前言

免疫系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)依賴于兩個(gè)主要組成部分：先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答，這兩種免疫應(yīng)答受一系列細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)。細(xì)胞因子受體γ鏈（γc）家族是研究最廣泛的細(xì)胞因子之一，包括IL－2、IL－4、IL－7、IL－9、IL－15和IL－21。這組細(xì)胞因子顯示出廣泛的多效性作用，調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，共同促進(jìn)各種免疫細(xì)胞群的發(fā)展，調(diào)節(jié)細(xì)胞分化，并根據(jù)細(xì)胞環(huán)境促進(jìn)生存或誘導(dǎo)凋亡。

IL－2是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)在T細(xì)胞發(fā)育和擴(kuò)增中起重要作用的家族成員，IL－15與IL－2具有許多共同的生物學(xué)活性，包括刺激T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增殖和活化、誘導(dǎo)B細(xì)胞免疫球蛋白合成和支持細(xì)胞毒性效應(yīng)細(xì)胞分化。盡管有這些相似之處，IL－2和IL－15在體內(nèi)也顯示出不同的功能，特別是在適應(yīng)性免疫反應(yīng)中。例如，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）的發(fā)育和維持需要IL－2，而IL－2與活化誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡（AICD）密切相關(guān)。相比之下，IL－15是支持自然殺傷（NK）細(xì)胞和記憶CD8＋T細(xì)胞持久性的主要力量，而其對(duì)Treg細(xì)胞的確切作用仍有爭議。它不介導(dǎo)AICD，而是抑制IL－2誘導(dǎo)的AICD�；�于IL－2和IL－15在體內(nèi)擴(kuò)增和激活效應(yīng)淋巴細(xì)胞的能力，它們的治療潛力正在不斷被開發(fā)。同時(shí)，在協(xié)同免疫增強(qiáng)的聯(lián)合策略中它們的作用也越來越受到關(guān)注。IL－2和IL－15的生物學(xué)特性

IL－2和IL－15是I型四α螺旋束細(xì)胞因子，屬于γ受體細(xì)胞因子家族。這組細(xì)胞因子共享相同的受體亞單位γc，并表現(xiàn)出調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫應(yīng)答的多效性作用。

IL－2是這個(gè)家族中第一個(gè)被鑒定的細(xì)胞因子，它最初是從活化的人類T細(xì)胞培養(yǎng)上清中發(fā)現(xiàn)的，是一種介導(dǎo)T細(xì)胞增殖的可溶性因子。IL－2也是FDA批準(zhǔn)用于癌癥治療的第一種細(xì)胞因子。雖然在抗原刺激下主要由CD4＋和CD8＋T細(xì)胞分泌，但活化的樹突狀細(xì)胞（DC）、肥大細(xì)胞和NKT細(xì)胞也產(chǎn)生少量的IL－2。

IL－15也與IL－2具有某些類似的功能，包括刺激活化的T細(xì)胞增殖、產(chǎn)生細(xì)胞毒性效應(yīng)T細(xì)胞以及激活和維持NK細(xì)胞。它們還促進(jìn)B細(xì)胞誘導(dǎo)免疫球蛋白合成和調(diào)節(jié)淋巴穩(wěn)態(tài)。然而，與IL－2不同，IL－15 mRNA在各種組織中均有表達(dá)，包括造血細(xì)胞和非造血細(xì)胞，如角質(zhì)形成細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。與廣泛的IL－15 mRNA表達(dá)不同，成熟的IL－15蛋白產(chǎn)生主要局限于DC和單核細(xì)胞／巨噬細(xì)胞。

IL－2和IL－15的受體都是異源三聚體，除了細(xì)胞因子受體亞單位γc（也稱為IL－2Rγ或CD132）外；它們也共享β亞單位，這里稱為IL－2／15Rβ（也稱為CD122）。IL－2和IL－15的第三個(gè)也是獨(dú)特的受體亞單位分別是IL－2Rα和IL－15Rα。

除細(xì)胞表面表達(dá)外，IL－2Rα還以可溶性形式（sIL－2R）存在于某些疾病中，包括炎癥性疾病、移植排斥反應(yīng)和大多數(shù)惡性疾病。血清sIL－2R水平升高與疾病進(jìn)展和預(yù)后相關(guān)。

IL－15Rα作為IL－15受體復(fù)合物的獨(dú)特組分，主要在單核細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞上表達(dá)。與其他γc家族細(xì)胞因子不同的是，IL－15作為細(xì)胞因子首先與IL－15Rα表達(dá)細(xì)胞結(jié)合，然后，IL－15／IL－15Rα復(fù)合物遞呈給激活的T細(xì)胞或NK細(xì)胞上的IL－2／15Rβ和γc，形成高親和力免疫突觸，其誘導(dǎo)信號(hào)與IL－2R相似。

由于共享受體亞單位（IL－2／15 Rβγ），IL－2和IL－15觸發(fā)幾個(gè)類似的下游信號(hào)通路，包括Janus激酶（JAKs）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白和轉(zhuǎn)錄激活蛋白（STATs），JAK1與IL－2／15Rβ相互作用，JAK3與γc相互作用。

IL－2和IL－15的單藥及融合蛋白

重組IL－2首先作為一種有效的腫瘤免疫治療方法，被FDA批準(zhǔn)用于轉(zhuǎn)移性腎細(xì)胞癌和晚期黑色素瘤患者。然而，嚴(yán)重的不良反應(yīng)和免疫抑制Treg細(xì)胞的優(yōu)先擴(kuò)增限制了重組IL－2在癌癥治療中的應(yīng)用。          

人們做了各種努力來降低毒性和防止Treg細(xì)胞的靶向效應(yīng)。例如，一種IL－2超因子，也稱為“super－2”，被設(shè)計(jì)成與IL－2Rβγ的結(jié)合親和力增強(qiáng)，這使得它能夠不受IL－2Rα表達(dá)的影響而發(fā)揮作用。與野生型IL－2相比，超因子誘導(dǎo)細(xì)胞毒性T細(xì)胞表達(dá)增強(qiáng)，但誘導(dǎo)Treg細(xì)胞表達(dá)減少。

一些新開發(fā)的包含IL－2和IL－2Rα的融合蛋白，如ALKS 4230，可以選擇性地激活帶有中間受體的效應(yīng)細(xì)胞，在小鼠腫瘤模型中表現(xiàn)出優(yōu)越的腫瘤控制效果和較低的毒性。

THOR－707是Synthorx公司產(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。

Cergutuzumab amunaleukin（CEA－IL2V，RG7813）是靶向癌胚抗原（CEA）的特異性抗體與IL－2的融合蛋白，目前正在與阿替唑珠單抗（NCT02350673）聯(lián)合進(jìn)行臨床試驗(yàn)研究。

RO7284755是一種與抗PD－1抗體融合的IL－2變體 ，目前正在進(jìn)行一項(xiàng)I／II期安全性和抗腫瘤活性研究（NCT04303858）。

NKTR－214（也被稱為Bempegaldesleukin）是第二代的IL－2工程化合物，已經(jīng)被廣泛研究并進(jìn)行了多項(xiàng)臨床試驗(yàn)。這種修飾的細(xì)胞因子的六條可釋放的PEG鏈可以掩蓋與IL－2Rα相互作用的IL－2區(qū)域，從而介導(dǎo)效應(yīng)細(xì)胞的偏向激活。在第一個(gè)人類I期臨床研究（NCT02869295）中，NKTR－214在晚期實(shí)體瘤患者中表現(xiàn)出良好的耐受性和顯著的臨床活性。

ALT－803是另一種包含IL－15突變體（IL－15N72D）和IL－15RαSu／Fc的二聚體蛋白，已被證明在小鼠模型中具有優(yōu)異的抗腫瘤活性。在第一個(gè)人類I期試驗(yàn)（NCT01885897）中，ALT－803治療具有良好的耐受性，19％的血液惡性腫瘤患者觀察到臨床反應(yīng)。最近進(jìn)行了另一個(gè)劑量遞增I期試驗(yàn)，評(píng)估ALT－803聯(lián)合nivolumab治療晚期非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者的安全性和有效性（NCT02523469）；未記錄劑量限制性毒性，21名患者中有6名獲得客觀響應(yīng)。正在進(jìn)行第二階段患者的連續(xù)招募。

BJ－001是由博際生物自主研發(fā)并擁有全球?qū)＠�的世界首個(gè)腫瘤靶向性IL－15融合蛋白。其設(shè)計(jì)不僅克服了重組IL－15半衰期短的缺點(diǎn)，更重要的是通過其結(jié)構(gòu)域中的腫瘤靶向分子使其在αvβ3，αvβ5和αvβ6整合素高表達(dá)的腫瘤中富集，從而具有降低系統(tǒng)毒性，增強(qiáng)療效的潛力。

ImmunityBio的N－803是一種新型IL－15超級(jí)激動(dòng)劑復(fù)合物。與體內(nèi)天然的非復(fù)合IL－15相比，N－803具有改善的藥代動(dòng)力學(xué)特性，以及在淋巴組織中更長的持久性和增強(qiáng)的抗腫瘤活性。目前，N－803正在臨床試驗(yàn)中治療NMIBC成人患者。此前，N－803曾獲得FDA授予的快速通道資格。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)IL－15的治療指數(shù)，已經(jīng)開發(fā)了幾種抗體融合蛋白，它們是靶向腫瘤相關(guān)抗原的抗體，以特異性地將IL－15定向到TME，或者改善ADCC�？笴D20或抗GD2抗體的融合在小鼠模型中大大增強(qiáng)了其抗腫瘤效力。

Sushi－IL15－Apo是一種與poliprotein a－I偶聯(lián)以定向腫瘤細(xì)胞上SR－BI的三聯(lián)重組蛋白，其臨床前研究顯示，這種嵌合蛋白對(duì)腫瘤的ADCC活性得到改善。

最近，一組研究人員使用一種新的計(jì)算策略設(shè)計(jì)了一種IL－2的模擬物，稱為neoleukin－2／15（Neo－2／15）。重組蛋白能與IL2－Rβγ結(jié)合，但缺乏與IL－2Rα或IL－15Rα的結(jié)合位點(diǎn)，導(dǎo)致細(xì)胞毒性CD8＋T細(xì)胞優(yōu)先擴(kuò)增。當(dāng)用于小鼠癌癥模型時(shí)，無論是作為單一療法還是與過繼細(xì)胞療法聯(lián)合使用，Neo－2／15都顯示出強(qiáng)大的腫瘤控制能力，而只有輕微的免疫原性和毒性。

IL－2和IL－15的聯(lián)合免疫療法

即使隨著IL－2和IL－15改良制劑的發(fā)展，單藥治療的臨床總有效率仍然較低，因此更多的工作集中在探索與其他治療藥物的協(xié)同作用上。免疫檢查點(diǎn)抑制劑（ICIs），特別是PD－1／PD－L1阻斷劑，在過去的十年里，已經(jīng)徹底改變了癌癥免疫治療的方法。多項(xiàng)研究表明，IL－2聯(lián)合抗PD－1／PD－L1抗體治療可顯著增強(qiáng)小鼠模型中的CD8＋T細(xì)胞反應(yīng)。

PIVOT－02是一項(xiàng)劑量遞增研究，評(píng)估晚期實(shí)體瘤患者NKTR－214加Nivolumab的耐受性和免疫活性（NCT02983045），無論基線PD－L1狀態(tài)如何，聯(lián)合用藥的耐受性良好，并顯示出令人鼓舞的臨床療效。目前，正在臨床試驗(yàn)中評(píng)估ICIs與IL－2或IL－15聯(lián)合應(yīng)用的幾種治療策略的安全性和有效性（表1和表2），其中一些試驗(yàn)已顯示出有希望的初步結(jié)果。

另外，IL－2已廣泛用于過繼轉(zhuǎn)移的CAR－T細(xì)胞或ACT的TIL的體外擴(kuò)增和體內(nèi)持久性。然而，由于其獨(dú)特的作用，激活NK細(xì)胞和CD8＋T細(xì)胞而不誘導(dǎo)Treg細(xì)胞，IL－15可能優(yōu)于IL－2。細(xì)胞因子和ACT的組合目前正在多種癌癥類型的多個(gè)臨床試驗(yàn)中進(jìn)行評(píng)估，包括不同劑量的IL－2（NCT02414945，NCT04052334）或使用IL－15和IL－2作為NK細(xì)胞輸注的佐劑（NCT03669172，NCT03213964）。

除上述聯(lián)合方案外，還設(shè)計(jì)了使用臨床批準(zhǔn)的抗腫瘤藥物與IL－2或IL－15協(xié)同作用的其他方法，包括增強(qiáng)ADCC的藥物，如rituximab（NCT 02384954）或alemtuzumab（NCT 02689453），聯(lián)合卡介苗膀胱內(nèi)注射治療膀胱癌（NCT02138734，NCT0302825），或聯(lián)合立體定向放射治療（SBRT）（NCT0236954，NCT01884961）。

展望

以IL－2或IL－15為基礎(chǔ)的細(xì)胞因子治療具有擴(kuò)增和激活效應(yīng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的能力，為傳統(tǒng)癌癥治療后的患者提供了替代性的免疫治療選擇。我們對(duì)IL－2和IL－15及其受體系統(tǒng)生物學(xué)的新知識(shí)有助于制定合理的策略來改善其臨床應(yīng)用，改良的細(xì)胞因子，如超抗原、免疫細(xì)胞因子，甚至是通過計(jì)算機(jī)方法從頭構(gòu)建的模擬蛋白，目前正在進(jìn)行評(píng)估；其中一些已經(jīng)在臨床前和臨床環(huán)境中表現(xiàn)出令人鼓舞的反應(yīng)。

優(yōu)化IL－2和IL－15治療用途的另一個(gè)大規(guī)模研究方法是聯(lián)合治療，采用細(xì)胞因子療法與其他抗腫瘤藥物（如ICIs、腫瘤靶向單克隆抗體和BCG）聯(lián)合，并輔以化療或放療，或作為過繼細(xì)胞療法的輔助劑。隨著多項(xiàng)相關(guān)臨床試驗(yàn)的開展，這些潛在協(xié)同作用的結(jié)果令人期待，這無疑將為今后的臨床實(shí)踐提供更多的見解。

參考文獻(xiàn)：

1．Immunomodulatory Effects of IL－2 and IL－15； Implications for Cancer Immunotherapy． Cancers （Basel）． 2020 Nov 30；12（12）：3586．