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