颠覆传统：新型抗体如何“驾驭”IL-33的活性开关以治疗炎症

白介素-33（IL-33）---“警报素”细胞因子

 

白介素-33（IL-33）是一种关键的“警报素”细胞因子，在免疫防御和组织稳态中扮演着核心角色。

 

与其他细胞因子不同，IL-33在健康状态下预先合成并储存在屏障组织（如上皮细胞、内皮细胞）的细胞核内。当组织发生损伤或感染时，细胞坏死将其迅速释放，作为危险信号警报免疫系统。

 

其活性受氧化还原状态精密调控：还原形式（redIL-33）是具有生物活性的形态，能与细胞表面的ST2/IL-1RAcP受体结合，从而强力激活2型免疫反应，驱动Th2细胞、ILC2s等产生IL-5、IL-13，导致嗜酸性粒细胞炎症、黏液分泌等特征。而氧化形式（IL-33-DSB）则失去此活性，可能转而参与组织修复过程。

由于其在启动炎症中的核心作用，IL-33被视为哮喘、特应性皮炎、慢性阻塞性肺病（COPD） 等过敏性与炎症性疾病的关键驱动因子，也因此成为极具潜力的治疗靶标，针对它的中和抗体药物正在积极研发中。

 

 

免疫医疗有限公司申请了关于新颖的IL33形式、IL33的突变形式、抗体、测定及其使用方法的发明，该发明提供了经分离的IL33蛋白、其活性片段；以及针对IL33蛋白的抗体、其抗原结合片段。例如出于治疗免疫和炎性障碍的目的，还提供了调节细胞因子活性的方法。

 

层面一：基础科学发现——IL-33的双重构象与功能悖论

 

专利首次明确提出了IL-33的两种稳定形式：

 

还原型IL-33（redIL-33）：

 

功能：这是具有生物活性的形式，能够与其经典受体ST2结合，激活下游信号通路（如NF-κB），驱动Th2型免疫反应，导致IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子的释放。

 

特性：其半胱氨酸残基（Cys208, Cys227, Cys232, Cys259）处于游离的还原状态。

 

氧化型IL-33（IL-33-DSB）：

 

功能：这是失活形式，无法与ST2结合，因此不能启动经典的促炎信号。

 

新功能发现：专利首次揭示，这种氧化形式可以结合另一个受体——RAGE，可能介导了与组织修复、上皮迁移相关的非经典信号通路。

 

特性：通过上述半胱氨酸之间形成二硫键而稳定。

 

创新性体现：

 

颠覆认知：传统上IL-33被视为一个均一的促炎因子。该发现表明其存在一个“活性开关”（氧化还原状态），体内通过将redIL-33氧化为IL-33-DSB来自然终止炎症信号。

 

解释疾病机制：为理解炎症的启动与消退提供了新视角。

 

重新定义检测标准：指出当时商业化的检测方法主要识别的是大量存在的氧化形式，无法准确反映具有生物活性的还原形式，这为开发新的诊断方法指明了方向。

 

层面二：技术工具创新——稳定化突变体与新型抗体

 

传统的靶点筛选使用野生型蛋白，但野生型IL-33会迅速氧化，无法稳定呈现redIL-33构象。本专利的创新之处在于：

 

创造稳定的“锁定”靶点：通过半胱氨酸定点突变（如Cys→Ser）或定点生物素化，制备了一系列经工程化改造的IL-33突变体。这些突变体被“锁定”在还原的、活性的redIL-33构象，无法形成氧化的IL-33-DSB。

 

作为特异性“诱饵”：这些稳定的redIL-33突变体被用作免疫原（用于动物免疫）或筛选工具（用于噬菌体展示库等体外筛选）。这确保了筛选出的抗体是从一开始就针对具有生物活性的IL-33形式，而非大量存在的、无ST2结合能力的氧化形式。

 

为了从结合分子中筛选出真正的功能抑制剂，专利采用了多层次的功能性表型筛选：

 

第一重：阻断相互作用：使用表面等离子共振（SPR）或ELISA等生物物理技术，验证候选抗体是否能有效阻断redIL-33与其受体ST2的结合。这是最直接的机制验证。

 

第二重：抑制细胞信号传导：在表达ST2/IL-1RAcP受体的细胞系（如HEK-293工程细胞）中，测试抗体是否能抑制IL-33诱导的NF-κB报告基因激活或MAPK信号通路的激活。这验证了抗体在细胞水平的功能。

 

第三重：抑制功能性细胞因子释放：在更接近生理环境的原代人类肥大细胞或内皮细胞中，评估抗体对IL-33驱动的IL-5、IL-6、IL-8、IL-13等关键炎性细胞因子释放的抑制能力。这是最关键的药效学表型验证，确保抗体在复杂生物学环境中有效。

 

层面三：应用与诊断方法创新

 

治疗用途的重新定义：

 

专利不仅涵盖了用抗体抑制ST2通路来治疗炎症（如哮喘、COPD）的传统思路，还首次提出了通过抑制IL-33-DSB/RAGE相互作用来调节组织修复过程，或通过催化性抗体来“模拟生理失活”的治疗新范式。

 

新型检测方法：

基于对两种形式的区分，专利要求保护特异性检测样品中redIL-33（活性形式）的方法。这解决了现有检测技术的盲点，能够更准确地评估疾病的活性状态和治疗靶点的负荷，对于精准医疗和伴随诊断具有重要意义。

 

PROTAC与小分子：挑战与潜在机遇

 

与专利中突出的抗体策略相比，小分子和PROTAC在靶向IL-33方面面临着独特的挑战和机遇。

 

小分子抑制剂

 

挑战：IL-33与ST2的相互作用是一个典型的、面积较大的蛋白质-蛋白质相互作用界面。这类界面通常缺乏适合小分子结合的“深口袋”，使得开发高亲和力、高特异性的口服小分子抑制剂变得极其困难。目前，该领域鲜有成功的报道。

 

潜在路径：如果发现ST2或IL-33上存在可用于小分子结合的特定位点，或通过别构调节机制来间接破坏其结合，小分子药物仍是一个有吸引力的方向，尤其在口服给药方面具有优势。

 

PROTAC策略

 

挑战：PROTAC技术旨在诱导细胞内靶蛋白的降解。然而，IL-33是一个分泌型细胞因子，其主要在细胞外空间发挥作用。传统的PROTAC需要进入细胞才能招募E3泛素连接酶，因此对细胞外蛋白无效。这是针对IL-33本身的主要障碍。

 

创新机遇：

 

靶向受体降解：一个更可行的PROTAC策略是靶向降解IL-33的受体ST2。通过设计一个同时结合ST2和E3连接酶的双功能分子，可以诱导细胞膜上ST2的内化和降解，从而从根源上降低细胞对IL-33的敏感性。

 

靶向胞内前体：虽然成熟IL-33被分泌，但其前体在核内合成。理论上，可以设计靶向IL-33前体的PROTAC，在其被释放前就将其降解。但这需要精确区分前体与其他核蛋白，且可能干扰其未知的核内功能，策略更为复杂。

 

 

优爱生物IL-33全长蛋白：解锁活性构象，赋能创新药物发现

 

优爱生物（UA）推出的重组人IL-33全长蛋白，并非一款普通的细胞因子试剂，而是专为基于结构的药物发现（SBDD）和功能筛选所设计的关键工具。尤其在针对IL-33这一极具挑战性靶点的创新疗法（如中和抗体、受体拮抗剂）研发中，本产品凭借其卓越的构象真实性与功能性，成为研究人员不可或缺的利器。

 

精准模拟天然活性构象，攻克研发首要难题

 

传统IL-33蛋白制剂中，活性还原形式（redIL-33）与无活性氧化形式（IL-33-DSB）共存且动态转化，为筛选带来了巨大干扰。优爱生物的IL-33全长蛋白，通过专利性的生产工艺与质控体系，确保了产品能够最大程度地维持或模拟其天然的、具有生物活性的还原形式（redIL-33）。这使得研究人员能够直接以最相关的生理靶点结构进行：

 

高特异性抗体筛选：作为免疫原，可诱导产生直接靶向redIL-33表位的抗体，而非与氧化形式交叉反应的抗体，从源头提升候选药物的有效性与特异性。

 

表位作图与竞争性结合分析：精准鉴定抗体或小分子与活性IL-33的结合位点，区分其作用机制为直接阻断ST2结合还是别构调节。

 

经多层次验证的功能活性，确保数据可靠性!

 

 

 

 

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