IL-2是一種在免疫系統中起重要作用的多效性細胞因子，具有免疫刺激或免疫抑制的“矛盾”生物活性，對非造血細胞和先天免疫細胞的影響尚不確定。 然而，IL-2 已被確定為 T 細胞發育和穩態的調節因子，並且是誘導 CD8+ 和 CD4+ T 細胞增殖的細胞因子。 IL-2還具有其他生物活性，如增加細胞溶解活性、促進抗體產生、B細胞增殖等。
IL-2是第乙個被轉殖的細胞白細胞介素因子，也是第乙個被批准用於腫瘤的因子**，在早期被命名為T細胞生長因子（TCGF），屬於細胞因子家族成員。
IL-2主要由CD4+T細胞產生。 IL2基因表達的調控涉及多種轉錄因子，包括活化T細胞家族成員的核因子（NFAT）、啟用蛋白1（AP-1）、核因子B（NF-B）、八聚體結合蛋白1（Pou2F1）、高遷移率組蛋白（HMGA1）和FOXP3蛋白。
IL-2 啟用三種主要訊號通路：Jak-stat、ERK 和 PI3K。
IL-2受體是由三條鏈組成的異構體，即IL-2R由IL-2R（CD25）、IL-2R（CD122）和IL-2R（CD132）組成。 其中，下游訊號通路的啟用是必要的，主要促進兩者的結合。 當IL-2受體亞基（IL-2RA）單獨存在時，其對IL-2的親和力僅為完全IL-2受體的百分之一，因此IL-2R分為高、中、低親和力受體。
rosanne spolski et al. nat rev immunol
IL2RA 在 Treg 細胞中表達。 在 TCR 或 IL-2 刺激 T 細胞後，IL2RA 轉錄增強。 其他細胞因子也可以誘導轉錄，如 IL-7、IL-12、IL-15、TNF 和 TGF-。 IL2RB 和 IL2RG 在多種細胞中表達，例如靜息 T 細胞、CD8+ T 細胞、自然殺傷細胞和某些其他細胞型別。 IL2RB 轉錄受多種轉錄因子控制，包括 ETS1、GABP、SP1、EGR1 和 EWS-WT1。 關於 IL2RG 的資訊有限，IL2RG 啟動子包含多個 ETS 結合位點，這些結合位點在體外與 GABP 和 ELF1 相互作用，因此可以調節啟動子活性。
IL-2最初被鑑定為T細胞生長因子，隨著研究的進展，越來越多的功能被發現，如增強細胞溶解活性、驅動Treg細胞的發育、抑制免疫細胞反應、通過活化誘導的細胞死亡促進潛在的細胞消除。 此外，IL-2 促進各種效應 T 細胞群的分化。 因此，IL-2調節或抑制的生物學功能是多種多樣的，對多種疾病都有潛在的作用。
thomas a waldmann. cold spring harb perspect biol
從臨床角度來看，IL-2同樣重要。 IL-2 可用於黑色素瘤、腎細胞癌和其他型別的腫瘤患者。 IL-2 是腫瘤浸潤淋巴細胞的關鍵生長因子，可在體外用 IL-2 擴增，以便向患者進行性回輸。 效應細胞的擴增可以通過平衡 IL-2 的量或將新的 IL-2 類似物與 IL-2 特異性抗體結合使用來控制。
此外，IL-2 調節 CD4+ Th 細胞亞群的分化。 Th1細胞促進針對細胞內微生物和癌細胞的細胞免疫反應。 Th1 細胞分化由 IL-2 介導，IL-2 協調轉錄因子 TBX21 的表達。 TH2細胞調節體液對細胞外寄生蟲和細菌的免疫力，以及過敏性炎症。 在 IL-4 存在下，IL-2 通過上調 IL-4 表達來促進 Th2 細胞分化。 Th17細胞協調對細胞外病原體的適應性防禦，介導炎症反應，並參與多種自身免疫性疾病。 IL-2通過抑制IL-6RA和IL-17A等多種機制抑制Th17細胞的分化。 IL-2 還抑制控制 B 細胞反應和生髮中心形成的 TFH 細胞分化。 在原始 CD8+ T 細胞中，IL-2 通過促進干擾素、干擾素、顆粒酶 B 和穿孔素的分泌介導抗原暴露後效應細胞毒性表型的獲得。 IL-2 IL-2R 訊號活性的強度將 CD8+ T 細胞轉化為短壽命的效應細胞或長壽命的記憶表型。
IL-2R 不僅被證明是 IL-2 的受體成分，而且是 IL-4、IL-7、IL-9、IL-15 和 IL-21 的受體成分，因此現在被稱為共同的細胞因子受體鏈 （C）。
IL-4是Th2分泌的細胞因子，具有刺激活化的B細胞和T細胞增殖，以及CD4+T細胞分化為Th2細胞的功能，在調節體液免疫和適應性免疫中起重要作用。
IL-7 通過 C 受體亞基對 T 細胞的存活、增殖和穩態產生影響。 IL-7 表達公升高導致 T 細胞增殖和多樣性增加。 IL-7 也在 B 細胞發育中發揮作用。
IL-9具有多種功能，可誘導多種免疫細胞亞群的增殖、分化和效應功能，在免疫應答和癌症發病機制中發揮重要作用。 IL-9 由多種細胞產生，例如肥大細胞、NKT 細胞、TH2、TH17、TREG、ILC2 和 TH9 細胞。
IL-15 與 IL-2 一樣，為 T 細胞增殖和活化提供早期刺激，但 IL-15 阻斷 IL-2 誘導的細胞凋亡。 IL-15支援記憶CD8+T細胞的永續性，對維持長期抗腫瘤免疫很重要，IL-15相關藥物已進入癌症和血液系統惡性腫瘤的臨床研究。
thomas a waldmann. cold spring harb perspect biol
IL-21 與 IL2、IL4 和 IL15 具有密切的同源性，並通過啟用 STAT1 和 STAT3 與其他 C 細胞因子區分開來。 IL-21主要由活化的CD4+ T細胞產生，具有多效性作用，包括促進CD4+和CD8+ T細胞增殖，增強CD8+ T細胞和NK細胞的細胞毒性，但不具有活化誘導的細胞死亡。
總體而言，IL-2對免疫系統具有強大的作用，並且隨著對IL-2和受體分子對免疫細胞的複雜作用機制的不斷了解，它為開發更有針對性的癌症或自身免疫性疾病，特別是炎症性自身免疫性慢性疾病的新療法提供了藍圖。
1. rosanne spolski, et al. biology and regulation of il-2: from molecular mechanisms to human therapy. nat rev immunol.
2. maigan a hulme, et al. central role for interleukin-2 in type 1 diabetes. diabetes.
3. thomas a waldmann. cytokines in cancer immunotherapy. cold spring harb perspect biol.
4. jonathan g. pol, et al. effects of interleukin-2 in immunostimulation and immunosuppression. jem.
5. abul k. abbas1, et al. revisiting il-2: biology and therapeutic prospects. science immunology.
6. sarah h. ross and doreen a. cantrell, signaling and function of interleukin-2 in t lymphocytes. annu. rev. immunol.