Name: therapy testing in a spheroid-based 3d cell culture model for head and neck squamous cell carcinoma
Uploaded: 2018-04-20T12:30:00
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이 프로젝트는 뮌헨의 대학 교부 금에 의해 투자 되었다 (FöFoLe 프로젝트-번호: 789-781).

이 원고, 즉 인간의 종양 견본의 사용에 표시 된 모든 연구는 사전 결정에서 대학 의학의 마인츠/대학 뮌헨 의료 센터 윤리 위원회의 동의 보호 됩니다. 환자는 그들의 치료 과정에서 얻은 초과 생물학 자료의 과학적인 사용에 동의 하는 국가 법률 지침에 따라 동의 주었다. 연구는 인간의 복지에 대 한 모든 기관, 국가 및 국제 지침에 따라 수행 되었습니다.
1. 머리와 도대체 편?...

<ol>
	<li>Hunter, K. D., Parkinson, E. K., Harrison, P. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiling+early+head+and+neck+cancer.">Profiling early head and neck cancer.</a> Nat Rev Cancer. 5 (2), 127-135 (2005).</li><li>Jerjes, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+tobacco+and+alcohol+and+their+reduction/cessation+on+mortality+in+oral+cancer+patients:+short+communication.">The effect of tobacco and alcohol and their reduction/cessation on mortality in oral cancer patients: short communication.</a> Head Neck Oncol. 4, 6 (2012).</li><li>Chen, H. H. W., Kuo, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+radiotherapy+in+cancer+treatment:+Promises+and+challenges.">Improving radiotherapy in cancer treatment: Promises and challenges.</a> Oncotarget. 8 (37), 62742-62758 (2017).</li><li>Boeckx, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anti-epidermal+growth+factor+receptor+therapy+in+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma:+focus+on+potential+molecular+mechanisms+of+drug+resistance.">Anti-epidermal growth factor receptor therapy in head and neck squamous cell carcinoma: focus on potential molecular mechanisms of drug resistance.</a> Oncologist. 18 (7), 850-864 (2013).</li><li>Brand, T. M., Iida, M., Wheeler, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+resistance+to+the+EGFR+monoclonal+antibody+cetuximab.">Molecular mechanisms of resistance to the EGFR monoclonal antibody cetuximab.</a> Cancer Biol Ther. 11 (9), 777-792 (2011).</li><li>Seidl, D., Schild, S. E., Wollenberg, B., Hakim, S. G., Rades, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prognostic+Factors+in+Patients+Irradiated+for+Recurrent+Head-and-Neck+Cancer.">Prognostic Factors in Patients Irradiated for Recurrent Head-and-Neck Cancer.</a> Anticancer Res. 36 (12), 6547-6550 (2016).</li><li>Shirai, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Outcomes+of+Definitive+and+Postoperative+Radiotherapy+for+Stage+I-IVB+Hypopharyngeal+Cancer.">Clinical Outcomes of Definitive and Postoperative Radiotherapy for Stage I-IVB Hypopharyngeal Cancer.</a> Anticancer Res. 36 (12), 6571-6578 (2016).</li><li>Theile, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+drug+transporters'+significance+for+multidrug+resistance+in+head+and+neck+squamous+cell+carcinoma.">Evaluation of drug transporters' significance for multidrug resistance in head and neck squamous cell carcinoma.</a> Head Neck. 33 (7), 959-968 (2011).</li><li>Slade, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+bone+marrow,+disseminated+tumour+cells+and+blood-circulating+tumour+cells+in+breast+cancer+patients+after+primary+treatment.">Comparison of bone marrow, disseminated tumour cells and blood-circulating tumour cells in breast cancer patients after primary treatment.</a> Brit J Cancer. 100 (1), 160-166 (2009).</li><li>Mockelmann, N., Laban, S., Pantel, K., Knecht, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+tumor+cells+in+head+and+neck+cancer:+clinical+impact+in+diagnosis+and+follow-up.">Circulating tumor cells in head and neck cancer: clinical impact in diagnosis and follow-up.</a> Eur Arch Otorhinolaryngol. 271 (1), 15-21 (2014).</li><li>Gerlinger, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intratumor+heterogeneity+and+branched+evolution+revealed+by+multiregion+sequencing.">Intratumor heterogeneity and branched evolution revealed by multiregion sequencing.</a> N Engl J Med. 366 (10), 883-892 (2012).</li><li>Ledgerwood, L. 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G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Molecular+Landscape+of+Recurrent+and+Metastatic+Head+and+Neck+Cancers:+Insights+From+a+Precision+Oncology+Sequencing+Platform.">The Molecular Landscape of Recurrent and Metastatic Head and Neck Cancers: Insights From a Precision Oncology Sequencing Platform.</a> JAMA Oncol. , (2016).</li><li>Bauml, J. M., Cohen, R. B., Aggarwal, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immunotherapy+for+head+and+neck+cancer:+latest+developments+and+clinical+potential.">Immunotherapy for head and neck cancer: latest developments and clinical potential.</a> Ther Adv Med Oncol. 8 (3), 168-175 (2016).</li><li>Mack, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+non-enzymatic+in+vitro+retrieval+of+tumour+cells+from+surgical+specimens.">Rapid and non-enzymatic in vitro retrieval of tumour cells from surgical specimens.</a> PLoS One. 8 (1), e55540 (2013).</li><li>Ham, S. L., Joshi, R., Thakuri, P. S., Tavana, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid-based+three-dimensional+tumor+models+for+cancer+research+and+drug+discovery.">Liquid-based three-dimensional tumor models for cancer research and drug discovery.</a> Exp Biol Med (Maywood). 241 (9), 939-954 (2016).</li><li>Kelm, J. M., Timmins, N. E., Brown, C. J., Fussenegger, M., Nielsen, L. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+generation+of+homogeneous+multicellular+tumor+spheroids+applicable+to+a+wide+variety+of+cell+types.">Method for generation of homogeneous multicellular tumor spheroids applicable to a wide variety of cell types.</a> Biotechnol Bioeng. 83 (2), 173-180 (2003).</li><li>Kunz-Schughart, L. A., Freyer, J. P., Hofstaedter, F., Ebner, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+3-D+cultures+for+high-throughput+screening:+the+multicellular+spheroid+model.">The use of 3-D cultures for high-throughput screening: the multicellular spheroid model.</a> J Biomol Screen. 9 (4), 273-285 (2004).</li><li>Lin, R. Z., Chang, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+three-dimensional+multicellular+spheroid+culture+for+biomedical+research.">Recent advances in three-dimensional multicellular spheroid culture for biomedical research.</a> Biotechnol J. 3 (9-10), 1172-1184 (2008).</li><li>Weiswald, L. B., Bellet, D., Dangles-Marie, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spherical+cancer+models+in+tumor+biology.">Spherical cancer models in tumor biology.</a> Neoplasia. 17 (1), 1-15 (2015).</li><li>Cancer Genome Atlas, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+genomic+characterization+of+head+and+neck+squamous+cell+carcinomas.">Comprehensive genomic characterization of head and neck squamous cell carcinomas.</a> Nature. 517 (7536), 576-582 (2015).</li><li>Duarte, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+head+and+neck+squamous+carcinoma+cancer+stem-like+cells+in+a+syngeneic+mouse+model+and+analysis+of+hypoxia+effect.">Isolation of head and neck squamous carcinoma cancer stem-like cells in a syngeneic mouse model and analysis of hypoxia effect.</a> Oncol Rep. 28 (3), 1057-1062 (2012).</li><li>Reid, P. A., Wilson, P., Li, Y., Marcu, L. G., Bezak, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Current+understanding+of+cancer+stem+cells:+Review+of+their+radiobiology+and+role+in+head+and+neck+cancers.">Current understanding of cancer stem cells: Review of their radiobiology and role in head and neck cancers.</a> Head Neck. 39 (9), 1920-1932 (2017).</li><li>Cossu, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Insight+into+Inhibitor+of+Apoptosis+Proteins+Recognition+by+a+Potent+Divalent+Smac-Mimetic.">Structural Insight into Inhibitor of Apoptosis Proteins Recognition by a Potent Divalent Smac-Mimetic.</a> PLoS ONE. 7 (11), e49527 (2012).</li><li>Hagemann, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spheroid-based+3D+Cell+Cultures+Enable+Personalized+Therapy+Testing+and+Drug+Discovery+in+Head+and+Neck+Cancer.">Spheroid-based 3D Cell Cultures Enable Personalized Therapy Testing and Drug Discovery in Head and Neck Cancer.</a> Anticancer Res. 37 (5), 2201-2210 (2017).</li><li>Worp, H. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+animal+models+of+disease+reliably+inform+human+studies?.">Can animal models of disease reliably inform human studies?.</a> PLoS Med. 7 (3), e1000245 (2010).</li><li>Wilding, J. L., Bodmer, W. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+cell+lines+for+drug+discovery+and+development.">Cancer cell lines for drug discovery and development.</a> Cancer Res. 74 (9), 2377-2384 (2014).</li><li>Chitcholtan, K., Asselin, E., Parent, S., Sykes, P. H., Evans, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+growth+properties+of+endometrial+cancer+in+three+dimensional+(3D)+culture+and+2D+cell+monolayer.">Differences in growth properties of endometrial cancer in three dimensional (3D) culture and 2D cell monolayer.</a> Exp Cell Res. 319 (1), 75-87 (2013).</li><li>Longati, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D+pancreatic+carcinoma+spheroids+induce+a+matrix-rich,+chemoresistant+phenotype+offering+a+better+model+for+drug+testing.">3D pancreatic carcinoma spheroids induce a matrix-rich, chemoresistant phenotype offering a better model for drug testing.</a> BMC Cancer. 13, 95 (2013).</li></ol>

우리는 세포 정지, 예비 실험, 기본 인간 종양 세포에서에서 그리고 두 셀 라인에서 재현 spheroids를 생성 하는 프로토콜을 설정할 수 있었다. 우리는 먼저 앞에서 설명한 두 가지 방법으로 평가 하 고 울 라-방법, 어디 낮은 접착 표면 배양 배지는 사용 되는 방법, 일정 한 3 차원 spheroids의 생성에 대 한 안전 하 고 더 안정적인 것을 확인. 분석 결과 읽기 (크기/위치 및 세포 생존)에 대 한 두 개의 별도...

머리와 목 편평 상피 세포 암 (HNSCC)는 여섯 번째 가장 일반적인 암 전세계 점 막 인간 유 두 종 바이러스 (HPV) 감염 관련 pathogenesis, 대부분의 경우 과도 한 니코틴과 알콜으로 인 한 옆의 상승 부각 소비 1,2. 고급 단계와 재발 HNSCC에 대 한 치료 남아 공격적인 종양 침공으로 인해 도전 작은 종양 전 침략 적인 단계는 일반적으로 외과 절단, 일반적으로 자 궁 경부 림프절 절 개와 결합으로 잘 치료할 수 전이성 확산 및 저항 방사선 및 화학 요법 프로토콜3,,45,6,7,8. 최근 연구 제안 세포 표현 형의 높은 가변성 및 순환의 하위 특성화 고 전파 종양 세포 막9,10를 시작 했다. 고체, 균일 한 종양의 이전 신념 질량 과거에 최근의 연구에 비추어 수정 되어야 했다 년11,12,13,14. 종양 특성 및 주요 돌연변이의 id에 대 한 현재 접근 여러 유전자 치료 저항에 연결할 수 있지만 비용 집약적인 접근을 유지 하는 것을 식별할 수 있는. 또한, 유전자 형의 지식 표현 형 및 치료 응답의 신뢰할 수 있는 예측을 반드시 허용 하지 않습니다.
고급 단계와 재발 성 질환에 대 한 전체 및 질병-무료 생존 개선 몇 발전 되었습니다. 니코틴-로 바이러스 관련 암, 수술 외에 현재 치료 옵션이 공격적 방사선 및 백 금 기반의 화학요법 식이요법을 묶습니다. 자 궁 부정과 긍정적인 암; 사이 다른 응답 속도 대 한 의미 되었습니다. 그러나,이 되지 않은 아직 변화를 일반적 치료 지침 이어질. 저항 방사선 및 화학 요법 광범위 한 현상에서 모든 종양 단계 이며 백 금 기반 화학 요법 또한 타겟된 치료 (안티-EGFR;에 관해서는 존재 표 피 성장 인자 수용 체) 그리고 최근 검사점 금지15신흥. 효과 없는 방사선 및 화학 요법 dysphagia, mucositis, 구강 건조와 다른 사람 사이 신장 또는 심장 기능의 감소의 위험이 큰 환자 사망률의 높은 비용에 온다. 치료 응답 사전 예측 각 개별 환자에 대 한 일반적인 치료 개념의 결정 중요 한 목표는, 불필요 한 치료 개념, 부작용 및 비용 방지 될 것으로 보인다.
우리가 현재 표준 항 암 치료-방사선 기술 서 점에서 일반 및 품질 제어 종양 치료 알고리즘에 통합 될 수을 향해 개별 환자의 치료 민감성을 테스트 하는 모델을 확립 하고자 했다. 멀리 목표 그들은 제대로 그들의 변화 없이 실제 인간 종양 세포를 대표 하 고이 프로토콜의 설립 동안 지금, 아시다시피 이루어졌다 다양 한 셀 라인에 무 겁 게 변경 하 고 세 셀 라인을 사용 하지 않고 모델을 사용 했다. 상업적으로 사용 가능한 셀 라인 에서만 독립 수, 우리 최근 성공적으로 생성 "피 카" 라는 중간 셀 라인 인간의 종양 표본에서 기본 HNSCC 세포에서 그것의 표면 및 한정 된 구절 에 보존 세포 마커 16.이 피 카 셀 라인 나중 다음 신선한 인간의 암 세포 실험에서 종양 생 검에도 모델의 개발에 대 한 준비로 봉사 해야 한다. 그것은 그 문화는 다르게 반응 하는 3 차원 셀 및 더 많은 vivo에서세포 표시 되었습니다-monolayers17,,1819,20에서에서 성장 보다 암 약물의 관리 같은 ,21, 철새의 보존 때문에 주로 및 특정 셀 하위 집합22,,2324의 하위 차별화 속성. 여기, 우리가 중간 셀 라인에서 회전 타원 체를 기반으로, 3 차원 모델의 프로토콜을 설명 하 고 기본 인간의 편평 세포 암 종 세포와 방법을 어떻게 통합 같은 모델 머리와 목 외과 및 종양학 ( 의 암 치료 그림 1).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Dulbeccos modified Eagles medium (DMEM)</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>F 0425</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum</td>
			<td>Gibco Life Technologies, Paisley, UK</td>
			<td>10500-064</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>penicillin/streptomycin</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>A2212</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sodium pyruvate</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>L0473</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>non-essential amino acids</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>K0293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-Glutamine</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>K0293</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Liberase</td>
			<td>Roche Life Sciences, Basel, Switzerland</td>
			<td>5401127001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GravityPLUS 3D Culture and Assay Platform</td>
			<td>InSphero, Schlieren, Switzerland</td>
			<td>PB-CS 06-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GravityTRAP plate</td>
			<td>InSphero, Schlieren, Switzerland</td>
			<td>PB-CS-01-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultra-low attachment (ULA) culture plates</td>
			<td>Corning, Corning, NY, USA</td>
			<td>4520</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>airway epithelial cell growth medium</td>
			<td>Promocell, Heidelberg, Germany</td>
			<td>C-21060</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>amphotericin B</td>
			<td>Biochrom, Berlin, Germany</td>
			<td>A 2612</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>airway epithelial cell growth medium supplement mix</td>
			<td>Promocell, Heidelberg, Germany</td>
			<td>C39165</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WST-8 test</td>
			<td>Promocell, Heidelberg, Germany</td>
			<td>PC PK-CA705-CK04</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Keratinocyte SFMedium + L-Glutamine 500mL</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#17005-034</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine Pituitary Extract (BPE), 25mg</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#37000015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Recombinant human Epithelial Growth Factor 2.5 &#181;g</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#37000015</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM High Glucose</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#21068-028</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin Streptomycin 10000U/mL Penicillin/ 10000&#181;g/mL Streptomycin</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#15140-122</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F12 Nutrient Mix</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#21765-029</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glutamax (200 mM L-Alanyl-L-Glutamin-Dipeptide in NaCl)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#35050087</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HBSS (Ca, Mg)</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>#14025-092</td>
			<td>(no phenol red)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1x TrypLE Expres Enzyme</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>#12604-013</td>
			<td>(no phenol red)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accutase (enzymatic cell detachment solution)</td>
			<td>Innovative cell technologies</td>
			<td>Cat# AT104</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70 &#181;m Falcon cell strainer</td>
			<td>BD Biosciences, USA</td>
			<td>#352350</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

therapy testing in a spheroid-based 3d cell culture model for head and neck squamous cell carcinoma

고급 및 재발 머리와 목 편평 상피 세포 암 (HNSCC)에 대 한 현재의 치료 옵션은 방사선 및 항 암 치료 방사선 접근 또는 수술 없이 묶습니다. 백 금 기반의 화학요법 식이요법 현재 효능 측면에서 금 표준을 동안에 대부분의 경우, 새로운 화학요법 식이요법, 즉 immunotherapy 등장 하고있다. 그러나, 응답 속도 및 치료 저항 메커니즘 중 항 암 치료 처방에 대 한 예측 하 고 제대로 이해 남아 있습니다. 항 암 치료 및 방사선 저항 메커니즘의 광범위 한 변화는 날짜를 알려져 있습니다. 이 연구는 표준화, 높은 처리량에 생체 외에서 분석 결과의 개인된 종양에 대 한 미래의 도구로 개별 환자에서 HNSCC 셀 라인의 응답 다양 한 치료 식이요법, 그리고 잘하면 1 차 셀을 평가 하기 위해 개발을 설명 합니다. 치료입니다. 분석 결과 우리의 제 3 배려 센터; HNSCC 환자에 대 한 품질 제어 표준 알고리즘에 통합 되 고 하도록 설계 되었습니다. 그러나,이 미래 연구의 대상이 될 것입니다. 기술적 타당성 실제 환자에서 종양 생 검에서 1 차 셀에 대 한 약속 같은 데. 표본은 다음 실험실으로 전송 됩니다. Biopsies는 기계적으로 따라 효소 소화에 의해 구분 됩니다. 다음 셀에 3 차원, 회전 타원 체 모양의 셀 대기업의 재현, 표준 및 자발적 형성을 촉진 하는 매우 낮은 접착 셀 문화 튜브 교양. Spheroids 다음 프로토콜과 immunotherapy 프로토콜 필요에 따라 항 암 치료 방사선에 노출 될 준비가 됩니다. 마지막 셀 생존 및 회전 타원 체 크기 치료 민감성의 지표 이며 환자 들 치료 가능성이 응답을 평가 하기 위해 미래에 고려 사항으로 얻을 수 수 있습니다. 이 모델 쪽으로 머리와 목 암 맞춤된 치료 가치, 비용 효율적인 도구 수 있습니다.

우리 reproducibly 나중 Hagemann 외 에 설명 된 대로 신선한 종양 생 검에서 파생 하는 기본 인간 암 세포에서에서 독점 피 카 셀 라인을 포함 하 여 다른 셀 라인에서 먼저 단일 셀 정지에서 spheroids 생성 수 있었다 . 26. 우리는 회전 타원 체 세대;에 대 한 두 가지 설립된 방법 평가 소위 교수형 되 고 두 드롭 (HD) 메서드와 매우 낮은 접착 (울 라) 메서드, ?...

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Therapy Testing in a Spheroid-based 3D Cell Culture Model for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

우리는 치료 평가 우리 셀 라인에 머리와 목 편평 상피 세포 암에 대 한 실험적인 치료 regimens의 현재 표준 테스트를 가능 하 게 한 회전 타원 체를 기반으로, 3 차원 생체 외에서 모델의 진화 설명 민감성 및 미래에 인간의 표본에서 1 차 셀에 저항.

머리와 목 편평 상피 세포 암에 대 한 회전 타원 체 기반 3D 셀 문화 모델에서 테스트 하는 치료

Current treatment options for advanced and recurrent head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) enclose radiation and chemo-radiation approaches with ...

The overall goal of this in vitro method is to generate the three dimensional cell culture spheroids that enable the testing of current standard or experimental therapy regimens for head and neck squamous cell carcinoma. This method helps us to understand three dimensional tumor growth of head and neck cancer cells when exposed to radiation or chemo radiation treatment. It remains to be said that handling primary tumor cells is difficult and does not always lead to reliable three dimensional spheroid formation.Demonstrating the procedure will be Sabina Schwenk-Zieger, a technician from our laboratory. While using primary cells from a tumor specimen, place the specimen on a suitable and sterile surface and cut it thoroughly with a sterile, single-use scalpel into very small pieces. After sufficient mechanical separation of the primary tissue, transfer it into a vial containing collagenase 1 and 2 and incubate it for one hour at 37 degrees celsius.Next, sieve the mixture through a 70 micrometer Falcon cell strainer and wash the suspension with HBSS. After successful separation and subsequent washing, transfer the suspension containing one to two million cells into a T75 cell culture flask to grow to subconfluency at 37 degrees celsius for up to ten days. Under a microscope, confirm tumor cell growth.Count the cells in culture. Using an ultra-low adhesion 96-well plate with concave round bottoms, seed 5, 000 primary tumor cells, or 1, 000 to 2, 000 cells of intermediate cell line, in 200 to 300 microliters of media into the wells. Next, culture the cells at 37 degrees celsius.Perform media changes every other day. Pay attention not to aspirate the spheroid with the pipette during media changes. Culture the spheroids until the three dimensional spheroid-shaped cell conglomerates are observed.Keep in mind to exclude the wells with irregular or multiple spheroid formation from further investigation. Subsequently, change the media to media with chemo therapeutics and/or monoclonal antibodies at desired concentrations. Add Cisplatin at the concentrations of 2.5, five, or 10 micromolar or 5-Fluorouracil at 30 micromolar.In this procedure, measure the spheroid size after digital photo documentation on day six, day 10 and day 16 with a graphic software. After centrifugation of the plate at 520g for 2.5 minutes, remove the supernatant. Next, wash the cells with 1x PBS and centrifuge the plate again, followed by removing the supernatant.Next, add 100 microliters of enzymatic cell detachment solution to each vial to allow the spheroids to dissolve. Subsequently, incubate the plate for eight minutes at 37 degrees celsius. Check for successful dissolving of the spheroids under the microscope.Add 100 microliters of DMEM. Next, centrifuge the plate at 520g for 2.5 minutes. Then remove the supernatant and suspend the cells in 100 microliters of DMEM.Subsequently, if necessary, perform a commercially-available colorimetric proliferation assay and read the assay in an ELISA reader. All cell lines could generate reliable spheroids with differences in size and time of readout. Primary cells did form reproducible spheroids in ultra-low attachment plates.The Ki-67 staining reveals the periphery of the culture showing much higher proliferation rates than central cells, mimicking nutrient distribution in solid mucosal tumors that often show necrotic cores. Here, the effect of several chemo therapeutics and radiation on spheroid size. Radiation with two gray prior to treatment with Cisplatin, lead to a significant decrease in spheroid size compared to Cisplatin alone.With further establishment of generating spheroids from primary human cells, this is how the concept of therapy testing could be implemented. Spheroids would be generated after tumor biopsy, and then tested for molecular characteristics and therapy susceptibility. We were able to establish a protocol to generate reproducible spheroids from cell suspensions for both cell lines and primary human tumor cells.This multimodal assay is sufficiently sensitive to identify small differences between groups. In future, the assay could be used to first, assess individual response to standard and experimental therapy protocols. Second, further characterize the tumor cells from fresh specimens.And third, correlate therapy response to molecular patterns. The use of primary cells and the generation of spheroids would allow the preservation of as many characteristics of in vivo tumor growth as possible in combination with a cost-efficient assay for studying individual therapy response.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

The Colon-26 Carcinoma Tumor-bearing Mouse as a Model for the Study of Cancer Cachexia

콜론-26 암 종양 베어링 암 악액질의 연구를위한 모델로 마우스를

Cancer cachexia is the progressive loss of skeletal muscle mass and adipose tissue, negative nitrogen balance, anorexia, fatigue, inflammation, and ...

연구

암 연구학

A Model for Perineural Invasion in Head and Neck Squamous Cell Carcinoma

머리와 목 편평 ​​세포 암에서 신경초 침략을위한 모델

Perineural invasion (PNI) is found in approximately 40% of head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC). Despite multimodal treatment with surgery, ...

A Syngeneic Mouse Model of Metastatic Renal Cell Carcinoma for Quantitative and Longitudinal Assessment of Preclinical Therapies

전임상 치료의 양적 및 종 방향 평가를위한 동계 마우스 모델 전이성의 신장 세포 암

Renal cell carcinoma (RCC) affects &#62; 60,000 people in the United States annually, and ~ 30% of RCC patients have multiple metastases at the time of ...

A Protocol for Rapid Post-mortem Cell Culture of Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG)

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확산 내장 뇌교 신경 교종의 신속한 사후 세포 배양을위한 프로토콜 (DIPG)

Diffuse Intrinsic Pontine Glioma (DIPG) is a childhood brainstem tumor that carries a universally fatal prognosis. Because surgical resection is not a ...

Four-color Fluorescence Immunohistochemistry of T-cell Subpopulations in Archival Formalin-fixed, Paraffin-embedded Human Oropharyngeal Squamous Cell Carcinoma Samples

포르말린 - 고정, 파라핀 - 임베디드 인간 구강 성 편평 세포 암종 샘플에서의 T 세포 아군의 4 색 형광 면역 조직 화학

The four-color fluorescence immunohistochemistry (IHC) technique is a method to quantify cell populations of interest while taking into account their ...

Fabrication of Tongue Extracellular Matrix and Reconstitution of Tongue Squamous Cell Carcinoma In Vitro

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In order to construct an effective and realistic model for tongue squamous cell carcinoma (TSCC) in vitro, the methods were created to produce ...

Intramucosal Inoculation of Squamous Cell Carcinoma Cells in Mice for Tumor Immune Profiling and Treatment Response Assessment

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

Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a debilitating and deadly disease with a high prevalence of recurrence and treatment failure. To develop ...

Comparing Metastatic Clear Cell Renal Cell Carcinoma Model Established in Mouse Kidney and on Chicken Chorioallantoic Membrane

마우스 신장과 닭 융모알란투암 막에 설립된 전이성 맑은 세포 신장 세포 암종 모델 비교

Metastatic clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) is the most common subtype of kidney cancer. Localized ccRCC has a favorable surgical outcome. However, ...

In Vitro Establishment of a Genetically Engineered Murine Head and Neck Cancer Cell Line using an Adeno-Associated Virus-Cas9 System

아데노 관련 바이러스-Cas9 시스템을 사용하여 유전자 조작 된 뮤린 머리와 목 암 세포라인의 시험관 내 설립

The use of primary normal epithelial cells makes it possible to reproducibly induce genomic alterations required for cellular transformation by ...

Multidimensional Coculture System to Model Lung Squamous Carcinoma Progression

폐 편평상피암 진행을 모델링하는 다차원 동문화 시스템

Tumor-stroma interactions play a critical role in the development of lung squamous carcinoma (LUSC). However, understanding how these dynamic interactions ...