白细胞介素12（IL-12）是来源于抗原提呈细胞的促炎细胞因子，具有促进T细胞增殖和细胞毒作用、诱导T细胞以及NK细胞分泌干扰素γ（IFN-γ）等多种效应机制，在临床前阶段展现了显著的抗肿瘤作用，并很快运用于临床，但其全身给药出现了严重的剂量限制性毒性。目前研究多为通过局部使用IL-12降低全身毒性，改变肿瘤微环境，激活免疫系统。文章就近年来IL-12在实体瘤治疗中的研究进展和临床试验情况进行综述。
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白细胞介素12（IL-12）具有强大的抗肿瘤活性，曾是最受期待的肿瘤治疗性细胞因子之一，但是却无法解决其全身给药伴随的严重不良反应，文章就近年来IL-12在实体瘤治疗中的研究进展和临床试验情况进行综述，以期为IL-12在免疫疗法中的应用以及研究发展提供参考。
IL-12主要由树突细胞（DC）、单核细胞、巨噬细胞和B细胞等抗原提呈细胞（APC）产生。目前已发现的多种生物活性细胞因子中，只有IL-12家族是异源二聚体细胞因子家族，成员包括IL-12、IL-23、IL-27、IL-35和IL-39，并且IL-12家族的受体链也是异二聚体形式[1,2]。即使它们具有相似的结构甚至是共享单链，但生物活性却有很大的差别。
IL-12诱导的多种抗肿瘤反应关键因子为干扰素γ（IFN-γ），其在IL-12单独刺激和（或）协同因子共同作用下分泌，同时可反作用于APC，启动或增加IL-12的分泌，形成正反馈环路。IL-12与IFN-γ共同作用于自然杀伤（NK）细胞和CD8+ T细胞促进细胞毒作用，产生颗粒酶、穿孔素以及Fas配体（FasL）。IL-12可刺激APC的抗原提呈和交叉提呈，从而进一步增加CD8+ T细胞的细胞毒活性和CD4+ T细胞的细胞因子应答[3]。
IL-12诱导多种抗肿瘤反应途径，在临床前的动物模型中均有较好的表现。因此很快推进至临床阶段，但是在剂量耐受范围内全身注射重组IL-12对实体瘤的治疗都收效甚微，提高剂量则会引起严重的不良反应。
IL-12质粒的递送方式主要包括电穿孔、流体动力注射和微球、纳米颗粒等手段。利用电穿孔将IL-12质粒直接转入肿瘤细胞内可以明显延缓多种肿瘤生长，而不会导致全身IL-12水平升高[4]。最近研究发现，优化的电穿孔传递IL-12策略可以显著提高肿瘤微环境的CD8+ T细胞的渗透，使病灶消退[5]。
采用脂质体、多聚体和脂多糖与DNA形成复合物的方式递送IL-12质粒也取得了较好的治疗效果，如由聚乙二醇（PEG）和阳离子环糊精（CD）组成的复合分子聚四氢呋喃（PRX）与IL-12质粒自组装成球形颗粒，具有四臂构型，静脉注射即可诱导显著的肿瘤抑制[6]。Azimifar等[7]建立了一种基于聚酰胺胺（PAMAM）的新型递送系统，将IL-12质粒转入骨髓间充质干细胞（MSC），从而增强干细胞向癌细胞迁移的能力。
值得注意的是，包裹IL-12质粒的材料多为外来物质，可能会引起自身免疫反应从而影响IL-12的递送。有研究表明，人体内长期存在低水平PEG的特异性抗体，可能会限制PEG相关疗法的治疗范围[8]。且外来DNA有一定概率可整合至宿主的基因组中，出现未知影响。因此应尽量选择阻止整合的方法递送，如使用环状质粒代替线性质粒等。
由于大部分实体瘤被胞外基质所包裹，因此靶向细胞外基质的蛋白有利于免疫细胞因子在肿瘤组织积累。Momin等[9]发现将IL-12与可特异结合Ⅰ型和Ⅳ型胶原的蛋白Lumican融合，形成IL-12-MSA-Lumican治疗B16F10肿瘤小鼠，可延长小鼠肿瘤控制时间、存活期；并且IL-2-MSA-Lumican和IL-12-MSA联合程序性死亡受体1（PD-1）抗体治疗，提高了多种肿瘤模型的存活率，并产生免疫记忆。IL-12与von Willebrand因子（VWF）的A3 CBD融合并命名为CBD-IL-12，也展现了良好的抗肿瘤效果，并且与免疫检查点抑制剂联合使用可以增强冷肿瘤部位的炎症[10]。
IL-12免疫细胞因子的优化也成为了目前研究的重点。Ongaro等[11]将hIL-12作为单链多肽与L19抗体串联，并通过优化其连接子的方式证明抗体产量和肿瘤的选择性与结构密切相关，为未来细胞免疫因子的优化改造提供理论依据，并已应用于临床。IL-12免疫细胞因子中肝素结合域被破坏后，生物活性也相应降低[12,13]。因此可以利用肝素结合域的破坏减少与其他非靶向组织中的硫酸化糖胺聚糖结合，同时免疫细胞因子的靶向性可以降低对IL-12活性的影响。
Li等[14]制备了一种双靶点免疫纳米粒子（TINP）。TINP可以特异性结合靶细胞，即CD8+ T细胞和HepG-2细胞，并形成T细胞-HepG-2细胞簇，将IL-12特异性地递送至肿瘤局部，并促进CD8+ T细胞的扩增、活化和细胞毒活性。有学者构建了一种有缺氧性和酶促反应性的聚乙二醇化透明质酸纳米凝胶（NI-MAHA-PEG），可以在肿瘤微环境中根据需要选择性释放亲水性药物IL-12，从而达成对缺氧肿瘤区的递送增强效果[15]。
IL-12也可以通过病毒作为载体转移。溶瘤病毒可直接介导细胞毒性或间接破坏肿瘤供血，利用有缺陷的细胞周期和IFN信号通路多种方式杀死受损的癌细胞[16]。最近，痘苗病毒分别作为IL-12、IL-7载体与免疫检查点抗体协同治疗，很大程度上提高了抗肿瘤效果，且不良反应较少[17]。减毒麻疹疫苗（MeVac）分别转染IL-12和PD-1抗体的联合疗法有效缓解了90%已建立的MC38肿瘤[18]；对于MC38-CEA肿瘤，MeVac FmIL-12表现出比MeVac-IL15更优秀的抗肿瘤效果[19]。由于免疫细胞因子在肿瘤抑制上的优越性，Vijayakumar等[20]尝试将新城疫病毒（NDV）与IL-12结合进行瘤内给药，并与细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4（CTLA4）检查点抗体联合。以上疗法提示多种治疗手段联合治疗可能会有更好的疗效，病毒载体转导IL-12展现了很好的疗效，但是否会引起宿主异质性排斥和（或）干扰基因组，以及IL-12对全身的不良反应还有待商榷。
利用细胞分泌表达IL-12是一种更为安全的方式。例如DC等免疫细胞可以表达IL-12，一定程度上降低免疫排斥风险，宿主同源免疫细胞也利于打破免疫耐受，利用小鼠脾脏分离DC过表达IL-12成功诱导黑色素瘤组织坏死，使炎性细胞浸润[21]。NK细胞和嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）也可用来转导IL-12。通过构建表达IL-12的GPC3特异性CAR-T（GPC3-28Z-NFAT-IL-12），表明与体外GPC3-28Z T细胞相比，GPC3-28Z-NFAT-IL-12可以特异性裂解GPC3+肿瘤细胞，并增加细胞因子的分泌，降低潜在不良反应[22]。除了免疫细胞之外，利用骨髓来源的间质细胞（SENTI-101）表达IL-12和IL-21两种细胞因子，减少全身分布并提高了针对晚期腹膜癌的治疗效果[23]。
IL-12具有多种免疫功能，是目前为止最有效的抗肿瘤细胞因子之一。但是IL-12治疗实体瘤效果不佳，甚至会引起严重的不良反应。目前IL-12的研究重点主要在局部靶向递送减少不良反应，与放化疗或其他免疫治疗手段联合进行临床试验起到辅助治疗作用。
临床研究主要有几种形式，包括利用PEG-PEI-胆固醇脂聚合物包裹IL-12质粒制成GEN-1，初次临床在GEN-1治疗后（NCT01489371），IL-12、IFN-γ和肿瘤坏死因子α（TNF-α）水平均有增加。GEN-1作为首个利用TheraPlas技术平台设计的产品，除了单独治疗之外也被更多地运用于抗癌药物联合[24]。免疫细胞因子NHS-IL12（NCT01417546）在首次临床研究中也展现了很好的耐受性，最高剂量可达16.8 μg/kg[25]。IL-12还应用于单抗药物治疗的辅助因子协助治疗，如利用西妥昔单抗与微量的IL-12结合提高耐受性（NCT01468896），并有近一半的患者表现出长期无进展生存[26]。以Tavo电穿孔传递技术为中心瘤内应用IL-12质粒的临床开发取得了较好的效果，客观缓解率（ORR）达到35.7%，完全缓解（CR）率达17.9%（NCT 01502293），并且可以诱导全身T细胞反应，招募T细胞至肿瘤微环境[27,28]。利用溶瘤腺病毒装载hIL-12与化疗联合在针对转移性胰腺癌的Ⅰ期临床试验中分别有42%、75%和92%的受试者检测到血清IL-12、IFNG和CXCL10水平升高，但并未展现出严重的不良反应（NCT03281382）[29]。
目前应用IL-12的抗肿瘤临床研究多处于Ⅰ期或Ⅱ期研发阶段，并且相关临床文献多集中在淋巴瘤以及自身免疫病，有关实体瘤的临床策略大部分尚在招募中。近3年国外IL-12药物的开发主要为联合治疗的方式，探索用药剂量以及不良反应。我国对于IL-12的应用则着重在溶瘤病毒以及T细胞抗原受体（TCR）-T细胞等方面，对于IL-12的更多应用还有待探索。
将IL-12分子和（或）表达IL-12的基因直接递送至肿瘤部位是目前关于IL-12的主要研究方向，维持IL-12的释放使肿瘤微环境变化，肿瘤局部淋巴细胞浸润水平升高，诱导更强的抗肿瘤免疫反应。为了实现这一目标，大致有3条途径：（1）通过物理或化学的途径直接将IL-12或IL-12的遗传物质输送至目标组织中，如纳米颗粒以及电穿孔等手段；（2）设法将IL-12与可以靶向肿瘤组织特异靶点的部分融合，从而实现IL-12的靶向递送，主要是利用分子工程方法在疗效和安全性方面改善IL-12治疗；（3）利用病毒或免疫细胞等靶向感染肿瘤组织并形成可持续递送IL-12的系统。
除了以IL-12细胞因子为主的局部递送，对于不同的肿瘤，联合应用放化疗药物、单克隆抗体、其他促炎细胞因子均具有显著的抗肿瘤效果。针对IL-12抑制肿瘤血管生成的作用，使用病毒介导的IL-12基因治疗与抗血管生成的药物联用也取得了比单独使用病毒介导的IL-12基因治疗更好的效果。因此与放化疗以及其他免疫手段联用是发挥IL-12抗肿瘤作用的主要方向。
目前关于大部分IL-12的临床试验仍处于早期阶段，IL-12与传统肿瘤疗法的组合，为其临床应用创造了更多可能。随着更多有效的组合方法出现，以及通过生物工程改造获得低毒性的IL-12，IL-12可以在肿瘤治疗中发挥更重要的作用。
所有作者均声明不存在利益冲突
