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AACR 2018體外和體外試驗平臺

2018-05-14

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我們在2018年AACR展會上展示了大量腫瘤學模型,涵蓋了臨床前研究所需。其中,有4個海報關于體外和離體測試平臺的發展。這篇文章著眼于IDO1化合物篩選和測試平臺、用于測試抗CD47藥物的體外測定平臺、用于3D化合物測試和篩選的離體PDX平臺以及評估針對腫瘤微環境的新型藥物的最新數據。

2018年 AACR 3809海報:通過抑制在色氨酸代謝途徑中腫瘤表達的IDO1活性活化T細胞。

由于epacadostat(IDO1抑制劑)與Keytruda?(PD-1抑制劑)聯用導致的III期失敗,IDO1抑制劑近來一直是新聞熱點。生物科學界正在討論這對整個藥品行業意味著什么,這張海報是我們對此的研究成果。

在體外評估IDO1抑制劑

由于能夠抑制T細胞功能,IDO1是一種重要的免疫腫瘤藥物靶點。這種抑制發生在色氨酸被耗盡的時候,因為它被IDO1分解了。針對這種IDO1介導的色氨酸代謝途徑(以阻止色氨酸分解)來挽救T細胞功能,目前有許多IDO1靶向藥物正在開發。

為了評估這些化合物的活性,我們開發了藥物篩選和測試平臺。體外測定系統通過評估培養基、血漿和腫瘤組織中色氨酸分解產物(N-甲酰基犬尿氨酸,Kyn)的量判斷IDO1活性。

IDO化合物篩選、測試平臺

海報展示了平臺的一系列參數,包括準確測量細胞系中的IDO1基因表達能力(組成型或誘導型表達),以及該平臺使用順鉑和IDO1抑制劑處理的細胞系所產生的預期細胞增殖曲線。

該試驗顯示可通過LC-MS / MS測定Kyn水平來有效測量IDO1抑制,在較長的化合物處理窗時更有效。 此外,還研究并提出了IDO1的體外和體內抑制。

這張海報詳細介紹了一個體外測定平臺,該平臺通過測量Kyn顯示當單獨使用靶向抑制劑的治療和與其他靶向免疫療法的組合進行抑制時的IDO1的活性。

2018年AACR 4556海報:巨噬細胞的CD47表達抗CD47療法對腫瘤細胞的作用

CD47是屬于免疫球蛋白家族的跨膜蛋白。 它會發出“別吃我”的信號抑制巨噬細胞清除細胞。許多癌細胞通過過度表達CD47來逃避巨噬細胞。因此,用特異性靶向抗體阻斷該蛋白,可以恢復巨噬細胞的吞噬性,抑制腫瘤活性。

這張海報詳細介紹了中美冠科開發的測試抗CD47活性的體外系統。這種測定可以評估已暴露于腫瘤細胞中的巨噬細胞的吞噬活性并對CD47進行治療。

通過巨噬細胞抗腫瘤活性評估CD47靶向制劑

在詳述了關鍵測定方法后,海報通過FACS來識別CD47高水平表達的腫瘤細胞系,Karpas299和SK-OV-3細胞系是所選細胞系。雖然SK-OV-3是吞噬作用研究中經常使用的模型,但實際上Karpas299能夠表達更多的CD47,誘導更強大的吞噬活性并提供更好的模型來測試抗CD47抗體。

實驗研究了Karpas299腫瘤中M1和M2極化巨噬細胞的水平,FACS數據顯示通過CD14、CFSE、雙陽性細胞的水平測量對CD47的吞噬作用。M1和M2巨噬細胞表現出相當的抗CD47抗體特異性吞噬活性,而抗CD274(PD-L1)治療不會產生比同種型對照更高的吞噬活性。

此外,還產生了Karpas299-hCD47和SK-OV-3-hCD47穩定細胞系,并用于建立親本和等基因模型中的吞噬活性與CD47表達水平之間的正相關關系。

這張海報詳細描述了一種體外系統,通過巨噬細胞的抗腫瘤吞噬活性來評估抗CD47靶向劑,破壞CD47-SIRPα抗吞噬軸是針對癌癥的新型免疫治療方法。

2018年AACR 3861海報: 3D離體PDX細胞模型篩選,以更好地評估體內藥效

患者來源的異種移植(PDX)模型廣泛用于臨床前藥物開發,其優勢在于PDX優于傳統的異種移植模型,包括:

  • 與原發腫瘤的分子、組織病理學、異體反射一致(比細胞株/GEMM更保守)
  • PDX與臨床藥物反應提供了可靠的臨床前數據

但是PDX模型并非沒有局限性,它們在藥物篩選中是低通量的,在傳代中具有人源性基質成分逐漸減少,并且對于大規模藥物篩選來說,研究可能太耗時且昂貴。為了克服這些限制,在不犧牲PDX優勢的情況下,我們開發了3D PDX離體測定平臺,以進行可靠的、可重復的化合物測試和篩選。

具有成本效益、高效地篩選藥物以及藥效測定

我們已證明,這種檢測平臺可以避開這些模型的局限性,使用3D甲基纖維素或軟瓊脂試驗中新鮮分離的低傳代PDX腫瘤組織解離出冷凍腫瘤細胞,進行為期7天的化合物測試。驗證數據證實PDX細胞在離體3D細胞培養中能夠穩定生長,有良好的細胞存活力和同一模型不同代的數據重現性。

將體外數據與使用相同模型治療的體內研究進行比較。分析顯示有超過70%的相關性,因此證實模型能夠維持正確的藥物反應。海報還展示了如何使用這種分析方法對模型進行分析,在數十種直腸癌模型中進行試驗的四種標準制劑有不同的藥效。

該平臺可以大規模篩選抗腫瘤劑,結合PDX模型的優點,采用成本高效的分析系統。

2018年AACR 5033海報:在三維腫瘤生長實驗中篩選患者來源的異種移植,結合基質元素,對人類腫瘤微環境進行重述

目前,由于缺乏包含或合并人類基質細胞的臨床前體外和體內模型,新型腫瘤微環境(TME)靶向治療的評估受到阻礙。

該海報詳細介紹了新型3D腫瘤生長測定法(3D-TGA)的開發和使用,它提供了基底膜提取物和人骨髓間充質干細胞bmMSCs)混合的患者來源腫瘤細胞的平臺,在96孔板中篩選化合物。

臨床上相關的離體藥效篩選平臺

在詳述了測定方法后,我們在該平臺上評估了四種NSCLC PDX模型。首先,比較紫杉醇與mTOR抑制劑的藥效,并在體內試驗中進行了比較。在3D-TGA和NSCLC PDX模型中觀察到相似的藥效。然而,除非包含bmMSCs,否則在3D-TGA中未觀察到體內可觀察到的,這表明了在體內重現中基質成分的重要性。

使用NSCLC模型或細胞組測試模型之間制劑標準品的相對藥效。包含基質元件的3D-TGA顯示與多個NSCLC PDX模型(包括具有臨床相關突變的獨特模型)的體內藥效數據相關。

綜上所述,合并PDX腫瘤細胞和基質成分的3D-TGA是一個臨床相關的平臺,能夠準確地概括體內腫瘤環境以用于可靠的體外藥效篩選。

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Topics: Oncology

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