IL-2作为免疫系统的关键调节因子,在免疫治疗领域备受关注,且在多种疾病免疫治疗中具有重要作用。然而其应用面临两大核心挑战,即脱靶效应与毒性与短半衰期。

 

· 脱靶效应与毒性:IL-2通过结合高亲和力受体IL-2Rα(CD25)激活调节性T细胞(Tregs)和内皮细胞,导致血管渗漏综合征(VLS)及其他剂量限制性毒性。

· 短半衰期:IL-2在体内快速清除,需高剂量给药,进一步加剧副作用。

 

 

       传统IL-2疗法在各种肿瘤治疗领域中的应用虽然有效,但安全性问题限制了其广泛应用。因此,开发靶向递送IL-2的策略成为研究热点。

       由于IL-2存在脱靶效应、激活肿瘤部位抗肿瘤效应细胞不足、血清半衰期短等问题。Beig Parikhani等研究人员通过将突变IL-2(降低CD25亲和力)与抗VEGFR2纳米抗体(3VGR19)融合,开发了新型免疫细胞因子VGRmIL2-IC。研究显示VGRmIL2-IC可选择性地结合VEGFR2阳性肿瘤细胞,提升肿瘤局部IL-2浓度,具有精准靶向能力。且在融合纳米抗体后,IL-2的半衰期(t₁/₂)从1.74小时延长至2.83小时,AUC增加4.6倍,在药代动力学方面得到了强力的优化。此外,体外实验证实,其刺激PBMC增殖、诱导IFN-γ分泌及细胞毒性活性与游离mIL-2相当,同时减少Treg激活风险[1]

il2 nanobody t lymphocyte

T-lymphocyte(T淋巴细胞)

 

       在IL-2联合疗法中的创新应用中,Hajari Taheri等(2024)利用抗VEGFR2纳米抗体构建第三代CAR-T细胞,通过调整细胞外间隔区长度(IgG1铰链-CH2-CH3 vs. 短铰链),显著增强CAR-T对VEGFR2+肿瘤的杀伤活性。长间隔区设计使细胞因子分泌(IL-2、IFN-γ)和CD107a脱颗粒效率提升60%,为实体瘤治疗提供新思路[2]。

       此外, ALK(间变性淋巴瘤激酶)是潜在肿瘤治疗靶点,然而小分子抑制剂治疗存在激酶域易突变产生耐药性问题。研究人员设计的VH20纳米抗体与CD3 scFv融合,构建双特异性TCE,展示出皮摩尔级(EC₅₀=0.01 nM)的肿瘤细胞杀伤活性[3]。类似策略可延伸至IL-2靶向治疗,通过纳米抗体桥接效应细胞与肿瘤细胞,增强局部免疫激活。

       研究证明纳米抗体在IL-2的应用领域中具有强大的潜力,如纳米抗体与IL-2融合蛋白可减少系统暴露,降低VLS风险,或是作为“载体”整合放疗、化疗或免疫检查点抑制剂,实现多机制协同。相信,随着纳米抗体工程技术(如人源化改造、多价设计)的成熟,其在IL-2靶向治疗中的应用将更加广泛和成熟。

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参考文献:
[1] Beig Parikhani, Arezoo et al. “A novel nanobody-based immunocytokine of a mutant interleukin-2 as a potential cancer therapeutic.” AMB Express vol. 14,1 19. 9 Feb. 2024, doi:10.1186/s13568-023-01648-2
[2]  Taheri, Fatemeh Hajari et al. “Tuning spacer length improves the functionality of the nanobody-based VEGFR2 CAR T cell.” BMC biotechnology vol. 24,1 1. 4 Jan. 2024, doi:10.1186/s12896-023-00827-0
[3]  Chen, Chuan et al. “Identification of a Fully Human Antibody VH Domain Targeting Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) with Applications in ALK-Positive Solid Tumor Immunotherapy.” Antibodies (Basel, Switzerland) vol. 13,2 39. 7 May. 2024, doi:10.3390/antib13020039