AACR2026 冠科生物海报解析
第三期
CAR-T/PROTAC/放射性药物创新研究
AACR2026冠科生物参展海报海报解析
2026 年美国癌症研究协会(AACR)年会已圆满落幕。作为全球肿瘤转化研究领域的重要盛会,本届 AACR 汇聚前沿科学成果与创新技术方向。冠科生物本次携 12 篇高质量科学海报亮相,集中展示在临床前肿瘤模型、药物研发、耐药机制、创新疗法评估等方向的最新突破。
随着细胞治疗、蛋白降解、放射性药物等新一代疗法快速发展,高精准、高临床相关性的临床前评估体系愈发关键。本期带来前沿疗法专题,分享 CAR‑T、PROTAC、放射药物等领域的创新评估方案。
#1530
主题: 免疫学
标题:
类器官-成纤维细胞共培养体系中CAR-T细胞疗法的综合临床前评价
作者:
Yijie Ren, Tomas Veenendaal, Puxin Wang, Jiawen Gao, Jiawei Meng, Danting Yan, Yingying Li, Meng Zhang, Michelle Kop, Ashgard Weterings, Marten Hornsveld, Gera Goverse, Ludovic Bourre, Peng Wang, Jun Zhou
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研究背景
CAR-T 细胞疗法的临床前评估亟需能够还原肿瘤微环境(TME)复杂性的体外模型。传统二维培养体系无法重现基质屏障对免疫细胞浸润的物理与功能性阻碍,而患者来源类器官(PDO)及患者来源异种移植类器官(PDXO)则在保留肿瘤异质性、克隆结构与药物响应特征方面更具临床转化价值。然而,三维免疫-肿瘤-基质相互作用难以通过 LDH 释放等传统bulk检测进行精准解析。高内涵成像(HCI)技术的引入,使得在高通量条件下对免疫细胞浸润、靶向杀伤及基质完整性进行多参数定量成为可能。本研究构建了基于 HCI 的类器官共培养评估平台,系统评价 CAR-T 候选药物在标准及含成纤维细胞的复杂 TME 模型中的疗效表现
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主要成果
本研究在 384 孔自动化板式平台上建立了类器官与 PBMC 或工程化 CAR-T 细胞的共培养体系,通过 actin 与 DAPI 染色定量类器官体积,Cy5 标记定量成纤维细胞网络分支结构,并以 Staphylococcal enterotoxin A(SEA)作为 T 细胞激活的阳性对照。研究覆盖三个递进层次:基线 GvT 效应评估、Claudin18.2 CAR-T 候选药物排序,以及在三细胞共培养(类器官 + 成纤维细胞 + CAR-T)体系中对 Mesothelin(MSLN)靶向 CAR-T 的疗效解析。结果显示,该平台能够高分辨地区分不同候选 CAR-T 的杀伤效力差异,并清晰捕获基质成分对免疫治疗响应的调节作用。
图1 PBMC-类器官共培养中的基线GvT效应
· 将四名健康供者的PBMC分别与四种类器官模型(LU9906B、CR5082B、CR20155B、PA20077B)共培养96小时,观察到5%–20%的类器官体积缩小,呈现供者间和模型间的差异性反应。
· 异体细胞反应主要呈模型依赖性,而供者间差异在不同类器官模型中保持一致。该平台有效捕获了96小时内不同模型的敏感性差异。
图2 Claudin18.2 CAR-T候选分子筛选
将 7 个 Claudin18.2 靶向 CAR-T 候选药物在三个胰腺类器官模型(PA5410B、PA20067B、PA1221B)上进行平行筛选。
· HCI 平台成功追踪类器官体积变化,并清晰呈现候选药物间的杀伤效力梯度;
· 最强效 CAR-T 在最敏感模型中诱导超过 80% 的类器官体积缩减,而最弱效 CAR-T 在响应较低的模型中仅引起约 10% 的体积变化;
· 热图汇总结果支持基于细胞毒性效力对候选 CAR-T 进行系统性排序,为 lead selection 决策提供量化依据。
图3 MSLN靶向CAR-T在类器官-成纤维细胞三重共培养模型中的疗效评估
将高 MSLN 表达的卵巢类器官模型 OV9522B 与正常人肺成纤维细胞(NHLF)共培养,在不同 E:T 比(20:1、10:1、5:1)条件下评估 MSLN-CAR-T 的疗效。
· MSLN-CAR-T 在保护性基质网络存在的情况下,仍诱导剂量依赖性的强效杀伤,类器官体积减少超过 90%;
· HCI 可视化清晰呈现 CAR-T 与靶细胞的接触与浸润过程;
· 成纤维细胞的存在并未削弱 CAR-T 的细胞毒性活性;与此同时,CAR-T 治疗也未显著破坏成纤维细胞的总分支面积,提示在该模型中 CAR-T 的杀伤作用对肿瘤组分具有较高的特异性。
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总结
本研究将高内涵成像与三维类器官共培养体系深度整合,构建了一套可扩展、临床相关性高的 CAR-T 细胞疗法临床前评估平台。该平台不仅能够定量靶向杀伤与免疫浸润,还可在含基质成分的复杂 TME 中同步解析疗效与基质完整性,相较传统bulk检测具有显著优势。该方法学体系为治疗候选物的可信排序与机制深入解析提供了有力工具,有助于降低下一代细胞疗法的开发风险并加速其临床转化进程。
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#4616
实验与分子治疗学
标题:
整合类器官筛选策略实现蛋白降解剂疗效及靶点结合的临床前评估
作者:
Marten Hornsveld, Dennis van der Grinten, Dorrith Verstegen, Shannon Kouters, Esther Kingma, Tomas Veenendaal, Mariusz Madej, Aaron Hua, Jinxi Wang, Lenno Krenning, Jessie Wang, Marrit Putker, Ludovic Bourre
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研究背景
分子胶(molecular glues, MGs)是一类新型药物,其通过利用泛素-蛋白酶体系统降解以往被认为“不可成药”的目标蛋白,从而为肿瘤靶向治疗开辟了新的可能性。CC-885 即为其中一个例子。该蛋白降解剂可结合 E3 连接酶 Cereblon(CRBN),改变其底物受体特性,从而募集并泛素化 GSPT1。GSPT1 是一种与核糖体相关的蛋白,对于多肽链合成的完成至关重要。GSPT1 的降解会扰乱细胞周期进程并诱导细胞死亡。由于 CC-885 在临床前肿瘤研究中已显示出明确的有效性和研究相关性,因此被选用于患者来源类器官模型的测试。
本研究旨在构建一个稳健的平台,用于判定 MGs/PROTACs 是否按预期机制发挥作用,即评估其是否存在脱靶毒性,并验证药效与预期作用机制之间的相关性。
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主要成果
采用基于 CellTiter-Glo 的 OrganoidXplore™(OX)筛选平台,对 98 个类器官模型进行了 CC-885 的筛选,给药方案为 6 点浓度梯度,处理时间为 5 天。筛选对象包括来源于 6 种肿瘤类型的患者来源(异种移植)类器官(PDOs/PDXOs),涵盖结直肠癌(CR)、宫颈癌(CV)、胃癌(GA)、头颈部肿瘤(HN)、肺癌(LU)和胰腺癌(PA),同时纳入相应的健康组织对照。
随后,对部分模型在 72、96 和 144 小时孵育条件下的 CC-885 敏感性采用高内涵成像(high content imaging, HCI)进行验证,并通过免疫荧光(IF)观察 GSPT1 的降解情况。进一步选取一个对 CC-885 敏感的肺癌模型,构建了 CRBN 敲除模型(CRISPR/Cas9 介导)。
基于 OrganoidXplore™(OX)CellTiter-Glo 的 CC-885 筛选结果显示,不同模型的 IC50 呈高度异质性,范围为 0.1 nM 至 50 nM(图 1A)。IC50 值与 GSPT1 或 CRBN 的 RNA 表达水平之间未见相关性(图 1B、C)。为确认 CC-885 是否按预期机制发挥作用,研究采用结合 GSPT1 免疫荧光染色的高内涵成像,对细胞活性应答进行验证,并分析 GSPT1 降解与细胞毒性之间的关联。
图 1: OX 筛选的 PDOs/PDXOs 热图,箭头标示后续研究所用模型(敏感模型:PA13034B、LU5231B、LU5179B、PA5389B、LU20005B、LU5178B、PA20080B;低敏感模型:HN9299B、GA2434B 和 CV13641B)(A)。98 个 PD(X)Os 的 CC-885 剂量-反应曲线(B)。IC50 与最大剂量抑制率关系图,右下象限代表最敏感模型(C)。
根据 OX 筛选结果,选取了 4 个应答型和 1 个耐药型 PDXO 用于基于 HCI 的疗效和作用机制验证。HCI 被用于比较类器官大小、死亡细胞比例以及类器官中 GSPT1 的表达情况。与 OX 筛选结果一致,4 个模型(LU5231B、LU5179B、PA13034B、PA20080B)对 CC-885 呈现剂量依赖性应答,而 HN9299B 则被证实对 CC-885 处理耐药(图 2)。对 LU5231B、LU5179B、PA13034B 和 PA20080B 的 HCI 分析证实,其活性下降与 GSPT1 丢失相关。此外,HN9299B 的耐药性也得到确认,并与其缺乏 GSPT1 降解有关(图 2);基因组测序进一步揭示,HN9299B 携带 GSPT1 p.V100A 耐药突变(1)。
图 2: PDXO 模型 LU5179B(敏感)和 HN9299B(耐药)经 CC-885 处理后的高内涵成像定量示例(相对于 DMSO 归一化),包括类器官大小、死亡细胞比例及 GSPT1 水平(Cy5 信号)。
图 3: LU5179B(敏感)和 HN9299B(耐药)经 CC-885 或 DMSO 对照处理后,在 3 个时间点的免疫荧光显微图像。DAPI(DNA)、TRITC(细胞骨架)和 Cy5(GSPT1)合并信号用于显示细胞活性;单独的 Cy5 通道突出显示 GSPT1 降解情况。
为进一步解析 CC-885 的分子作用机制并评估潜在脱靶毒性,研究构建了 LU20005B 模型的 CRISPR/Cas9 介导 CRBN 敲除(KO)模型以及已知的 GSPT1 耐药突变模型(1)。结果显示,无论是 CRBN KO(图 3、4、5)还是 GSPT1 突变(图 4),均可消除 GSPT1 降解及细胞活性下降,证实了 CC-885 具有明确的特异性,且缺乏明显脱靶毒性。
图 4: LU20005B 野生型(WT)与 CRBN KO 模型在 CC-885 处理(6 点剂量曲线)后 3 个时间点的免疫荧光显微图像。DAPI(DNA)、TRITC(细胞骨架)和 Cy5(GSPT1)合并信号反映细胞活性;单独的 Cy5 通道显示 GSPT1 降解。
图 5: LU20005B 野生型(WT)与 CRBN KO 模型经 CC-885 处理后的高内涵成像定量结果(相对于 DMSO 归一化),包括死亡细胞比例、类器官大小和 GSPT1 水平(Cy5 信号)。
最后,在 3 个应答型模型(PA5389B、LU5178B、PA13034B)和 2 个耐药型模型(GA2434B、CV13641B)中进行了 CC-885 的体内验证。结果表明,PDXO 在体外的应答对其对应 PDX 体内应答具有较高预测性(图 6)。
图 6: 体外 PDXO 应答与体内 PDX 应答比较显示,两种系统结果具有一致性。
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科学价值或影响
OrganoidXplore 筛选面板可有效识别对 MGs/PROTACs 敏感及耐药的模型。
基于类器官的高内涵成像(HCI)筛选可实现对 CC-885 疗效和靶点结合的定量评估。
可利用 CRISPR/Cas9 对类器官进行基因组编辑,以模拟 MGs/PROTACs 的耐药机制及脱靶毒性。
对于 CC-885,PDXO 的体外应答可在其对应的 PDX 体内模型中得到重现。
综上,这些结果表明,PDXO 和 PDX 平台能够在体外和体内有效、定量地建立靶蛋白降解与药效及脱靶毒性之间的关联。
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#7370
肿瘤生物学
标题:
基于患者来源模型的放射性药物体外与体内端到端评价
作者:
Anita Liu, Bryan Miller, Antonella Di Mambro, Prabhakar Panday, Rosemary Shoop, Esther Kingma, Chiara Da Pieve, Bhushan Rai, Juliana Maynard, Elisabet Fernandez-Potente, Tatiane Takahashi, Bram Herpers, Lucy Harris, Lynne Braidwood, Ludovic Bourre, Benedetta Arno
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研究背景
新型放射性药物的开发依赖于稳健的体外和体内检测体系,以评估其靶点特异性、药代动力学、生物分布、耐药机制以及治疗指数。采用 α 和 β 发射核素的靶向放射性核素治疗(targeted radionuclide therapy, TRT)可提供一种更精准的肿瘤治疗策略,在改善疗效的同时降低系统性毒性。
在 Crown Bio 与 Medicines Discovery Catapult(MDC)的合作中,研究人员将 3D 前列腺癌细胞模型、PDXO 以及离体 PDX 系统分别在不同时间点暴露于 [177Lu]Lu-PSMA-617 和 [225Ac]Ac-DTPA;同时,在前列腺癌 PDX 模型 PR6512 中,使用 [68Ga]Ga-PSMA-617 作为 PET 成像用 theranostic 探针,以评估 50 MBq [177Lu]Lu-PSMA-617 处理后的靶点密度变化。
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主要成果
LNCaP(PSMA 阳性)和 PC-3(PSMA 阴性)细胞分别暴露于 0.1、0.5、1 和 2 MBq 的 [177Lu]Lu-PSMA-617,或 0.1、0.5、1 和 2 kBq 的 [225Ac]Ac-DTPA 中 3 小时,随后洗脱;并于放射性药物暴露后 48 小时和 7 天采用 CTG 法评估细胞活性。在二维培养条件下,这两种细胞系表现出不同的敏感性:LNCaP 细胞对螯合态锕(Actinium)高度敏感,并且在较晚时间点对 [177Lu]Lu-PSMA-617 表现出更强应答。
在水凝胶液滴构建的三维环境中,LNCaP 对 [177Lu]Lu-PSMA-617 显示出更强敏感性,其损伤效应在 3 天、7 天、14 天和 21 天过程中持续加重;而 [177Lu]Lu-PSMA-617 处理对 PC-3 细胞则未产生明显影响(见下图)。
在前列腺癌 PDXO 模型 PR6513B(PSMA 阳性)及离体 PDX 模型 PR6512 中,观察到了对 [177Lu]Lu-PSMA-617 不同的应答。尽管基于 PSMA 表达预计 PR6513B 对 [177Lu]Lu-PSMA-617 应敏感,但实验中并未观察到这一预期敏感性。相比之下,在 PDX 模型 PR6512 中,[177Lu]Lu-PSMA-617 处理在治疗后 7 天和 14 天均导致以 CTG 测量的生长呈剂量依赖性下降(见下图)。
为评估放射性药物处理的生物学效应,研究通过免疫荧光(IF)检测 γH2AX 焦点形成,以评估 DNA 损伤情况。结果显示,虽然阳性对照化合物依托泊苷(Etoposide)可诱导显著的 DNA 损伤焦点形成,但在 PR6513B 和 LNCaP 细胞中,[177Lu]Lu-PSMA-617 并未诱导明显的双链 DNA 损伤(dsDNA damage)(见下图)。
所用化合物的放射性合成通过 HPLC 分析得到验证,结果显示 MDC 服务平台能够制备高纯度化合物(见下图)。
对携带 PR6512 肿瘤的小鼠进行 PET/CT 扫描,显示了镓标记放射性药物作为 theranostic 工具在成像 [177Lu]Lu-PSMA-617 靶向性和疗效方面的应用价值。在治疗后第 29 天,PR6512 肿瘤已对 [177Lu]Lu-PSMA-617 产生应答,在植入部位已无法再检测到肿瘤,这一结果通过 PET 成像和肿瘤体积评估均得到证实(见下图)。
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结论
结果表明,将放射化学专业能力与具有临床相关性的患者来源模型相结合,可提升对新型放射性药物的表征深度,并增强临床前研究的预测能力,从而确保新疗法更好地契合临床需求。
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