Мы описываем эволюции на основе сфероида, трехмерный в vitro модель, которая позволяет нам проверить текущий стандарт экспериментальной терапии схем для головы и шеи плоскоклеточный рак на клеточных линий, направленных на оценку терапии восприимчивость и сопротивления на первичной клетки от человеческих образцов в будущем.
Текущие варианты лечения для продвинутых и рецидивирующий головы и шеи плоскоклеточный рак (HNSCC) заключить излучения и химио лучевой подходы с или без хирургического вмешательства. Хотя схемы химиотерапии на основе платины в настоящее время представляют золотой стандарт с точки зрения эффективности и даны в подавляющем большинстве случаев, новых схем химиотерапии, а именно появляются иммунотерапии. Однако трудно предсказать и остаются недостаточно понятны ответов и терапии сопротивление механизмы либо режим химиотерапии. На сегодняшний день известны широкие вариации химиотерапии и радиационной механизмов сопротивления. Это исследование описывает разработку стандартизированных, высокой пропускной способности в vitro пробирного оценить ответ HNSCC клеточной линии для различных схем терапии и, надеюсь, на первичной клетки от отдельных пациентов как инструмент будущего для персональной опухоли терапии. Assay предназначен для интеграции в стандартный алгоритм контроля качества для HNSCC пациентов в нашем центре третичной медицинской помощи; Однако это будет предметом будущих исследований. Техническая осуществимость выглядит многообещающим для начальных ячеек от биопсии опухоли от фактической пациентов. Затем образцы передаются в лабораторию. Биопсия механически отделены следуют ферментативного пищеварения. Клетки затем культивировали в ультра-низкой адгезии клеток культуры флаконов, способствующих воспроизводимость, стандартизированных и спонтанного формирования Трёхмерный, сфероид образной ячейки конгломератов. Сфероидов затем готовы быть подвержены химио лучевой протоколы и протоколы иммунотерапия при необходимости. Окончательный размер жизнеспособность и сфероида показатели восприимчивости терапии и поэтому может быть втянутыми в рассмотрение в будущем для того, чтобы оценить ответ вероятно терапии пациентов. Эта модель может быть ценным, экономически эффективным инструментом к персонализированной терапии рака головы и шеи.
Голова и шея плоскоклеточный рак (HNSCC) является шестым наиболее распространенных рака во всем мире с ростом случаев инфицирования слизистой оболочки вируса папилломы человека (ВПЧ) инфекции связанные патогенеза, рядом с большинством случаев, вызванных чрезмерным никотина и алкоголя потребление 1,2. Хотя небольшие опухоли и неинвазивного этапов, как правило, хорошо поддается лечению с хирургическое иссечение, обычно в сочетании с шейки матки лимфодиссекции, лечение для расширенного этапа и рецидивирующий HNSCC остается сложным из-за вторжения агрессивным опухоль с Метастатические распространение и устойчивость к радиации и химиотерапии протоколы3,4,5,6,,78. Недавние исследования показывают высокую изменчивость клеточном фенотипу и суб характеристика циркулирующих и распространение раковых клеток только начался9,10. Ранее вера твердых, форма опухоли массы пришлось пересмотреть в свете последних исследований в прошлом лет11,12,13,14. Нынешние подходы для характеристики опухоли и выявление ключевых мутаций может определить несколько генов, которые, кажется, быть связаны с терапии сопротивление, но остаются дорогостоящих подход. Кроме того знание генотип не обязательно позволяют надежное прогнозирование фенотипа и его лечение реакции.
Там было несколько достижений в улучшении общей и безрецидивной выживаемости для расширенный этап и повторяющихся болезней. Никотин – а также связанные вирус карциномы текущие варианты лечения Помимо хирургии заключите агрессивной радиационной и химиотерапии на основе платины схемы. Там были последствия для различных ответов между ВПЧ отрицательных и положительных карцинома; Однако это еще не приведет к изменению в целом руководящие принципы терапии. Устойчивость к радиации и химиотерапии является широко распространенным явлением во всех стадиях опухоли и существует на основе платины химиотерапии также, как для целенаправленной терапии (анти-EGFR; рецептор эпидермального фактора роста) и недавно новые ингибирование контрольно-пропускного пункта15. Неэффективные лучевой и химиотерапии приходят высокой ценой значительных пациента заболеваемости с точки зрения дисфагии, мукозит, сухость во рту и риск снижения функции почек или сердца среди других. Прогнозирование терапии реакции предварительное решение концепции общей терапии для каждого отдельного пациента, как представляется, решающую цель, предотвращая концепции ненужных лечения, побочные эффекты и расходы.
Мы стремились создать модель для проверки конкретного пациента лечение восприимчивость к текущей стандартной химио излучения, которые могут быть интегрированы в регулярных и контролем качества онкологического лечения алгоритм с точки зрения технической стоя. Далеко целью было использовать модель без использования сильно изменены и возрасте клеточных линий, как плохо они представляют собой фактические человека опухолевых клеток без их изменчивости и неоднородности, как мы знаем теперь, при создании протокола было сделано в различных клеточных линий. Быть независимым только от коммерчески доступных клеточных линий, мы недавно успешно созданы промежуточные клетки линии, называется «Пика» от первичных клеток HNSCC от человека опухоли образцов с сохранение клеточных маркеров на его поверхности и ограниченные отрывки 16. это PiCa клеточной линии должны служить подготовка к разработке модели на дороге к позже после испытания с свежими человеческих раковых клеток с биопсий опухоли. Было показано, что клетки в трехмерной клеток культур по-разному реагируют и более в естественных условиях-как для отправления рака наркотиков, чем тех, кто растет в монослои17,18,19,20 ,21, главным образом благодаря сохранению мигрирующих и суб дифференциация свойств определенных ячеек подмножеств22,23,24. Здесь мы описываем протокол на основе сфероида, трехмерные модели из промежуточных клеточных линий и первичного человека плоскоклеточный рак ячейки и способы как интегрировать такую модель в лечение рака головы и шеи хирург, онколог ( Рисунок 1).
Мы смогли установить протокол для создания воспроизводимых сфероидов из клеточных суспензий, для обеих линий клетки и в предварительных экспериментов, клетки первичной опухоли человека. Мы сначала оценить два ранее описанных методов и определили Ула метод, где используются культуры ?…
The authors have nothing to disclose.
Этот проект финансировался Грант из университета Мюнхена (FöFoLe проекта no.: 789-781).
Dulbeccos modified Eagles medium (DMEM) | Biochrom, Berlin, Germany | F 0425 | |
Fetal bovine serum | Gibco Life Technologies, Paisley, UK | 10500-064 | |
penicillin/streptomycin | Biochrom, Berlin, Germany | A2212 | |
sodium pyruvate | Biochrom, Berlin, Germany | L0473 | |
non-essential amino acids | Biochrom, Berlin, Germany | K0293 | |
L-Glutamine | Biochrom, Berlin, Germany | K0293 | |
Liberase | Roche Life Sciences, Basel, Switzerland | 5401127001 | |
GravityPLUS 3D Culture and Assay Platform | InSphero, Schlieren, Switzerland | PB-CS 06-001 | |
GravityTRAP plate | InSphero, Schlieren, Switzerland | PB-CS-01-001 | |
Ultra-low attachment (ULA) culture plates | Corning, Corning, NY, USA | 4520 | |
airway epithelial cell growth medium | Promocell, Heidelberg, Germany | C-21060 | |
amphotericin B | Biochrom, Berlin, Germany | A 2612 | |
airway epithelial cell growth medium supplement mix | Promocell, Heidelberg, Germany | C39165 | |
WST-8 test | Promocell, Heidelberg, Germany | PC PK-CA705-CK04 | |
Keratinocyte SFMedium + L-Glutamine 500mL | Invitrogen | #17005-034 | |
Bovine Pituitary Extract (BPE), 25mg | Invitrogen | #37000015 | |
Recombinant human Epithelial Growth Factor 2.5 µg | Invitrogen | #37000015 | |
DMEM High Glucose | Invitrogen | #21068-028 | |
Penicillin Streptomycin 10000U/mL Penicillin/ 10000µg/mL Streptomycin | Invitrogen | #15140-122 | |
F12 Nutrient Mix | Invitrogen | #21765-029 | |
Glutamax (200 mM L-Alanyl-L-Glutamin-Dipeptide in NaCl) | Invitrogen | #35050087 | |
HBSS (Ca, Mg) | Life Technologies | #14025-092 | (no phenol red) |
1x TrypLE Expres Enzyme | Invitrogen | #12604-013 | (no phenol red) |
Accutase (enzymatic cell detachment solution) | Innovative cell technologies | Cat# AT104 | |
70 µm Falcon cell strainer | BD Biosciences, USA | #352350 |