Intramucosa inoculazione delle cellule di Carcinoma di cellule Squamous nei topi per profilatura Immune tumore e valutazione della risposta di trattamento
Summary
Qui presentiamo un metodo riproducibile per lo sviluppo di un modello murino ortotopico di carcinoma di cellule squamous testa e del collo. I tumori dimostrano clinicamente rilevanti caratteristiche istopatologiche della malattia, compreso necrosi, differenziazione difficile, le metastasi nodali e infiltrazione immune. Topi del tumore-cuscinetto sviluppano sintomi clinicamente rilevanti tra cui disfagia, spostamento mascella e la perdita di peso.
Abstract
Carcinoma di cellule squamous di testa e del collo (HNSCC) è una malattia debilitante e mortale con un’alta prevalenza di ricorrenza e di guasto di trattamento. Per sviluppare meglio le strategie terapeutiche, fattori microambientali del tumore di comprensione che contribuiscono alla resistenza del trattamento è importante. Dei principali ostacoli alla comprensione dei meccanismi di malattia e migliorare la terapia è stata una mancanza di linee murine che ricordano la natura aggressiva e metastatica della HNSCCs umana. Inoltre, una maggioranza di modelli murini impiegano impianti sottocutanei di tumori che mancano importanti caratteristiche fisiologiche della regione testa e collo, compreso alta densità vascolare, vasto sistema vascolare linfatico e flora residente della mucosa. Lo scopo di questo studio è di sviluppare e caratterizzare un modello ortotopico di HNSCC. Ci avvaliamo di due linee cellulari murine geneticamente distinte e tumori stabiliti nel mucosa orale dei topi. Ottimizziamo i metodi di digestione tumore collagenosi-basato per il recupero ottimo delle singole cellule dai tumori stabiliti. I dati presentati qui indicano che i topi sviluppano tumori altamente vascularized che riprodurrsi per metastasi ai linfonodi regionali. Massa di citometria multiparametrica unicellulare dimostra la presenza di diverse popolazioni immunitarie con cellule mieloidi che rappresentano la maggioranza di tutte le cellule immunitarie. Il modello proposto in questo studio ha applicazioni nella biologia del cancro, immunologia dei tumori e sviluppo preclinico di approcci terapeutici. La somiglianza del modello ortotopico alle caratteristiche cliniche della malattia umana fornirà uno strumento per la traduzione avanzata e migliorare i risultati pazienti.
Introduction
HNSCC è la malignità quinto più comune a livello mondiale, con oltre 600.000 pazienti diagnosticati ogni anno1. Malgrado il trattamento aggressivo che coinvolgono la chemioterapia e la radioterapia (RT), la sopravvivenza globale (OS) per i pazienti HNSCC senza infezione umana di papillomavirus (HPV) rimane inferiore al 50% dopo 5 anni2. Questo è in gran parte attribuito a un microambiente tumorale altamente complesse come i tumori possono provenire da diverse sedi anatomiche distinte all’interno della regione testa e del collo, tra cui la mucosa orale, lingua, pavimento della bocca, cavità nasale, cavità orale, faringe, orofaringe e ipofaringe. Inoltre, la regione del collo e della testa è altamente vascolarizzata e contiene quasi la metà di tutti i linfonodi nel corpo3. Maggior parte degli studi che studiano la biologia dei tumori testa e collo si basano su modelli di tumore della regione di fianco. Tali modelli in grado di offrire comprensione nei meccanismi intrinseci del tumore, ma la mancanza del microenvironment del nativo di testa e del collo possa influenzare notevolmente il potenziale traslazionale di tali risultati. Un metodo che è stato utilizzato per indurre tumori orali è attraverso l’esposizione all’agente cancerogeno 9,10-dimetil-1,2-benzanthracene (DMBA)4. Tuttavia, questo metodo è associato con un processo lungo, induce i tumori in ratti e criceti, ma non nei topi, e i tumori risultanti non possiedono molte delle caratteristiche istologiche di differenziata SCCs5,6. L’introduzione del carcinogen4-nitroquinoline 1-ossido (4-NQO), un derivato chinolonico solubile in acqua, ha provocato tumori orali del mouse quando applicato per via orale, ma anche sofferto di lunghi tempi di esposizione (16 settimane) e un numero limitato di prendere tasso all’interno e tra i lotti di topi7,8,9. Al fine di sviluppare modelli clinicamente rilevanti, diversi gruppi utilizzati modelli geneticamente ingegnerizzati che coinvolgono la manipolazione dei driver oncogeni o geni soppressori del tumore, tra cui TP53, TGFB, KRAS, HRA e SMAD410. Questi modelli possono offrire comprensione nei tumori con geni noti driver ma non ricapitolare la complessa eterogeneità di HNSCCs umano.
In questo lavoro, dimostriamo la possibilità di effettuazione di un’inoculazione intramucosal delle cellule di carcinoma di cellule squamous nei topi. Cellule inoculate sviluppano in tumori aggressivi entro 1 settimana dall’iniezione. Simile a HNSCCs umana, i tumori riprodurrsi per metastasi ai linfonodi regionali. Ci caratterizzano le caratteristiche istologiche e cliniche della malattia e consentono di comprendere il microambiente tumorale immuni. Proponiamo che questo modello ortotopico di HNSCC ha applicazioni nella biologia del cancro, immunologia dei tumori e studi preclinici. Meccanismi di evasione immune, progressione del tumore, resistenza al trattamento e le metastasi rappresentano aree di rilevanza clinica che possono essere affrontate utilizzando il modello proposto.
Protocol
Representative Results
Discussion
Rigorosa analisi e caratterizzazione del microambiente tumorale rappresentano una strategia importante per comprendere i meccanismi di sviluppo del tumore, la progressione e la metastasi e per lo sviluppo di terapie efficaci. Cancro del collo e della testa è una malattia complessa che può avere origine da sedi anatomiche multiple all’interno della regione del collo e della testa. Dei principali ostacoli alla comprensione dei meccanismi di malattia e migliorare la terapia è stata una mancanza di linee cellulari murine …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nessuno
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 |
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