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看得见的浸润 | 朴衡科技助力鲲石生物发布CAR-M体外3D评估模型成果

更新时间:2023-12-18 09:43:39点击次数:978

近日,『朴衡科技』与『鲲石生物』的战略合作成果在生命科学预印本平台“bioRxiv”上发表:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.12.03.569750v1

在该研究中,以朴衡科技提供的组装式3D实体瘤微球体模型(NAC-Solid Tumor)为技术平台,评估了鲲石生物的CAR-M在实体瘤中的靶向募集、杀伤和浸润能力,为CAR-M的新靶点筛选和药效学评价提供了有效的高通量验证平台。

CAR-M的定义

近年来,CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤患者中取得了巨大的成就,成功地获FDA的批准进入临床,这也标志着细胞治疗时代的开启。然而,它们在治疗实体瘤治疗方面却存在一些不足,如低浸润,肿瘤微环境间的异质性等,反而这些特点促使CAR-M成为新的替代方案。CAR-M的最大优势在于,免疫浸润和强大的杀伤能力,对实体瘤的治疗方面起着积极的作用。

CAR-M的定义即是采用特异性CARs(一种合成的跨膜受体)修饰巨噬细胞,以提高巨噬细胞对实体瘤的靶向识别肿瘤抗原,发挥其强大的吞噬和杀伤效应。除此之外,CAR-M还具有促进抗原提呈能力和增强T细胞杀伤的作用,以及改善肿瘤微环境中肿瘤相关巨噬细胞表型的作用,进而实现对实体肿瘤的有效杀伤。


NAC-Organ 3D微肿瘤球体模型

3D NAC-Organ是以生物核酸材料为载体开发的一种快速自组装3D微肿瘤球体模型。本文中,我们利用NAC-organ技术构建出了3D卵巢癌的实体瘤微球(NAC-Solid Tumor),无需基质胶支撑,能够与免疫细胞进行长期共培养。通过PBMC浸润实验结果表明,该模型可有效模拟肿瘤细胞与免疫细胞之间的交互行为,使免疫细胞能够主动侵入肿瘤模型,从而精确地再现了肿瘤免疫微环境。

结果与讨论

二维共培养模型评估CAR-M

(图一:吞噬效率评估 )

左图为基于荧光成像的吞噬评估,靶细胞SKOV3被标记染料pHrodoSE,当CAR-M与靶细胞共培养6 hr后,在显微镜下可明显观察到CAR-M组有较多的吞噬事件。右图为基于流式分析的吞噬评估,靶细胞SKOV3被标记染料FarRed,当与CAR-M与靶细胞共培养6 hr后,CAR-M细胞的吞噬比例明显高于对照组。


(图二:杀伤能力评估 )

通过基于LDH方法(H)和基于Firefly luciferase方法(I),一致地表明CAR-M有明显的的杀伤能力,且随E/T和不同时间点,杀伤效果有所变化。随着E:T比增加,CAR-M的杀伤效果具有增强趋势。


PBMC与NAC-Organ 3D肿瘤微球互作形成肿瘤免疫微环境


(图三:PBMC与3D肿瘤微球高通量互作模型<384孔板>)

在3D微肿瘤模型构建24h后,分别加入小鼠PBMCs、PBMCs+免疫细胞抑制剂BLZ945、PBMCs+免疫刺激剂SEW2871,可观察PBMCs对3D微肿瘤球有侵袭行为。

CAR-M在NAC-Organ 3D肿瘤微球模型中的靶向、浸润和杀伤

(图四:CAR-M细胞对3D肿瘤微球的靶向、浸润能力评估 )

将标记有GFP的M/CAR-M细胞分别加入3D肿瘤微球模型中,48 h后发现95%的CAR-M细胞侵入到3D肿瘤微球模型中,说明CAR-M对于3D肿瘤微球(SKOV3微球)模型中有较强的靶向募集和浸润能力。通过ATP和LDH检测,进一步证实CAR-M对3D肿瘤微球具有更强的杀伤能力。

总结

朴衡科技助力鲲石生物建立了一种基于NAC-Organ技术的三维肿瘤球体系统,用于体外评估CAR-Ms。更重要的是,该平台有利于CAR-Ms的其他靶点和其他肿瘤的验证,以及CAR-M联合疗法的评估,加速CAR-M的临床研究,为未来的临床治疗提供有利且可靠的证据。

参考文献:DNA orgami assembled spheroid for evaluating cytotoxicity and infiltration of chimeric antigen receptor macrophage (CAR-M)

来源doi: https://doi.org/10.1101/2023.12.03.569750


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