종양 면역 프로 파일링에 대 한 쥐 및 치료 반응 평가에 편평 세포 암 종 세포의 intramucosal 접종

Summary

여기 우리는 머리와 목 편평 상피 세포 암의 orthotopic murine 모델 개발에 대 한 재현 방법 제시. 종양 괴 사, 불 쌍 한 차별화, 꾸벅꾸벅 졸 기 전이 및 면역 침투를 포함 하 여 질병의 임상 관련 histopathological 기능을 보여 줍니다. 부전 실어증, 턱 변위, 및 체중 감소를 포함 한 임상 관련 증상을 개발 하는 종양 방위 쥐.

Abstract

머리와 목 편평 상피 세포 암 (HNSCC)은 치료 실패와 재발의 높은 보급으로 쇠 약하게 하 고 치명적인 질병 이다. 더 나은 치료 전략을 개발 하기 위하여 종양 microenvironmental 요소 이해 치료 저항에 기여 하는 중요 하다. 질병 메커니즘을 이해 하 고 치료를 개선 하는 주요 장애물이 인간 HNSCCs의 공격적이 고 전이성 자연 닮은 murine 셀 라인의 부족 했습니다. 또한, murine 모델의 대다수 종양 머리와 목 지역, 높은 혈관 밀도, 광범위 한 림프 맥 관 구조, 상주 점 막 식물 등의 중요 한 생리 기능을 부족의 피하 implantations를 사용 합니다. 이 연구의 목적은 개발 하 고 HNSCC의 orthotopic 모델의 특성입니다. 우리는 두 유전자 별개 murine 셀 라인 및 설립된 종양 생쥐의 뺨 점 막에 사용합니다. 우리는 콜라 기반 종양 소화 방법이 설립된 종양에서 단일 세포의 최적의 복구를 최적화합니다. 여기에 제시 된 데이터 표시 마우스 지역 림프절에 전이 매우 vascularized 종양 개발. 단일 셀 multiparametric 대량 cytometry 분석 모든 면역 세포의 대다수를 대표 하는 골수성 세포와 다양 한 면역 인구의 존재를 보여줍니다. 이 연구에서 제안 된 모델이 있다 암 생물학, 종양 면역학, 및 새로운 치료제의 전 임상 개발에 응용 프로그램. 인간 질병의 임상 특징 orthotopic 모델의 닮은 향상 된 번역 및 향상 된 환자 결과 대 한 도구를 제공 합니다.

Introduction

HNSCC 다섯 번째 가장 일반적인 종은 세계적으로, 매년 진단 이상 600000 환자와¹. 적극적인 화학 요법과 방사선 (RT) 치료, 치료에도 불구 하 고 인간 유 두 종 바이러스 (HPV) 감염 없이 HNSCC 환자에 대 한 전반적인 생존 (OS) 율²5 년 후 50% 미만 남아 있다. 이것은 크게에 기인 매우 복잡 한 종양 microenvironment 종양 볼 점 막, 혀, 구강, 비 강, 구강, 인 두의 바닥을 포함 한 머리와 목 지역 내의 여러 가지 해 부 사이트에서 발생 한 수로 oropharynx, 그리고 hypopharynx입니다. 또한, 머리와 목 지역 높은 나가도록 하 고 몸³에 모든 림프절의 거의 절반을 포함. 머리와 목 종양 생물학 조사 연구의 대다수는 측면 지역에서 종양 모델에 의존 합니다. 이러한 모델 종양 내장 메커니즘에 대 한 통찰력을 제공할 수 있습니다 하지만 기본 머리와 목 microenvironment의 부족 같은 결과의 변환 가능성 영향 크게 수 있습니다. 구강 종양을 유발 하는 데 사용 되었습니다 하나의 방법은 발암 물질 9, 10-디 메 틸-1, 2-benzanthracene (DMBA)⁴에 노출을 통해 이다. 그러나,이 메서드는 연결 된 마우스에만 쥐 및 햄스터 종양을 유도 하는 과정, 그리고 결과 종양의 차별화 된 Scc^5,6조직학 특징의 많은가지고 있지 않습니다. Carcinogen4-nitroquinoline 1-산화물 (4-NQO), 수용 성 quinolone 파생, 마우스 구강 종양 구두로 적용 하는 경우에 발생 하지만 또한 긴 노출 시간 (16 주)와 제한 된에서 고통 소개 걸릴 시간과 일괄 처리 사이 속도 쥐^7,,89. 임상 관련 모델을 개발 하기 위해서는 여러 그룹 드라이버 oncogenes 또는 종양 억제기 유전자, TP53, TGFB, KRA, HRA, 및 SMAD4¹⁰등의 조작에 관련 된 유전자 조작된 모델을 활용 합니다. 이러한 모델 알려진된 드라이버 유전자와 종양에 대 한 통찰력을 제공할 수 있지만 인간 HNSCCs의 복잡 한이 정리 하지 않습니다.

이 작품에서 편평 세포 암 종 세포의 intramucosal 접종 생쥐에서 수행의 타당성을 설명 합니다. 접종된 세포 주입의 1 주 안에 공격적인 종양으로 발전. 인간의 HNSCCs와 마찬가지로 종양 지역 림프절에 전이. 우리는 질병의 조직학 및 임상 기능을 특성화 하 고 종양 면역 microenvironment에 대 한 통찰력을 제공. 우리는 HNSCC의이 orthotopic 모델 암 생물학, 종양 면역학, 및 전 임상 연구에 응용 프로그램을 제안 합니다. 면역 회피, 종양 진행, 치료 저항, 및 전이 메커니즘 제안 된 모델을 사용 하 여 해결 될 수 있는 임상 의미의 영역을 나타냅니다.

Protocol

모든 동물 절차는 승인된 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC)의 프로토콜 대학의 콜로라도 덴버 (프로토콜 # 00250)에 따라 수행 했다. 1. 종양 세포 배양 참고: B4B8 및 LY2 셀 라인 orthotopic HNSCC 종양을 생성 하는 데 사용 했다: B4B8 종양 세포 (BALB/C 마우스)에서 발암 물질 변형 막 keratinocytes11에서 파생 되었다. LY2 종양 세포는 저절?…

Representative Results

LY2 및 B4B8 세포 증식의 생체 외에서 평가 했다 두 셀 라인 비슷한 두 배로 시간을가지고 (21h와 23 h, 각각). Vivo에서 두 셀 라인 접종 (그림 1A)의 1 주 안에 단일, 표시, 및 만져 서 질량을 형성. LY2 종양 방위 쥐, 턱 종양 부담 (그림 1A) 때문에 3 주에 의해 전치 되었다. 종양 세포에는 영향을 받지 않은 통제 쥐 팬 들은 예상 대로 종양?…

Discussion

엄격한 분석 및 종양 microenvironment의 종양 개발, 진행, 전이의 메커니즘을 이해 하 고 효과적인 치료의 개발에 대 한 중요 한 전략을 나타냅니다. 머리와 목 암은 머리와 목 지역 내의 여러 해 부 사이트에서 발생 한 수 있습니다 복잡 한 질병 이다. 질병 메커니즘을 이해 하 고 치료를 개선 하는 주요 장애물이 인간 HNSCCs의 공격적이 고 전이성 자연 닮은 murine 마우스 셀 라인의 부족 했습니다. 또한, ?…

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