4T1-luc2:支持新的免疫肿瘤药物筛选的原位乳腺癌模型

作者:

Dylan Daniel博士,科研总监

日期:

2016年12月

 

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在美国,乳腺癌是仅次于肺癌的第二大致命恶性肿瘤,2016年,预计将有246,000例新增病例和40,450例死亡病例。乳腺癌有多种治疗方案,包括手术、放疗、抗雌激素疗法、靶向疗法(例如曲妥珠单抗)和化疗。尽管这些治疗方法不断进步,但疾病转移仍然是重要的致死原因。过去五年中,免疫疗法取得了显著进展,四种T细胞免疫检查点抑制剂通过了批准。尽管这些检查点抑制剂均未获准用于治疗乳腺癌,但目前有超过60项针对PD-1或PD-L1检查点抑制剂的临床试验,以及超过20项针对CTLA-4抑制剂的临床试验正在进行。

由于检查点抑制剂和其他类型的免疫疗法需要完整的免疫系统以激发活性,因此,乳腺癌的同基因小鼠模型是新药临床前测试的重要选择。科文斯已将源自Balb/c小鼠的4T1-luc2乳腺癌模型定性为原位模型,以支持新型免疫肿瘤学药物的研究。原位4T1-luc2肿瘤转移到淋巴结和肺部,使其成为利用生物发光成像研究治疗对原发性肿瘤和转移性疾病的效果的重要模型。4T1-luc2肿瘤的生长在免疫缺陷品系和具有免疫能力的Balb/c小鼠中是相同的,这表明4T1-luc2是一种弱免疫原性肿瘤(图1)。

图1:4T1-luc2在包括同源Balb/c小鼠的多种小鼠品系中的原位生长。
图1:4T1-luc2在包括同源Balb/c小鼠的多种小鼠品系中的原位生长。

 

在4T1荷瘤小鼠中,致命性超敏反应阻碍了针对PD-1或PD-L1抗体的功效研究。1可以给予两次剂量而不产生毒性作用,但无法持续给药。相反,评估了抗CTLA-4联合局部放射治疗的疗效。使用了仓鼠抗CTLA-4抗体,出乎意料的是,仓鼠同种型对照在某些小鼠中显示出显著活性(图2A),这与抗CTLA-4活性难以区分(图2B)。局部放疗存在相关治疗功效(图2C),但放疗联合抗CTLA-4治疗并无明显功效改善(图2D)。

  

图2:抗CTLA-4和局部放疗在原位4T1-luc2乳腺肿瘤模型中的功效。
图2:抗CTLA-4和局部放疗在原位4T1-luc2乳腺肿瘤模型中的功效。

 

使用生物发光成像评估了转移负担,并展示了未经治疗的小鼠中转移进展的代表性图像(图3A)。相对于同种型对照治疗小鼠,抗CTLA-4治疗小鼠的转移性肿瘤负荷降低(图3B)。局部放射也大大降低了转移负担。但是,在联合治疗组中,除抗CTLA-4的单药活性外,似乎没有其他改善。

图3:通过生物发光成像评估随时间推移的总转移性肿瘤负荷:
图3:通过生物发光成像评估随时间推移的总转移性肿瘤负荷:

图3B:转移性负担和治疗反应的定量测量。
图3B:转移性负担和治疗反应的定量测量。

 

本研究中,放射治疗使用铅屏蔽层进行了局部定位,以减少全身辐射。但是有些动物仍然表现出辐射中毒症状。科文斯现在采用Xstrahl的小型动物放射研究平台(SARRP)进行局部放射,从而降低了全身辐射毒性。

图4:小鼠同种型抗CTLA-4抗体的抗CTLA-4治疗的功效。
图4:小鼠同种型抗CTLA-4抗体的抗CTLA-4治疗的功效。

 

在4T1-luc2模型中与使用仓鼠抗体相关的非特异性抗肿瘤活性促使我们在随后的研究中使用了小鼠抗CTLA-4抗体。小鼠抗CTLA-4治疗在4T1-luc2模型中产生的活性最小(图4),但可为客户申办的新型免疫肿瘤药物研究提供潜在的联合用药选择。此外,我们还对4T1-luc2肿瘤进行了广泛的流式细胞术免疫分析,包括对CD4 T细胞、CD8 T细胞、调节性T细胞,粒细胞MDSC,单核细胞MDSC、M1和M2肿瘤相关巨噬细胞(TAM)的定量测量(图5)。 该模型具有良好表征,可用于客户申办的新型免疫疗法或市售免疫疗法联合药物的研究。请联系我们获取更多信息,并了解科文斯如何为您的下一次研究提供帮助。

图5:针对4T1-luc2肿瘤的流式细胞仪免疫分析。
图5:针对4T1-luc2肿瘤的流式细胞仪免疫分析。

1Mall等人,肿瘤免疫学(2016),第5卷 (2): e1075114

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