LL/2: un modelo murino de tumor inmunosupresor

AUTOR:

Maryland Franklin, PhD | Vicepresidenta de Desarrollo Científico

FECHA:

 Octubre de 2019

 

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El cáncer de pulmón es el segundo cáncer de diagnóstico más frecuente tanto en hombres como en mujeres en los Estados Unidos y es, por amplio margen, la causa más común de muertes relacionadas con cáncer en hombres y mujeres. Según estimaciones de la American Cancer Society, en 2019 se diagnosticarán 228.150 casos nuevos de cáncer de pulmón (116.440 en hombres y 111.710 en mujeres), y se producirán 142.670 muertes por cáncer de pulmón (76.650 en hombres y 66.020 en mujeres). La cantidad de muertes por cáncer de pulmón alcanzó su pico en 2005, con un total de 159,292, y desde entonces ha ido disminuyendo.[1] Sin embargo, la tasa de sobrevida de cinco años del cáncer de pulmón está solo en un 20 %, considerablemente más baja que en otros tipos de cáncer. Si el cáncer de pulmón se detecta en forma temprana, la tasa de sobrevida sube al ~56 %, pero solo ~16 % de los casos de cáncer de pulmón se detectan en forma temprana. En el caso de la detección en etapas posteriores, la tasa de sobrevida de cinco años puede ser de tan solo el 5 %.

Existen muchas opciones de tratamiento del cáncer de pulmón, según el tipo de cáncer de pulmón que se diagnostica y en qué etapa se encuenta la enfermedad. Los tratamientos clínicos incluyen cirugía, quimioterapia, radiación, terapia orientada e inmunoterapia. Si bien hay algunos casos de éxito, especialmente en pacientes con ciertas mutaciones genéticas y en el último tiempo con las inmunoterapias más nuevas, el pronóstico general sigue siendo bastante pobre. Por consiguiente, es necesario seguir desarrollando tratamientos nuevos para el cáncer de pulmón.

El surgimiento de las inmunoterapias requirió de modelos tumorales singeneicos en ratones para seguir avanzando en el desarrollo de tatamientos de inmuno-oncología. Uno de estos modelos es el modelo de carcinoma de pulmón LL/2 (Lewis Lung), caracterizado por Covance para utilizar en el desarrollo de agentes novedosos. La línea celular LL/2 fue desarrollada a partir de un nódulo tumoral primario del modelo de carcinoma de pulmón Lewis que se desarrolló espontáneamente como carcinoma epidermoide en el pulmón de un ratón C57BL. Como se muestra abajo, el LL/2 se clasifica como un tumor "frío", con baja infiltración de linfocitos T y alta infiltración de células supresoras mieloides. Como muchos pacientes con cáncer no responden a las inmunoterapias actuales, entender los modelos tumorales "fríos" es una parte importante del desarrollo y la utilización de enfoques singeneicos en ratones para el descubrimiento y desarrollo farmacológico.

Perfil inmune del tumor LL/2

Se determinó el perfil inmune inicial de los infiltrados de tumor LL/2 en 6 tumores no tratados (~500mm3) analizados con el paquete CompLeukocyteTM de Covance. De las células CD45+ infiltradas en estos tumores, las M-MDSC fueron la población celular más grande (37 %) seguidas las G-MDSC (22 %) y M2 TAM (20 %). Los linfocitos T (tanto CD8+ como CD4+), junto con las células M1 TAM, B, NK, NKT y dendríticas tuvieron una representación mínima (fig. 1). El perfil completo sugiere un modelo no inmunogeneico.

Fig. 1: inmunofenotipicación de infiltrados de células tumorales inmunes en el modelo LL/2.
Fig. 1: inmunofenotipicación de infiltrados de células tumorales inmunes en el modelo LL/2.

Crecimiento y respuesta a la terapia del LL/2

El tiempo de duplicación in vivo de los tumores LL/2 subcutáneos (SC) es muy veloz, aproximadamente 2,5-3 días. Esto resulta en un modelo que puede facilitar un período de dosificación de hasta dos semanas de agentes de prueba, para provocar actividad antitumoral. El modelo en sí mismo no resulta en la reducción del peso corporal (fig. 2A, 2B).

Fig. 2: crecimiento y cambio en el peso corporal después del implante subcutáneo de células de LL/2.
Fig. 2: crecimiento y cambio en el peso corporal después del implante subcutáneo de células de LL/2.

 

Hay diversos enfoques de quimioterapia para el cáncer de pulmón y, en este sentido, hemos probado tanto doxorubicina como paclitaxel como agentes individuales en el modelo LL/2. La doxorubicina es una antraciclina de amplio espectro de actividad antitumoral y el paclitaxel y un agente de fijación de tubulinas ampliamiente utilizado para el tratamiento del cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). En el modelo LL/2, ninguno de los agentes de prueba demostró respuestas antitumorales sustanciales a las dosis y cronogramas que examinamos (figs. 3 A y B).

Fig. 3: Respuesta de los tumores SC en el modelo LL/2 al tratamiento de agente único con doxorubicina o paclitaxel.
Fig. 3: Respuesta de los tumores SC en el modelo LL/2 al tratamiento de agente único con doxorubicina o paclitaxel.

 

Con el surgimiento de la inmunoterapia, también analizamos si el modelo LL/2 respondería a inhibidores de punto de control anti-PD-1 o anti-PD-L1 con un agente (fig. 4). La fig. 4 muestra los volúmenes tumorales medios (fig. 4A) y los volúmenes tumorales individuales (figs. 4 B, C y D) después del tratamiento de control de isotipo anti-PD-1 o anti-PD-L1. La dosificación con todos los agentes de prueba se inició una vez establecidos los tumores (~100 mm3). No es sorprendente que ninguno de los agentes de prueba mostrara beneficios terapéuticos, debido al microentorno altamente inmunosupresor de este modelo. Luego nos propusimos postular si la combinación de paclitaxel con inhibidores del punto de control inmune aportaría beneficios de terapia de combinación (figs. 5 A y B). Sin embargo, este enfoque no obtuvo mejores resultados en ratones, lo que reforzó más la posición de que este modelo tiene un fenotipo "frío". Es posible que los enfoques de combinación triple puedan aportar un beneficio en este modelo, que resultaría útil para quienes buscan enfoques de manejo de tumores "fríos".

Fig. 4: respuesta de los tumores SC LL/2 a los inhibidores de punto de control anti-mPD-1 y anti-mPD-L1 de un agente.
Fig. 4: respuesta de los tumores SC LL/2 a los inhibidores de punto de control anti-mPD-1 y anti-mPD-L1 de un agente.

Fig. 5: Respuesta de los tumores SC LL/2 al tratamiento de combinación con inhibidores del punto de control y paclitaxel.
Fig. 5: Respuesta de los tumores SC LL/2 al tratamiento de combinación con inhibidores del punto de control y paclitaxel.

 

Tumores LL/2 después de terapia de radiación localizada sola o en combinación con Anti-PD-1

En pacientes con cáncer de pulmón, se utiliza comúnmente la terapia de radiación tanto sola, como monoterapia paliativa, como en combinación con quimioterapia. Si bien Covance recomienda especialmente la radiación focal, hemos utilizado nuestro RadSource RS-2000 para aplicar radiación localizada en algunos modelos. En el modelo LL/2 subcutáneo probamos una dosis alta única (20Gy) de radiación localizada en ratones con tumores SC implantados en la región del sacro. Descubrimos que la radiación sola aumenta el tiempo para alcanzar el tamaño de evaluación a 36 días, de 20 días en el grupo de control. Con el agregado de anti-PD-1 el tiempo de evaluación tuvo un aumento marginal de 38,5 días, lo que sugiere que el tratamiento de combinación no suma ningún beneficio (fig. 6). Sin embargo, hay espacio para probar una combinación triple de radiación, bloqueo de punto de control inmune y una terapia novedosa en este modelo.

Fig. 6: respuesta de los tumores SC LL/2 al tratamiento de combinación con radiación localizada y anti-PD-1.
Fig. 6: respuesta de los tumores SC LL/2 al tratamiento de combinación con radiación localizada y anti-PD-1.

 

Los modelos de tumor subcutáneo son útiles para evaluaciones rápidas y relativamente fáciles de actividad antitumoral. Sin embargo, por la naturaleza de la ubicación del implante, estos tumores pueden no replicar toda la biología necesaria que represente de manera más estrecha la enfermedad en el paciente. Para ello, tenemos la versión activada por luciferasa de LL/2, LL/2-Luc-M38 que se está utilizando para desarrollar el modelo de LL/2 en el entorno de modelos ortotópicos de tumores de pulmón.

El modelo de carcinoma de pulmón murino LL/2 se puede emplear como modelo de inmuno-oncología preclínico. Nuestros datos respaldan el uso de esta herramienta para la investigación de combinaciones de tratamientos novedosas con radiación o inhibidores de punto de control, u otros enfoques novedosos para el tratamiento de tumores "fríos" no inmunogénicos. Comuníquese con Covance para hablar con nuestros científicos acerca de cómo puede usar el modelo LL/2 u otro de nuestros modelos singeneicos en su próximo estudio de inmuno-oncología.


Nota: Los estudios se realizaron de conformidad con la normativa de bienestar animal vigente en un establecimiento con acreditación de AAALAC


[1] Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Centro Nacional de Estadísticas de Salud. Base de datos de CDC WONDER en línea, compilado a partir del archivo de Mortalidad 1999-2016 Serie 20 No. 2V, 2017.

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