Intramucosal Impfung des Plattenepithelkarzinom Zellen in Mäusen für Tumor immun Profilierung und Behandlung Antwort Bewertung

Summary

Hier präsentieren wir eine reproduzierbare Methode für die Entwicklung einer orthotopen Mausmodell von Kopf und Hals Squamous Zelle Krebsgeschwür. Tumoren zeigen klinisch relevante histopathologischen Merkmale der Krankheit, einschließlich der Nekrose, schlechte Differenzierung und Knotenpunkte Metastasen immun Infiltration. Tumor-tragenden Mäusen Symptome klinisch relevante wie Dysphagie, Kiefer Verschiebung und Gewichtsverlust.

Abstract

Kopf und Hals Squamous Zelle Krebsgeschwür (lokal) ist eine schwächende und tödliche Krankheit mit einer hohen Prävalenz von Wiederholung und Therapieversagen. Um bessere therapeutische Strategien zu entwickeln, Verständnis Tumor microenvironmental Faktoren, die die Therapieresistenz ist wichtig. Ein wesentliches Hindernis für das Verständnis der Krankheitsmechanismen und Verbesserung der Therapie wurde ein Mangel an murine Zell-Linien, die die aggressive und metastasierten Natur des menschlichen HNSCCs ähneln. Darüber hinaus ein Großteil der murinen Modellen beschäftigen subkutane Implantationen von Tumoren, die wichtige physiologische Funktionen der Kopf-Hals Region, einschließlich hohe Gefäßdicke, umfangreiche lymphatischen Gefäßsystem und resident Schleimhaut Flora fehlen. Der Zweck dieser Studie ist, zu entwickeln und eine Orthotopic Modell der lokal zu charakterisieren. Wir beschäftigen zwei genetisch unterschiedliche murinen Zelllinien und etablierten Tumoren in der bukkale Schleimhaut von Mäusen. Wir optimieren Kollagenase-basierte Tumor-Verdauung-Methoden für die optimale Verwertung von Einzelzellen aus etablierten Tumoren. Die hier vorgestellten Daten zeigen, dass Mäuse stark vaskularisierte Tumoren entwickeln, die in regionalen Lymphknoten metastasieren. Einzellige multiparametric Masse Zytometrie Analyse zeigt die Anwesenheit von verschiedenen immun Bevölkerungsgruppen mit myeloische Zellen repräsentieren den Großteil aller Immunzellen. Das Modell in dieser Studie vorgeschlagen hat Anwendungen in der Krebsbiologie, Tumorimmunologie und präklinischen Entwicklung neuer Therapeutika. Die Ähnlichkeit des orthotopen Modells zur klinischen Merkmale menschlicher Erkrankungen bieten eine Tool für verbesserte Übersetzung und verbesserte Behandlungsergebnisse.

Introduction

LOKAL ist die fünft häufigste Malignom weltweit, mit über 600.000 Patienten diagnostiziert jährlich¹. Trotz der aggressiven Behandlung mit Chemotherapie und Strahlentherapie (RT) bleibt die allgemeine Überlebensrate (OS) für lokal Patienten ohne human Papilloma Virus (HPV) Infektion unter 50 % nach 5 Jahren². Dies ist weitgehend auf eine hochkomplexe Tumor Mikroumgebung zurückzuführen, wie Tumoren ihren in mehreren unterschiedlichen anatomischen Standorten innerhalb der Kopf-Hals-Region Ursprung können, einschließlich bukkale Schleimhaut, Zunge, Boden des Mundes, Nasenhöhle, Mundhöhle, Rachen, Oropharynx und Hypopharynx. Darüber hinaus die Kopf-Hals-Bereich ist stark durchblutet und enthält fast die Hälfte aller Lymphknoten im Körper³. Ein Großteil der Studien zur Untersuchung von Kopf und Hals Tumorbiologie setzen auf Tumormodellen im Großraum Flanke. Solche Modelle bieten Einblick in Tumor-inneren Mechanismen, aber der Mangel an einheimischen Kopf- und Halskrebs Mikroumgebung kann die translationale Potenzial solcher Befunde erheblich beeinträchtigen. Eine Methode, die verwendet wurde, um orale Tumoren induzieren ist durch den Kontakt mit dem Karzinogen 9,10-Dimethyl-1,2-Benzanthracene (DMBA)⁴. Jedoch diese Methode zugeordnet ist ein langwieriger Prozess, induziert Tumoren bei Ratten und Hamster, aber nicht bei Mäusen, und die daraus resultierenden Tumoren besitzen nicht viele der histologischen Merkmale von differenzierten SCCs^5,6. Die Einführung der carcinogen4-Nitroquinoline 1-oxid (4-Blessings), ein wasserlösliches Chinolon-Derivat, Maus orale Tumoren bei mündlich ergab aber auch litt lange Belichtungszeiten (16 Wochen) und eine begrenzte nehmen Rate innerhalb und zwischen den einzelnen Chargen von Mäusen^7,8,9. Mehrere Gruppen genutzt um klinisch relevante Modelle zu entwickeln, gentechnisch hergestellten Modelle mit der Manipulation der Fahrer Onkogene oder Tumor-Suppressor-Gene, darunter TP53, TGFB, KRAS, HRAS und SMAD4¹⁰. Diese Modelle bieten Einblick in Tumoren mit bekannten Fahrer Gene aber nicht rekapitulieren die komplexen Heterogenität des menschlichen HNSCCs.

In dieser Arbeit zeigen wir Ihnen die Möglichkeit der Durchführung einer intramucosal Impfung Plattenepithelkarzinom Zellen in Mäusen. Beimpfte Zellen entwickeln sich zu aggressive Tumoren innerhalb 1 Woche nach der Injektion. Ähnlich wie bei menschlichen HNSCCs, die Tumoren metastasieren in die regionalen Lymphknoten. Wir charakterisieren histologischen und klinischen Merkmale der Krankheit und geben Einblick in den Tumor immun Mikroumgebung. Wir schlagen vor, dass dieses orthotopen Modell der lokal Anwendungen in der Krebsbiologie, Tumorimmunologie und präklinischen Studien hat. Mechanismen des Immunsystems ausweichen, Tumorprogression, Therapieresistenz und Metastasen repräsentieren Bereiche von klinischer Bedeutung, der über das vorgeschlagene Modell angesprochen werden können.

Protocol

Alle tierische Verfahren wurden nach einem genehmigten institutionelle Tier Pflege und Verwendung Ausschuss (IACUC) Protokoll von der University of Colorado Denver (Protokoll Nr. 00250) durchgeführt. 1. Tumor Zellkultur Hinweis: B4B8 und LY2 Zelllinien wurden zur orthotopen lokal Tumoren zu generieren: B4B8 Tumorzellen stammen aus Karzinogen-transformierten Schleimhaut Keratinozyten (von BALB/C Mäuse)11. LY2 Tumorzellen stamm…

Representative Results

Die in-vitro-Beurteilung der Zellproliferation LY2 und B4B8 haben gezeigt, dass beide Zelllinien ähnliche Verdoppelung Zeiten (21 h und 23 h, beziehungsweise). In-vivo, beide Zelllinien gebildet eine einzelne, sichtbare und fühlbar Masse innerhalb 1 Woche nach der Impfung (Abbildung 1A). Bei Mäusen mit LY2 Tumoren wurde der Kiefer von 3 Wochen wegen Tumorlast (Abbildung 1A) abgelöst. Kontroll-Mäusen, die keine Tumorzellen er…

Discussion

Genaue Analyse und Charakterisierung von Tumor Mikroumgebung repräsentieren eine wichtige Strategie für Verständnis Mechanismen der Tumorentstehung, Progression und Metastasen und für die Entwicklung von wirksamen Therapien. Kopf-Hals-Tumoren ist eine komplexe Erkrankung, die aus mehreren anatomischen Standorten innerhalb der Kopf-Hals-Region stammen kann. Ein wesentliches Hindernis für das Verständnis der Krankheitsmechanismen und Verbesserung der Therapie wurde ein Mangel an murine Maus-Zell-Linien, die die aggre…

Materials

Collagenase III	Worthington Biochemical Corp.	LS004183
DNase I	Worthington Biochemical Corp.	LS006328
Fc Block (CD16/32)	BD Biosciences	553141	Clone 2.4G2
Flow Cytometry Staining Buffer	eBioscience	00-4222-26
HBSS	ThermoFisher Scientific	14175079	no calcium, no magnesium, no pheno red
Helois mass cytometer	Fluidigm	NA
Matrigel membrane matrix	Corning	CB-40234B
MRI Scanner	Bruker	NA	7.4 Tesla
RBC lysis buffer	BioLegend	420301
Trypsin inhibitor	Worthington Biochemical Corp.	LS002830