干扰素-抗体偶联物的研究与开发进展

李晨晨，任学艳，王，张娟

(中国药科大学 生命科学与技术学院，江苏 南京 210009)

干扰素-抗体偶联物的研究与开发进展

(中国药科大学 生命科学与技术学院，江苏 南京 210009)

干扰素(interferon，IFN)抗肿瘤途径包括：直接肿瘤杀伤效应；免疫激活作用；抑制肿瘤新生血管生成。但IFN半衰期短、系统性毒副作用大等缺点又限制其在临床的应用。通过将IFN与靶向某些肿瘤抗原的抗体偶联，得到的偶联物可使IFN靶向性地集中于某些肿瘤附近，同时降低IFN在机体其他部位的浓度，减少IFN的系统性毒副作用。本文介绍了现有的抗体(抗体片段)-干扰素偶联物，并对其抗肿瘤相关作用机制进行探讨，为IFN及抗体为基础的相关偶联物的开发指明了思路。

干扰素；干扰素-抗体偶联物；抗体；抗肿瘤

干扰素(interferon, IFN)在临床上最早应用于抗病毒的治疗，随着在临床上的应用IFN还表现出了抑制细胞增殖分化、抑制致癌基因的表达及激活T淋巴细胞、自然杀伤细胞和巨噬细胞等作用，IFN也因此被应用于恶性肿瘤的治疗，是治疗高度转移性实体瘤的一线药物[1]。虽然临床数据显示IFN具有强大的抗肿瘤作用，但半衰期短、系统性毒副作用强，患者顺应性差等缺点限制了其在临床上的应用。为延长IFN的半衰期，研究者将干扰素进行修饰得到长效IFN，如将IFN与PEG[2]、白蛋白、抗体的Fc段偶联，目前已上市的各种长效IFN，虽能延长IFN在体内的半衰期，但并不能很好地降低其系统性毒副作用。继长效IFN之后，IFN靶向治疗成为新的研究热点。

1 干扰素

干扰素分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型[3]。Ⅰ型IFN包括IFNα，IFNβ，IFNω，在治疗肿瘤中应用最多的是IFN-α，应用于临床的修饰物有：PEG-Intron、PEGASYS等。Ⅰ型IFN的受体是由2个分布广泛的异源二聚体(IFNAR1和IFNAR2)组成。Ⅱ型IFN有IFNγ，主要用于抗病毒治疗。Ⅲ型IFN有IFNλ，其抗肿瘤活性与Ⅰ型相似，目前作为新型干扰素正在接受深入研究。

2 IFN-抗体及其片段的偶联物

偶联物按结构可分为2大类：将IFN通过linker直接偶联在抗体或其片段上；或利用DNL法将重组基因工程的产物在体外进行组装，生成多价和多特异性含几种分子的偶联物。目前在研的IFN-抗体偶联物汇总见表 1。

表1 抗体偶联物汇总

2.1 通过linker直接偶联

2.1.1 将IFN偶联在全长抗体的C端：Morrison课题组[4-5]将鼠或人IFNα以及鼠IFNβ偶联在抗CD-20的全长抗体(Rituximab)C端，分别得到anti-CD20-mIFNα1、anti-CD20-hIFNα、anti-CD20-mIFNβ(见图1)。

图1 anti-CD20-mIFNα1、anti-CD20-hIFNα、anti-CD20-mIFNβ、anti-HER2/neu-IgG3-IFNα的构建及结构Fig.1 The construction and structure of anti-CD20-mIFNα1,anti-CD20-hIFNα,anti-CD20-mIFNβ and anti-HER2/neu-IgG3-IFNα

① anti-CD20-mIFNα1：38C13-huCD20是表达人CD20的鼠淋巴瘤细胞。体外抗增殖、促凋亡效应实验中，相比于anti-DNS-mIFNα1，anti-CD20-mIFNα1在对亲本细胞(38C13)作用48 h后，产生相似的抗增殖效应；但对于38C13-huCD20，anti-CD20-mIFNα1的效应却得到105倍的增强。100 pmol/L的anti-CD20-mIFNα1、Rituximab+anti-DNS-mIFNα1，产生的细胞凋亡率分别为50.3%、14.3%(P=0.001)，这表明靶向性能显著提高IFNα的药效。

体内抗种瘤活性：对于38C13-huCD20细胞荷瘤鼠。早期肿瘤模型中，Rituximab(500 μg)给药组疗效很差(存活率为38%)，而不同剂量(0.4、2、10 μg)的anti-CD20-mIFNα1显示出有效的剂量依赖性肿瘤清除效应(存活率分别为50%、75%、100%)；晚期肿瘤模型中，anti-CD20-mIFNα1(10 μg)连续给药3 d，总生存期明显高于等剂量的Rituximab+anti-DNS-mIFNα1联合给药组(P=0.007)，在此基础上，将anti-CD20-mIFNα1给药组在12、19 d分别进行2次30 μg的重复给药，结果显示，治愈率大为提升(87% vs.29%)。且anti-CD20-mIFNα1在治疗显著的同时，未带来任何IFN相关的不良反应。

抗肿瘤机制：研究者构建了38C13-huCD20 IFNAR KD细胞，即敲除38C13-huCD20细胞中的IFNAR基因，使其表面IFNAR含量降低，但CD20的表达量和在鼠体内的药动学不变。anti-CD20-mIFNα1对38C13-huCD20 IFNAR KD的体外、体内的抑制作用都有显著的降低。这表明anti-CD20-mIFNα1的抗38C13-huCD20肿瘤的机制基本上是通过IFNα和其表面相应受体作用，直接诱导细胞凋亡。

② anti-CD20-hIFNα：anti-CD20-hIFNα对Daudi细胞体外的抗增殖、促凋亡活性，以及体内的肿瘤消除活性，均与anti-CD20-mIFNα1对38C13-huCD20的活性相似。

③ anti-CD20-mIFNβ：体外抑制细胞活性：对38C13-huCD20细胞的增殖抑制结果显示，anti-CD20-mIFN的药效是anti-CD20-mIFNα的3倍，且远高于Rituximab。细胞凋亡研究显示，在对38C13-huCD20细胞作用48h后，anti-CD20-mIFNβ仅需20pmol/L即可产生最大凋亡率，而anti-DNS-mIFNβ却要2500 pmol/L。这很有力地解释了融合蛋白可通过CD20和IFNAR两种信号通路，显著增强药效。相比于mIFNα，mIFNβ与受体IFNAR的结合更紧密，因此会有更好的抗肿瘤活性。细胞周期研究显示：细胞被阻滞在G0/G1期，大多数细胞不表达Ki-67，表明已退出细胞周期，此外在作用后的某一时间点中，出现DNA的片段化，随后引起细胞凋亡。anti-CD20-mIFNβ可能通过DNA片段化、细胞周期的改变产生抑制增殖、降低代谢活性效应。

体内抗种瘤活性：对于38C13-huCD20细胞荷瘤鼠，接瘤后第5天开始，连续3 d给药。结果显示，相同剂量下，anti-CD20-mIFNβ较anti-CD20-mIFNα的疗效有明显的提高。

更应注意的是，对于anti-CD20-mIFNα治愈无效的38C13-huCD20 IFNAR KD细胞，anti-CD20-mIFNβ也呈现出良好的体外、体内活性。

④ anti-HER2/neu-IgG3-IFNα：Huang等[6]将IFNα偶联在抗HER2/neu-IgG3的全长抗体的C端，得到anti-HER2/neu-IgG3-IFN-α(见图1)。

体外抑制细胞活性：对38C13/HER2 细胞抑制作用，anti-HER2/neu-IgG3-IFNα的药效是IgG3-IFNα的10倍。相同剂量下，相比于IgG3-IFNα，anti-HER2/neu-IgG3-IFNα导致的死亡率和凋亡率均有所上升。

体内抗肿瘤活性：38C13/HER2 细胞荷瘤鼠，对于小肿瘤，2.5 μg的剂量下，IgG3-IFNα显示出一定程度的肿瘤抑制，50d后的存活率为13%，而anti-HER2/neu-IgG3-IFNα组，在50d后没有产生任何明显系统毒性时存活率达100%。对于已形成一定体积(体积为100 mm3)的肿瘤，各组5 μg剂量的结果显示，PBS组和anti-HER2/neu-IgG3组都没能抑制肿瘤，IgG3-IFNα组显示出轻微的抑制，以上3组都产生了很大的肿瘤块，且存活期不超过32 d，相比之下，anti-HER2/neu-IgG3-IFNα组产生了明显的肿瘤抑制，肿瘤完全消退率达38%。当anti-HER2/neu-IgG3-IFNα组的存活者，50 d后再次接受38C13/HER2 细胞侵袭，对于已形成一定体积肿瘤模型，肿瘤生长受到程度的抑制，而小肿瘤模型未受到抑制。说明anti-HER2/neu-IgG3-IFNα对于大体积肿瘤，可以引发一定程度的保护性免疫。IFNα仅在大体积的肿瘤中，表现出激活机体的适应性免疫反应，这可能是由于IFN可以刺激DC细胞的分化和成熟，而肿瘤达到一定体积时，可提供更充分的抗原来供DC细胞提呈，还可能因修饰细胞表达的HER2/neu作为外来抗原，可在一定程度上激活机体的免疫系统。

2.1.2 IFN偶联在scFv片段的C端：肿瘤新生血管基质中，常有一些特异性标志物，如纤连蛋白、腱生蛋白C。F8和L19分别是抗纤连蛋白的EDA片段和EDB片段的抗体。

① F8-IFNα：Katharina等[7]将抗EDA的抗体(F8)的scFv片段和mIFNα2偶联，形成的融合蛋白F8-IFNα(见图2)。用同样方式偶联的KSF-IFNα作阴性对照，F8-IFNα展现出抗原结合特性，以及IFN完整的生物学活性。

图2 F8-IFNα的构建及结构Fig.2 The construction and structure of F8-IFNα

采用2种表达EDA抗原量不同的细胞：F9畸胎瘤细胞与Cloudman S91黑色素瘤细胞。

白细胞浸润：分别对肿瘤部位的NK细胞，白细胞，巨噬细胞，表达MHCⅡ分子的细胞(DC细胞，B细胞)进行染色观察，结果显示：在F9畸胎瘤和Cloudman S91黑色素瘤移植瘤模型中， 白细胞的浸润量分别是4%～8%和20%～40%。但在研究对小肿瘤(瘤体积100 mm3)和大肿瘤(瘤体积300 mm3)的消退情况时，相比KSF-IFNα，F8-IFNα未能明显抑制肿瘤生长。但同是F8与细胞因子偶联物的F8-IL2，在相同实验条件下，引发大量的白细胞浸润的同时，完全清除了肿瘤。这表明，EDA可以为药物的靶向传递提供很好的靶点，但F8-IFNα的生物活性却不足以引发肿瘤消退。

② L19-mIFNγmut4：Christina等[8]将靶向EDB的抗体(L19)的scFv片段和mIFNγmut4(IFNγ的突变体)偶联，得到融合蛋白(见图3)。体内实验结果表明，在荷有F9畸胎瘤细胞的Sv129鼠中，L19-mIFNγmut4给药24h后，其摄取率在肿瘤部位较低(0.8% ID/g)，但在肝脏中较高(0.7% ID/g)，且T/B(药物在肿瘤：血液的中含量比值)(为3)较低；而在荷有F9畸胎瘤细胞敲除IFNγR基因的鼠(G129)中，L19-mIFNγmut4在肿瘤部位的摄取率(4% ID/g)和T/B值(为7)都有相应的提高。这表明，正常组织中的IFNγR可非特异性的结合L19-mIFNγmut4，减少其到达肿瘤部位的量，导致疗效降低和不良反应增加。

图3 L19-mIFNγmut4的构建及结构Fig.3 The construction and structure of L19-mIFNγmut4

2.2 DNL方法构建IFN偶联物 Rossi等利用DNL复合物构建IFN偶联物。DDD(二聚化和码头结构域)和AD(锚定结构域)分别是人蛋白激酶A(PKA)的调节亚基和A激酶锚定蛋白。DDD结构域自发形成的二聚化结构可与AD结构域结合形成DNL复合物。

2.2.1 IgG-Fc-IFN偶联物：在抗体的2个重链C端各偶联2个IFNα。通过构建 CH3-AD2-IgG模块(IgG的重链C端偶联AD2序列)和IFNα2b-DDD模块(IFNα2b的N端偶联DDD序列)，IFNα2b-DDD可以通过DDD结构域形成二聚体，二聚化的IFNα2b-DDD2再和AD2偶联。从而获得不同的IgG-Fc-IFN偶联物：Rossi等[9-10]通过此方法构建了20-2b-2b，C2-2b-2b(见图4)，它们的IgG分别为人源化抗CD20抗体(veltuzumab)，人源化抗HLA-DR抗体(hL243)。此外，他们还构建了734-2b-2b(非靶向融合蛋白)和20-C2-C2(偶联4个hL234γ4p的Fab片段的Veltuzumab)。

图4 20-2b-2b 、C2-2b-2b的构建及结构Fig.4 The construction and structure of 20-2b-2b,C2-2b-2b

① 20-2b-2b：体外抑制细胞活性：体外增殖抑制表明，对IFNα2b高度敏感的Daudi细胞，只需0.25 pM的20-2b-2b即表现出很强的抑制作用；而对IFNα2b低度敏感的Jeko-1细胞，需在高浓度下才能表现出抑制。

Fc段功能：对于2个NHL细胞(Daudi，Raji)，相比于Veltuzumab，20-2b-2b表现出增强的ADCC作用。通过DNL方法构建的偶联物，其补体固定部位被破坏，因此20-2b-2b不表现任何CDC作用。

半衰期：20-2b-2b在人全血(6d)或血清(10d)中有很好的稳定性。相比于PEGASYS(t1/2为14.9h)和PEG-Intron(t1/2为9.3 h)，20-2b-2b的半衰期(17 h)有所延长。良好的药动学性质可以降低20-2b-2b的给药频率，改善药效。

体内抗肿瘤活性：荷有Daudi细胞的SCID鼠。对于早期模型，仅需0.7pmol/L的20-2b-2b即可将MST提高到100 d以上，且19 w后7只LTS体内无任何可见性肿瘤。对于晚期模型，70 pM的Veltuzumab的MST为24 d；70 pM的长效IFN(PEGASYS或734-2b-2b)的MST为42 d；剂量为0.7、7、70 pmol/L的20-2b-2b得到的MST分别为38.5、80.5、105 d，且70 pmol/L浓度下的LTS为100%。由此可见，单独使用Veltuzumab或IFNα2b，都不能有效清除肿瘤，而20-2b-2b在低剂量时，即表现出很好的治疗效果，相比于联合用药(Veltuzumab+IFNα2b)，20-2b-2b的药效有显著的提高，这很可能是由于Veltuzumab和IFNα2b的交叉作用所致：靶向性提高了IFNα2b在肿瘤附近的局部浓度，抗体结合在CD20上可阻止I型IFN受体的内化或下调，这些综合作用导致IFN诱导的细胞毒作用可得到长时间有效的发挥。

② C2-2b-2b：体外抑制细胞活性：22种造血干细胞瘤(6种NHL细胞，8种白血病细胞，8种骨髓瘤细胞)。这些细胞对IFN和hL243γ4p的敏感性以及hL243γ4p的含量差异都很大。对于Ramos细胞(HLA-DR的表达量低于CD20)，C2-2b-2b的治疗指数(TI)仍是20-2b-2b的2倍以上，对于对hL243γ4p和IFNα都不敏感的细胞，C2-2b-2b的抑制率至少为50%，可见，TI与细胞的HLA-DR的表达丰度有关，但并不正比于HLA-DR的表达量。C2-2b-2b的TI同样高于其2个单独组分的联合用药，显示出靶向治疗的重要性。

抗肿瘤机制：C2-2b-2b可诱发细胞中的ERK1/2和JNK1/2的表达，且含量高于hL243γ4p和IFNα2b的单独作用，说明，C2-2b-2b产生了协同作用，加强了ERK和JNK的信号。对于MM细胞，C2-2b-2b可同时磷酸化STAT1和STAT3，但STAT1的磷酸化程度及持续时间更强，使得肿瘤细胞保持在促凋亡状态。

体内抗肿瘤活性：采用荷有Daudi细胞或CAG细胞的SCID鼠。C2-2b-2b剂量为1 μg时，中位数存活期(>139d)较生理盐水组(42d)有显著的提高(P<0.001)，当剂量上升为10 μg时，可分别使Daudi和CAG荷瘤鼠模型的LTS达到70%和80%，且不引起急性或慢性毒副作用。

③ 20-C2-2b：Rossi等[11]将IFNα2b二聚体、hL243的Fab片段偶联在抗CD20全长抗体的重链C端，即在20-2b-2b的基础上，用hL243的Fab片段取代与一个重链连接的IFNα2b二聚体，从而获得一个双特异性免疫细胞因子：20-C2-2b(见图5)。

图5 20-C2-2b 的构建及结构Fig.5 The construction and structure of 20-C2-2b

体外抑制细胞活性：12种血液瘤细胞(4种NHL，8种MM)。结果显示，对于NHL细胞，在Daudi细胞中，20-C2-2b的药效是20-2b-2b的5倍。在Raji细胞(HLA-DR的量是CD20的6倍)和Ramos细胞(HLA-DR的量和CD20相等)中，20-C2-2b的药效分别是20-2b-2b的59和15倍。和20-2b-2b相比， 20-C2-2b增加了2个HLA-DR结合位点，同时减少了2个IFNα2b，形成4个肿瘤抗原结合位点。由于在很低的浓度(0.08 pmol/L)下，20-C2-2b不足以通过HLA-DR产生更多的信号，故20-C2-2b很可能是通过在Daudi细胞表面更多更有效的结合，形成局部更高浓度的IFNα2b，来发挥更强的细胞毒作用。对于MM，在KMS12-BM细胞(HLA-DR和CD20双阳性)中，20-C2-C2、20-C2-2b、C2-2b-2b、hL234γ4p的IC50分别是0.06、0.2、0.4、3.47 nmol/L。这表明，在KMS12-BM细胞中，HLA-DR和CD20介导的信号通路可以相互影响。20-C2-2b由3个活性部分组成，但含有这3个活性基团的混合物的疗效不如20-C2-2b，这说明，20-C2-2b的3个组成部分发挥的作用可以相互影响，从而产生额外效应。

2.2.2 IgG-Cκ-IFN偶联物：Rossi等[12]在20-2b-2b的基础上，改变IFNα2b的偶联位置，使二聚化的IFNα2b偶联在2个轻链的C端，形成的同样含2个二聚化的IFNα2b的抗CD20单抗，记作20*-2b-2b(见图6)。方法主要是：通过构建 Cκ-AD2-IgG模块(IgG的轻链C端连接AD2序列)和IFNα2b-DDD2模块(IFNα2b的N端连接DDD2序列)，并用DNL法将其偶联起来。得到的20*-2b-2b，与20-2b-2b相比，其抗原的结合力和相应的细胞毒性不变。但其t1/2、最高血药浓度均约为20-2b-2b的2倍。

图6 20*-2b-2b 的构建及结构图Fig.6 The construction and structure of 20*-2b-2b

2.2.3 (Fab)2-IFN偶联物：Liu等[13]通过DNL法将IFN-λ1的171位Cys点突变为Ser，即分别构建Fab-DDD和AD2-IFN-λ1。抗原特异性的Fab-DDD可在体外形成Fab-DDD2，和AD2-IFN-λ1结合形成2(Fab)-λ1(见图7)。

图7 (Fab)2-IFN的构建及结构图Fig.7 The Construction and Structure of (Fab)2-IFN

Rossi利用这种方法将hRS7(抗Trop2)，hMN-15(抗CEACAM6)，hL243(抗HLA-DR)，和h225(抗EGFR)的Fab片段和IFN-λ1偶联，并评价他们的抗病毒和抗增殖活性。结果显示，hRS7-Fab-λ1对ME-180(表面过表达Trop2抗原)细胞的增殖抑制作用较rhIFN-λ1有所增强。在抗病毒方面，hMN-15-Fab-λ1在抗脑心肌炎病毒感染的A549人肺癌细胞中，以及h225-Fab-λ1在抗丙肝病毒感染的Huh-7人肝癌细胞中均显示出良好的抗病毒活性，效果分别是rhIFN-λ1抗相应病毒感染模型的效果的210倍和10倍。

3 IFN的抗肿瘤途径

IFN主要是通过以下途径发挥抗肿瘤效应：直接的细胞毒作用；抗血管生成；激活机体免疫系统。

IFN诱导凋亡效应主要有以下途径：①经典的JAK/STAT信号通路，即Ⅰ和Ⅲ型IFN激活的受体通过JAK1和TYK2激酶，激活STAT1和STAT2形成异二聚体，进入细胞核启动凋亡基因[14]；②上调ERK1/2和JNK信号通路，通过线粒体途径或激活Bcl-2家族促凋亡蛋白(Bak和Bax)[15]；③下调PI3K/AKT信号通路，抑制细胞增殖；④上调TRAIL及相应的受体，启动细胞内的Caspase凋亡途径[16]。

IFN激活免疫系统作用是通过以下途径：①激活DC细胞的功能，促进造血祖细胞向DC细胞的分化以及DC细胞的成熟，增强DC细胞向肿瘤部位的浸润，加强DC细胞向T细胞的抗原递呈；②激活的T细胞产生对肿瘤细胞的特异性免疫；同时通过NF-κB途径，使T细胞免于凋亡，维持T细胞的长期存活状态；③还可以通过激活单核细胞使其转变为巨噬细胞，巨噬细胞通过释放肿瘤杀伤因子(如TNFα)产生肿瘤杀伤效应[17]。

IFN抗血管增生作用主要是通过下调促血管生成因子的表达，其中VEGF和bFGF为2个最主要的因子。IFN可以通过下调HIF-1α的表达[18]，或抑制PI3K及MAPK信号通路[19]，从而抑制VEGF及bFGF的合成和分泌，来抑制肿瘤血管的增生。

4 抗体-IFN偶联物的抗肿瘤途径

抗体(抗体片段)-IFN融合蛋白主要是针对血液瘤(F8-IFNα和L19-IFNγmut4除外)，这些偶联物目前都只在动物上测试活性，没有应用于临床。有些偶联物在低浓度时即能很有效的抑制肿瘤，表现出良好的应用前景。研究者通过检测与细胞表面抗原的结合能力，以及IFN部分的生物学活性，表明构建的融合蛋白中2个部分都具有相应的活性。

半衰期结果显示，IgG的平均t1/2为200h，重组IFN的t1/2为3-5h，PEG化的IFN：PEGASYS、PEG-Intron的t1/2分别为14.9、9.3h。anti-CD20-mIFNα1、20-2b-2b、20*-2b-2b的t1/2分别为：8、17、36h。IFN和抗体偶联后，t1/2有一定的延长，基本可以达到PEG修饰的长效IFN水平。但t1/2长短和偶联方式有关，由于抗体的稳定性与Fc段有很大关系，Fc段可以通过结合FcRn受体，保护其不被降解，进而延长半衰期。全长抗体与干扰素偶联后，由于其Fc段被不同程度的修饰，造成了与FcRn受体结合能力的差异，这也导致了半衰期的差异。在20*-2b-2b中，干扰素偶联在抗体κ链上，对Fc段的影响很小，半衰期也有相应的延长。

体外细胞活性结果显示，对单独抗体不敏感的细胞，能被相应的干扰素偶联物有效抑制，其IC50可达到pmol/L级。原因可能有：结合在细胞表面的抗体不足以引发细胞凋亡的信号，但由此聚集于表面的IFN却能有效的发挥其细胞毒作用；IFN和靶向抗体都会上调对方在细胞表面的相应受体，实验表明，IFN存在下，CD20在细胞表面的含量增加，而CD20在被结合后，也能上调IFN受体的表达。

在对免疫系统激活机制的研究中，通过检测肿瘤部位的免疫细胞浸润情况和完全治愈的荷瘤鼠对肿瘤细胞再次侵袭的抵抗能力，来分别反应对先天性和适应性免疫的激活。体内活性显示，F8-IFNα和L19-IFNγmut4能引起一定数量的多种免疫细胞浸润，而anti-HER2/neu-IgG3-IFNα在当一定数量的肿瘤细胞存在时，可以激活免疫系统引起免疫记忆。

总之，文中所述的抗体-IFN融合蛋白最主要的抑瘤方式是直接的细胞毒作用，即通过抗体的靶向性，将IFN集中在特定部位杀伤细胞，同时还可能激活免疫系统，使机体产生对肿瘤细胞的先天或适应性免疫反应。更值得注意的是，这些融合蛋白在不带来系统毒副作用的情况下，发挥抑瘤活性，即便是在很高的浓度下，也不产生明显的毒性。

5 结语

本文阐述了10种抗体(7个全长抗体，3个抗体片段)-IFN偶联物，这些融合蛋白展现了很好的药效：对靶细胞的抑制作用有显著增强，同时延长了半衰期，很好的靶向性使得即便是在大剂量使用时，也未表现出相应的IFN毒性，此外，在某些体内模型中，也体现出一定的免疫系统激活作用。临床上将IFN与抗肿瘤抗体联合用药，虽取得一定的疗效，但并未能显著降低系统毒副作用[20-25]。本文所述IFN-抗体(抗体片段)偶联物显示出一定的靶向性，在延长IFN半衰期及增强药效的同时，并不产生毒副作用，因此构建靶向性IFN偶联物对于扩大干扰素在临床上的应用具有重大意义。

[1] Ascierto PA,Gogas HJ,Grob JJ, et al.Adjuvant interferon alfa in malignant melanoma: An interdisciplinary and multinational expert review [J].Crit Rev Oncol Hematol,2013, 85(2): 149-161.

[2] Sandoughdaran S, Alavian SM, Sharafi H, et al.Efficacy of Prolonged Treatment With Pegylated Interferon (Peg-IFN) and Ribavirin in Thalassemic Patients With Hepatitis C Who Relapsed After Previous Peg-IFN-Based Therapy[J].Hepat Mon，2015，15(1):e23564.

[3] Buchbinder EI, McDermott DF.Interferon, Interleukin-2, and Other Cytokines [J].Hematol Oncol Clin North Am,2014,28(3):571-583.

[4] Xuan C, Steward KK, Timmerman JM, et al.Targeted delivery of interferon-alpha via fusion to anti-CD20 results in potent antitumor activity against B-cell lymphoma [J].Blood, 2010, 115(14): 2864-2871.

[5] Trinh KR, Vasuthasawat A, Morrison SL, et al.Anti-CD20-interferon-β fusion protein therapy of murine B-cell lymphomas [J].J Immunother, 2013, 36(5): 305-318.

[6] Huang TH, Chintalacharuvu KR, Morrison SL.Targeting IFN-alpha to B cell lymphoma by a tumor-specific antibody elicits potent antitumor activities [J].Immunology, 2007, 179(10): 6881-6888.

[7] Katharina F, Andjelija Z, Kathrin S.Antibody-based targeting of interferon-alpha to the tumor neovasculature: a critical evaluation [J].Integr Biol (Camb),2011,3(4):468-478.

[8] Christina E, Roberto R, Manuela K, et al.Engineered vascular-targeting antibody-interferon-γ fusion protein for cancer therapy [J].Int J Cancer,2005,116(2):304-313.

[9] Rossi EA, Goldenberg DM, Cardillo TM, et al.CD20-targeted tetrameric interferon-α, a novel and potent immunocytokine for the therapy of B-cell lymphomas [J].Blood, 2009, 114(18): 3864-3871.

[10] Rossi EA, Rossi DL, Cardillo TM, et al.Preclinical studies on targeted delivery of multiple IFNα2b to HLA-DR in diverse hematologic cancers [J].Blood, 2011, 118(7): 1877-1884.

[11] Rossi EA, Rossi DL, Stein R, et al.A bispecific antibody-IFN alpha 2b immunocytokine targeting CD20 and HLA-DR is highly toxic to human lymphoma and multiple myeloma cells [J].Cancer Res, 2010, 70(19): 7600-7609.

[12] Rossi EA, Rossi DL, Stein R, et al.Optimization of Multivalent Bispecific Antibodies and Immunocytokines with Improved in Vivo properties [J].Bioconjug Chem,2013, 64: 63-71.

[13] Liu D, Chang CH, Rossi EA, et al.Interferon-λ1 Linked to a Stabilized Dimer of Fab Potently Enhances both Antitumor and Antiviral Activities in Targeted Cells [J].PLOS ONE, 2013, 8(5): e63940.

[14] Wang BX, Platanias LC, Fish EN.STAT activation in malignancies: roles in tumor progression and in the generation of antineoplastic effects of IFNs [J].J Interferon Cytokine Res, 2013, 33(4): 181-188.

[15] Uddin S, Platanias LC.Mechanisms of type-I interferon signal transduction [J].J Biochem Mol Bio, 2004, 37(6): 635-641.

[16] Yanase N, Kanetaka Y, Mizuguchi J.Interferon-alpha-induced apoptosis via tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL)-dependent and -independent manner [J].Oncol Rep, 2007, 18(4): 1031-1038.

[17] Bekisz J, Sato Y, Johnson C, et al.Immunomodulatory effects of interferons in malignancies [J].J Interferon Cytokine Res, 2013, 33(4): 154-161.

[18] Burke B, Tang N, Corke KP, et al.Expression of HIF-1alpha by human macrophages: implications for the use of macrophages in hypoxia-regulated cancer gene therapy [J].J Pathol, 2002, 196(2): 204-212.

[19] Wu WZ, Sun HC, Shen YF et al.Interferon alpha 2a down-regulates VEGF expression through PI3 kinase and MAP kinase signaling pathways [J].J Cancer Res Clin Oncol, 2005, 131(3): 169-178.

[20] Summers J, Cohen MH, Keegan P, et al.FDA drug approval summary: bevacizumab plus interferon for advanced renal cell carcinoma [J].Oncologist, 2010, 15(1): 104-111.

[21] Rini BI, Halabi S, Rosenberg JE, et al.Bevacizumab plus interferon alfa compared with interferon alfa monotherapy in patients with metastatic renal cell carcinoma: CALGB 90206[J].J Clin Oncol, 2008, 26(33): 5422-5428.

[22] Elkord E, Burt DJ, Sundstedt A, et al.Immunological response and overall survival in a subset of advanced renal cell carcinoma patients from a randomized phase 2/3 study of naptumomab estafenatox plus IFN-α versus IFN-α[J].Oncotarget, 2015, 6(6): 4428-4439.

[23] Guenterberg KD, Grignol VP,Relekar KV,et al.A Pilot Study of Bevacizumab and Interferon-α2b in Ocular Melanoma [J].Am J Clin Oncol, 2011, 34(1): 87-91.

[24] Varker KA, Biber JE, Kefauver C, et al.A randomized phase 2 trial of bevacizumab with or without daily low-dose interferon alfa-2b in metastatic malignant melanoma [J].Ann Surg Oncol, 2007, 14(8): 2367-2376.

[25] Groenewegen G, Walraven M, Vermaat J, et al.A phase 2 trial of bevacizumab and high-dose interferon alpha 2B in metastatic melanoma[J].J Immunother, 2011, 34(6): 509-515.

(编校：王俨俨)

Progress in research & development of interferon-antibody conjugates

LI Chen-chen, REN Xue-yan, WANG Min, ZHANG JuanΔ

(School of Life Science & Technology, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009，China)

Interferon (IFN) kills tumor through: direct tumor killing, stimulating immune response to tumor cells by activating the immune system and inhibiting tumor angiogenesis.However, its clinical application has been restrained by the deficiencies such as short half-life and severe side effects.IFN-antibody fusion can bring IFN to the vicinity of tumors using tumor specific antibody, while reducing the concentration of IFN in the rest parts of the body.Thus, system toxicity caused by IFN can be significantly lessened.We herein summarized the research and development of preclinical antibody-interferon conjugates and provide new thought on the development of IFN or antibody based fusion proteins.

interferon; IFN-antibody conjugates; antibody; anti-tumor

10.3969/j.issn.1005-1678.2016.06.05

李晨晨，女，硕士，研究方向：抗体药物，E-mail:15250969402@163.com；张娟，通信作者，女，博士，副教授，研究方向：抗体药物，E-mail:juancpu@126.com。

R730.5

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