Factors affecting aggressive oral tongue cancer invasion and development of in vitro models for chemoradiotherapy assay
Väyrynen, Otto (2019-06-04)
https://urn.fi/URN:ISBN:9789526222813
Kuvaus
Tiivistelmä
Abstract
Tumor associated macrophages (TAMs) are linked to the invasion of oral tongue squamous cell carcinoma (OTSCC). We modified THP-1 leukemia cells to M1 (inflammatory), M2 (TAM-like) and R848 (imidazoquinoline-treated) type macrophages in order to examine their interactions with OTSCC-cells (HSC-3) by using different kinds of in vitro migration and invasion models. We observed that interaction of TAM-resembling M2-type macrophages with HSC-3 cells induced invasion and migration, whereas the influence of M1 macrophages reduced them.
Patient response to chemoradiotherapy is highly reliant on the characteristics such as the aggressiveness and stage of the cancer. Therefore, new methods for treatment testing are needed in order to design personalized therapies. We tested the applicability and consistency of human TME mimicking tissue methods for analyzing the effects of chemoradiation using commercial OTSCC cell lines. Based on our trials, both our human uterine leiomyoma tissue -based matrix models provide viable platforms for future in vitro chemoradiotherapy testing.
Conventionally pro-tumorigenic activities of matrix metalloproteinase (MMP)9 have been linked with oral squamous cell carcinoma, but recently its tumor-suppressor role has also been revealed. Our study provides strong evidence that MMP9 also has an anti-invasive effect in OTSCC and is a potential mediator of the protective effects of arresten in tongue cancer cells.
Tiivistelmä
Makrofageilla on yhteys kielen levyepiteelikarsinooman invaasioon eli syöpäkasvaimen tunkeutumiseen ympäröivään kudokseen. Tutkimuksessamme muokkasimme ihmisen THP-1 leukemiasoluja kemiallisesti tulehdusreittejä aktivoiviksi M1-makrofageiksi, kasvaimeen liittyvien makrofagien kaltaisiksi M2-makrofageiksi sekä imidatsokinoliini-käsitellyiksi R848-makrofageiksi. Tarkoituksenamme oli tutkia makrofagien ja kielisyöpäsolujen vuorovaikutuksia erilaisilla in vitro migraatio- ja invaasiomalleilla. Anti-inflammatoristen, syövän etenemistä edesauttavien TAM-makrofagien kaltaisiksi erilaistetut M2-tyypin makrofagit lisäsivät HSC-3 kielikarsinoomasolujen invaasiota ja migraatiota, kun taas M1-tyypin makrofagien vaikutus oli päinvastainen.
Potilaan vaste kemosädehoitoon riippuu syöpäkasvaimen ominaisuuksista, kuten syöpäsolujen aggressiivisuudesta ja syövän levinneisyysasteesta. Tämän vuoksi on tarve uusille menetelmille, joiden avulla voidaan ottaa huomioon potilaan sekä syöpätyypin yksilölliset ominaisuudet hoitoa suunniteltaessa. Testasimme syöpäkasvaimen mikroympäristöä mallintavien, ihmiskudokseen perustuvien menetelmien käyttökelpoisuutta ja luotettavuutta kemosädehoidon vaikutusten arvioimiseen. Testiemme perusteella myoomakudokseen pohjautuvat menetelmät voivat auttaa kemosädehoidon vaikutusten testauksessa.
Matriksin metalloproteinaasi (MMP) 9:n on pitkään uskottu olevan yksinomaan syövän etenemistä edesauttava molekyyli. Viimeaikaisissa tutkimuksissa on myös havaittu, että MMP9:llä voi olla syövältä suojaavia vaikutuksia. Tutkimme MMP9:n vaikutusta kielisyöpäsoluihin ja havaitsimme, että MMP9:llä on myös invaasiota hillitseviä vaikutuksia. Lisäksi MMP9 saattaa toimia verisuonten muodostumista estävän arresten-molekyylin syövältä suojaavien mekanismien välittäjänä.
Original papers
Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.
Pirilä, E., Väyrynen, O., Sundquist, E., Päkkilä, K., Nyberg, P., Nurmenniemi, S., … Salo, T. (2015). Macrophages Modulate Migration and Invasion of Human Tongue Squamous Cell Carcinoma. PLOS ONE, 10(3), e0120895. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120895
Väyrynen, O., Piippo, M., Jämsä, H., Väisänen, T., de Almeida, C. E. B., Salo, T., … Risteli, M. (2018). Effects of ionizing radiation and HPSE1 inhibition on the invasion of oral tongue carcinoma cells on human extracellular matrices in vitro. Experimental Cell Research, 371(1), 151–161. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2018.08.005
Väyrynen, O., Åström, P., Nyberg, P., Alahuhta, I., Pirilä, E., Vilen, S.-T., … Salo, T. (2019). Matrix metalloproteinase 9 inhibits the motility of highly aggressive HSC-3 oral squamous cell carcinoma cells. Experimental Cell Research, 376(1), 18–26. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2019.01.018
Osajulkaisut
Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.
Pirilä, E., Väyrynen, O., Sundquist, E., Päkkilä, K., Nyberg, P., Nurmenniemi, S., … Salo, T. (2015). Macrophages Modulate Migration and Invasion of Human Tongue Squamous Cell Carcinoma. PLOS ONE, 10(3), e0120895. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120895
Väyrynen, O., Piippo, M., Jämsä, H., Väisänen, T., de Almeida, C. E. B., Salo, T., … Risteli, M. (2018). Effects of ionizing radiation and HPSE1 inhibition on the invasion of oral tongue carcinoma cells on human extracellular matrices in vitro. Experimental Cell Research, 371(1), 151–161. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2018.08.005
Väyrynen, O., Åström, P., Nyberg, P., Alahuhta, I., Pirilä, E., Vilen, S.-T., … Salo, T. (2019). Matrix metalloproteinase 9 inhibits the motility of highly aggressive HSC-3 oral squamous cell carcinoma cells. Experimental Cell Research, 376(1), 18–26. https://doi.org/10.1016/j.yexcr.2019.01.018
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [38821]