Smac模拟物APG-1387与抗PD-1抗体的协同效应归因于肿瘤细胞诱导细胞因子分泌导致CD3+NK1.1+细胞募集增加

Synergistic effects of Smac mimetic APG-1387 with anti-PD-1 antibody are attributed to increased CD3 + NK1.1 + cell recruitment secondary to induction of cytokines from tumor cells.

作者信息Wentao Pan, Qiuyun Luo, Eric Liang, Mude Shi, Jian Sun, Huimin Shen, Zhenhai Lu, Lin Zhang, Xianglei Yan, Luping Yuan, Suna Zhou, Hanjie Yi, Yifan Zhai, Miao-Zhen Qiu, Dajun Yang
PMID38790057
发布时间2024-05
DOI10.1186/s12935-024-03373-7

实验完整度

包含多个同系小鼠肿瘤模型(ID8、MC38、B16、Hepa1-6)体内药效和生存分析,体外细胞因子检测、流式细胞术分析免疫细胞亚群、RNA测序,以及IL-12阻断的功能验证和机制研究。

主要模型

ID8卵巢癌小鼠模型 MC38结肠癌小鼠模型 B16黑色素瘤小鼠模型 Hepa1-6肝癌小鼠模型

重点核对

APG-1387剂量为0.2 mg/kg,静脉注射,每3天一次;抗PD-1抗体剂量为100 μg/小鼠,腹腔注射,每3天一次,共两次。 MC38细胞接种量为5×10^5,B16为2×10^5,Hepa1-6为1×10^6,皮下注射;ID8-luciferase为6×10^6,腹腔注射。 IL-12阻断使用抗IL-12p40抗体(BE0051),剂量500 μg/小鼠,腹腔注射两次(每3天一次)。 肿瘤体积测量频率为每周两次,计算方式为V=1/2×(长×宽^2)。 每组动物数为7只(MC38模型),ID8模型每组6只。

摘要

背景:免疫检查点抑制剂已被批准用于治疗多种肿瘤,但在某些恶性肿瘤中应答率并不理想。凋亡抑制蛋白(IAP)泛素-E3连接酶活性参与免疫应答的调节。APG-1387是一种新型的第二线粒体来源的胱天蛋白酶激活剂(Smac)模拟物IAP抑制剂。本研究旨在临床前环境中探讨APG-1387与抗PD-1抗体联合使用的协同效应。方法:我们利用卵巢癌(ID8)、结肠癌(MC38)、恶性黑色素瘤(B16)和肝癌(Hepa1-6)的同系小鼠模型来评估APG-1387与抗PD-1抗体联合治疗的效果,包括免疫相关因子、肿瘤生长和生存期。使用MSD V-PLEX验证的测定法测量体外和体内细胞因子的释放。结果:在ID8卵巢癌和MC38结肠癌模型中,APG-1387和抗PD-1抗体具有协同抗肿瘤作用。在MC38模型中,APG-1387和抗PD-1抗体的联合治疗显著抑制了肿瘤生长(P<0.0001)并提高了荷瘤动物的存活率(P<0.001)。此外,我们发现APG-1387通过促进肿瘤细胞分泌IL-12,使肿瘤浸润的CD3+NK1.1+细胞增加了近2倍。阻断IL-12分泌可消除APG-1387和抗PD-1抗体在MC38和ID8模型中的协同效应。结论:APG-1387有潜力通过将更多的CD3+NK1.1+细胞募集到某些肿瘤中,将“冷肿瘤”转变为“热肿瘤”。基于这些和其他数据,该联合用药的安全性和治疗效果将在晚期实体瘤或血液系统恶性肿瘤患者中进行的1/2期试验中进行研究(NCT03386526)。

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
探讨APG-1387与抗PD-1抗体联合在临床前肿瘤模型中是否具有协同抗肿瘤效应及其机制。
核心机制
APG-1387促进肿瘤细胞分泌IL-12等细胞因子,进而募集CD3+NK1.1+细胞(NKT细胞)浸润肿瘤组织,增强抗PD-1抗体的抗肿瘤免疫。
主要证据
在MC38和ID8模型中,联合治疗显著抑制肿瘤生长并延长生存期;APG-1387处理使肿瘤内CD3+NK1.1+细胞比例增加近2倍;抗IL-12p40抗体阻断IL-12后消除协同效应。
研究意义
研究表明APG-1387有潜力将“冷肿瘤”转变为“热肿瘤”,为联合治疗在晚期实体瘤或血液恶性肿瘤中的1/2期临床试验(NCT03386526)提供依据。

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

体外细胞因子释放检测

探究APG-1387对肿瘤细胞细胞因子分泌的影响。

用0.15 µM APG-1387处理五种小鼠肿瘤细胞系(ID8、MC38、CT26、B16、Hepa1-6)48小时,收集上清液,通过MSD方法检测10种细胞因子水平。

2

体内抗肿瘤疗效评估

评估APG-1387和抗PD-1抗体单独或联合治疗在不同小鼠肿瘤模型中的抗肿瘤效果。

建立MC38、B16、Hepa1-6皮下肿瘤模型和ID8腹腔肿瘤模型,将荷瘤小鼠随机分为四组:载体对照、APG-1387单药、抗PD-1抗体单药、联合治疗。测量肿瘤体积或生物发光信号,记录生存期。

3

免疫细胞亚群分析

分析APG-1387对肿瘤微环境和外周免疫细胞的影响。

从MC38模型小鼠的脾脏、引流淋巴结和肿瘤中分离免疫细胞,通过流式细胞术检测CD4+、CD8+、Treg、NK等亚群比例,重点关注CD3+NK1.1+细胞。

4

IL-12阻断实验

验证IL-12在联合治疗协同效应中的关键作用。

在MC38和ID8模型中,联合治疗组同时给予抗IL-12p40抗体(500 µg/小鼠,IP,两次),比较肿瘤生长和免疫浸润变化。

5

RNA测序和机制分析

探索APG-1387对免疫细胞基因表达的影响。

收集经APG-1387处理的人PBMC,进行RNA测序,分析差异表达基因,重点关注IFN-γ等免疫相关基因。

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
APG-1387Ascentage Pharma--
抗PD-1抗体Bio X CellBE0273
IgG抗体Bio X CellBE0089
抗IL-12p40抗体Bio X CellBE0051
二甲基亚砜Sigma Aldrich--
聚氧乙烯蓖麻油GBCBIO--
聚乙二醇-400GBCBIO--
生理盐水GBCBIO--
胎牛血清----
RPMI 1640培养基Gibco--
DMEM培养基Gibco--
青霉素-链霉素Gibco--
IV型胶原酶Invitrogen--
脱氧核糖核酸酶Roche Diagnostics--
Ficoll分离液Solarbiop9011
Annexin V-FITC凋亡检测试剂盒Neobioscience--
固定/透化试剂eBioscience--
Cytoflex流式细胞仪Beckman Coulter--
V-PLEX试剂盒MSDK15048D
MSD QuickPlex SQ120Meso Scale Diagnostics--
RNAprep pure 细胞/细菌总RNA提取试剂盒TIANGEN--
IVIS Spectrum小动物活体成像系统PerkinElmer--

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
药物剂量与给药方案
APG-1387剂量为0.2 mg/kg,静脉注射,每3天一次;抗PD-1抗体剂量为100 μg/小鼠,腹腔注射,每3天一次,共两次;抗IL-12p40抗体剂量为500 μg/小鼠,腹腔注射,两次(每3天一次)。
阅读提示:Materials and methods, In vivo treatment of mouse syngeneic tumor models
细胞系与模型建立
MC38细胞接种5×10^5,B16细胞2×10^5,Hepa1-6细胞1×10^6皮下接种;ID8-luciferase细胞6×10^6腹腔接种;细胞系来源ATCC。
阅读提示:Materials and methods, Cell cultures
细胞因子检测
体外APG-1387处理浓度为0.15 µM,处理48小时;使用MSD V-PLEX检测10种细胞因子。
阅读提示:Materials and methods, Meso scale discovery (MSD) multicytokine assay; Results, APG-1387-induced release
流式分析
抗体稀释度1:200;数据获取使用Cytoflex,分析使用FlowJo v107。
阅读提示:Materials and methods, Antibodies used in flow cytometry analysis; Sample acquisition