Organotypische Ko-Kulturen (OTC) als neues 3D-Modell für Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome

Einleitung:

Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome (HNSCC) sind ausgeprägt heterogen und variieren im Therapieansprechen. Eine Vielzahl zielgerichteter Therapien wird derzeit etabliert. Es besteht daher zunehmender Bedarf an innovativen prädiktiven Modellen für die Analyse des individuellen Tumoransprechens. Die epithelial-mesenchymale Transition (EMT) bezeichnet einen zellulären Prozess, der zur Resistenzbildung beiträgt und daher als Zielkomponente für Therapeutika relevant ist.

Wir stellen ein neues 3D-organotypisches Ko-Kulturenmodell vor, welches die Tumorarchitektur abbildet und mit dem Invasionsmuster, wie sie auch während der EMT auftreten, charakterisiert werden können.

Methoden:

Vitales Tumorgewebe wurde auf dermalen Äquivalenten angezüchtet. Eine Untergruppe wurde zusätzlich fraktioniert bestrahlt. Die Expression von Ki-67, Caspase-3, Pan-CK, p16, Programmed Death-Ligand 1 (PD-L1) und Pan-CK/Vimentin wurde mittels Immunhistochemie (IHC) bzw. Immunfluoreszenz (IF) evaluiert.

Ergebnisse:

Die 3D-OTC-Modelle konnten bis zu 21 Tagen in Kultur gehalten werden und zeigten heterogene Wachstumsmuster an der Invasionsfront, welche durch IF näher bestimmt wurden. Die verschiedenen Invasionstypen korrelierten mit dem klinischen Verhalten der Tumoren. Marker für Apoptose und postradiogene PD-L1-Expression wurden bestimmt.

Schlussfolgerungen:

Wir beschreiben erstmalig ein neuartiges komplexes präklinisches HNSCC-Modell, in welchem die Pathophysiologie parakriner Tumor-Stroma-Interaktionen bewahrt wird und das für die Beschreibung von Langzeiteffekten der Tumorigenese, insbesondere der Invasion geeignet ist. Das Modell ermöglicht die Imitierung von Radiotherapie, um den Expressionsstatus von PD-L1 darzustellen, der bekanntermaßen postradiogen hochreguliert wird.

Publication History

Publication Date:
23 April 2019 (online)