科文斯现更名为Labcorp Drug Development

作为一家全球性公司,我们致力于为千百万人的福祉共同创新,持续为您带来更先进的医学突破。

了解详情

Hepa 1-6:小鼠肝细胞癌模型

作者:Sumithra Urs,博士 | 科研科学家
Date: October 2018


Hepatocellular carcinoma (HCC) is an aggressive malignancy which has gradually increased in incidence to affect one million people worldwide and is currently the third leading cause of cancer related deaths in the world.[1,2] The prevalence of HCC is highest in Asia and Africa due to high endemicity of hepatitis B and C viruses which strongly predispose to the development of chronic liver disease and subsequent HCC.[1] 

In the Western population, hepatitis C, alcoholic cirrhosis, and non-alcoholic steatohepatitis (NASH) are the main underlying causes. 虽然早期的HCC治疗选择包括手术切除、肝移植、化学/放射栓塞和射频消融,但晚期HCC的标准治疗方法是靶向疗法(索拉非尼和雷戈拉非尼)、放疗和化疗(阿霉素、5-FU和顺铂)。[3]许多针对不可切除或晚期HCC的单药或联合免疫疗法、单克隆抗体或溶瘤病毒疗法的临床试验正在进行中。[1-4]这些疗法已证明可缩小肿瘤并改善了生存率,但根据既往病情的治疗结果无法治愈,例如肝炎、肝硬化或非酒精性脂肪肝(NAFLD)。因此,对更好的治疗方案的需求不断增长。为在临床前平台上评估新型疗法,Labcorp已建立了同系HCC模型Hepa 1-6。

Hepa 1-6是源自BW7756肝癌肿瘤的鼠类肝癌,在C57L/J小鼠中自发出现,与大多数化学转化或诱导品系的肝癌模型(BNL、A.7R.1、MH-129、MH134和MH-22A)形成对比。在具有免疫能力的小鼠中建立的Hepa 1-6肿瘤模型代表了临床前对免疫疗法进行测试的相关模型。

在此模型聚焦中,我们提供了关于Hepa 1-6肿瘤模型生长动力学的体内数据;以及对检查点抑制剂单药或与联合局灶放射治疗的反应。我们在其亲本C57L/J品系(缅因州巴港的The Jackson Laboratories限量提供)和更易于获得的组织相容性C57BL/6品系中测试了此模型。

Hepa 1-6生长参数

皮下植入后的生长动力学表明,该模型在两种小鼠品系中均成功建立(图1)。 肿瘤的中位倍增时间约为5-6天,体重无不利变化(数据未显示)。这种稳定的生长速度带来三周的治疗窗口以评估抗肿瘤反应。

图1:C57L/J和C57BL/6小鼠中的Hepa 1-6肿瘤生长动力学。

图1:C57L/J和C57BL/6小鼠中的Hepa 1-6肿瘤生长动力学。

Hepa 1-6肿瘤免疫特征

为了了解Hepa 1-6肿瘤的免疫特征,通过流式细胞术分析了基线免疫成分,如图2所示。为C57L/J品系中体积生长至约750-1000mm的五个未经治疗的Hepa 1-6肿瘤建立了免疫特征3。 肿瘤的CD45+细胞数量相对较高(平均约60%),其中T淋巴细胞(CD8+ T细胞和CD4+ T辅助细胞)得到中度代表(平均值分别约为11%和6%)。髓样细胞主要由G-MDSC(平均约为30%)代表,其次是M-MDSC(平均约为11%)。 肿瘤微环境中的CD8+ T细胞浸润提示存在免疫应答或“温性”肿瘤模型。

图2:C57L/J小鼠的基线Hepa 1-6肿瘤的免疫特征。

图2:C57L/J小鼠的基线Hepa 1-6肿瘤的免疫特征。

Hepa 1-6对检查点抑制剂的反应

在已确定荷瘤(平均肿瘤体积约100mm3)、使用检查点阻断抗体(抗mPD-1、抗mPD-L1和抗mCTLA-4)治疗的C57BL/6小鼠中评估Hepa 1-6对免疫调节剂的反应。对照、空白对照(PBS)和同种型(大鼠IgG2b克隆LTF-2)显示出相当的生长动力学(图1)。单药检查点抑制剂抗mPD-1和抗mCTLA-4引起强烈反应,导致肿瘤完全消退(CR)和100%无肿瘤幸存者(TFS )。抗mPD-L1治疗在一部分动物中也产生了良好的反应,导致CR和5/10 TFS(图3)。相对于对照动物,用检查点抑制剂抗体进行的治疗与体重的任何重大变化均不相关(数据未显示)。对免疫疗法的反应有力地支持了Hepa 1-6肿瘤在免疫学上的“热性”特征。

图3:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对检查点抑制剂的反应。

图3:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对检查点抑制剂的反应。

对局部放射治疗的反应

临床上,非转移性肝癌患者接受一种或多种肝定向治疗(LDT),例如放射治疗(RT)或立体定向体部放疗(SBRT)。[5] RT可以导致肿瘤缩小并改变肿瘤微环境,形成有利的抑癌环境。为了测试Hepa 1-6肿瘤对RT的反应,我们使用了小型动物放射研究平台(SARRP;Xstrahl)将局部放射光束传输至目标部位。 对C57BL/6小鼠的皮下Hepa 1-6肿瘤测试了5和10Gy的局部放射剂量。治疗显示剂量依赖性反应,并导致>20天的肿瘤生长延迟(TGD)和无肿瘤幸存者(分别为2/10和8/10)(图4)。5Gy剂量可提供中等的单药治疗反应,并具有较长的生存期,建议用于未来的联合研究。

图4:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对放疗的反应。

图4:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对放疗的反应。

Hepa 1-6对索拉非尼的反应

索拉非尼是一种多酪氨酸激酶抑制剂,可阻断Raf激酶、Src、VEGF和PDGF受体的活性,被用作肝癌患者的一线治疗药物,已在Hepa 1-6肿瘤上进行了测试。治疗导致肿瘤生长延迟25.4天,并延长了总生存期,但未产生TFS(图5)。这些结果与临床研究的结果相当,临床研究显示部分反应将中位总生存期从对照组的7.9个月延长至治疗组的10.7个月。[1]

图5:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对索拉非尼的反应。

图5:C57BL/6小鼠Hepa 1-6肿瘤对索拉非尼的反应。

这些初步数据表明,HCC的Hepa 1-6模型具有良好的免疫特性,可以用作可靠的临床前免疫肿瘤学模型。 我们的数据支持该模型在研究免疫治疗剂作为单药疗法或联合放疗、小分子、标准护理和其他新型疗法方面的使用。

Please contact us to speak with our scientists about how Hepa 1-6 can be used for your next immuno-oncology study.


参考资料


[1]Medavaram, S和Zhang Y,2018。晚期肝细胞癌的新兴疗法。 Exp Hematol Oncol 7:17.

[2]Llovet JM、Montal R、Sia D和Finn RS, 2018。肝细胞癌的分子疗法和精准医药。Nat Rev Clin Oncol. doi: 10.1038/s41571-018-0073-4. [印刷版之前的电子版] PMID:30061739.

[3]Pinter M和Peck-Radosvljevic M. 2018。综述文章:肝细胞癌的全身性治疗。2018. Aliment Pharmacol Thera,23年7月。 doi: 10.1111/apt.14913. [印刷版之前的电子版] 评论。 PMID: 30039640.

[4]Waidmann O. 2018. 肝细胞癌免疫治疗的最新进展。Expert Opin Biol Ther. 8月;18(8):905-910。

[5]Chaub SK等人,2018. 立体定向体部放疗治疗肝细胞癌:当前趋势和争议。癌症研究与治疗技术 17:1-19。
 
请注意,所有动物护理和使用均根据动物福利法规在AAALAC认可的研究中心进行,并经过IACUC协议审查和批准。

让我们开始对话

联系我们