إينتراموكوسال تلقيح خلايا الخلايا الحرشفية في الفئران للورم التنميط المناعي وتقييم استجابة العلاج
Summary
نقدم هنا طريقة استنساخه لوضع نموذج أورثوتوبيك مورين من الخلايا الحرشفية الرأس والرقبة. أورام تظهر ميزات نسيجية ذات الصلة سريرياً للمرض، بما في ذلك نخر، والتمايز الفقراء، الانبثاث العقدي، ومحصنة ضد تسلل. الفئران الحاملة للورم أعراض ذات الصلة سريرياً بما في ذلك عسر البلع، والتشريد الفك، وفقدان الوزن.
Abstract
الرأس والعنق الخلايا الحرشفية (HNSCC) مرض المدمرة والفتاكة ذات انتشار المرتفع للتكرار وفشل العلاج. لوضع استراتيجيات علاجية أفضل، المهم فهم الورم ميكرونفيرونمينتال العوامل التي تسهم في مقاومة العلاج. يكن عائقا رئيسيا لفهم آليات المرض وتحسين العلاج من خطوط الخلايا مورين التي تشبه الطابع العدواني والمنتشر من هنسككس البشرية. وعلاوة على ذلك، تستخدم غالبية نماذج موريني عللها تحت الجلد من الأورام التي تفتقر إلى السمات الفسيولوجية الهامة لمنطقة الرأس والرقبة، بما في ذلك كثافة الأوعية الدموية والمفرج اللمفاوية واسعة الفلورا المخاطية. والغرض من هذه الدراسة هو تطوير وتميز طراز أورثوتوبيك من هنسكك. نحن نوظف سطرين خلية موريني متميزة وراثيا وأورام ثابتة في الغشاء المخاطي الشدقى للفئران. كنا تحسين أساليب الهضم الورم كولاجيناز القائم لاستعادة الخلايا المفردة الأمثل من الأورام ثابتة. وتظهر البيانات المقدمة هنا أن الفئران تطوير أورام فاسكولاريزيد العالية التي السرطاني إلى الغدد الليمفاوية الإقليمية. ويبين تحليل الخلوي الشامل مولتيباراميتريك خلية واحدة وجود السكان المناعية المتنوعة مع خلايا النقوي يمثلون أغلبية جميع الخلايا المناعية. النموذج المقترح في هذه الدراسة لها تطبيقات في بيولوجيا السرطان وورم في علم المناعة الإكلينيكية تطوير علاجات جديدة. شبه الطراز أورثوتوبيك إلى المظاهر السريرية للمرض البشري سوف توفر أداة للترجمة المحسنة، وتحسين نتائج المرضى.
Introduction
HNSCC خبيثة الخامس الأكثر شيوعاً على الصعيد العالمي، مع ما يزيد على 600,000 المرضى تشخيص سنوياً1. على الرغم من المعاملة العدوانية التي تنطوي على العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي (RT)، يظل معدل البقاء على قيد الحياة (نظام التشغيل) للمرضى الذين هنسكك دون الإصابة بفيروس الورم الحليمي البشري (فيروس الورم الحليمي البشري) أقل من 50% بعد 5 سنوات2. وهذا يعزى إلى حد كبير إلى معقدة للغاية وورم المكروية كما يمكن أن تنشأ أورام من عدة مواقع تشريحية متميزة داخل منطقة الرأس والرقبة، بما في ذلك الغشاء المخاطي الشدقى، اللسان، الكلمة من الفم، وجوف الآنف، تجويف الفم، البلعوم، بلعوم فموي، وهيبوفارينكس. وبالإضافة إلى ذلك، منطقة الرأس والعنق هو فاسكولاريزيد عالية ويحتوي على ما يقرب من نصف جميع الغدد الليمفاوية في الجسم3. معظم الدراسات التحقيق في البيولوجيا ورم في الرأس والرقبة تعتمد على نماذج ورم في منطقة الجناح. هذه النماذج يمكن أن توفر نظرة ثاقبة آليات الورم الجوهرية، ولكن عدم المكروية الرأس والرقبة الأصلي يمكن أن يؤثر بشكل ملحوظ إمكانات متعدية الجنسيات مثل هذه النتائج. أسلوب واحد التي تم استخدامها للحث على أورام الفم من خلال التعرض لمادة مسرطنة 9 و 10-ثنائي ميثيل-1، 2-بينزانثراسيني (دمبا)4. ومع ذلك، هذا الأسلوب يرتبط بعملية طويلة، يدفع الأورام في الفئران والهامستر ولكن ليس في الفئران، والأورام الناتجة عن ذلك لا تملك العديد من الميزات نسيجية متمايزة SCCs5،6. إدخال carcinogen4-نيتروكوينوليني 1-أكسيد (4-نقو)، مشتق كوينولوني للذوبان في الماء، أدت إلى أورام الفم الماوس عند تطبيق شفويا لكنها تعاني أيضا من التعرض لأوقات طويلة (16 أسبوعا) ومحدودة تأخذ معدل داخل وفيما بين المجموعات من الفئران7،،من89. عدة مجموعات من أجل وضع النماذج ذات الصلة سريرياً، استخدام نماذج المهندسة وراثيا التي تنطوي على التلاعب بسائق المسرطنة أو ورم المكثف الجينات، بما في ذلك TP53، تجفب، كراس، HRAS، و SMAD410. هذه النماذج يمكن أن توفر نظرة ثاقبة الأورام مع الجينات المعروفة سائق ولكن لا الخص تباين هنسككس البشرية المعقدة.
في هذا العمل، ونحن تثبت جدوى القيام تلقيح خلايا الخلايا الحرشفية إينتراموكوسال في الفئران. خلايا الملقحين تتطور إلى أورام عدوانية خلال أسبوع واحد من الحقن. شبيه هنسككس البشرية، الأورام السرطاني إلى الغدد الليمفاوية الإقليمية. نحن توصيف السمات غذائها والسريرية للمرض وتوفير نظرة ثاقبة وورم المكروية محصنة. ونحن نقترح أن هذا النموذج أورثوتوبيك من هنسكك له تطبيقات في بيولوجيا السرطان وورم في علم المناعة، والدراسات السريرية. آليات للتهرب من الحصانة وتطور الورم ومقاومة العلاج والانبثاث تمثل المجالات ذات الأهمية السريرية التي يمكن معالجتها باستخدام النموذج المقترح.
Protocol
Representative Results
Discussion
تحليل دقيق وتوصيف وورم المكروية يمثل استراتيجية هامة لفهم آليات التنمية الورم والتدرج، والانبثاث ولتطوير علاجات فعالة. سرطان الرأس والعنق هو أمراض معقدة التي يمكن أن تنشأ من عدة مواقع التشريحية داخل منطقة الرأس والرقبة. يكن عائقا رئيسيا لفهم آليات المرض وتحسين العلاج من خطوط الخلايا الم…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
لا شيء
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 |
Riferimenti
- Chaturvedi, A. K., et al. Worldwide trends in incidence rates for oral cavity and oropharyngeal cancers. Journal of Clinical Oncology. 31 (36), 4550-4559 (2013).
- Ang, K. K., Sturgis, E. M. Human papillomavirus as a marker of the natural history and response to therapy of head and neck squamous cell carcinoma. Seminars in Radiation Oncology. 22 (2), 128-142 (2012).
- Amin, M. B., et al. The Eighth Edition AJCC Cancer Staging Manual: Continuing to build a bridge from a population-based to a more "personalized" approach to cancer staging. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (2), 93-99 (2017).
- Salley, J. J. Experimental carcinogenesis in the cheek pouch of the Syrian hamster. Journal of Dental Research. 33 (2), 253-262 (1954).
- Morris, A. L. Factors influencing experimental carcinogensis in the hamster cheek pouch. Journal of Dental Research. 40, 3-15 (1961).
- MacDonald, D. G. Comparison of epithelial dysplasia in hamster cheek pouch carcinogenesis and human oral mucosa. Journal of Oral Pathology & Medicine. 10 (3), 186-191 (1981).
- Hawkins, B. L., et al. 4NQO carcinogenesis: a mouse model of oral cavity squamous cell carcinoma. Head & Neck. 16 (5), 424-432 (1994).
- Tang, X. H., Knudsen, B., Bemis, D., Tickoo, S., Gudas, L. J. Oral cavity and esophageal carcinogenesis modeled in carcinogen-treated mice. Clinical Cancer Research. 10 (1 Pt 1), 301-313 (2004).
- Vered, M., Yarom, N., Dayan, D. 4NQO oral carcinogenesis: animal models, molecular markers and future expectations. Oral Oncology. 41 (4), 337-339 (2005).
- Bornstein, S., et al. Smad4 loss in mice causes spontaneous head and neck cancer with increased genomic instability and inflammation. Journal of Clinical Investigation. 119 (11), 3408-3419 (2009).
- Thomas, G. R., Chen, Z., Oechsli, M. N., Hendler, F. J., Van Waes, C. Decreased expression of CD80 is a marker for increased tumorigenicity in a new murine model of oral squamous-cell carcinoma. International Journal of Cancer. 82 (3), 377-384 (1999).
- Yuspa, S. H., Hawley-Nelson, P., Koehler, B., Stanley, J. R. A survey of transformation markers in differentiating epidermal cell lines in culture. Ricerca sul cancro. 40 (12), 4694-4703 (1980).
- Chen, Z., Smith, C. W., Kiel, D., Van Waes, C. Metastatic variants derived following in vivo tumor progression of an in vitro transformed squamous cell carcinoma line acquire a differential growth advantage requiring tumor-host interaction. Clinical & Experimental Metastasis. 15 (5), 527-537 (1997).
- Euhus, D. M., Hudd, C., LaRegina, M. C., Johnson, F. E. Tumor measurement in the nude mouse. Journal of Surgical Oncology. 31 (4), 229-234 (1986).
- Tomayko, M. M., Reynolds, C. P. Determination of subcutaneous tumor size in athymic (nude) mice. Cancer Chemotherapy and Pharmacology. 24 (3), 148-154 (1989).
- Yushkevich, P. A., et al. User-guided 3D active contour segmentation of anatomical structures: significantly improved efficiency and reliability. NeuroImage. 31 (3), 1116-1128 (2006).
- Dutta, S., et al. The relationship between tumour necrosis, tumour proliferation, local and systemic inflammation, microvessel density and survival in patients undergoing potentially curative resection of oesophageal adenocarcinoma. Britisch Journal of Cancer. 106 (4), 702-710 (2012).
- Li, H., et al. Genomic analysis of head and neck squamous cell carcinoma cell lines and human tumors: a rational approach to preclinical model selection. Molecular Cancer Research. 12 (4), 571-582 (2014).
- Walsh, N. C., et al. Humanized Mouse Models of Clinical Disease. Annual Review of Pathology. 12, 187-215 (2017).
- Oweida, A., et al. Ionizing radiation sensitizes tumors to PD-L1 immune checkpoint blockade in orthotopic murine head and neck squamous cell carcinoma. OncoImmunology. 6 (10), e1356153 (2017).
- Ferris, R., et al. Further evaluations of nivolumab (nivo) versus investigator’s choice (IC) chemotherapy for recurrent or metastatic (R/M) squamous cell carcinoma of the head and neck (SCCHN): CheckMate 141. Journal of Clinical Oncology. 34, (2016).
- Ferris, R. L., et al. Nivolumab for Recurrent Squamous-Cell Carcinoma of the Head and Neck. The New England Journal of Medicine. 375 (19), 1856-1867 (2016).
- Harrington, K. J., et al. Nivolumab versus standard, single-agent therapy of investigator’s choice in recurrent or metastatic squamous cell carcinoma of the head and neck (CheckMate 141): health-related quality-of-life results from a randomised, phase 3 trial. The Lancet Oncology. 18 (8), 1104-1115 (2017).
- Kiyota, N., et al. A randomized, open-label, Phase III clinical trial of nivolumab vs. therapy of investigator’s choice in recurrent squamous cell carcinoma of the head and neck: A subanalysis of Asian patients versus the global population in checkmate 141. Oral Oncology. 73, 138-146 (2017).
- Ling, D. C., Bakkenist, C. J., Ferris, R. L., Clump, D. A. Role of Immunotherapy in Head and Neck Cancer. Seminars in Radiation Oncology. 28 (1), 12-16 (2018).
- Perri, F., et al. Radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma: Biological bases and therapeutic implications. Head & Neck. 37 (5), 763-770 (2015).
- Yamamoto, V. N., Thylur, D. S., Bauschard, M., Schmale, I., Sinha, U. K. Overcoming radioresistance in head and neck squamous cell carcinoma. Oral Oncology. 63, 44-51 (2016).
- Bonner, J. A., et al. Radiotherapy plus cetuximab for locoregionally advanced head and neck cancer: 5-year survival data from a phase 3 randomised trial, and relation between cetuximab-induced rash and survival. The Lancet Oncology. 11 (1), 21-28 (2010).
- Bhatia, S., et al. Inhibition of EphB4-Ephrin-B2 Signaling Enhances Response to Cetuximab-Radiation Therapy in Head and Neck Cancers. Clinical Cancer Research. 24 (18), 4539-4550 (2018).
- Bhatia, S., et al. Enhancing radiosensitization in EphB4 receptor-expressing Head and Neck Squamous Cell Carcinomas. Scientific Reports. 6, 38792 (2016).
- Tang, C., et al. Combining radiation and immunotherapy: a new systemic therapy for solid tumors?. Cancer Immunology Research. 2 (9), 831-838 (2014).
- Oweida, A., et al. Resistance to radiotherapy and PD-L1 blockade is mediated by TIM-3 upregulation and regulatory T-cell infiltration. Clinical Cancer Research. , (2018).
