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Einleitung: Das maligne Potential von HNO-Tumoren wird auf die Präsenz von Tumorstammzellen (TZ) zurückgeführt. Rezidive und Metastasen nach Radiochemotherpie beruhen u.a. auf der Resistenz von TZ. TZ und deren Vorläufer sind Aldehydehydrogenase Isoform I (ALDH1) positiv und chemoresistenter als ALDH1 negative Zellen. „Nodal“ ist ein embryonales Morphogen, welches in aggressiven Melanomen und Brustkrebs überexprimiert ist und gleichzeitig einen Marker für die Pluripotenz von humanen embryonalen Stammzellen darstellt.

Methoden: Aus den Plattenepithelkarzinom-Zelllinien UD-SCC4, UD-SCC5 und UD-SCC6 wurden zur Anreicherung von TZ Sphäroide hergestellt und diese mittels Immunhistochemie, Invasionsassays und Klonierungs-Assays charakterisiert.

Ergebnisse: Aus alle Zelllinien wurden Sphäroide generiert, die selbst erneuernd, passagierbar waren und plastikadhärent und bis zur Konfluenz wachsen konnten. Zellen aus Sphäroidzellen exprimierten ALDH1 stark, während in den Mutterzelllinien die Expression niedrig war. Nodal wurde in Sphäroiden, im Vergleich zu den Mutterzelllinien, ebenfalls stark exprimiert (> 95% in UD-4). Diese Sphäroidzellen zeigten auch eine größere Fähigkeit zur Invasion mit einem Invasionsindex von 2,3 (UD-SCC4), 5,1 (UD-SCC5) und 6,9 (UD-SCC6). Einzelne aus Sphäroiden isolierte Zellen formten erneut in 17,1% (UD-SCC4), 39,1% (UD-SCC5) und 19,3% (UD-SCC6) der Fälle Sphäroide.

Diskussion: Potentielle TZ können aus HNO-Monolayer-Zelllinien durch die Generation von Sphäroiden expandiert werden und zeigen Expression der TZ-Marker ALDH1 und Nodal. Funktionell zeigen sie eine größere Fähigkeit zur Invasion als die Mutterzellinie, was möglicherweise eine Relevanz für das metastatische Verhalten von Tumoren hat.