Feyza Nur TUNCER, Betül Sümeyra AKÇA, Yeliz EKİCİ, Elçin BEDELOĞLU, Umut Can KÜÇÜKSEZER

OSC-19 hücre hattı kullanımı ile ksenograft oral yassı hücreli karsinoma fare modelinin geliştirilmesi

Amaç: Yassı hücreli karsinom (YHK), en sık gözlenen oral kavite yerleşimli kanser olup, oral kavitede en fazla dilde tümöre neden olduğu bilinmektedir. Hastalık gelişiminde etken olan pek çok risk faktörü arasında genetik değişimler de bulunmaktadır. Oral kavite kanserlerinin çoğu geç evrede tanımlanabilmekte ve bu durum hasta sağ kalım oranlarını azaltmaktadır. Bu nedenle, yeni tanı ve tedavi yöntemlerinin geliştirilebilmesinde öncü olabilecek deneysel modellere ihtiyaç bulunmaktadır. Bu çalışma, hastalık tedavisine destek sağlayacak ksenograft oral YHK fare modelinin geliştirilmesini amaçlamaktadır. Gereç ve Yöntem: Yassı hücreli karsinom hücre hattı OSC-19, Japanese Collection of Research Bioresources (JCRB) hücre bankasından alınarak kullanılmış, ilk aşamada hücre kültür ortamı, ilgili hücreler için optimize edilmiştir. Işık mikroskopu altında büyümesi takip edilen hücrelerin, medyum değişimleri ekimden sonra 2. günde gerçekleştirilirken, pasajlama işlemleri ise ekimi takiben 5. günde gerçekleştirilmiştir. Hücre canlılığı tripan dışlama yöntemi ile, otomatik hücre sayım cihazı kullanımıyla incelenmiş, yüksek canlılık ve yeterli sayıdaki OSC-19 hücreleri, nude farelerin diline enjekte edilerek ksenograft ortotopik hayvan modeli oluşturulmuş ve tümör gelişimi gözlenmiştir. Bulgular: OSC-19 hücre serisi, 1 aylık süre içerisinde, 8 pasajlamanın sonunda sağlıklı görünüme kavuşmuş, invazif büyüme özelliği kazanarak 5 günde 1 konflüent hale gelebilmeye başlamıştır. Bu aşamadaki hücrelerde canlılık oranı (>%93) olarak saptanmıştır. Ortotopik modelin oluşturulabilmesi için kullanılan (n=2) nude farelerde, dile uygulanacak OSC-19 ideal hücre sayısı (1x106) olarak saptanmıştır. Bu doz 25µL hacimdeki kültür medyumu ile dile enjekte edildiğinde, farelerde 8. günde tümör oluşturmuş; dildeki tümörün solunum ve beslenmeyi engelleyecek büyüklüğe eriştiği gün ise enjeksiyon sonrası 24. gün olarak tespit edilmiştir. Sonuçlar: Bu bulgular ışığında, gerçekleştirdiğimiz çalışmanın ana amacı insan dil kanser hücre hattı OSC-19 kullanılarak ksenograft oral YHK fare modelinin geliştirilmesi ve bu süreçte karşılaştığımız zorlukların paylaşılarak ileriki çalışmalarda daha hızlı hedefe ulaşılmasına destek sağlamak olmuştur. Oluşturduğumuz bu oral kanser fare modelinin ileriki çalışmalarda güncel ya da yeni tedavi yaklaşımlarının denenebileceği faydalı bir model olacağını düşünmekteyiz.

Development of xenograft oral squamous cell carcinoma mouse model

Aim: Squamous cell carcinoma is most frequent among oral cancers, which causes tumor progression in tongue. Most of the oral cancers could be diagnosed at a relatively late term. New diagnostic and therapeutic approaches are required for better treatment of patients. This study aimed to develop xenograft oral squamous cell carcinoma mice model, which could potentially support better diagnosis and treatment of patients. Materials and Method: Squamous cell carcinoma cell line OSC-19 was purchased from Japanese Collection of Research Bioresources (JCRB). Culture conditions were optimized accordingly, and growth and proliferation of cells were investigated under light microscopy. Cell culture medium was refreshed every two days and passages were done 5 days following cell-seeding. Cell counts and viability determination was converted with an automatic cell counter utilizing trypan blue exclusion method. Xenograft and orthotropic mouse model was established by injecting OSC-19 cells to the tongues of nude mice, and tumor progression was monitored. Results: OSC-19 cell line was monitored to have invasive proliferation following 8 passages in a month, and became confluent in 5 days following a passage. Cells were determined to have (>93%) viability before transplantation to mice. For establishment of orthotrophic mouse model (n=2) nude mice were utilized, where (1x106) OSC-19 cells were determined as ideal number to be injected within 25µL of cell culture medium. Tumor development was observed on day 8 post injection, and tumor growth sufficient to block nutrition and respiration was achieved on day 24. Conclusions: In light of these findings, xenograft oral squamous cell carcinoma mouse model has been established. This manuscript defines the key points of these experiments and difficulties faced, all of which are expected to be helpful for future studies. This experimental model is expected to be beneficial in prospective studies that aim to investigate current or novel therapeutic approaches.

PDF

___

Attar E, Dey S, Hablas A, Seifeldin IA, Ramadan M, et al. Head and neck cancer in a developing country: a population-based perspective across 8 years. Oral Oncol. 2010;46(8):591-596.
Bagan J, Sarrion G, Jimenez Y. Oral cancer: clinical features. Oral Oncol. 2010;46(6):414-417.
Zhang J, Gao F, Yang AK, Chen WK, Chen SW, et al. Epidemiologic characteristics of oral cancer: single-center analysis of 4097 patients from the Sun Yat-sen University Cancer Center. Chinese Journal of Cancer 2016; 35, 24.
Ng JH, Iyer NG, Tan MH, Edgren G. Changing epidemiology of oral squamous cell carcinoma of the tongue: a global study. Journal of The Sciences and Specialties of The Head and Neck 2017; 39: 297-304.
Park GC, Roh JL, Cho KJ, Kim JS, Jin MH, et al. F-FDG PET/CT vs human Papillomavirus, p16 and Epstein-Barr virüs detection in cervical metastatic lymph nodes for identifing primary tumors. International Journal of Cancer 2017, 140(615),1405-1412.
Yom SS. HPV and oropharyngeal cancer: etiology and prognostic importance. Seminars in cutaneous medicine and surgery 2015; 34(4): 178-181.
Macey R, Walsh T, Brocklehurst P, Kerr AR, Liu JL, et al. Adjunctive tests cannot replace scalpel biopsy for oral cancer diagnosis. Evidence-Based Dentistry 2015; 16: 46-47.
Lingen MW, Kalmar JR, Karrison T, Speight PM. 2008. Critical Evaluation of Diagnostic Aids fort he Detection of Oral Cancer. Oral Oncol. 2008; 44(1):10-22.
Vernham GA, Crowther JA. Head and neck carcinoma-stage at presentation. Clinical otolaryngology and allied sciences 1994; 19: 120-124.
Amin MB, Edge SB, Greene FL, Byrd DR, Brookland RK, et al. AJCC Cancer Staging Manual 2017. 8th ed. Newyork: Springer.
National Comprehensive Cancer Network. NCCN Clinical practice guidelines in oncology: Head and neck cancers.
Nakakaji R, Umemura M, Mitsudo K, Kim JH, Hoshino Y, et al. Treatment of oral cancer using magnetized paclitaxel. Oncotarget 2018; 9(21): 15591-15605
Bonner JA, Harari PM, Giralt J, Azarnia N, Shin DM, et al. Radiotherapy plus Cetuximab for Squamous-Cell Carcinoma of the Head and Neck. N Engl J Med. 2006;354:567-578.
Pignon JP, le Maître A, Maillard E, Bourhis J, MACH-NC Collaborative Group Meta-analysis of chemotherapy in head and neck cancer (MACH-NC): An update on 93 randomised trials and 17,346 patients. Radiother Oncol. 2009;92:4-14
Chang HP, Lu CC, Chiang JH, Tsai FJ, Juan YN, et al. Pterostilbene Modulates the Supression of Multidrug Resistance Protein 1 and Triggers Autophagic and Apoptotic Mechanism in Cisplatin- Resistant Human Oral Cancer CAR cells Via AKT Signaling. Int. J. Oncol. 2018; 52(5): 1504-1514.
Yokoi T, Homma H, Odajima T. Establishment and characterization of OSC-19 cell line in serum and protein free culture. Tumor Res. 1988; 24: 1-17.
Hira-Miyazawa M, Nakamura H, Hirai M, Kobayashi Y, Kitahara H, et al. Regulation of programmed-death ligand in the human head and neck squamous cell carcinoma microenvironment is mediated through matrix metalloproteinase-mediated proteolytic cleavage. Int J Oncol. 2018; 52(2): 379-388.
Chung TK, Warram J, Day KE, Hartman Y, Rosenthal EL. Time-dependent pretreatment with bevacuzimab increases tumor specific uptake of cetuximab in preclinical oral cavity cancer studies. Cancer Biol Ther. 2015;16(5): 790-798
Shirako Y, Taya Y, Sato K, Chiba T, Imai K, et al. Heterogeneous tumor stromal microenvironments of oral squamous cell carcinoma cells in tongue and nodal metastatic lesions in a xenograft mouse model. Journal of Oral Pathology and Medicine 2015; 44(9): 656-668.
Thermo Scientific™Nunc™ EasYFlask™ Cell Culture Flasks. https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/156367.