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如何在體內測試人類特異性組合免疫療法

2019-01-31

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了解如何利用雙基因敲入的藥物靶點人源化小鼠模型評估人類特異性檢查點抑制劑的體內聯合療法。

試驗聯合免疫療法

聯合療法結合了其它腫瘤免疫學藥劑和靶向治療,是免疫治療的未來走向。為了評估這些體內聯合療法,需要有適用模型。

對于鼠源藥劑,目前可用同基因或小鼠腫瘤同種移植之類的模型。但對于人源特異性療法,由于品種的特異性問題,這些鼠源模型就被排除在外。

現在有了新的臨床前模型,專門設計用于評估靶向常見檢查點蛋白的人類特異性藥劑的體內聯合療法。這類模型具有雙藥物靶點人源化(如人源化PD-1和CTLA-4)的特點,同時具有健全的小鼠免疫系統。

藥物靶點人源化模型

在探討雙基因敲入模型之前,最好先回顧,引入單基因敲入藥物靶點人源化模型(雙基因敲入模型由此培育而來)的概念。

小鼠模型作為一個強大平臺而存在,各個模型都具有人類腫瘤免疫靶點基因穩定表達(如PD-1、CTLA-4、OX40、CD40等)的特點。這類模型經過基因工程改造,把以待研究的小鼠基因換為人類基因。

然后對模型進行高度表征,在適用免疫細胞群中確定人類檢查點蛋白表達,并加以驗證,保證模型對人源抗體有反應。

這樣就生成一系列具有活性免疫系統的模型,這類模型主要用于評估人類特異性檢查點抑制劑,或免疫系統靶向激動劑抗體。這類模型對下述早期階段研究最為理想:

  • 驗證治療性抗體在體內結合正確靶點。
  • 排除最終來自藥物治療的毒性。

藥物靶點人源化模型對“標準”臨床前療效研究也大有益處。在這類研究中,隨著時間的推移,評估對照組和治療組的腫瘤負荷,計算藥劑對腫瘤生長抑制的百分比(TGI)。

聯合治療方案雖可評估,但僅限于一種人類特異性藥劑和一種小鼠模擬藥劑(例如,在PD-1人源化模型中檢測人源PD-1和鼠源OX40)。

培育雙基因敲入模型

當需要評估兩種人類特異性藥劑聯合療法時,需用雙基因敲入模型。這類模型在同一免疫活性小鼠內具有兩個人源化的檢查點蛋白。現有PD-1和CTLA-4、PD-1和PD-L1、PD-1和OX40的雙基因敲入模型,其它模型正在驗證中。

雙基因敲入模型是通過2個單基因敲入模型培育獲得。以PD-1/CTLA-4雙基因敲入模型為例,它是通過PD-1人源化小鼠和 CTLA-4人源化小鼠培育獲得。與單基因敲入模型類似,對雙基因敲入模型進行表征以確保2種蛋白質都表達。另外還要進行單藥劑和聯合療法的驗證,在PD-1/CTLA-4雙基因敲入模型中已得到一些令人關注的結果。

PD-1/CTLA-4雙基因人源化模型中的免疫記憶反應

PD-1抗體和CTLA-4抗體聯合治療,使小鼠在植入表達人類PD-L1的MC38腫瘤細胞之后腫瘤完全消退。被“治愈”的小鼠于分組后數日處于無病狀態,接下來被用于“rechallenge”研究。與對照組相比,再次植入相同的MC38腫瘤在被“治愈”的小鼠中會引起免疫記憶反應,未見新腫瘤生長。

綜上所述,該模型具備功能小鼠免疫系統,表達2個人源化藥物靶點基因,適用于體內檢查點抑制劑聯合療法試驗。

結論

我們通過新聯合療法來擴大免疫治療反應,需要更多的臨床前模型開展人類特異性藥物的體內研究。雙基因敲入的藥物靶點人源化模型,可用于評估最常見的人類特異性檢查點抑制劑的聯合療法,也為更復雜的完全人源化模型提供了更具成本效益的替代方案。

Topics: Oncology

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