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Pan02-Luc：胰腺癌原位模型
随着日益复杂的免疫疗法的发展，生物技术/制药公司目前正在寻找更相关、更准确的临床前模型来预测精准用药的反应。
临床前肿瘤学研究的目的是在动物环境中模拟人类疾病，而研究人员面临的最大挑战是结果的可转化性。理想的临床前肿瘤模型不仅将采用特定的癌症亚型，而且还将模拟肿瘤发生所需的复杂微环境。
最近的一些出版物表明，肿瘤植入部位会影响关键参数，例如肿瘤动力学、血管形成、结构、低氧环境以及对抗肿瘤治疗的敏感性1-4。
较常用的皮下（SC）模型具有通过卡尺监控肿瘤测量结果的优势。但是，它们在形态、血管密度、免疫细胞浸润和肿瘤微环境方面与内脏肿瘤不同。这正是原位（OT）肿瘤模型试图获得的数据，即将肿瘤细胞系或患者来源的异种移植物植入与组织类型相匹配的器官中。
在免疫疗法的特定背景下，已发表的数据表明，原位肿瘤模型具有较大的巨噬细胞免疫抑制作用，并且对某些类型的免疫疗法的敏感性低于皮下植入的相同模型2。
为了探索原位模型在相比皮下模型提供更相关的肿瘤微环境，同时充当肿瘤主要部位方面的潜力，我们已经为若干同系细胞系采用了萤光素酶，以促进对肿瘤进程和转移的无创监测。
在本模型聚焦中，我们介绍了小鼠胰腺癌细胞系Pan02-Luc的模型开发。注意：所有动物研究均已获得实验动物关怀与使用委员会的批准，并按照AAALAC认可的计划中的实验动物关怀与使用指南进行。人道安乐死标准是根据体重和确定的临床观察结果预先确定的。
Pan02-Luc的模型开发：小鼠胰腺腺癌细胞系
将Pan02 Luc细32990;通过生物发光成像（BLI）确定的中位倍增时间约为6天。动物的中位生存期（发病率/死亡率）为58天，相对较长，这使得该模型可以进行5-6周的给药和疗效评估（图1）。肿瘤的植入和进展对体重没有任何不利影响，导致安乐死的最常见临床观察是腹胀（数据未显示）。
图1. 原位植入C57BL/6小鼠的Pan02-Luc的生长动力学
“mPD-1”项目
用抗mPD-1（10mg/kg）治疗后的疗效评估未显示任何有意义的反应（图2）。使用临床相关化疗制剂吉西他滨（50mg/kg）的标准治疗可以使87%（7/8）的动物肿瘤完全消退（CR），根据BLI测定，其中62%（5/8）的动物被视为无肿瘤幸存者（TFS）。治疗结束后在两只动物中观察到再生长。与吉西他滨单药相比，吉西他滨与抗mPD-1的联合用药未造成任何额外的TFS。研究结束时获得的肿瘤代表性生物发光图像（图2C）和组织学图像（图2D）证实了吉西他滨治疗组的肿瘤消退。
图2. Pan02-Luc对抗mPD-1和吉西他滨治疗的反应
A.
B.
C.
D.
我们之前曾报告过皮下Pan02模型对免疫疗法的反应（请见往期模型聚焦）。因此，相比此处显示的采用Luc的Pan02细胞系的原位数据，我们发现原位模型中对抗mPD-1的反应类似于皮下亲代Pan02模型。相比皮下模型，在原位模型中给予相同剂量浓度的吉西他滨的反应明显更高，动物表现出肿瘤生长延迟和80% PR（部分消退）和20% CR，且无TFS（表1）。
表1. 皮下和原位Pan02肿瘤对吉西他滨治疗反应的比较
抗mPD-1 |
吉西他滨 |
|||
|---|---|---|---|---|
SC |
OT |
SC |
OT |
|
部分消退（公关） |
0% |
25% |
80% |
12% |
完全消退（CR） |
0% |
12.5% |
20% |
87% |
无肿瘤幸存者（TFS） |
0% |
0% |
0% |
62% |
采用流式细胞术对免疫细胞原位肿瘤浸润的评估证实了非免疫原性或“冷性”肿瘤模型的不良淋巴样细胞浸润特征（图3A-B）。尽管CD8+和CD4+辅助T细胞仅占CD45+在本次研究中，采用了半半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮半遮第二，第三，第三，第三，第三，第三，第三，第三显减少.通常，位肿瘤瘤郾，髓样细胞群更庞占CD45+细胞的82%，而在皮下模型中此比例为68%。原位肿瘤中的粒细胞-MDSC和M2-TAM显著较多，而树突状细胞则较少，表明更偏向抗炎性免疫抑制表型。
图3. 皮下和原位肿瘤的流式细胞仪分析
A.
B.
在我们看来，皮下和原位模型之间的这些细微差异可能会提供对我们研究的治疗反应强度的深度见解。 据报告，这些差异在临床上至关重要，因为它们会影响胰腺癌患者反应和预后的可预测性5-7。
原位肿瘤植入可以更好地模拟临床情况，为癌症进展和药物反应进行建模。由于每个器官及其微环境都独一无二，并且无法通过皮下植入进行复制，因此，在可能的情况下使用原位模型非常重要。
临床前肿瘤学部门为此提供了若干采用荧光素酶的模型。
如果您有兴趣进一步讨论此模型，请联系我们。
参考文献：
1Erstad DJ，2018。Dis模型机械，7.1；11（7）：dmm034793
2. Devaud C等人，2014。不同解剖部位的组织可以塑造和改变肿瘤的微环境，从而影响对治疗的反应。Mol Ther.，1月22(1):18-27
3. Guerin MV、Finisguerra V、Van den Eynde BJ、Bercovici N和Trautmann A，2020。临床前鼠肿瘤模型：结构化和功能性观点。eLife.，2020;9:e50740
4. Qui W和Su GH. 2013。原位胰腺肿瘤小鼠模型的发展。Methods Mol Biol.，980:215-223
5Kurahara H等，2011年，《外科学杂志》，5月15；167（2）：e211-e219
6. Parente P等人，2018。胰腺导管腺癌的肿瘤微环境与免疫系统之间的交互：新治疗方法的潜在目标。 Gastroenterology Res and Practice. 2018:7530619
7. Lankadasari M等人，2019。应对胰腺癌：用双刃剑作战。 Mol Cancer 18:48
注意：研究是根据适用的动物福利法规在AAALAC认可的研究中心进行的
作者：
Sumithra Urs，博士，科研科学家
日期：
2020年10月