一文了解IL-2和IL-7 / IL-15对T细胞的影响

近期，阿斯利康宣布已经成功收购了专注于开发T细胞受体疗法TCR-T的 Neogene Therapeutics 公司，这无疑给已经如火如荼的T细胞疗法领域又助力一把。我国CAR-T细胞疗法的发展也是高歌猛进，国际顶级期刊《柳叶刀》上刊登的文章更是直言CAR-T细胞治疗，将在中国迅速崛起，拥有光明的未来。所以这些疗法的核心步骤之一——T细胞的活化以及放大，自然就是目前研究的热点。

作为第一个被克隆的细胞白介素因子，IL-2是免疫治疗里的元老级成员，在T细胞的活化扩增的过程中都发挥着巨大的作用。但是随着T细胞疗法研究的深入，科学家发现细胞因子家族中的另一个组合IL-7和IL-15似乎有着不同于IL-2的诱导能力，探寻二者之间的能力差异可以帮助我们在后续的实验和操作中优化对T细胞的改造，从源头改善治疗效果并减少不良反应。

血液学方面的顶刊Blood刊登了相关研究，为了对比IL-2和IL-7/IL-15的组合对CAR-T细胞扩增以及抗肿瘤活性的影响，研究者从免疫治疗中炙手可热的靶点人CD19抗原入手。CD19是B细胞最可靠的表面生物标志物之一，并且与B细胞的活化、信号转导、及生长调节密切相关【1】。科研组选取了28例复发/难治性B细胞恶性肿瘤患者的组织，分别使用IL-2和IL-7/IL-15在体外进行诱导。

Fig1. 检测不同培养组的T细胞增殖能力以及效应功能

从流式细胞术等实验结果，我们可以看出相较于IL-2培养组，IL-7 / IL-15组培养的T细胞表现出更强的增殖能力以及更好的效应功能。这与培养物中CD8(+)CD45RA(+)CCR7(+)亚群密切相关，这种表型最接近 "T记忆干细胞"，保留CD45RA和CCR7表达，通过这种模式增强了CAR-T细胞的活性和抗肿瘤作用。为了进一步证明，实验组选取了小鼠进行体内实验，得到了与体外实验类似的结果。IL-2培养组的CAR-T细胞半衰期短，并在输注后第3天消失，与此形成鲜明对比的是，IL-7 / IL-15组扩增的CAR-T细胞在输注后14天仍然可检测到，并且积聚在肿瘤细胞躲藏的“老巢”——脊髓中，发挥更好的杀伤作用【2】。

Fig2. 检测不同培养组的T细胞在小鼠体内持久性和抗肿瘤活性

T细胞疗法的另一员大将TCR-T疗法也在IL-2和IL-7 / IL-15培养方面有了新的突破，TCR工程化T细胞在体内的抗肿瘤功效在很大程度上取决于分化程度较低的亚群，例如具有更大扩展性和长期持久性的幼稚样T细胞（TN）表型的T细胞。这就需要我们在活化诱导阶段选择适合的细胞因子，基于这个需求科学家选取了纽约食管鳞状细胞癌-1（NY-ESO-1）来比较补充IL-2或IL-7 / IL-15对T细胞活化诱导的影响。重点是确定不同细胞因子混合物对NY-ESO-1特异性T细胞的活力、扩增和T细胞亚群以及效应器官功能的影响。

*第一组测试

*第二组测试

*第三组测试

Fig3. 检测不同培养组T细胞活力、扩增和转导效率，特异性T细胞亚群的分布以及耗竭和归巢标记物

从检测的结果我们可以发现在IL-2存在下培养产生的CD8+细胞毒性T细胞显著增多，而CD4+Th细胞显著减少【3】，综合分析图谱我们可以得出结论，IL-7/IL-15增强了分化程度较低的NY-ESO-1特异性T细胞的子集。这里我们可以对比在CD19特异性CAR-T细胞中得到的结论，使用 IL-7/IL-15培养的CAR-T细胞，相比于在添加IL-2的培养基下生成的CAR-T细胞来说，对肿瘤细胞的裂解率显著提高。这说明对于T细胞培养，我们需要根据研究的具体目的来进行划分，这打破了多年来IL-2金标准的固有印象。

不久前研究公司Adaptimmune Therapeutics宣布，已经向美国FDA启动关于TCR-T细胞疗法Afami-cel的滚动上市申请，用于治疗晚期滑膜肉瘤，有望成为首款针对实体瘤的TCR-T细胞疗法。这是T细胞疗法的又一个里程碑事件。系统的研究IL-2和IL-7 / IL-15对T细胞的影响，对于T细胞疗法行业乃至于整个免疫疗法的发展都具有重要的意义，作为免疫疗法的主要工具，我们相信在未来T细胞会为我们解决更多困扰人类的顽疾，保护人类的生命健康。

同立海源生物研发生产的GMP级IL-2、IL-7、IL-15可满足T细胞药物开发、验证、申报等不同阶段的需求。

01

规范的GMP生产环境和管理体系

   公司生产车间是万级C+A洁净车间，制剂车间按照B级无菌制剂要求灌装，制剂采用药用辅料；

   公司执行ISO13485、ISO9001质量管理体系，保障物料及过程的可控性与可追溯性。

02

生产和质量控制遵循以下法规

《药品生产质量管理规范（2010年修订）》

《GMP 附录-细胞治疗产品》（征求意见稿）

《中国药典》

03

质量保证

❖  采用无动物源性材料生产和药用辅料制剂

❖  无菌、无氨苄抗生素、无HBV、HCV、HIV等病原体、无支原体

❖ 内毒素低于10EU/mg、宿主蛋白残留低于0.005%、外源性DNA残留低于100pg/mg

❖  活性高、纯度高、稳定性高

❖  批间一致性好

❖  药用西林瓶包装

GMP级产品放行标准

（IL-15为例）

SDS-PAGE纯度＞95%活性＞5✕10⁶ IU/mg

内毒素＜0.01EU/mg

宿主细胞DNA残留≤100pg/mL宿主细胞蛋白残留≤100ppm支原体、无菌、外源病毒检测支原体、无菌、外源病毒检测稳定性数据理化性质01IL-2

重组人 IL-2蛋白（Cat.No.GMP-TL777）活性测试数据

02IL-7

重组人IL-7蛋白（Cat.No.GMP-TL506），可刺激PBMC增殖，比活性为1*10⁷IU/mg(参考标准NIBSC代码：90/530)

03IL-15

重组人IL-15蛋白（Cat.No.GMP-TL202）可刺激小鼠T淋巴细胞CTLL-2增殖，比活性5×10⁶IU/mg（NIBSC代码：95/554）

参考文献：

【1】 Ying Z, Huang XF, Xiang X, Liu Y, Kang X, Song Y, Guo X, Liu H, Ding N, Zhang T, Duan P, Lin Y, Zheng W, Wang X, Lin N, Tu M, Xie Y, Zhang C, Liu W, Deng L, Gao S, Ping L, Wang X, Zhou N, Zhang J, Wang Y, Lin S, Mamuti M, Yu X, Fang L, Wang S, Song H, Wang G, Jones L, Zhu J, Chen SY. A safe and potent anti-CD19 CAR T cell therapy. Nat Med. 2019 Jun;25(6):947-953.

【2】 Xu Y, Zhang M, Ramos CA, Durett A, Liu E, Dakhova O, Liu H, Creighton CJ, Gee AP, Heslop HE, Rooney CM, Savoldo B, Dotti G. Closely related T-memory stem cells correlate with in vivo expansion of CAR.CD19-T cells and are preserved by IL-7 and IL-15. Blood. 2014 Jun 12;123(24):3750-9.

【3】  Gong W, Hoffmann JM, Stock S, Wang L, Liu Y, Schubert ML, Neuber B, Hückelhoven-Krauss A, Gern U, Schmitt A, Müller-Tidow C, Shiku H, Schmitt M, Sellner L. Comparison of IL-2 vs IL-7/IL-15 for the generation of NY-ESO-1-specific T cells. Cancer Immunol Immunother. 2019 Jul;68(7):1195-1209.

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关于同立海源

北京同立海源生物科技有限公司，成立于2011年，专注细胞和基因治疗（CGT）上游GMP级原料试剂研发，致力于为生命科学提供可靠的产品与服务。产品涉及细胞分选磁珠试剂，真核/原核重组蛋白、无血清培养基、细胞培养试剂盒、转染试剂、基因编辑工具酶等。为细胞和基因治疗药物、抗体药物开发、细胞储存等生物制药和IVD领域提供核心原料试剂与服务。

公司建有2000m²的研发实验室及GMP级洁净车间，包括真核与原核蛋白表达工程平台、细胞培养技术开发平台、体外诊断试剂生产平台，通过ISO13485和ISO9001双认证，部分产品已获美国FDA DMF备案。