在我们的2017年6月博文，我们描述了使用同基因、GEM和人源化小鼠模型进行临床前免疫肿瘤学（I/O）药物开发的优势和挑战。在这个博客中，我们将对这个想法进行扩展，并提供选择最合适的I/O肿瘤模型的想法。虽然任何模型都有yaboapp体育官网益处和局限性，但可以将这些考虑以及其他因素作为临床前基础。体内疗效研究设计。在为你的研究目标设计最合适的研究时，了解肿瘤的位置、免疫成分、治疗反应和感兴趣的模型的分子特征是非常有价值的。
肿瘤放置
肿瘤位置的选择在临床前的发展中一直是重要的。经典的小鼠侧腹皮下肿瘤植入物易于用卡尺测量，具有微创性，可用于大型研究yaboapp体育官网，侧腹肿瘤生长动力学一般是可重复的。然而，皮下肿瘤模型，即使是那些来自转移性焦点的人，很少转移1用于此应用程序时会产生挑战。皮下移植的肿瘤也缺乏器官特异性间质-肿瘤相互作用，这对肿瘤微环境的建立很重要。这种相互作用的缺失会影响肿瘤的进展和免疫反应。2
由于这些警告，在临床前药物开发中原位植入实体模型和血液模型在过去几十年中受到了青睐。有人认为这些原位植入物更能真实地反映临床情况。例如，一些全身肿瘤模型，如yaboapp体育官网中压-4-11和C1498型急性髓性白血病和毫米1秒多发性骨髓瘤，在人类骨髓中高度可转化为肿瘤进展。此外，神经胶质瘤模型，如人类U251.还有老鼠GL-261型，进展为小鼠大脑中具有侵袭性表型，与人类疾病非常相似。
至于原位植入后监测肿瘤进展，与临床观察确定的简单生存终点相比，使用生物发光成像（当荧光素酶激活的细胞系可用时）和小动物MRI具有明显的优势。后者仅在晚期疾病中表现出临床症状，因此很难确定治疗中肿瘤的生长动力学。这种粒度很容易用非侵入性的方法实现影像形态可通过Covance获得。
尽管原位植入有很多好处，但这一策略仍存在一些固有的挑战。例如，原位模型通常需要外科治疗，需要专业技术和研究规模的限制。此外，虽然通过荧光素酶激活的细胞系等非侵入性监测肿瘤进展是有效的，但这些细胞系的产生也可能引发非预期的免疫反应，从而导致肿瘤排斥或影响基于免疫肿瘤学的研究结果。三鉴于这里描述的皮下和原位肿瘤放置固有的优点和局限性，依赖药物开发阶段以及期望的终点来决定研究策略是很重要的。
免疫分型
肿瘤模型在免疫组成方面有显著差异，了解这些相对差异可以极大地影响模型的选择。图1显示了Covance提供的几个模型的这些差异。大多数肿瘤在免疫学上可分为“热”、“温”或“冷”，最简单的定义是肿瘤的免疫浸润允许免疫系统参与的程度；“热”肿瘤容易参与，“冷”肿瘤不太可能参与免疫系统，而“温热”的肿瘤各有成分。细胞毒性T细胞的高浸润和低浸润，分别是这一划分的主要参与者。同样，骨髓源性抑制细胞（MDSCs）浸润率高的肿瘤，由于肿瘤微环境的免疫抑制和随后的免疫逃避，对免疫调节剂的反应通常较低。根据该模型信息，可以假设具有高T细胞和低MDSC浸润的模型（“热”肿瘤）将是测试检查点抑制剂的优选模型，但是该试剂在具有低T细胞和高MDSC浸润的模型（“冷”肿瘤）中不太可能显示活性。为此，图2说明了在“热”CT26模型和“冷”4T1模型中对CTLA-4检查点封锁的不同响应。
了解肿瘤免疫细胞组成的状态对于针对肿瘤微环境元素的研究来说是一个重要的变量，并且可以允许强有力的靶向组合策略。例如，辐射和某些化学疗法的作用机制，如下文所述，可以增加免疫调节剂的活性，否则在“冷”肿瘤中是无效的。
对治疗的反应
在I/O空间中，肿瘤的免疫原性可以极大地影响对治疗的反应。如上所述，那些免疫“热”肿瘤模型对免疫调节剂反应良好。相反，“冷”肿瘤通常对免疫调节剂反应不好，原因很简单，免疫系统参与所必需的成分要么不存在，要么被抑制，超出了治疗的能力。
由于检查点抑制剂治疗仅在有限的患者群体中有效，这些药物正积极用于联合治疗策略。使用检查点抑制剂与疫苗、溶瘤病毒或小分子相结合的合理研究设计正处于中心阶段，努力使平衡朝着更强的患者反应方向发展。临床前，组合策略的挑战之一是确定一个温和的反应，使组合的改善。这种挑战可能归因于免疫活性动物免疫系统的可塑性。通常情况下，反应的变异性不仅发生在研究之间，而且也发生在治疗组内部。例如，在一组分期和治疗相同的肿瘤中，一个肿瘤会退化为持久的完全反应，而另一个则会逃避治疗，生长类似于控制肿瘤。这种反应的可变性使得一种“全有或全无”的模式成为可能，在这种模式中，联合治疗的预期结果是促使肿瘤产生静态或完全反应，而不是减缓肿瘤生长。yaboapp体育官网
虽然这种策略很吸引人，但对于T细胞准备就绪并等待参与的“热”肿瘤更有用。针对“冷”肿瘤是一项更具挑战性的工作，但这是一个强大的未满足的医疗需求所在。有大量的文献描述了免疫系统启动剂，通过增加抗原池来呈现或改变肿瘤微环境，从而诱导免疫原性细胞死亡。化学疗法，如环磷酰胺，吉西他滨，5-氟脲嘧啶，以及辐射，在这方面已经显示出希望。4,5
图3说明了如何将这种方法付诸实践。5-氟脲嘧啶、抗PD-1和放射疗法各自具有中等程度的单药抗肿瘤活性CT26型. 结合起来，这些药物的活性增强，可能是由于肿瘤微环境的改变。虽然还需要进行更多的研究来调查这些反应背后的机制，但从这些数据中可以清楚地看出，使用模型反应性来选择有最佳反应机会的组合伙伴的能力。
如上所述，这种从“冷”或“热”肿瘤到“热”肿瘤的转化对于诸如乳腺癌之类的癌症的治疗具有巨大的前景，已证明对检查点抑制剂相当难治疗。如我们所见，了解相关的肿瘤反应和所需的联合伙伴的机制可以增加增强候选试验药物的免疫调节活性的可能性。
分子表征
使用同生模型在免疫活性主体中，宿主是四十多年的基线数据。然而，在开发这些模型之后，在开发这些模型之后，在引导模型选择中的分子表征并没有成为可能，并且在过去的几十年中，模型仅享有有限的使用，因为研究人员赞成进入人类目标的人类目标提供的人体目标。基于免疫肿瘤的研究的重新提交已将同工模型推回敏捷，但在肿瘤药物发育的演变中，这些模型缺乏分子表征。随着群体开始报告许多同类模型的遗传分析，这种数据的这种数据缺乏正在逐步纠正。7,8然而，应该认识到，在若干机构和几十年中广泛使用这些模型可以伴有遗传漂移。为此，应使用严格的追查和文学共识来证实，使用的细胞源在调查下的途径中具有所需的突变，2）兴趣模型中的特定突变在多个机构中是常见的。
除了突变分析，RNAseq数据对模型选择也很重要。在检测试剂直接靶向肿瘤的情况下，RNAseq数据集可以提供靶点是否表达以及相对水平的洞察。在一组模型中对相关靶点的相对RNA表达水平进行回顾，可以更大程度地确定所考虑的靶点是否适合进行检测。这种分析也可能有助于活性与靶表达的相关性。综合起来，这些数据将使一个人作出明智的决定，最好的模型或模型在一个特定的环境中使用体外要么体内学习。
结论
I/O领域的药物开发进展迅速，各种各样的临床前模型可用于协助这项研究。考虑到免疫学的复杂性，我们必须超越细胞杀灭yaboapp体育官网体外模型行为和免疫细胞组成的复杂细节。考虑到肿瘤的位置、免疫成分、对治疗的反应和分子特征对于设计一项研究来解决一个基于免疫学的问题是至关重要的。
模型首先是一种工具。这些模型各有优点和局限性，不应孤立使用。相反，在具有期望特征的多个模型中具有相似的代理反应将有助于增加临床成功的信心。联系我们今天来讨论适合您研究需要的最佳肿瘤模型。
