(BALB/c-hPDL1，C57BL/6-hPDL1, BALB/c-hPD1/hPDL1，C57BL/6- hPD1/hPDL1)

PDL1はプログラム細胞死リガンド1（Programmed cell death 1 ligand 1，PDL1）であり、分化抗原群274（cluster of differentiation 274，CD274）または B7同族体1（B7 homolog 1，B7-H1）とも言われ、CD274遺伝子にコード化された40 kDaサイズのI型膜貫通タンパク質です。

多くの研究により、腫瘍微小環境における腫瘍細胞の表面でのPDL1の発現量が増加し、活性化T細胞表面のPD1に結合し、抑制的な調節シグナルを伝達して、腫瘍抗原特異的T細胞のアポトーシスまたは免疫機能喪失を引き起こすことで、免疫応答を阻害することが確認されました。抗体でPD1/PDL1シグナル伝達経路を遮断することは、腫瘍免疫療法の典型的な方法となっています^[1-2]。

構築戦略：集萃薬康はBALB/c及びC57BL/6背景マウスのPDL1細胞外部分を対応のヒトフラグメントに置き換え、マウスPDL1の細胞内部分を完全に保持することで、単一ヒト化マウスBALB/c-hPDL1とC57BL/6-hPDL1及び二重ヒト化マウスBALB/c-hPD1/hPDL1とC57BL/6- hPD1/hPDL1を含むPDL1ヒト化マウスモデルの構築に成功しました。PDL1ヒト化マウスモデルはヒトPDL1阻害剤の薬力学的評価と安全性評価のための理想的な動物モデルです。

1. BALB/c-hPDL1：TECENTRIQ^®の薬力学的実験

CT26-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)腫瘍細胞株をBALB/c-hPDL1マウスに皮下接種した後、抗ヒトPDL1抗体であるTECENTRIQ^®（Atezolizumab）の腫瘍抑制効果試験を実施しました。

TECENTRIQ^®（Atezolizumab）：Roche社が発売した抗腫瘍薬物、抗ヒトPD-L1抗体です。

BALB/c-hPDL1マウスへのCT26-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)皮下接種モデルに基づくin vivo薬力学的試験。ヒトPDL1タンパク質を発現する結腸癌細胞CT26-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)を対数増殖期に培養した後、6-8週齢のBALB/c-hPDL1ヒト化マウスに皮下接種し、腫瘍増殖平均体積が約100 mm³になったときに、無作為にVehicle（対照）群、Tecentriq投与群（n=10）に分け、対応の治療薬で治療を行いました。3日に1回、計6回投与しました。データはMean±SEMで示されたものです。

試験結果：Tecentriq (5 mpk)、Tecentriq (10 mpk)、Tecentriq (15 mpk)投与群の腫瘍増殖抑制率（TGI）はそれぞれ59.62%、67.73%、66.99%で、腫瘍の増殖に有意な抑制作用及び特定の用量勾配依存性が認められました。

2. C57BL/6-hPDL1:TECENTRIQ^®の薬力学的実験

MC38-hPDL1腫瘍細胞株をB6-hPDL1マウスに皮下接種した後、抗ヒトPDL1抗体TECENTRIQ^®（Atezolizumab）の腫瘍抑制効果試験を実施しました。

左図：マウス腫瘍増殖グラフ 

B6-hPDL1マウスへのMC38-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)皮下接種モデルに基づくin vivo薬力学的試験。ヒトPDL1タンパク質を発現する結腸癌細胞MC38-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)を対数増殖期に培養した後、6-8週齢のB6-hPDL1ヒト化マウスに皮下接種し、腫瘍増殖平均体積が約100 mm³になったときに、無作為にVehicle（対照）群、Tecentriq投与群（n=8）に分け、対応の治療薬で治療を行いました。3日に1回、計6回投与しました。データはMean±SEMで示されたものです。

試験結果：Tecentriq薬は腫瘍増殖に抑制作用が認められました（TGI=87%）。

考察：C57BL/6-/hPDL1マウスは抗ヒトPD1抗体、抗ヒトPDL1抗体及び併用による抗腫瘍作用評価のための理想的なモデルです。

3. C57BL/6-hPD1/hPDL1：KEYTRUDA®及TECENTRIQ®の薬力学的実験

MC38-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)腫瘍細胞株をB6-hPD1/hPDL1マウスモデルに皮下接種した後、抗ヒトPD1抗体であるKEYTRUDA^®（Pembrolizumab）及び抗ヒトPD-L1抗体であるTECENTRIQ^®（atezolizumab）の腫瘍抑制効果試験を実施しました。

左図：Tecentriqの抗腫瘍効果；右図：Keytruda抗腫瘍効果

C57BL/6-hPD1/hPDL1マウスへのMC38-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)皮下接種モデルに基づくin vivo薬力学的実験。対数増殖期のマウス結腸癌細胞MC38-hPDL1(Tg)-mPDL1(KO)を6-8週齢のC57BL/6-hPD1/hPDL1マウスに皮下接種し、腫瘍増殖平均体積が約100 mm³になったときに、無作為に、Tecentriq (1 mpk)、Tecentriq (3 mpk)、Tecentriq (10 mpk)、Keytruda (1 mpk)、Keytruda (3 mpk)、Keytruda (10 mpk)投与群(n=8)に分け、対応の治療薬で治療を行いました。3日に1回、計6回投与しました。

試験結果：Tecentriq (1 mpk)、Tecentriq (3 mpk)、Tecentriq (10 mpk)投与群の腫瘍増殖抑制率はそれぞれ48.26%、67.77%、88.52%で、Keytruda (1 mpk)、Keytruda (3 mpk)、Keytruda (10 mpk)投与群のTGIはそれぞれ79.63%、96.45%、99.52%であり、2つの抗体は腫瘍の増殖に有意な抑制作用及び特定の用量勾配依存性が認められました。

考察：C57BL/6-hPD1/hPDL1マウスは抗ヒトPD1抗体、抗ヒトPDL1抗体及び併用による抗腫瘍作用評価のための理想的なモデルです。

参考文献

[1] Immunotherapy: Benefit with anti-PD-L1. Nat Rev Clin Oncol. 2017, 14(2):70-71.

[2] Targeting the PD-1 pathway: a promising future for the treatment of melanoma. Arch Dermatol Res. 2014, 306(6):511-9.