RAS(ON)多选择性抑制剂联合疗法通过衰老相关的肿瘤免疫平衡触发胰腺导管腺癌的长期肿瘤控制

A RAS(ON) Multi-Selective Inhibitor Combination Therapy Triggers Long-term Tumor Control through Senescence-Associated Tumor-Immune Equilibrium in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

作者信息Caroline Broderick, Riccardo Mezzadra, Exequiel M Sisso, Felix Mbuga, Rashi Raghulan, Almudena Chaves-Perez, Amanda Kulick, Lingyan Jiang, Jingjing Jiang, Yu-Jui Ho, Janelle Simon, Eric Rosiek, Eric Chan, Aveline Filliol, Ronan Chaligne, Elisa de Stanchina, Ximo Pechuan-Jorge, Andrea Schietinger, Mallika Singh, Scott W Lowe
PMID40299790
发布时间2025-08-04
DOI10.1158/2159-8290.CD-24-1425

实验完整度

包含体外、原位、自发性、CDX、PDX等多种模型,功能验证(H2B-mCherry增殖示踪、细胞耗竭)和机制验证(scRNA-seq、IF、流式)充分。

主要模型

KPC1、KPC2、KPC4原位移植瘤模型(C57Bl/6小鼠) KPC基因工程小鼠模型(Pdx1-Cre; LSL-KrasG12D/+; Trp53fl/+) KP-4细胞系来源异种移植瘤模型(BALB/c裸鼠) 患者来源异种移植瘤模型(PDX)

重点核对

RMC-7977和palbociclib的给药剂量(25 mg/kg和100 mg/kg,口服,每周三次)及给药方案 FGK4.5(CD40激动剂)的给药剂量(100 μg/小鼠,每14天,腹腔注射)及时间点 CD4 T细胞耗竭(GK1.5抗体)对肿瘤复发的影响 H2B-mCherry增殖示踪实验中doxycycline的给予方案 scRNA-seq分析中Sen-High细胞的定义阈值

摘要

致癌性RAS的药理学抑制是靶向胰腺导管腺癌(PDAC)的一种有吸引力的策略,PDAC几乎普遍由RAS驱动。然而,对活性RAS的靶向单药抑制的初始反应之后可能会出现复发,这可能是由耐受药物的肿瘤细胞的持续存在所驱动的。为了靶向这些“持续性”细胞,我们在PDAC小鼠模型中研究了提高其免疫可见性的策略。我们表明,将RAS(ON)多选择性抑制剂与CDK4/6抑制剂palbociclib联合使用,可将持续性细胞驱动至衰老样状态,这与肿瘤控制的改善和肿瘤微环境的大规模重塑同时发生。将RAS(ON)和CDK4/6抑制剂与CD40激动剂联合使用,可实现持久的消退和CD4 T细胞依赖的肿瘤免疫平衡。我们的研究揭示了一种组合方法,该方法在临床前模型中规避了RAS(ON)抑制剂单药治疗的耐药性,并证明了治疗诱导的衰老可通过免疫系统得到增强,从而实现持久的肿瘤控制的机制。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何靶向RAS抑制剂治疗后存活的持续性肿瘤细胞,以延长治疗反应并实现长期肿瘤控制?
核心机制
联合RAS(ON)抑制剂和CDK4/6抑制剂将持续性肿瘤细胞驱动至衰老样状态,随后CD40激动剂激活CD4 T细胞,通过IFN-γ信号增强衰老相关的增殖停滞,形成CD4 T细胞依赖的肿瘤免疫平衡。
主要证据
体内肿瘤体积和生存期数据表明联合治疗优于单药;scRNA-seq、SA-β-gal染色和H2B-mCherry示踪实验证实衰老样状态和增殖停滞;细胞耗竭实验(CD4、CD8、B细胞、巨噬细胞)以及IFN-γ中和实验揭示CD4 T细胞和IFN-γ的关键作用。
研究意义
这项临床前研究为在PDAC中利用衰老程序以增强免疫介导的残余肿瘤细胞控制提供了概念依据,并提示联合使用RAS(ON)抑制剂、CDK4/6抑制剂和CD40激动剂的临床评估可能为患者带来益处。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

评估RAS(ON)抑制剂与CDK4/6抑制剂联合的抗肿瘤活性

确定在PDAC模型中,相比单药治疗,联合治疗是否能增强并延长肿瘤反应。

在KPC1、KPC2原位模型,KPC GEMM模型,以及KP-4 CDX和多种PDX模型中,给予RMC-7977或daraxonrasib(RAS(ON)抑制剂),palbociclib或abemaciclib(CDK4/6抑制剂)单药或联合治疗,通过超声和肿瘤体积测量评估抗肿瘤活性。

2

检测联合治疗对肿瘤细胞衰老样状态的诱导

验证联合治疗是否将存活肿瘤细胞驱动至衰老样表型并导致持久的增殖停滞。

对KPC1原位肿瘤进行治疗,并在多个时间点通过SA-β-gal染色、scRNA-seq、H2B-mCherry增殖示踪实验评估衰老相关标志物和增殖状态。

3

分析肿瘤免疫微环境的重塑

探究联合治疗对肿瘤浸润免疫细胞组成和功能的影响。

通过流式细胞术和免疫荧光分析治疗后的肿瘤组织,评估CD45+免疫细胞亚群比例、T细胞浸润、TLS形成以及免疫细胞表型变化。

4

评估CD40激动剂在联合方案中的贡献

确定添加CD40激动剂是否能增强治疗反应并产生持久肿瘤控制。

在KPC1、KPC2、KPC4原位模型中,将FGK4.5(CD40激动剂)添加到RMC-7977+palbociclib方案中,通过超声监测肿瘤体积,并评估生存期和组织学变化。

5

确定介导长期肿瘤控制的免疫细胞类型

识别对维持肿瘤免疫平衡至关重要的免疫细胞亚群。

使用中和/耗竭抗体(针对CD4、CD8、CSF1R、CD20、IFN-γ)在三联疗法处理的小鼠中评估肿瘤复发时间,并通过流式、scRNA-seq和IF分析免疫细胞状态。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI 1640培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
胰蛋白酶-EDTA----
V型胶原酶Sigma-AldrichC9263
分散酶Gibco17105041
Hank's平衡盐溶液Life Technologies14025-076
基质胶Corning356231
RMC-7977Revolution Medicines--
帕博西尼LC LaboratoriesP-7744
Daraxonrasib (RMC-6236)----
阿贝西利----
抗小鼠CD4抗体(GK1.5)Bio X CellAB_1107636
抗小鼠CD8a抗体(2.43)Bio X CellAB_1125541
抗小鼠CSF1R抗体(AFS98)Bio X CellAB_2687699
抗小鼠CD20抗体(SA271G2)BioLegend152104
抗小鼠IFN-γ抗体(XMG2.2)Bio X CellAB_1107694
激动性抗小鼠CD40抗体(FGK4.5)Bio X CellAB_1107601
LIVE/DEAD固定蓝色死细胞染色试剂盒Thermo Fisher ScientificL23105
LIVE/DEAD固定近红外死细胞染色试剂盒Thermo Fisher ScientificL10119
Foxp3/转录因子染色缓冲液套装eBioscience00-5523-00
Cytek Aurora光谱分析仪CytekSCR_019826
Sony MA900细胞分选仪SonySCR_026300
UltraComp eBeads补偿微球Thermo Fisher Scientific01-2222-41
X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-半乳糖苷)Invitrogen15520018
抗磷酸化ERK1/2抗体Cell Signaling Technology4370
抗裂解caspase-3抗体Cell Signaling Technology9664
抗Ki67抗体Abcamab281928
抗CD4抗体Abcamab271945
抗CD8a抗体Abcamab277939
抗泛角蛋白抗体Cell Signaling Technology4523
抗CD45抗体Novus BiologicalsNB100-77417AF750
抗CD3抗体BD Biosciences557869
抗B220抗体BioLegend103226
抗MHC-II抗体BioLegend107650
抗podoplanin抗体BioLegend127407
抗α-SMA抗体Thermo Fisher Scientific50-9760-82
抗CD31抗体BioLegend102520
抗F4/80抗体BioLegend123120
抗E-钙黏蛋白抗体BioLegend147308
抗髓过氧化物酶抗体Abcamab225474
ImmEdge疏水屏障PAP笔----
Fluoromount-G封片剂SouthernBiotech0100-01
10x Genomics Chromium控制器10x Genomics--
Cell Ranger10x Genomics--
Seurat----
CellBender----
FlowJo--SCR_008520
GraphPad Prism----
ImageJ/Fiji----
QuPath----
FlowJo----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
药物处理
RMC-7977给药剂量(25 mg/kg,口服,每周三次)和palbociclib给药剂量(100 mg/kg,口服,每周三次);对于RMC-6236和abemaciclib的处理剂量和频率未明确说明
阅读提示:Methods部分“Small-Molecule RAS and CDK4/6 Inhibitor Treatments (In Vivo)”
抗体治疗
CD4耗竭抗体(GK1.5)剂量(200µg/小鼠,每周两次,腹腔注射);FGK4.5剂量(100µg/小鼠,每14天,腹腔注射);其他耗竭抗体的剂量和频率
阅读提示:Methods部分“Depleting, Antagonistic, or Agonistic Antibody Treatments (In Vivo)”
细胞移植
细胞类型和数量(KPC1:2.5×10^4,KPC2:1×10^5,KPC4:3×10^4,KP-4:5×10^6);移植方式(原位或皮下)和动物品系(C57Bl/6、NSG、BALB/c裸鼠)
阅读提示:Methods部分“Orthotopic PDAC Cell Line Transplant Model”和“Animal Studies Using Xenograft Tumor Models”
scRNA-seq分析
样本制备(CD45-、ZsGreen+肿瘤细胞分选);文库制备(10x Genomics 5' v2);数据分析参数(Cell Ranger版本、Seurat版本、细胞周期回归、聚类分辨率)
阅读提示:Methods部分“scRNA-Seq Experiments”
衰老检测
SA-β-gal染色方法(X-gal底物)和定量方法;H2B-mCherry追踪实验的doxycycline诱导和洗脱方案
阅读提示:Methods部分“SA-β-Gal Staining”和“Functional Evaluation of Tumor-Cell Proliferative History”