在不引起严重毒性的情况下，有效地重新激活预先存在的肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL) 是一项挑战。白细胞介素 12 (IL-12) 可有效激活淋巴细胞，但其临床应用受到其短半衰期和剂量相关毒性的限制。

2022年1月7日，中国科学院生物物理所彭华及德克萨斯大学西南医学中心/清华大学傅阳心共同通讯在Science Immunology（IF=18）在线发表题为”A tumor-specific pro-IL-12 activates preexisting cytotoxic T cells to control established tumors“的研究论文，该研究开发了一种肿瘤条件性 IL-12（pro-IL-12），它用 IL-12 受体的选择性细胞外受体结合结构域掩盖了 IL-12，同时优先和持续激活 TIL由肿瘤表达的金属蛋白酶。

与 IL-12-Fc 相比，pro-IL-12 的全身递送表现出毒性降低，但对已建立的肿瘤的控制更好。机制上，pro-IL-12 诱导的抗肿瘤反应依赖于 TIL 和 IFNγ。此外，IL-12 与 CD8⁺（而非 CD4⁺）T 细胞上的 IL-12R 的直接结合对于获得最大效力至关重要。Pro-IL-12 联合使用时提高了免疫检查点阻断和靶向治疗的疗效。因此，该研究表明 pro-IL-12 可以使 TIL 恢复活力，然后结合当前的治疗方式，同时限制治疗已建立肿瘤的副作用。

白细胞介素 12 (IL-12) 在调节肿瘤免疫环境中发挥关键作用，包括激活和扩大肿瘤浸润淋巴细胞 (TIL)。IL-12 是一种异二聚体细胞因子（75 kDa），由两条不同的多肽链组成，一条 α 链（p35 亚基）和一条 β 链（p40 亚基），它们通过二硫键共价连接。功能性 IL-12 受体复合物由两个 β 型细胞因子受体亚基组成。小鼠 IL-12 受体 β1 是主要负责与 IL-12 高亲和力结合的亚基，仅 IL-12 受体 β2 的表达不足以介导 IL-12 反应性。重组小鼠 IL-12 (rmIL-12) 的全身给药可在多种小鼠模型中引发有效的抗肿瘤作用。 

IL-12 是 T 辅助 (TH) 细胞分化和抗体产生的关键细胞因子。此外，IL-12 通过诱导细胞毒性酶和细胞因子（主要是干扰素 γ (IFNγ)）刺激活化的 T 细胞和自然杀伤 (NK) 细胞的效应功能。IL-12 在肿瘤中的局部表达可导致更快的肿瘤排斥反应和抗肿瘤记忆免疫反应的产生。不幸的是，治疗剂量的 IL-12 的全身给药是有限的，因为它在体内的半衰期短和致命的靶向、非肿瘤副作用 。

已投入大量精力开发可优先递送至肿瘤微环境 (TME) 的 IL-12，例如将 IL-12 与针对肿瘤相关抗原的抗体偶联的免疫细胞因子。然而，在这些设计中，需要极高或特异性的肿瘤抗原表达。此外，由于与各种免疫细胞上的高亲和力受体相互作用，一些细胞因子总是在到达 TME 之前被无意地结合和消耗 。因此，全身给药 IL-12 以治疗成熟的肿瘤而不引起严重的毒性仍然是一个挑战。

显然需要开发下一代细胞因子，这些细胞因子被设计为优先在肿瘤内激活，从而使它们具有更高的功效和更低的毒性。基质金属蛋白酶 (MMP) 是锌依赖性内肽酶，可降解细胞外基质 (ECM) 蛋白以打破癌症侵袭和转移的障碍。临床研究和小鼠模型表明，MMP 在原发性和转移性肿瘤以及肿瘤相关骨髓细胞中均高度表达。

一些小组通过设计蛋白酶激活的抗体（前抗体）来使用肿瘤特异性 MMP 表达，该抗体通过 MMP 敏感的接头将掩蔽肽连接到抗体 。然而，由于短肽难以完全阻断抗体及其强免疫原性，因此评估前抗体的能力和持久性具有挑战性。该研究提出在内源性受体中使用高亲和力子域可以克服这两个限制。

在这项研究中，设计了一种新的 pro-IL-12，它由被 IL-12 细胞外受体结合结构域掩蔽的 IL-12 组成，可以使用 MMP 可切割的接头释放。似乎这种 pro-IL-12 可以在 TME 内被优先激活，而系统性后遗症有限。因此，pro-IL-12 在靶向和治疗肿瘤方面可能比现有的 IL-12 设计更有效，同时限制副作用。

参考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.abi6899