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IL-2 治疗竞争格局:bempegaldesleukin(NKTR-214)18 亿美元失败之后,肿瘤靶向 IL-2 与低剂量 Treg 扩增 IL-2 如何重启赛道——中国立项与出海窗口

深度解构 IL-2 细胞因子治疗从失败到重启的全球竞争格局:复盘 bempegaldesleukin PIVOT IO 001 Phase 3 失败与 Nektar/BMS 合作终止的 alpha 偏向陷阱;剖析肿瘤靶向 beta-gamma 偏向 IL-2(Xilio 与 AbbVie 合作)及低剂量 IL-2 选择性扩增 Treg 治自免(rezpegaldesleukin 与中国 Ld-IL2 优势)的全新立项逻辑。

陈然
陈然最后更新:

白细胞介素-2(IL-2)是免疫治疗历史上最具传奇色彩也最坎坷的细胞因子。早在1992年,高剂量重组人IL-2(aldesleukin / Proleukin)即获FDA批准用于治疗晚期肾细胞癌(RCC),1998年又扩展至转移性黑色素瘤,成为人类史上首批获批的癌肿免疫治疗药物之一。然而,由于高剂量IL-2能够强烈激活表达α亚单位(CD25)的血管内皮细胞及NK细胞,引发极其严重的“毛细血管渗漏综合征(VLS)”、低血压及多器官衰竭,其临床应用被严格限制在少数具备重症监护条件(ICU)的专业中心。

为突破这一毒性枷锁,Nektar Therapeutics与百时美施贵宝(BMS)于2018年达成了创纪录的超10亿美元首付、总额高达18亿美元的巨型合作,共同开发PEG化IL-2前体药物bempegaldesleukin(NKTR-214)。然而,2022至2023年,bempegaldesleukin联合纳武利尤单抗(nivolumab)在未经治黑色素瘤中的关键Phase 3临床试验PIVOT IO 001(NCT03635983)未达主要终点——联合疗效应答率甚至低于单药组,且毒性更高(结果发表于《Journal of Clinical Oncology》,Diab等,2023,PMID 37651676),数十亿美元合作随后宣告终止,整个IL-2赛道陷入长达数年的冰封期。

进入2025–2026年,随着生物学认知的重塑,IL-2赛道正在经历一场由 受试者亚单位选择性(Subunit Selectivity)驱动的全面重启:

  1. 肿瘤侧:走向肿瘤激活与 β-γ 偏向型(β-γ Biased)——避开α结合陷阱,利用肿瘤微环境(TME)基质金属蛋白酶(MMP)特异性切割激活(如Xilio Therapeutics的vilastobug / XT153;2025年2月Xilio与AbbVie达成约5200万美元首付(含1000万美元股权)的多项目合作与选择权协议,里程碑总额可达约21亿美元)或PD-1 × IL-2 免疫细胞因子
  2. 自身免疫侧:走向低剂量选择性扩增 Treg——通过极低剂量IL-2或特异性偏向CD25的高亲和力设计,选择性激活调节性T细胞(Treg)以抑制自免炎症(如Nektar的rezpegaldesleukin / NKTR-358在特应性皮炎REZOLVE-AD Phase 2b取得EASI-75应答;以及低剂量IL-2治SLE的Phase IIb证据,2026年发表于《Nature Communications》,Zhang等)。

根据ClinicalTrials.gov数据库(ctgov_full)截至2026年7月29日的检索与计算,全球IL-2治疗相关严格以试验标题与干预药物(title & interventions)口径检索,累计登记干预性临床试验达148项(包含Phase 3试验12项、Phase 2试验44项、Phase 1/2试验29项、Phase 1试验46项)。在申办方阵营中,除武田(Takeda 16项)、Nektar(7项)、NCI(7项)外,中国医疗机构(如南京医科大学第一附属医院7项、苏州大学第二附属医院、北大人民医院等)在低剂量IL-2(Ld-IL2)扩增Treg治自免领域占据了显著的技术优势

本文将从高剂量IL-2的三重受体生物学、bempegaldesleukin PIVOT IO 001失败教训复盘、肿瘤靶向IL-2重启路径、低剂量Treg扩增自免机制以及中国药企立项与出海决策进行系统拆解。


高剂量 IL-2(aldesleukin)为何毒性这么大?alpha 偏向型受体结合是关键吗?

IL-2在人体内的生物学效应高度取决于其所结合的IL-2受体(IL-2R)复合物的三维结构。IL-2受体由三个不同的蛋白亚单位组成:IL-2Rα(CD25)、IL-2Rβ(CD122)与IL-2Rγ(CD132)。

                               IL-2 三重受体选择性与细胞效应
                               ============================

受体复合物                    表达细胞                       生物学效应 / 毒性
----------                    --------                       -----------------
异三聚体 (高亲和力)           1. 调节性 T 细胞 (Treg)        ----> 抑制免疫 (自免治疗方向)
IL-2Rα / β / γ (CD25/122/132) 2. 血管内皮细胞 (VLS 来源)     ----> 毛细血管渗漏综合征 (严重毒性 ❌)

异二聚体 (中亲和力)           1. CD8+ Effector T 细胞        ----> 强效肿瘤杀伤 (肿瘤治疗方向 ✅)
IL-2Rβ / γ (CD122/132)       2. NK 细胞

----------------------------------------------------------------------------------
经典高剂量 IL-2 (aldesleukin) 优先结合高亲和力 α/β/γ ----> 引发系统性 VLS 毒性且扩增 Treg (对抗抗肿瘤)

这两类受体复合物的结合差异造成了极为复杂的临床效应:

1. 高亲和力异三聚体受体(IL-2Rα/β/γ,即 CD25/CD122/CD132)

  • 表达位置:高度表达于调节性T细胞(Treg)以及血管内皮细胞表面;
  • 生物效应:高剂量aldesleukin给药时,由于结合了内皮细胞表面的CD25,诱导内皮细胞凋亡与细胞间隙扩大,直接导致大量的液体从血管内渗出至组织间隙,引发严重甚至致命的毛细血管渗漏综合征(VLS)、严重低血压、肺水肿及急性肾衰竭。同时,激活Treg细胞会抑制效应T细胞的抗肿瘤免疫。

2. 中亲和力异二聚体受体(IL-2Rβ/γ,即 CD122/CD132)

  • 表达位置:主要表达于效应CD8:T细胞(Teff)及自然杀伤细胞(NK细胞)表面;
  • 生物效应:结合β/γ异二聚体能强效诱导Teff及NK细胞的细胞毒性与抗肿瘤杀伤,且不会结合血管内皮细胞的CD25,因而是肿瘤免疫治疗所寻求的“真正靶标”。

因此,经典高剂量aldesleukin之所以毒性巨大且疗效受限,本质原因在于其天然倾向于结合CD25(α偏向性),在杀伤肿瘤的同时触发了致命的血管渗漏毒性与免疫抑制性Treg的扩增。


bempegaldesleukin(NKTR-214)的 PIVOT IO 001 为何失败?Nektar 与 BMS 的 18 亿美元合作给了什么教训?

为了解决aldesleukin的CD25毒性问题,Nektar设计了bempegaldesleukin(NKTR-214)。其设计理念曾被行业视为教科书级别的“优雅前体药物(Prodrug)”:在IL-2分子的不同赖氨酸残基上可控共价修饰平均6个聚乙二醇(PEG)链。

按原始设想:

  • PEG链的空间位阻可遮蔽IL-2与CD25(α亚单位)的结合,从而消除VLS毒性;
  • 体内逐渐脱落PEG链后,缓慢释放出保留结合CD122/CD132(β/γ亚单位)活性的低聚PEG-IL-2,在肿瘤微环境中持续刺激CD8:T细胞。
bempegaldesleukin (NKTR-214) 原始设想 vs 临床实际失败原因
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[ 原始设想设计 ]
6x PEG 掩盖 CD25 结合区 ──> 体内慢脱落 ──> 选择性激活 CD122/CD132 (肿瘤杀伤) ──> 理论完美 ✅

[ 临床实际发生的脱靶 ]
1. 脱落动力学极不稳定 : 体内活性物浓度波动大,无法维持稳定治疗窗口
2. 未能真实避开 Treg  : 脱落后的中间产物在体液中依然强效扩增 Treg
3. 免疫原性与耐受性差 : 长期给药诱导产生抗 PEG 抗体,加速药物清除
                                ↓
                 PIVOT IO 001 Phase 3 未达主要终点
                 18 亿美元巨额合作终止,赛道冰封 ❌

1. PIVOT IO 001 Phase 3 失败数据(JCO 2023)

在针对未经治疗的晚期黑色素瘤患者的关键Phase 3试验PIVOT IO 001(NCT03635983)中,783例受试者按1:1随机接受bempegaldesleukin + 纳武利尤单抗(nivolumab)对比纳武利尤单抗单药治疗:

  • 客观缓解率(ORR):联合治疗组 ORR 仅 27.7%,反而低于纳武利尤单抗单药组的 36.0%(p = 0.0311);
  • 无进展生存期(PFS):中位 PFS 为 4.17 个月 vs 4.99 个月(HR 1.09),联合组同样未占优;
  • 总生存期(OS):中位 OS 29.67 个月 vs 28.88 个月(HR 0.94,p = 0.64),三个主要终点全部未达到;
  • 毒性反而加重:联合组 3/4 级治疗相关不良事件发生率 21.7%,明显高于单药组的 11.5%(Diab 等,JCO,2023,PMID 37651676)。

2. 核心失败教训总结

  1. 前体脱落动力学不可控:PEG脱落不是均一过程,体内产生了大量不同PEG化程度的混杂异构体,导致体内暴露量剧烈波动;
  2. 未能真实阻断 Treg 扩增:外周血免疫监测显示,bempeg 给药后患者 Treg 细胞数量明显升高,自身产生的免疫抑制抵消了 CD8:T 细胞的抗肿瘤效应,这也解释了为何联合组 ORR 反而低于单药;
  3. 抗 PEG 抗体风险:多次给药后体内产生了高滴度的抗PEG中和抗体,导致药物代谢动力学(PK)迅速恶化。

Nektar与BMS的失败宣告了单纯依靠随机PEG修饰遮蔽CD25路线的终结


肿瘤靶向 IL-2 与 PD-1 乘 IL-2 免疫细胞因子靠什么避开 bempeg 的陷阱?Xilio 与 AbbVie 的合作怎么看?

bempegaldesleukin失败后,全球肿瘤侧IL-2研发迅速转向了精确蛋白工程学(Precision Protein Engineering),形成了两类全新的第二代重启架构:

                           肿瘤侧 IL-2 重启两大新架构
                                       |
         +-----------------------------+-----------------------------+
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  [ 架构 A: 肿瘤微环境掩蔽激活型 IL-2 ]                [ 架构 B: PD-1 x IL-2 免疫细胞因子 (Immunocytokine) ]
  (如 Xilio vilastobug / XT153)                       (如 Roche / Merck 免疫细胞因子)
         |                                                           |
  • 结合遮蔽结构域 + MMP 蛋白酶切位点                   • PD-1 抗体高亲和定位肿瘤 T 细胞
  • 系统静脉给药时处于无活性惰性状态                   • IL-2 端突变结合弱 (消除全身 CD25)
  • 进入肿瘤微环境切除遮蔽段,局域释放                 • 顺式 (In-cis) 专一激活 PD-1+ 耗竭 CD8+ T 细胞

1. 架构 A:肿瘤微环境掩蔽激活型 IL-2(Tumor-activated IL-2)

  • 分子机制:在IL-2分子末端共价融合一个掩蔽肽(Masking Domain)和一个可被肿瘤微环境高表达的蛋白酶(如MMP-2/9或uPA)特异性识别切割的连接子(Linker)。在全身循环中,掩蔽肽完全封堵IL-2与受体的结合;当药物进入肿瘤微环境后,MMP蛋白酶将连接子切断,释放出无遮蔽的激活型IL-2。
  • 代表资产与交易:Xilio Therapeutics的vilastobug(XT153)。2025年2月,AbbVie与Xilio达成一项多项目合作与选择权协议,AbbVie支付约5200万美元首付(其中4200万美元现金 + 1000万美元股权投资),并提供高达约21亿美元的选择权费用与开发、商业化里程碑付款,覆盖Xilio肿瘤激活型IL-2(含vilastobug)及掩蔽型T细胞衔接器平台。该交易标志着跨国巨头(MNC)重新重金押注肿瘤靶向IL-2赛道。

2. 架构 B:PD-1 乘 IL-2 免疫细胞因子(PD-1 × IL-2 Immunocytokine)

  • 分子机制:将工程化修饰的IL-2(削弱其对CD25的亲和力,保留对CD122/CD132的弱结合)共价连接到PD-1单抗上。
  • 顺式激活(In-cis Activation):PD-1端以高亲和力结合肿瘤局部的耗竭CD8:T细胞表面的PD-1,从而将IL-2端“顺式拉近”到该T细胞表面的IL-2Rβ/γ受体旁,实现极高选择性的局部激活,而在外周血中由于IL-2结合亲和力极弱,不会激活正常细胞或引发VLS。

低剂量 IL-2 选择性扩增 Treg 治自免的逻辑是什么?rezpegaldesleukin 与中国 Ld-IL2 跑到哪?

与肿瘤侧寻求“杀伤T细胞激活”相反,自身免疫性疾病的治疗核心在于“恢复免疫耐受(Immune Tolerance)”。而调节性T细胞(Treg,CD4:CD25:FoxP3:)是维护机体免疫耐受的关键“刹车”细胞。

由于Treg细胞表面天然持续高表达极高密度的CD25(IL-2Rα),其对IL-2的结合敏感度比普通效应T细胞(Teff)高出100至1000倍!

                     低剂量 IL-2 (Ld-IL2) Treg 选择性扩增机制
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极低浓度 IL-2 给药 (外周血皮克级 pg/mL)
                |
                v
    仅能结合 CD25 极高表达的 Treg 细胞
                |
                v
    Treg 细胞大量选择性增殖 (增加 2-5 倍) ──> 效应 T 细胞 (CD25 低) 完全不被激活
                |
                v
    强大免疫抑制作用,修复免疫耐受 ──> 显著控制 SLE、AD、AA 等自免疾病 ✅

这一独特机制开辟了低剂量IL-2(Low-dose IL-2, Ld-IL2)治疗自身免疫性疾病的广阔赛道:

1. rezpegaldesleukin(NKTR-358 / REZPEG,Nektar)

  • 分子设计:专门针对CD25进行高亲和力偏向设计的PEG化IL-2,专一扩增Treg。
  • 临床读出:在针对特应性皮炎(AD)的REZOLVE-AD Phase 2b临床试验中,rezpegaldesleukin展现出EASI-75显著应答,研究成果被AAD大会选为late-breaking口头报告。

需要区分的是,rezpegaldesleukin(工程化CD25偏向型分子)与"低剂量野生型IL-2(Ld-IL2)"是两条相关但不完全相同的路线。2026年发表于《Nature Communications》(Zhang等)的Phase IIb试验,针对的是低剂量IL-2治疗SLE(按剂量依赖方式恢复Treg),而非rezpegaldesleukin——它更直接地印证了下文中国团队主推的Ld-IL2路线的临床可行性。

2. 中国机构在低剂量 IL-2(Ld-IL2)赛道的全球领先地位

在ClinicalTrials.gov数据库中,中国在低剂量IL-2治自免领域呈现出非常突出的临床研究存在:

  • 南京医科大学第一附属医院(江苏省人民医院):已开展7项针对系统性红斑狼疮(SLE)、原发性干燥综合征(pSS)及斑秃(AA)的低剂量IL-2临床试验;
  • 北京大学人民医院 / 苏州大学第二附属医院:率先发表了多项低剂量IL-2皮下注射联合常规治疗成功诱导SLE患者狼疮肾炎缓解的临床研究,中国团队在Ld-IL2的剂量滴定、给药频次与Treg监测指标方面确立了全球学术话语权。

资产纵览与中国药企立项/出海决策

下表梳理了全球代表性IL-2资产(涵盖肿瘤侧与自免侧)的分子架构、临床阶段与最新里程碑:

资产名称 / 代号研发企业 / 申办方治疗方向分子模态架构关键临床阶段 / 成果核心结论与评价
aldesleukin (Proleukin)Prometheus / Clinigen肿瘤重组人 IL-2 (非选择性)1992 FDA 批准 (RCC/黑色素瘤)经典高剂量,具严重 VLS 血管渗漏毒性,应用受限
bempegaldesleukin (NKTR-214)Nektar / BMS肿瘤可控脱落 6x PEG 化前体Phase 3 失败 (JCO 2023)PIVOT IO 001 未达终点,18 亿美元合作终止,遮蔽不彻底
vilastobug (XT153)Xilio Therapeutics肿瘤肿瘤微环境 MMP 掩蔽激活Phase 1/2 (AbbVie 2025 合作)AbbVie 5200 万美元首付锁定选择权,展现 TME 局部激活安全
rezpegaldesleukin (NKTR-358)Nektar Therapeutics自身免疫CD25 偏向型 Treg 选择性扩增Phase 2b (REZOLVE-AD)特应性皮炎 Phase 2b 显示 EASI-75 应答,验证 Treg 扩增自免可行
BT7480Bicycle Therapeutics肿瘤Nectin-4 结合双环肽 x IL-2Phase 1/2利用双环肽锚定 Nectin-4 表达实体瘤,肿瘤局域激活
低剂量 IL-2 (Ld-IL2)南京医科大一附院等自身免疫低剂量重组 IL-2 定期皮下注射多项 Phase 2 / 学术临床中国机构全球领跑,有效诱导 SLE / pSS 免疫耐受修复

中国药企立项与出海决策建议:

                           IL-2 赛道中国药企立项决策树
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  [ 自身免疫侧:低剂量 Treg 扩增 IL-2 ]                       [ 肿瘤侧:肿瘤激活 / 免疫细胞因子 ]
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  建议:高优先级立项 (结合中国临床优势)                       建议:技术门槛高,必须避开 bempeg 陷阱
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  +---> 开发半衰期延长型 CD25 高选择性单抗                     +---> 严禁开发无掩蔽的 PEG 简单修饰物
  +---> 依托国内强效 Ld-IL2 临床网络拓展                     +---> 首选 PD-1 x IL-2 顺式激活双抗架构
        SLE、干燥综合征 (pSS)、斑秃 (AA)                      +---> 或开发 MMP 酶切掩蔽激活型单抗
  +---> 目标:海外 MNC 授权 / 出海 License-Out               +---> 锁定胃癌、ESCC 及肺癌 niche 化疗联合
  1. 绝对禁忌:严禁立项无特异性掩蔽的传统全长或简单PEG修饰IL-2(纯me-too跟随bempegaldesleukin必死无疑)。
  2. 自免侧立项(高推荐度):立项长效、CD25偏向型Treg扩增分子。依托国内巨大的自免患者人群与南京医一附院等成熟的Ld-IL2临床网络,快速完成PoC验证,寻求与欧美MNC的License-Out交易。
  3. 肿瘤侧立项(高技术壁垒):锁定 PD-1 × IL-2 顺式激活双抗或 MMP蛋白酶切掩蔽 架构,重点探索在食管鳞癌(ESCC)、胃癌及胰腺癌中与化学疗法或PD-1/VEGF双抗的协同联合。

常见问题解答 (FAQ)

Q1: IL-2 治疗肿瘤和治自免为什么用同一个细胞因子却方向相反?

因为IL-2在体内存在两套不同的受体复合物。高浓度/肿瘤侧主要通过β/γ异二聚体受体激活CD8:效应T细胞与NK细胞来杀伤肿瘤;而极低浓度/自免侧主要通过极高亲和力的α/β/γ异三聚体受体(CD25)专一激活调节性T细胞(Treg),Treg通过分泌IL-10和TGF-β抑制免疫反应,从而控制自免炎症。

Q2: bempegaldesleukin 失败是不是意味着所有 PEG 化 IL-2 都没戏?新一代设计差在哪?

不意味着所有PEG化技术失效,但宣告了“靠简单随机PEG掩盖结合区”模式的破灭。新一代设计的核心不再依赖随机PEG脱落,而是采用基因工程点突变改变受体亲和力(如直接削弱CD25结合力),或采用蛋白酶切掩蔽肽(MMP cleavage linker),在分子结构上实现受体亚单位选择性。

Q3: 低剂量 IL-2 扩增 Treg 治哪些自免病最有前景?中国有哪些在研资产?

低剂量IL-2在系统性红斑狼疮(SLE)、原发性干燥综合征(pSS)、斑秃(AA)及特应性皮炎(AD)中前景最佳。中国除南京医科大学第一附属医院等机构开展的多项Ld-IL2临床外,多家中国Biotech也在开发长效Treg选择性IL-2融合蛋白(如具备Fc延长半衰期的CD25偏向型IL-2-Fc)。

Q4: 肿瘤靶向 IL-2 与 PD-1 乘 IL-2 免疫细胞因子是竞争还是互补?

两者在机制上互为补充。肿瘤靶向IL-2(如vilastobug)依靠肿瘤微环境高表达的MMP酶切释放,能够广谱激活TME内的各种T细胞和NK细胞;而PD-1 × IL-2免疫细胞因子依靠PD-1端精确定位,主要实现对PD-1:肿瘤浸润耗竭T细胞的顺式(In-cis)精准复苏。

Q5: 高剂量 aldesleukin 现在还有临床价值吗?

现在临床价值极度有限。由于需在ICU监管下给药且VLS毒性剧烈,随着PD-1抑制剂及双特异性抗体的普及,高剂量aldesleukin在全球的使用量已大幅萎缩,仅极少数后线绝望患者或联合TIL细胞治疗时少量使用。


参考来源

  1. Diab A, et al. Bempegaldesleukin Plus Nivolumab in Untreated Advanced Melanoma: The Open-Label, Phase III PIVOT IO 001 Trial Results. Journal of Clinical Oncology, 2023; 41(30): 4756-4767. DOI: 10.1200/JCO.23.00172. PMID: 37651676.
    支持事实:bempegaldesleukin PIVOT IO 001 Phase 3 未达主要终点,联合组 ORR 27.7% 反低于单药组 36.0%,且 3/4 级毒性更高,Nektar 与 BMS 合作终止。

  2. Zhang Q, et al. Low dose IL-2 therapy restores regulatory T cells in patients with systemic lupus erythematosus in a dose-dependent manner: a phase IIb trial. Nature Communications, 2026. DOI: 10.1038/s41467-026-72245-7.
    支持事实:低剂量 IL-2 在 SLE 患者中以剂量依赖方式恢复 Treg 数量与功能,印证 Ld-IL2 自免路线的临床可行性(注:该试验为低剂量野生型 IL-2,非 rezpegaldesleukin)。

  3. AbbVie & Xilio Therapeutics. Collaboration and Option Agreement to Develop Novel Tumor-Activated Immunotherapies (2025-02-12). AbbVie News.
    支持事实:AbbVie 支付约 5200 万美元首付(4200 万现金 + 1000 万股权),里程碑总额可达约 21 亿美元,覆盖肿瘤激活型 IL-2(vilastobug)及掩蔽型 T 细胞衔接器平台。

  4. Nektar Therapeutics. Data from REZOLVE-AD Phase 2b Study for Rezpegaldesleukin Accepted as Late-Breaking Oral Presentation. Nektar Official Release.
    支持事实:rezpegaldesleukin (NKTR-358) 在特应性皮炎 Phase 2b 中取得突破。

  5. NCBI PMC Review. IL-2 based cancer immunotherapies: an evolving paradigm from high-dose aldesleukin to targeted cytokines. PMC Review, 2025. PMC11303236.
    支持事实:高剂量aldesleukin 1992获批历史、VLS毒性机制与第二代偏向型IL-2演进。

  6. ClinicalTrials.gov. Bempegaldesleukin Plus Nivolumab in First-Line Melanoma (PIVOT IO 001). NCT03635983.
    支持事实:PIVOT IO 001试验登记信息、主要终点与研究规模(783例1:1随机)。

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