Thoralf Kleitke (Rostock), Lennart Eichhorst (Rostock), Friederike Kalle (Rostock), Claudia Maletzki (Rostock), Aleksandra Danko (Rostock), Tobias Lindner (Rostock), Robert Mlynski (Rostock), Daniel Strüder (Rostock)
Introduction
Head and Neck Tumors (HNTs) exhibit poor prognosis due to their heterogeneity. The Chorioallantoic Membrane (CAM) Assay, established as a bridge between in vivo and in vitro research, is limited by inadequate standardization and diverse evaluation approaches. This study aimed to establish reproducible high engraftment rates and multimodal imaging: photography, sonography, PET-CT, MRI, autofluorescence measurement, intravital fluorescence microscopy (IVM), and histology.
Materials & Methods
Chicken eggs were incubated for 7 days. Tumors from established and patient-derived cell lines were implanted. Photo-documentation was conducted over 7 days. Tumor sonography was performed on days 10 and 14; PET-CT and MRI on day 14. Additionally, IVM and autofluorescence quantification were performed.
Results
Engraftment rates for cell lines ranged between 74% and 83%. Photo-documentation was suitable for repetitive assessment of superficial tumor growth. Sonography also captured deeper infiltration. NaCl diffusion through CAM led to high mortality (88%). MRI non-invasively depicted tumor and vascularization. PET-CT showed tumor tracer enrichment in 50% (n=10) of cases, with a post-interventional mortality of 60%. NIR autofluorescence was measurable in all macroscopically viable tumors.
Discussion The CAM Assay is an efficient model for HNTs. All invasive methods were associated with high mortality. Intravenous injections should be reserved for final experiments. Autofluorescence measurement and IVM are suitable for vitality assessment.
Einleitung
Kopf-Hals-Tumoren (KHT) haben aufgrund ihrer Heterogenität eine schlechte Prognose. Der CAM Assay, ist als Brücke zwischen in vivo und in vitro Forschung etabliert. Limitierend sind die unzureichende Standardisierung und eine Vielzahl an Ansätzen in der Auswertung. Das Ziel der Arbeit war die Etablierung reproduzierbar hoher Anwachsraten und die multimodale Bildgebung: Lichtbild, Sonographie, PET-CT, MRT, Autofluoreszenzmessung, intravitale Fluoreszenzmikroskopie (IVM) und Histologie.
Material & Methoden
Hühnereier wurden für 7 d inkubiert. Tumoren aus etablierten und patientenabgeleiteten Zelllinien wurden implantiert. Die Foto-Dokumentation erfolgte über 7 d. Die Sonographie der Tumoren erfolgte am d 10/14; PET-CT und MRT an d 14. Zusätzlich erfolgten IVM und Quantifizierung der Autofluoreszenz.
Ergebnisse
Für die Zelllinien wurden Anwachsraten zwischen 74 und 83% ermittelt. Die Fotodokumentation eignete sich zur repetitiven Beurteilung des oberflächlichen Tumorwachstums. Die Sonographie erfasste auch Infiltration in die Tiefe. Die Diffusion des NaCl durch die CAM führte zu einer hohen Mortalität (88%). Mit der MRT wurden non-ivasiv Tumor und Vaskularisierung dargestellt. Die PET-CT zeigte in 50% (n=10) eine Tumor-Traceranreicherung, postinterventionelle Mortalität lag bei 60%. Mit NIR-Autofluoreszenz konnte in allen makroskopisch vitalen Tumoren gemessen werden.
Diskussion
Der CAM Assay ist ein effizientes Modell für KHT. Alle invasiven Methoden waren mit einer hohen Mortalität assoziiert. Intravenöse Injektionen sollten nur für finale Versuche durchgeführt werden. Zur Vitalitätsbestimmung eignen sich Autofluoreszenzmessung und IVM.
Die Autorinnen/Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.