LH01的特征
IL-15是一种非常有吸引力的免疫刺激细胞因子，以其治疗各种癌症类型的显著活性而闻名。以IL-15为有效载荷的免疫细胞因子在临床应用中显示出巨大的潜力，包括靶向PD-L1的KD033和靶向整合素的BJ-001。先前开发了一种抗PD-L1/IL-15免疫细胞因子（LH01），可以克服抗PD-L1抗性并引发先天和适应性免疫反应，然而LH01也诱导类似IL-15的全身毒性。
（数据来源 Shi W, et al. Mol Ther. 2023）
抗PD-L1/IL-15（LH05）的设计
在之前的研究中已经证明抗PD-L1/IL-15免疫细胞因子（LH01）在同基因和异种移植模型中具有强大的抗肿瘤功效。但是研究发现剂量限制性毒性阻碍了LH01治疗冷肿瘤的疗效。为了提高疗效和降低毒性，通过柔性连接器将IL-15融合到抗PD-L1的C端和su-shi结构域的N端来设计LH03降低IL-15的活性，发现LH03的安全性提高了但是没有明显的抗肿瘤效果。于是设计了LH05，通过在抗体和ILR之间加入蛋白酶可切割的连接物，该连接物可以利用Fc片段和sushi结构域引起的空间位阻来掩盖IL-15的活性。
LH05活性开关
可切割连接子作为IL-15活性的开关，在其裂解之前，IL-15被Fc片段和su-shi结构域的联合作用力所屏蔽，ILR裂解后释放，恢复抗肿瘤活性。与LH01相比，LH05在体外诱导的增殖活性显著降低，但经过尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）裂解后，其活性恢复了30倍以上。此外，LH05在体外与人类PD-L1的结合亲和力与抗PD-L1抗体还有LH01相似，证明了LH05的抗PD-L1部分未受影响，ILR部分将在TME内优先释放以恢复IL-15活性。
LH05体内安全性
为了证明与LH01相比，LH05是否具有显著提高的安全性，使用PBS，LH01，LH05分别治疗小鼠后发现，经过两次LH01治疗后，所有小鼠体重急剧下降，最终在6天内死亡，但是接受LH05治疗的小鼠即使注射6次后也未发现死亡和体重减轻。与PBS治疗相比，LH05治疗并没有导致脾脏CD8+T比例或外周血CD8+T细胞计数的显著增加。与LH01不同，LH05没有显著触发细胞因子，如IFN-g和IL-6，进一步表明LH05诱导的全身毒性风险大大降低。
LH05半衰期延长并改善肿瘤靶向分布
免疫细胞因子由于其同源受体的普遍表达，可能在到达肿瘤组织之前迅速从循环中消失。LH05对IL-15的亲和力降低，但是它的动力学特征优于LH01，LH05的半衰期延长。研究发现，LH05主要在肿瘤组织中切割，正常组织中切割较少，LH05在肿瘤组织中浓度较高。
LH05诱导先天性和适应性免疫反应
通过流式细胞术分析，发现LH05显著诱导肿瘤内效应记忆CD8+T细胞的产生，而中枢记忆CD+8T细胞在脾脏中更为普遍。此外脾脏中的初始CD8+T细胞的比例高于肿瘤。与LH01相比，LH05治疗导致CD8+肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）增加。LH05治疗导致肿瘤相关的活化NK细胞显著升高。这可能是LH05抗肿瘤功效增强的原因。LH05可以激活CD8+T细胞和NK细胞来抑制肿瘤。
LH05抗肿瘤作用
研究者使用RM-1（典型的“冷肿瘤”模型）荷瘤小鼠模型，发现NK细胞和CD+8细胞是抗肿瘤所必须的。使用FTY720药物，发现抑制淋巴结的输出完全消除了LH05的疗效。LH05的抗肿瘤活性主要依赖于CD8+T和NK细胞，这些细胞从循环中渗透到TME中。此外，LH05可能通过改变趋化因子和受体信号平衡来调节TME，从而达到抗肿瘤免疫反应。CXCL9和CXCL10是促进免疫细胞向TME迁移并给肿瘤带来“热量”的关键因子，LH05治疗导致Cxcl9和Cxcl10表达显著增加。IL-15通过涉及XCL1、IFN-g、CXCL9和CXCL10的细胞因子网络促进肿瘤内免疫细胞功能。综上所述，在到达TME后，LH05通过ILR释放激活免疫反应，导致CD8+T和NK细胞的募集，促进其扩张和细胞毒性，并诱导th-1型细胞因子的分泌，从而发挥强大的抗肿瘤免疫作用。
小结
本研究开发了一种抗PD-L1/IL-15的前药（LH05），LH05创新性地通过位阻作用掩盖IL-15，减轻IL-15的“细胞因子汇”效应，降低野生型抗PD-L1/IL-15相关的全身毒性。此外，在肿瘤微环境中特异性蛋白水解裂解后，LH05释放出一种活性IL-15超级激动剂，发挥强大的抗肿瘤作用。LH05的抗肿瘤作用依赖于通过刺激趋化因子CXCL9和CXCL10增加CD8+T和自然杀伤细胞的浸润，从而将冷肿瘤转化为热肿瘤。
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