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2022 年 10 月，美国华盛顿大学与丹娜法伯癌症研究所联合团队在《Nature Biotechnology》（IF=41.7）发表题为《A split, conditionally active mimetic of IL-2 reduces the toxicity of systemic cytokine therapy》的研究。IL-2 是强效抗癌细胞因子，但全身给药毒性极强，现有改良及前期 Neo-2/15 仍存在脱靶风险。该研究构建拆分型条件激活 IL-2 模拟物 split Neo-2/15，拆为 Neo2A、Neo2B 两个无活性片段，仅在靶细胞表面共定位时重组激活，建立靶向肿瘤的反式激活、靶向免疫细胞的顺式激活两种模式。研究证实，该系统可精准靶向高抗原肿瘤，小鼠模型中既能强效抑瘤、无明显毒性，又能特异性扩增 CD8+T/CAR-T 细胞，安全性优异。该设计从根源解决 IL-2 全身毒性难题，为实体瘤及 CAR-T 免疫治疗提供了全新精准策略。
细胞生长实时监测技术在研究中起到关键支撑作用，可无标记、实时监测 NCIH1975 肿瘤细胞生长，精准评估 CART 细胞的体外杀伤能力；动态追踪 CART 多次传代后的活性，直观对比不同处理组疗效差异，为split Neo2/15 增强 CART 增殖与持续杀伤的结论提供直接量化依据。
IL2 是强效抗癌细胞因子，但全身给药毒性极强，临床应用受限。
毒性源于优先激活调节性 T 细胞、引发全身非特异性免疫激活。
现有改良方案仍存在脱靶风险，未从根本上解决毒性问题。
团队前期开发的 Neo2/15 毒性更低，但全身给药仍有脱靶隐患，亟需更精准的激活策略。
首次实现 “拆分型、零脱靶”IL-2 模拟物：单片段无活性，从根源消除全身毒性，解决 IL-2 临床最大痛点。
首创 AND 逻辑精准激活：必须双标记共定位才起效，只杀肿瘤、不伤正常组织，特异性远超现有技术。
顺式靶向直接扩增抗癌免疫细胞：避开 Treg，优先激活 CD8+T/CAR-T，突破 IL-2 固有缺陷。
基于从头蛋白设计（Neo-2/15）：稳定性高、折叠可控，拆分后功能精准可控，是工程化细胞因子的重大突破。
针对 IL-2 及改良分子存在全身毒性、脱靶激活的痛点，研究团队设计拆分型条件激活 IL-2 模拟物，通过双片段仅在靶细胞共定位才激活的核心设计，结合靶向肿瘤的反式激活、靶向免疫细胞的顺式激活两种模式，验证其精准抑瘤、特异性扩增抗癌免疫细胞且高安全的优势，最终攻克 IL-2 全身毒性难题，提供精准免疫治疗新策略。
1. 成功构建拆分型条件激活 Neo-2/15
研究成功构建了拆分型条件激活 IL-2 模拟物 split Neo-2/1，将前期开发的 IL-2/15 模拟物 Neo-2/15 拆解为 Neo2A 和 Neo2B 两个独立片段，两个片段单独存在时完全无活性，只有同时在同一细胞表面共定位并结合，才能重新组装成完整活性 Neo-2/15 并启动 IL-2 信号通路，体外 STAT5 磷酸化实验证实，仅双片段共孵育可触发有效激活，单一片段处理无任何信号响应。
图1. Neo-2/15 拆分设计、体外受体结合与 STAT 信号验证
2. 反式激活模式：靶向肿瘤、局部强效抑瘤
靶向肿瘤的反式激活模式将 Neo2A 和 Neo2B 分别靶向 PD-L1、HER2 等肿瘤特异性抗原，使活性 Neo-2/15 仅在肿瘤细胞表面组装，精准局部激活周围 NK 细胞与 CD8+T 细胞，小鼠黑色素瘤模型中，该模式能显著抑制肿瘤生长、延长生存期，且无明显全身毒性，小鼠体重稳定、未出现器官损伤。
图 2. 体外肿瘤细胞反式激活验证
图3. 体内安全性、黑色素瘤模型抑瘤与生存期数据
3. 顺式激活模式：精准扩增抗癌免疫细胞
靶向免疫细胞的顺式激活模式将双片段靶向 CD8 分子或 CAR-T 细胞表面 HER 标记，可选择性激活 CD8+T 细胞与 CAR-T 细胞，且不激活抑制性调节 T 细胞，体内实验证实其能特异性扩增 CD8+T 细胞，淋巴瘤模型中可显著增强 CAR-T 细胞增殖与肿瘤杀伤能力，效果优于传统 IL-2。
图4. 验证 CD8 靶向顺式激活、体内 CD8 扩增与抑瘤效果
图5. CAR-T 靶向顺式激活、体外杀伤与体内淋巴瘤模型疗效
4. 严格 AND 逻辑与优异肿瘤特异性
该拆分系统具备严格 AND 逻辑激活特性，需靶细胞同时表达两种靶向抗原才起效，正常低抗原细胞无激活反应，仅作用于黑色素瘤、肺癌等高抗原密度肿瘤细胞，高剂量给药仍无明显毒性，安全性远优于天然 IL-2 及完整 Neo-2/15。
图6. 双抗原 AND 逻辑激活
安全与疗效双优：小鼠模型中毒性几乎消失，且疗效优于天然 IL-2 和完整 Neo-2/15，治疗窗口大幅拓宽。
双模式灵活应用：反式适配实体瘤，顺式适配CAR-T/CD8免疫增强，覆盖多种癌症场景。
模块化通用设计：双片段可任意融合靶向蛋白（抗体、纳米抗体、DARPin），适配任意肿瘤 / 免疫标记，通用性强。
临床转化潜力大：解决 IL-2 核心痛点，可高剂量给药，目前已有同类分子进入临床，该策略可快速推进转化。
细胞生长实时监测技术是本研究关键实验手段，全程动态、无创、实时追踪肿瘤细胞存活、增殖与杀伤状态，量化 CAR-T 细胞的肿瘤清除效率，同时支撑体外药效评估、实验重复性验证与结论可靠性保障，避免终点检测的片面性。
图7. 借助 RTCA 细胞实时监测技术，动态追踪四轮共培养过程中 NCI-H1975 肿瘤细胞指数变化，直观反映 CAR-T 细胞的实时肿瘤杀伤效果。
实时追踪肿瘤细胞动态：持续记录肿瘤细胞增殖 / 死亡，直观显示 CAR-T 的杀伤效率。
验证 CAR-T 功能与增殖：证实靶向 split Neo-2/15 能增强 CAR-T 活性、促进增殖。
量化药效差异：对比不同处理组效果，支撑 split Neo-2/15 的有效性结论。
保障实验稳定：无创、可重复，减少误差，数据可靠。
