【靶点聚焦】【靶点新势力】IL-2，未来可期

IL-2是I型四α-螺旋束细胞因子，主要由传统T细胞在TCR和共刺激分子CD28参与后产生。激活CD4+T细胞和CD8+T细胞、NK细胞和NK T细胞、在某些情况下的树突状细胞和肥大细胞会产生IL-2，其中，CD4+T细胞所产生的水平最高。FOXP3会抑制IL-2在Treg细胞中的表达。Treg细胞并不能产生IL-2，而完全依赖IL-2的外源性供应来维持其生存和功能。

IL-2R由三个亚基组成:α链(IL-2Rα，CD25)、β链(IL-2Rβ，CD122)和γ链(IL-2Rγ，CD132)。IL-2R存在单体(IL-2Rα)、二聚体(IL-2Rβ - IL-2Rγ)或三聚体(IL-2-Rα-IL-2Rβ-IL-2Rγ)的三种变体，与IL-2的亲和力对应提高，K_d值分别为10⁻⁸M、10⁻⁹M、10⁻¹¹M。二聚体IL-2R在记忆性CD8+T细胞和NK细胞表面高水平表达，在记忆性CD4+T细胞和初始T细胞表面低水平表达。三聚体IL-2R在Treg细胞上高水平表达，在人类和小鼠B细胞、2型先天淋巴样细胞和活化的常规T细胞上低水平表达。

在IL-2结合中，下游信号通路主要有三个，分别是JAK-STAT(占总信号的90%)、PI3K-AKT-mTOR、和MAPK。IL-2结合导致IL-2Rβ和IL-2Rγ异二聚化，分别激活酪氨酸激酶JAK1和JAK3，使IL-2Rβ中的酪氨酸残基磷酸化，这促进了被JAKs磷酸化的信号分子如PI3K、STAT5或SHC1的募集，导致特异性途径激活、转录因子核易位，最终靶向转录调控，诱导细胞激活、分化和增殖。

IL-2的组成和信号通路

IL-2是Treg细胞分化、免疫抑制功能、稳态和存活所必需的。Treg细胞可以通过以下几种机制抑制或调节自身反应性T细胞和其他免疫细胞: 分泌抗炎细胞因子(如TGFβ，IL-10和IL-35)；通过CD80/86的胞吞作用刺激树突状细胞，导致免疫抑制酶吲哚胺2,3-加双氧酶的产生；通过CD39和CD73将ATP转化为腺苷，由三聚体IL-2R消耗局部IL-2，从而使其无法激活传统的T细胞和NK细胞；对CD8+T细胞和NK细胞的直接细胞毒性。Treg细胞控制着炎症反应，在炎症组织中变得效率较低，Treg细胞甚至可能因为失去FOXP3的表达而变得不稳定，并转变为一种更具有传统CD4+T细胞特征的表型，然后被称为“前T细胞”。同时，IL-2通过多种机制抑制TH17细胞分化。TH17细胞对于宿主抵御病原体至关重要，保护肠道免受炎症，但也参与了自身免疫性疾病的发病机制，如系统性红斑狼疮和牛皮癣。

因此，IL-2不仅对Treg细胞活性很重要，从而调节常规T细胞，也抑制TH17细胞的分化。

IL-2的临床应用于1984年首次被报道，以高剂量治疗刺激传统T细胞对肿瘤细胞的活性。FDA批准了高剂量IL-2用于治疗转移性肾细胞癌以及随后的转移性黑色素瘤。高剂量的IL-2导致5-7%的患者持久的完整响应，但也造成了严重的有毒副作用和Treg细胞数量增加，最有可能限制其治疗效果的是Treg细胞对先前激活的常规细胞的一种反向的调节活性。

在20世纪90年代早期，IL-2或IL-2R敲除小鼠表现出严重的自身免疫而不是预想的免疫缺陷。这种“IL-2悖论”可以用Treg细胞缺陷来解释。随后，IL-2在自身免疫中的作用的相关性变得清晰。2006年，研究人员推断Treg细胞组成表达高亲和力IL-2受体，在人类自身免疫性疾病中使用低剂量IL-2可能作为优先刺激Treg细胞活性而不激活效应T细胞的手段。事实证明确实如此，现在已经确定，在人体内每天300,000–3,000,000 IU的剂量下，IL-2主要刺激Treg细胞，并且耐受性良好。

由于Treg细胞不足是大多数自身免疫性疾病发病机制的核心，低剂量IL-2可能具有巨大的治疗潜力和广泛的临床适用性，如风湿性关节炎(三分之二的患者存在自身抗体，即血清阳性风湿性关节炎)、系统性红斑狼疮。

血清阳性风湿性关节炎的发病机制和IL-2治疗的意义

在健康的关节中，成纤维细胞样滑膜细胞和巨噬细胞样滑膜细胞构建滑膜内膜并控制滑膜液的组成，滑膜液润滑和滋养软骨。在类风湿性关节炎中，表观遗传修饰将内膜内层转化为侵袭性、增生性、侵袭性组织团块，产生细胞因子和蛋白酶等致病介质，包括基质金属蛋白酶(MMPs)，激活固有和适应性免疫系统，诱导血管生成和激活内皮细胞(促进免疫细胞入侵)，最终导致软骨损伤和关节破坏。低剂量的IL-2治疗导致Treg细胞的扩增和直接抑制B细胞、TH17细胞，从而导致自身免疫的控制。

系统性红斑狼疮的发病机制和IL-2治疗的意义

在系统性红斑狼疮中Treg细胞数量减少或功能受损，低剂量的IL-2治疗导致Treg细胞的扩增和直接抑制B细胞和TH17细胞，从而导致自身免疫的控制。

在不激活传统T细胞的情况下，使用低剂量的IL-2可以有效地扩展和激活Treg细胞，具有良好的安全性，临床疗效结果令人鼓舞。然而，Treg细胞在严重的炎症中不能很好地生存，在这些情况下，IL-2的作用可能有限甚至没有作用，IL-2联合其他抗炎疗法可能是必要的。一些药物，如甲氨蝶呤或TNF抑制剂，IL-2的联合使用会减少类固醇的总使用量，最大限度地减少已知的不良反应。

IL-2突变蛋白或IL-2融合到IgG的Fc片段或PEG化的生物制剂可能比IL-2更有效。IL-2突变蛋白，旨在避免激活细胞毒性，T细胞和NK细胞对IL-2Rβ的亲和力降低。但也会导致对所有T细胞的生物活性的内在丧失，这需要使用更高剂量的修饰IL-2，这可能有利于针对IL-2抗体的发展。IL-2与分子的融合，通过与其他表面分子共同作用，可能会增强IL-2的Treg细胞增强作用。例如，IL-2可以与抗体或其他配体融合，引导其进入炎症组织，从而抑制炎症并促进组织修复过程。IL-2-IgG Fc片段融合可使注射间隔一周或一个月。

通过对特定IL-2R亚基的亲和性设计，减少不良反应或使用许多不同的方法将IL-2靶向到正确的组织，进一步开发新的、改进的IL-2制剂，目前也正在临床开发中。

用于治疗风湿病的IL-2制剂

扩大和激活Treg细胞现在被一致认为是开发自身免疫性疾病治疗的重要新方法。IL-2是这种方法的first-in-class分子。自然形式和低剂量使用的IL-2已经取得了一些重要的发展里程碑。在未来，恢复免疫平衡的努力将包括克服通过特异性刺激诱导抗原特异性Treg细胞的挑战，而不是目前一般的、非特异性Treg细胞激活的方法。在未来，利用IL-2诱导抗原特异性Treg细胞可能是达到长期缓解甚至治愈的最终途径。

为满足IL-2-IgG Fc融合蛋白药物筛选、功能验证和方法开发环节的应用需求，ACROBiosystems提供一系列IgG Fc作为对照产品。

经SPR验证，人源FCGRT&B2M异源二聚体蛋白, His Tag (Cat. No.FCN-H52W7)可以通过捕获在CM5芯片上的抗anti-His 抗体与人源IgG1 Fc, Tag Free (Cat. No.FCC-H5214) 特异性结合，亲和力常数为0.957 μM (Biacore 8K)。