Zusammenfassung
Fragestellung
Das Invasionsvermögen ist ein Charakteristikum maligner Tumoren, das die Prognose der betroffenen Patienten wesentlich beeinflusst. Zur Objektivierung hat sich neben nur bedingt validen In-vitro-Verfahren vor allem der Tierversuch etabliert, der jedoch wo immer möglich durch alternative Verfahren ersetzt werden sollte. Die Chorioallantoismembran (CAM) befruchteter Eier ist eine epithelial begrenzte, aus allen drei Keimblättern entwickelte Membran, die das Substrat für den CAM-Assay darstellt, bei dem in ovo auf die abgesenkte CAM Karzinomzellen appliziert und deren weiteres Wachstums- und Invasionsverhalten beobachtet werden können.
Material und Methoden
Chorionkarzinom-Throphoblasten-Hybridzellen wurden nach Expansion in der Zellkultur auf die abgesenkte CAM von Hühnereiern aufgebracht und anschließend weiter bebrütet. Das Wachstumsverhalten der Tumoren wurde zunächst makroskopisch und letztlich (immun-)histologisch kontrolliert. Zusätzlich erfolgte eine quantitative Bestimmung von Zytokeratin 19 im Tumorhomogenisat mithilfe eines Enzymimmunoassay.
Ergebnisse
Makroskopisch war ein Wachstum von soliden Tumoren auf der CAM zu beobachten. Die histologische und immunhistochemische Auswertung zeigte ein initiales intraepitheliales und nachfolgend zapfenförmiges Einwachsen der Tumorzellen in und durch die CAM. Das Tumorwachstum ließ sich mit der gefundenen Menge an Zytokeratin 19 korrelieren.
Schlussfolgerungen
Die Histomorphologie der Tumoren ist mit den in der Nacktmaus erzielten Ergebnissen vergleichbar. Der CAM-Assay kann zur qualitativen Analyse des Invasionsverhaltens von malignen Tumorzellen verwendet werden und macht quantitative Aussagen zur Wachstumskinetik möglich. Im Gegensatz zum klassischen Tierversuchsmodell werden keine Genehmigungsverfahren benötigt. Der Test ist kostengünstig und erlaubt die Bearbeitung von hohen Fallzahlen innerhalb kurzer Zeit.
Abstract
Purpose
Invasiveness is a characteristic feature of malignant tumors considerably determining the prognosis of affected patients. For assessment, apart from in vitro procedures with limited validity, tests on animal models have been established which certainly should be replaced by alternative methods whenever possible. The chorioallantoic membrane (CAM) of fertilized avian eggs represents an epithelial-lined membrane composed of all three blastodermic germ layers. In an “in ovo” assay cancer cells can be applied to this membrane after sinking (CAM assay). Tumor growth and invasiveness should be monitored in succession.
Material and methods
Hybrid chorionic carcinoma trophoblast cells were expanded in cell culture and spread over the CAM of hen’s eggs after sinking followed by further incubation at 37°C. The growth and development of the tumors were assessed macroscopically and finally (immuno-)histologically. Additionally, cytokeratin 19 was determined by enzyme-linked immunosorbent assay following homogenization of the tumor cells.
Results
Macroscopically, development of solid tumors was evident. Histological and immunohistochemical analysis revealed initial intraepithelial followed by cone-shaped infiltration of the CAM by the tumor cells. Tumor growth could be correlated with quantitative cytokeratin 19 measurements.
Conclusions
Histomorphological appearance of the tumors was comparable with those results achieved in an immunodeficient mouse model. In addition, the CAM assay can be used for qualitative assessment of invasiveness of malignant tumors and yields quantitative results regarding growth kinetics. In contrast to conventional animal models, there is no need for official approval. Finally, this method is economical and facilitates processing many cases within a short time.
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Laurin, T., Schmitz, U., Riediger, D. et al. Die Chorioallantoismembran befruchteter Vogeleier als Substrat zur Testung der Invasivität von Karzinomen. Mund Kiefer GesichtsChir 8, 223–228 (2004). https://doi.org/10.1007/s10006-004-0543-y
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