非小细胞肺癌模型

作者:

Erin Trachet | 肿瘤学高级科学顾问/高级提案开发经理

日期:

2018年2月

 

肺癌(小细胞癌和非小细胞癌)是男性和女性中第二常见的癌症。所有新增癌症中约14%是肺癌。美国癌症协会对于2018年美国肺癌情况的估计:

  • 约234,030例新增肺癌(男性新增121,680例,女性新增112,350例)
  • 约{154,050人因肺癌死亡(男性83,550人,女性70,500人)

肺癌有两种主要类型,非小细胞肺癌(NSCLC)和小细胞肺癌(SCLC)。NSCLC占所有肺癌病例的约85%。肺癌主要发生在确诊年龄为65岁或以上的老年人中。

总体而言,男性一生中患肺癌的概率约为1/15;女性约为1/17。这些数字中既包括吸烟者,也包括不吸烟者。吸烟者风险较高,非吸烟者风险较低。过去几十年里,男性肺癌的发病率一直在下降,但女性仅在最近十年才开始下降。许多人将这种下降归因于重要的反吸烟运动以及阻止年轻人尝试吸烟的努力。

与所有癌症的预后一样,它高度取决于发现癌症的时间。如果及早发现,则预后可能非常好,甚至可以治愈。但是,由于许多人多年无症状,因此早期检测具有挑战性。

NSCLC的治疗方案包括手术、放疗、化疗、靶向治疗和免疫治疗。在许多情况下会联合使用多种治疗方案。过去几年间,FDA批准了若干新的靶向和免疫疗法。这些药物是数百小时临床前研究的结果,这些临床前研究在细胞和动物模型中评估了新疗法。

由于每年确诊的新增病例数量很多,因此NSCLC一直是备受研究界关注的组织类型。靶向治疗已取得广泛成功,但是获得性耐药性是一个反复出现的问题。为了满足临床前研究的需求,科文斯提供了几种经过充分优化的非小细胞肺癌细胞系(请参阅表1)。在此模型聚焦中,我们重点介绍一些较常用的细胞系。 (如要查看肿瘤模型的完整列表,请点击此处。)

肺 [NSCLC]
A549
A549-Luc-C8
Calu-1
Calu-3
HCC827
HCC827-Luc-mCh-Puro
NCI-H125
NCI-H125-Luc
NCI-H1299
NCI-H1299-p53-V138-BP100-Luc
NCI-H1650
NCI-H1703
NCI-H1703-Luc-mCh-Puro
NCI-H1975
NCI-H1975-Luc
NCI-H2110
NCI-H23
NCI-H292
NCI-H3122
NCI-H441
NCI-H460
NCI-H460-Luc2
NCI-H522
PC-9
人类

HCC827分离自一位39岁的白人女性。该细胞系在EGFR基因中具有外显子19缺失。1 临床上,该突变是对EGFR抑制剂敏感的强预测因子。作为临床前模型,该细胞系适用于筛选新型EGFR抑制剂。该模型是皮下(SC)植入后最常用的模型。然而,科文斯还用荧光素酶转染了该品系,以进行生物发光成像,从而监测直接植入肺部后的疾病进展。SC或原位(OT)肺植入后,肿瘤生长是可靠的。在两个植入部位中,动物之间的差异极小,每8天(两者)肿瘤体积倍增一次,而且小鼠通常在植入后约30天达到评估大小(约750mm或5.0E+09 p/s)(见图1, 2 [SC]和3, 4 [OT])。

皮下HCC827

图1:皮下HCC827平均肿瘤负荷
图1:皮下HCC827平均肿瘤负荷
图2:皮下HCC827体重变化百分比
图2:皮下HCC827体重变化百分比

原位HCC827

图3:原位HCC827平均肿瘤负荷
图3:原位HCC827平均肿瘤负荷
图4:原位HCC827体重变化百分比
图4:原位HCC827体重变化百分比

NCI-H1975

NCI-H1975建立自女性非吸烟者。该细胞系因其L858R/T790M突变状态而受到研究界的关注。50-60%的NSCLC患者出现T790M获得性免疫,对第1代和第2代EGFR抑制剂出现抗药性。1,2因此,该模型适合用于评估新型第3代EGFR抑制剂,例如与EGFR结合的化合物(无论发生的突变如何)或不可逆结合的化合物。同样,该模型在评估与EGFR抑制剂的联合疗法以减轻治疗耐药性方面具有价值。该模型的皮下肿瘤生长可靠且一致,肿瘤体积每3-4天翻一倍,通常在植入后大约15天达到评估大小(约750mm3)(见图5和6)。

 

皮下NCI-H1975

图5:皮下NCI-H1975平均肿瘤负荷
图5:皮下NCI-H1975平均肿瘤负荷
图6:皮下NCI-H1975体重变化百分比
图6:皮下NCI-H1975体重变化百分比

NCI-H1975细胞系也已用萤光素酶转染,可进行生物发光成像以监测疾病的进展。为了模拟从肺到脑的转移,我们在颅内植入了该细胞系并进行了放射治疗,类似于临床环境。对照肿瘤的生长非常迅猛,动物在第14天出现进行性疾病(体重减轻)的迹象,中位死亡时间为第22天。但是,放射疗法在该模型中非常有效,可将整体寿命延长160%,部分缓解比例达到88%(见图7和8 )。

图7:颅内NCI-H1975平均肿瘤负荷
图7:颅内NCI-H1975平均肿瘤负荷
图8:颅内NCI-H1975体重变化百分比
图8:颅内NCI-H1975体重变化百分比

NCI-H460

NCI-H460于1982年分离自一名白人男性的胸膜液。基于ATCC表征,该细胞系以接近健康组织的水平表达p53 mRNA,并表达野生型EGFR。但是,H460具有NSCLC常见的KRAS突变基因,而且也可与靶向治疗耐药性相关。H460还具有突变PI3CA。3这些基因突变使该模型适合进行EGFR和mTOR联合疗法研究,以及进一步评估KRAS突变对治疗反应或耐药性的影响。我们在内部使用此模型来评估化学疗法,例如多西他赛(见图9和10)。多西他赛疗法具有良好的耐受性,但效果不佳,尚待改善的动态范围很大。对照组皮下肿瘤生长迅猛且可靠,肿瘤体积每1-2天翻一倍,通常在植入后大约11天达到评估大小(约750mm3)(见图9和10)。

图9:皮下NCI-H460平均肿瘤负荷
图9:皮下NCI-H460平均肿瘤负荷
图10:皮下NCI-H460体重变化百分比
图10:皮下NCI-H460体重变化百分比

如果您想讨论我们的人类NSCLC模型,请联系我们

1Shuhang Wang、Shundong Cang和Delong Liu J 靶向EGFR T790M突变的第三代抑制剂在晚期非小细胞肺癌中的作用 J Hematol Oncol. 2016; 9: 34。
2Yun M、Kim EO、Lee D、Kim JH、Kim J、Lee H、Lee J、Kim SH 褪黑素使H1975非小细胞肺癌细胞对酪氨酸激酶抑制剂吉非替尼具有T790M靶向表皮生长因子受体突变的敏感性。Cell Physiol Biochem. 2014;34(3):865-72. doi: 10.1159/000366305。Epub 21年8月2014日。
3Girard L等人。肺癌的全基因组定型研究确定了等位基因缺失的新区域、小细胞肺癌和非小细胞肺癌之间的区别以及位点聚类。Cancer Res. 60: 4894-4906, 2000。PubMed: 10987304。
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。