成像设备千千万万，赛多利斯Incucyte® 实时活细胞成像系统因其可被放入培养箱中实现无人值守拍摄以及“傻瓜式”操作等特点，成为成像设备中的佼佼者，被广泛应用于药物开发和基础研究中。Incucyte® 实时抓拍分析功能可在体外细胞水平药物评价中获得更准确的结果，不仅克服了MTT等终点法带来的误差和繁琐操作，还能通过配套试剂或工具实现更多功能，如：内吞、划痕以及趋化等。 Incucyte® 在临床前药物研究中拥有非常多的应用案例，并且其中很多已经到了临床实验阶段。这些案例涵盖了多种应用种类，今天，陈老湿就通过几个典型案例，为大家一一分析解读：


ADC药物
案例1

SAR408701（Tusamitamab Ravtansine）是赛诺菲研发的“First-in-Class”靶向CEACAM5的ADC药物，目前正处于III期临床（NCT04154956），以进一步确认该标志物在非小细胞肺癌（NSCLC）患者中的疗效。ADC的细胞内化是其靶向能力的主要表征，在2020年赛诺菲的一篇关于该药的临床前研究文章中，就使用了Incucyte® 检测SAR408701的内化能力[1]。


图1. Incucyte® 内化测试数据：pH依赖性染料和ADC药物的偶联比例为4.8，工作浓度10μg/mL，每隔一个小时拍摄一次，共30小时；计算红色荧光面积/相差面积

案例2

BYON3521是Byondis公司开发的ADC药物，由靶向c-MET的人源化IgG1单克隆抗体SYD2884和被称为vc-seco-DUBA的可切割连接子药物组成，目前处于I期临床阶段（NCT05323045）。该公司发布的临床前研究结果中，Incucyte® 被用于检测该药物的内化能力和Bystander Activity（旁观者效应，即在MET阳性癌细胞存在情况下，对MET阴性癌细胞的杀伤能力）[2]。


图2. Incucyte® 内化测试数据：赛多利斯内化试剂和ADC药物的偶联比例为3，工作浓度10μg/mL，每隔半个小时拍摄一次，拍摄时间24小时；计算红色荧光面积/相差面积


图3. 旁观者效应：Incucyte® 观察6天，在MET阳性比例只有20%的时候，BYON3521就可以对MET阴性细胞（带红色荧光）进行杀伤

案例3

MGC018是MacroGenics一款靶向B7-H3的ADC药物，能够将小分子药物杜卡霉素（duocarmycin）递送到表达B7-H3的癌细胞中，杜卡霉素能够破坏分裂细胞和非分裂癌细胞的DNA，从而导致细胞凋亡。针对前列腺癌I期临床结果，它显示出了初步的抗肿瘤活性。在MacroGenics发布的该药物的临床前研究中，Incucyte® 被用来检测旁观者效应[3]。


图4. Incucyte® 长时程实时活细胞成像发现，MGC018对单培养的B7-H3阴性细胞没有作用，但即使有极少量的B7-H3阳性细胞存在，也会对阴性细胞产生显著的旁观者杀伤


双特异性抗体

案例1

CYT-303是一种双特异性抗体，它通过NKp46/CD16接合NK细胞，并靶向肿瘤细胞上表达的GPC3，用于募集NK细胞治疗肝细胞癌（HCC）。从该公司发布的临床前数据，Incucyte® 被用来测试该抗体存在下，NK细胞对肿瘤球的杀伤和肿瘤细胞的多轮杀伤[4]。


图5. Incucyte® 检测CYT-303细胞对肿瘤球的杀伤，发现其能增强NK细胞的杀伤能力


图6.  Incucyte®检测发现CYT-303能帮助NK细胞持续杀伤肿瘤细胞，而不衰竭

案例2

MCLA-129是基于Merus公司构建的一款针对表皮生长因子受体（EGFR）和细胞间质上皮转化因子（c-Met）双特异性抗体。该公司的Biclonics技术平台可以获得拥有Fc改造形成的异源二聚体，抗体Fc区去海藻糖基化修饰从而增强ADCC、ADCP效应。目前国内外临床试验均已获批（CXSL2300322和NCT04868877），Incucyte® 主要用于ADCP检测[5]。


图7. Incucyte® 检测发现，MCLA-129的ADCP效应明显


小分子药物

案例1

PRT3789是针对SMARCA2的降解剂，由Prelude公司开发，目前已经进入针对SMARCA4突变的非小细胞肺癌的I期临床试验[6]。



图8. Incucyte® 显示：PRT3789可以选择性抑制SMARCA4突变的HT1080细胞生长

案例2

罗氏公司开发的RG7112是首/个进入临床试验的MDM2抑制剂，目前正在进行多项不同的临床试验，用于治疗骨肉瘤、慢/急性粒细胞性白血病、真性红细胞增多症或原发性血小板增多症[7]。


图9. Incucyte® 显示：RG7112可以抑制SJSA1(骨肉瘤细胞)生长

案例3

XL092 是Exelixis公司下一代口服酪氨酸激酶抑制剂（第一代是著名药物卡博替尼），其靶向 VEGF 受体、MET、AXL和其他与癌症生长扩散相关的激酶，在卡博替尼的基础上，改善了一些包括临床半衰期等关键特性。Incucyte® 结果发现，该药物能够抑制巨噬细胞的胞葬作用[8]。


图10. pH依赖荧光染料标记靶细胞，10X镜拍摄6个小时，计算6个小时内红色荧光响应值的AUC；通过浓度与AUC曲线计算IC50


为什么如此多药物临床前研究都用到
Incucyte® 实时活细胞成像系统呢？

- 培养箱内可长达数周的连续观察，最短几分钟间隔拍摄，减少人力，防止过多操作对细胞的伤害

- 6个板位，分别独立设置检测程序，可以兼容各种孔板和培养皿，通量高

- 高效简便的模块化软件设置和数据分析，输出图片、视频、生长曲线等多指标多参数

- 大于100种优化过的活细胞专用荧光试剂、耗材及详尽的Protocol；文章数大于13,000篇，是长时程活细胞成像的主流产品


-参考文献-

[1] Preclinical Activity of SAR408701: A Novel Anti-CEACAM5–maytansinoid Antibody–drug Conjugate for the Treatment of CEACAM5-positive Epithelial Tumors. Clin Cancer Res 2020;26:6589–99

[2] Preclinical Profile of BYON3521 Predicts an Effective and Safe MET Antibody–Drug Conjugate. Mol Cancer Ther; 22(6) June 2023

[3] Preclinical Development of MGC018, a Duocarmycin-based Antibody–drug Conjugate Targeting B7-H3 for Solid Cancer.

[4] Derivation and Preclinical Characterization of CYT-303, a Novel NKp46-NK Cell Engager Targeting GPC3. Cells 2023, 12, 996

[5] Preclinical evaluation of MCLA-129, a bispecific antibody targeting EGFR and c-MET on solid tumor cells, in comparison with amivantamab. Cancer Research, 2023 

[6] Preclinical characterization of PRT3789, a potent and selective SMARCA2 targeted degrader. Cancer Research, 2022

[7] MDM2 Small-Molecule Antagonist RG7112 Activates p53 Signaling and Regresses Human Tumors in Preclinical Cancer Models. Cancer Res; 73(8) April 15, 2013

[8] Preclinical Characterization of XL092, a Novel Receptor Tyrosine Kinase Inhibitor of MET, VEGFR2, AXL, and MER. Mol Cancer Ther 2023;22:179–91