Nature communications|靶向TIGIT的IL-2新策略：重编程Treg，激活抗肿瘤免疫

2025/12/25

EastMabBio

IL-2能促进T细胞增殖与活化，是抗肿瘤免疫的关键细胞因子，但临床上IL-2疗法面临着低剂量优先激活Treg导致免疫抑制，高剂量又容易引发全身毒性的困境。如何在“激活抗肿瘤免疫”和“避免系统性副作用”之间取得平衡，一直是IL-2治疗的核心挑战。

近期，中国科学技术大学团队在Nature Communications发表研究，提出了一种新的解决思路——αTIGIT-IL2，通过将IL-2与靶向TIGIT的单链抗体融合，精准递送IL-2信号，实现对肿瘤内Treg的功能重编程，将其免疫抑制能力转化为“脆弱样”的促炎能力。

一、设计思路：

为什么选择TIGIT+IL-2？

❍ TIGIT是新一代免疫检查点，在肿瘤内的Treg上高表达

❍ TIGIT⁺ Treg是免疫抑制能力最强的亚群之一

❍ 如果能将IL-2精准递送至TIGIT⁺ Treg，或可避免全身免疫过度激活

基于此，研究团队构建了αTIGIT-IL2：

Fig. 1

由抗TIGIT单链抗体（scFv）+人IgG1 Fc+人IL-2融合而成，通过柔性连接肽连接，形成兼具靶向性与细胞因子功能的免疫融合蛋白。

二、

αTIGIT-IL2的核心发现

1.在多种肿瘤模型中表现出稳定抗肿瘤活性

在MC38、B16F10等小鼠肿瘤模型中，10 μg/dose αTIGIT-IL2即可显著抑制肿瘤生长，且未观察到明显肝肺毒性，抗肿瘤效果优于αPD-1-IL2及非靶向IL-2融合蛋白。

Fig. 1

b-d.验证αTIGIT-IL2的蛋白纯度、TIGIT结合活性、IL-2信号活性及CD155-TIGIT轴阻断能力。

e-g.在MC38荷瘤模型中进行剂量探索，确定10 μg/剂为安全有效剂量，能显著抑制肿瘤生长且未引起明显毒性。
h-i.αTIGIT-IL2的抗肿瘤疗效优于其CD25结合缺陷型变体αTIGIT-IL2v。
j-k.αTIGIT-IL2的抗肿瘤疗效优于靶向PD-1的免疫细胞因子αPD1-IL2。
l-m.Fc功能缺失突变体αTIGIT-IL2(LALA-PG)的抗肿瘤活性与野生型相当，表明FcγR交联非其作用必需。
n-o.αTIGIT-IL2的疗效优于单纯抗TIGIT抗体（13G6）、非靶向IL-2融合蛋白（αControl-IL2）及两者联用。
p-q.在PD-1抑制剂耐药的B16F10模型中，αTIGIT-IL2同样展现出优于αPD1-IL2的肿瘤控制能力。

2.αTIGIT-IL2精准靶向肿瘤浸润Treg

αTIGIT-IL2主要结合肿瘤浸润Treg，Treg细胞同时高表达TIGIT和CD25，CD25在介导αTIGIT-IL2结合中起主导作用。

Fig. 2

a-b.分析荷瘤小鼠αTIGIT-IL2给药后的TILs，发现αTIGIT-IL2主要结合肿瘤内的Treg细胞。

c-d.体外结合实验与体内结果一致，Treg是主要的靶细胞。
e-g.肿瘤浸润淋巴细胞中，Treg同时高表达TIGIT与CD25；二者的表达水平与αTIGIT-IL2结合效率呈正相关。
h-k.受体阻断实验证明，CD25是介导αTIGIT-IL2靶向Treg的关键受体。

3.不清除Treg，而是将其重编程为“脆弱样”表型，削弱其免疫抑制能力

αTIGIT-IL2并非直接消除Treg，而是下调其抑制性分子（如Foxp3、ICOS），上调炎性因子（IFN-γ、TNF），诱导出现“脆弱样Treg”亚群（单细胞测序证实，该亚群在治疗后显著扩增），而当Treg被提前耗竭时，αTIGIT-IL2的抗肿瘤效果完全消失，说明疗效依赖Treg的功能转换。

Fig. 3

a-c.αTIGIT-IL2治疗后肿瘤浸润的Treg细胞比例下降，下调其免疫抑制分子（如Foxp3、ICOS）表达，并上调炎性因子（IFN-γ、TNF）；而在脾脏中则增强Treg抑制表型。

d-e.使用特异抗体耗竭小鼠体内Treg细胞后，αTIGIT-IL2的抗肿瘤效果完全消失，表明其作用依赖于Treg。
f-g.体外抑制实验证实，从治疗组分离的肿瘤Treg细胞抑制功能显著受损。
h-l.单细胞测序分析鉴定出一个高表达Ifng、Tnf等炎症基因的Treg亚群（Cluster 3），该群在治疗后显著扩增；GO分析显示Treg整体向促炎状态重编程。

4.IFN-γ：连接Treg重编程与免疫放大的关键枢纽

αTIGIT-IL2显著增强肿瘤内CD4⁺ Tconv与CD8⁺ T细胞活性，且在肿瘤组织中检测到富集的IFN-γ。抗体中和IFN-γ后，Treg“脆弱样”表型消失，抗肿瘤效果也完全丧失，这表明IFN-γ是驱动Treg重编程并放大抗肿瘤免疫的关键因子。

a-d.细胞耗竭实验表明，αTIGIT-IL2的抗肿瘤效果完全依赖于CD4⁺ T细胞，部分依赖于CD8⁺ T细胞，而不依赖于NK细胞或中性粒细胞。

e-i.αTIGIT-IL2治疗显著增加了肿瘤内CD4⁺和CD8⁺ T细胞的数量、及IFN-γ与TNF的产生。
j-l.转录组分析显示治疗组肿瘤中IFN-γ信号通路显著富集；体内中和IFN-γ完全阻断了αTIGIT-IL2的抗肿瘤疗效。
m-o.IFN-γ的中和同样完全逆转了αTIGIT-IL2诱导的Treg比例下降与数量减少，证明IFN-γ是驱动Treg脆弱化的直接因素。

5.中性粒细胞被“重编程”，参与抗原呈递

研究还揭示了一个重要的间接效应：αTIGIT-IL2治疗后，被激活的Treg和CD8⁺ T细胞大量招募并重编程中性粒细胞，使其获得抗原呈递能力，上调MHC-I、抗原加工与提呈通路，激活CD8⁺ T细胞，增强肿瘤免疫。

Fig. 5

a-b.NicheNet分析预测，αTIGIT-IL2治疗增强了肿瘤内Treg和CD4⁺ Tconv细胞向中性粒细胞的配体-受体通讯。

c.GO富集分析显示，治疗后肿瘤中性粒细胞抗原加工与提呈相关通路显著上调。
d.αTIGIT-IL2在MC38-OVA荷瘤模型中有效抑制肿瘤生长。
e-f.流式检测证实，治疗后肿瘤内能交叉提呈OVA抗原（H-2Kb/SIINFEKL⁺）的中性粒细胞比例显著增加。
g-h.多重免疫荧光显示，治疗后肿瘤内Ly6G⁺中性粒细胞与CD8⁺ T细胞的空间距离显著缩短，相互作用增加。
i.体外共培养实验证明，来自治疗组的中性粒细胞能更有效地激活抗原特异性OT-I CD8⁺ T细胞。
j.治疗后，肿瘤内OVA特异性CD8⁺ T细胞的比例与增殖能力均提升。
k-n.CD4⁺ T细胞清除实验表明，αTIGIT-IL2对中性粒细胞的招募、扩增及抗原提呈功能的重编程均依赖于CD4⁺ T细胞。

6.与PD-1抑制剂协同，克服ICB耐药性TNBC

在具有ICB耐药性的三阴性乳腺癌（TNBC）模型中，αTIGIT-IL2与PD-1抑制剂联用可以显著抑制肿瘤并诱导长期免疫记忆，有望用于ICB耐药肿瘤的联合治疗。

Fig. 6

a.TCGA数据库分析表明，高效应Treg评分与TNBC患者的不良预后相关。

b-f.对接受免疫检查点抑制剂治疗的TNBC患者单细胞测序数据的再分析显示，无应答者肿瘤内的Treg细胞相较于应答者，其抑制性功能相关基因（如FOXP3, TIGIT, CTLA4）的表达更强且功能评分更高。

g-i.在E0771 TNBC模型中，αTIGIT-IL2与抗PD-1抗体联合治疗可协同诱导肿瘤消退。
j.经联合治疗治愈的小鼠在再次接种肿瘤时表现出完全的抵抗能力，表明形成了长效免疫记忆。
k-l.在另一TNBC模型（4T1）中，αTIGIT-IL2单药有效，且与PD-1阻断联合可进一步增强抗肿瘤疗效。