒性(如威胁生命的血管渗漏综合征)和免疫抑制性调节T细胞(Treg)的扩增。这些问题导致三十年来IL-2疗法始终难以广泛应用,即便经过工程化改造的IL-2变体也未能突破临床困境。Deka Biosciences的研究团队另辟蹊径,从免疫平衡的角度出发,创新性地将IL-2与其"天然拮抗剂"IL-10进行结构偶联,试图破解这一困扰学界多年的难题。
研究人员通过系统研究发现,IL-2的毒性实际上遵循级联放大机制:首先诱导干扰素γ(IFNγ)分泌,进而触发肿瘤坏死因子α(TNF-α)等炎症因子风暴,最终导致血管内皮损伤。这一发现颠覆了传统认为IL-5和NK细胞是毒性主因的观点。更关键的是,实验证实IL-10能特异性阻断IFNγ下游的IRF1/IRF8信号通路,切断CRS的恶性循环。基于这些发现,团队设计出双功能融合蛋白DK210(EGFR),其核心创新在于:保留野生型IL-2的全活性(而非削弱其与IL-2Rα的结合),通过EBV病毒来源的高亲和力IL-10突变体(V31L/A75I)抑制炎症,并利用抗EGFR单链抗体(scFv)实现肿瘤靶向递送。
研究采用多组学技术验证了DK210(EGFR)的三维结构稳定性,通过生物层干涉技术(BLI)证实其与IL-2Rα(KD:10-9)、IL-10RA(KD:10-11)和EGFR(KD:10-9)的高亲和力结合。体外实验显示,该分子在1.3 nM浓度下即可抑制LPS诱导的单细胞TNF-α分泌达90%,同时使CD8+ T细胞IFNγ产量提高8倍。特别值得注意的是,在5轮连续杀伤实验中,经DK210(EGFR)处理的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)维持了持久杀伤活性,其线粒体代谢参数(耗氧率和糖酵解能力)显著优于传统IL-2处理组。
动物实验数据更具突破性:在B16F10hEGFR+黑色素瘤模型中,靶向型DK210(EGFR)的疗效是游离IL-2的5倍,且完全规避了肺水肿等毒性反应。机制研究表明,该分子能特异性重塑肿瘤微环境(TME)免疫组成:一方面将CD8+ Tem/Treg比值从1.2提升至3.6,另一方面促进TIL表达颗粒酶B(GzmB)、穿孔素等效应分子。单细胞测序显示,肿瘤浸润的CD8+效应记忆T细胞(Tem)中,免疫激活标志物(Ifitm3、Rsad2)和抗凋亡基因(Bcl2l1)表达显著上调。
在GLP规范下的非人灵长类毒理实验中,2.5 mg/kg剂量(相当于人用剂量的10倍)下仍未观察到CRS相关细胞因子升高,证实了出色的安全性特征。尤为关键的是,DK210(EGFR)选择性地扩增了循环中的效应T细胞而非Treg,这一特性使其与PD-1抑制剂联用时,在Lewis肺癌模型中展现出协同增效作用。
这项研究的意义在于:首次通过结构生物学手段实现IL-2功能"扬长避短",既保留其对效应淋巴细胞的激活优势,又通过IL-10的"分子刹车"作用控制毒副作用。临床转化价值体现在三方面:(1)突破现有IL-2疗法的剂量限制,2.5 mg/kg的NOAEL(未观察到不良反应剂量)为临床使用提供充足安全窗口;(2)靶向设计使肿瘤局部药物浓度达到血浆的400倍,解决系统给药效率低下的难题;(3)为CAR-T等细胞疗法面临的CRS管理提供新思路。目前基于该技术的I期临床试验(NCT05704985)正在进行,有望为肿瘤免疫治疗开辟更安全的IL-2应用路径。
生物通微信公众号
知名企业招聘