기 타[Bio X Cell] PDAC 오가노이드 모델에서의 기능성 항체 활용 Case Study

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 in Pancreatic Cancer

 

  Pancreatic ductal adenocarcinoma, PDAC는 췌장암 중 가장 흔한 형태로 알려져 있으며, 매우 치명적인 암 중 하나입니다. 그 원인 중 하나는 강한 면역억제성 종양 미세환경입니다. PDAC 종양의 약 1/3에서 PD-L1이 발현되지만, anti-PD-1 항체와 같은 면역관문 치료는 임상에서 제한적인 효과만 보여주었습니다.

Cancers지에 게재된 (Holokai et al. 2020) 연구에서는 orthotopic mouse model과 mouse 및 환자 유래 organoid–immune cell co-culture를 함께 사용하는 단계적인 mouse-to-human 연구 방법을 적용했습니다. 이러한 병렬적인 연구를 통해 PD-1 blockade에 대한 저항성이 mouse와 human model에서 공통적으로 나타났으며, 그 원인은 PD-1/PD-L1 결합의 소실이 아니라 면역억제성 myeloid cell의 작용이라는 점을 확인했습니다. 

이 연구는 임상시험 전에 면역조절 병용치료의 가능성을 우선적으로 평가할 수 있는 translational research framework를 제시했습니다. 



Background

 PDAC의 종양세포는 종양세포 자체의 면역관문 경로와 외부 면역억제성 세포 집단을 통해 면역 감시를 회피합니다. PD-L1은 PD-1과 결합하여 CD8⁺ T 세포의 effector function을 억제할 수 있지만, 이외에도 여러 중복된 면역억제 기전이 함께 작용합니다. 

Myeloid-derived suppressor cell(MDSC), 특히 polymorphonuclear MDSC(PMN-MDSC)는 양 미세환경에서 L-arginine과 같은 아미노산의 양을 감소시키고 reactive oxygen species(ROS)를 생성하여 T 세포의 증식과 활성을 방해하는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 PMN-MDSC 세포는 초기 병변부터 축적되며, 종양이 진행되는 동안에도 높은 수준으로 유지됩니다. 

Human 및 mouse system 모두에서 PMN-MDSC가 많을수록 CD8⁺ T 세포 반응이 감소하고 예후가 좋지 않은 것으로 알려져 있습니다.


A Dual-Targeting Strategy

PD-L1에 의한 T 세포 억제와 PMN-MDSC의 면역억제 효과를 보다 생리학적으로 관련성 높은 환경에서 확인하기 위해, 연구진은 human 및 mouse 유래 organoid를 면역세포와 함께 배양하는 matched co-culture model을 개발했습니다. 이러한 model을 통해 면역억제성 myeloid cell이 존재하는 환경에서 치료용 항체가 T 세포 활성에 미치는 영향을 직접 평가할 수 있었습니다.

사용된 reagent 중 Bio X Cell의 InVivoPlus™ anti-mouse PD-1 antibody(Catalog #BP0146)는 orthotopic transplantation 후 7일이 지난 C57BL/6 mouse에서 PD-1 signaling을 차단하기 위해 사용되었습니다. 


연구 결과:

      A. 활성화된 PMN-MDSC가 존재하는 경우 anti-PD-1 처리만으로는 CD8⁺ T 세포의 cytotoxic function을 충분히 회복시키지 못했습니다.

      B. PMN-MDSC를 감소시키면 CD8⁺ T 세포 활성이 증가했으며, anti-PD-1 항체와 PMN-MDSC 억제 치료의 병용 가능성을 확인했습니다. 


이 연구는 췌장암에서 나타나는 PD-1/PD-L1 치료 저항성이 단순히 target에 문제가 있기 때문이 아니라, PMN-MDSC에 의해 형성된 종양 미세환경의 면역억제 작용과 관련되어 있음을 보여줍니다. 

 또한, human 및 mouse organoid–immune cell co-culture model에서 동일한 결과가 확인되어, PDAC의 복잡한 면역 반응을 분석하기 위한 해당 model의 translational relevance를 뒷받침했습니다. 

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Considerations for Antibody Use in Organoid Models

연구자들이 복잡한 in vivo 생물학적 환경을 모사하기 위해 organoid–immune co-culture를 점점 더 많이 활용하면서, 항체의 품질은 실험 성공에 중요한 요소가 되고 있습니다. 

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Model Compatibility

In vitro 및 in vivo 연구 전반에서 일관된 성능

Ultrapure Formulation

낮은 endotoxin과 높은 특이성

Additive-Free
Carrier protein 및 preservative 무첨가
Trusted Documentation

명확하고 투명한 QC 및 validation 과정



Bio X Cell InVivoMAb 및 InVivoPlus™ 기능성 항체는 organoid 같은 복잡한 model에서도 일관된 성능을 제공하도록 제작되었습니다.

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* 학술 문의: (주)다윈바이오

  Tel. 031-728-3231 / E-mail. dawinbio@dawinbio.com

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