近年来,我们对癌症发展和进展的认识有了显著的进步,重点是全面了解肿瘤细胞及其相关频闪。利用宿主免疫机制可以引起对癌细胞的更大影响,这是一种有前途的治疗策略。具有完整小鼠免疫系统的鼠模型,如合成和GEM模型,已被广泛用于研究检查点介导的免疫。使用这些模型的功效评估主要取决于代理抗小鼠靶抗体13,14。
然而,人类和鼠的免疫系统之间的固有差异和在鼠模型中缺乏一些人类靶点限制了I-O抗肿瘤效应的临床前研究15、16。
因此,迫切需要包括人体免疫细胞和人类肿瘤在内的强健小鼠模型,这将显著改善新型I-O疗法的翻译和发展。
在这里,我们描述了一个基于PBMC的人类异种小鼠模型,该模型可能广泛用于翻译I-O研究。PBMC 供体以及癌细胞系/PDX 屏幕对于确保体内疗效研究的鲁棒性和可重复性至关重要。PBMC的捐赠者在体内接受筛查,以确保成功的人类肿瘤和免疫细胞移植。同时,筛选了50多种人类癌症来源的细胞系和PDX,以评估肿瘤生长率、人PD-L1表达和免疫细胞渗透。我们的分析表明,约20%的癌细胞系和PDX检查显示可接受的肿瘤生长率,同时具有相对较高的TLL和PD-L1染色,这被认为是I-O疗效评估的良好模型。
HLA匹配在诊所中经常使用,以匹配患者和捐赠者进行器官或骨髓移植17。
然而,作者只对HLA类型进行了有限的描述,这仍然是一个有趣的话题,要在未来的研究中加以研究。作者希望指出,PBMC捐赠者可能适合一个癌细胞系/PDX,但不适合其他细胞系。因此,可能需要对PBMC的捐赠者进行每种癌症模型的筛查,以确保取得最佳结果。
将人类PBMC移植到NOD/SCID或NSG小鼠中必然导致异种性移植-宿主疾病(xGvHD),这是一种移植后疾病,由供体T
细胞18、19
对受体组织的免疫介导攻击而产生。通常与xGVHD相关的临床观察在我们的人性化模型中被观察到,如红斑、驼背姿势、体重减轻和死亡率(未显示数据)。这些表型通常在我们研究结束时观察到,通常在移植后1-2个月,表明人类T细胞在xGVHD靶器官中的繁殖和渗透。这允许1-2个月的窗口治疗I-O治疗评估。已经使用几种方法来降低小鼠先天免疫和增强人类免疫细胞移植20,21。
例如,在注射PBMC
22
后,在缺乏急性xGvHD的情况下,在MHC I类和II类表达中有缺陷的NSG小鼠支持功能性人类T细胞的移植。
该协议使用了NOD/SCID小鼠。SCID突变的小鼠同源性有损T和B细胞淋巴细胞发育,NOD背景又导致自然杀伤者(NK)细胞功能
不足20。
其他免疫缺陷程度高的小鼠,如NSG(杰克逊实验室)、NCG(查尔斯河)和NOG(CIEA)菌株,已经建立。当与PBMC移植时,这些小鼠被证明发展出人类免疫细胞,并形成一个类似于人类免疫系统23,24的环境。
或者,这些小鼠可以移植CD34
+
人类造血祖细胞(HPCs),并显示更持久的T细胞分化和
成熟25。
此外,已经建立了下一代免疫缺陷小鼠模型,具有进一步的基因修饰,以支持更好的人类骨髓系发育和提高移植效率(请参阅杰克逊实验室和塔科尼奇生物科学)。
使用这些新菌株进行人体免疫重建的更多细节有待进一步调查。然而,本文中概述的协议可以作为建立和描述用人类PBMC重组的免疫缺陷小鼠模型的一般准则。本文演示了三种人类癌症细胞系和两种人类患者衍生的异种移植物,涵盖多种癌症类型,这表明我们的方案在翻译I-O研究中的潜在广泛应用。据我们所知,大多数人性化的PBMC模型都选择了IV或IP作为注射路线26,27。
相反,我们的模型通过将人类PBMC与癌症异种移植物混合在皮下,为人类肿瘤携带小鼠提供部分重组的人类免疫力。这种方法提供了一种快速、经济、但高度可重复的替代完全干细胞重组(例如,CD34
–
造血干细胞移植的人性化小鼠)。我们的模型已被证明有助于评估T细胞引体癌症免疫疗法,特别是在短时间工作或选择制剂之前转向更复杂的多系免疫模型。
我们感谢实验室成员进行有益的讨论。这项工作得到了北京市科委生物医学和生命科学创新与培养研究项目的一部分支持。Z151100003915070(项目"新免疫肿瘤抗肿瘤药物BGB-A317的临床前研究"),也部分得到公司内部临床前研究资金的支持。
