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Targeted Photodynamic Therapy of Human Head and Neck Squamous Cell Carcinoma with Anti-epidermal Growth Factor Receptor Antibody Cetuximab and Photosensitizer IR700DX in the Mouse Skin-fold Window Chamber Model
Photochemistry and Photobiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1111/php.13267 Wei Peng 1, 2, 3 , Henriette S de Bruijn 2 , Timo L M Ten Hagen 4 , Go M van Dam 5 , Jan L N Roodenburg 1 , Kristian Berg 3 , Max J H Witjes 1 , Dominic J Robinson 2
Photochemistry and Photobiology ( IF 2.6 ) Pub Date : 2020-05-01 , DOI: 10.1111/php.13267 Wei Peng 1, 2, 3 , Henriette S de Bruijn 2 , Timo L M Ten Hagen 4 , Go M van Dam 5 , Jan L N Roodenburg 1 , Kristian Berg 3 , Max J H Witjes 1 , Dominic J Robinson 2
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Targeted photodynamic therapy (PDT) in head/neck cancer patients with a conjugate of the anti‐epidermal growth factor receptor (EGFR) antibody, Cetuximab and a phthalocyanine photosensitizer IR700DX is under way, but the exact mechanisms of action are still not fully understood. In this study, the EGFR‐overexpressing human head/neck OSC‐19‐luc2‐cGFP tumor with transfected GFP gene was used in a skin‐fold window chamber model in BALB/c nude mice. The uptake and localization of the conjugate in the tumor and its surrounding normal tissues were studied by an intravital confocal laser scanning microscopy with image analyses. The tumor was also irradiated with 690 nm laser light 24 h after conjugate administration. The vascular and tumor responses were examined by morphological evaluation and immunohistochemistry (IHC). The amount of conjugate in the tumor peaked at 24–48 h after injection. Image analyses of colocalization correlation parameters demonstrated a high fraction of the conjugate IR700DX colocalized in the GFP‐expressing tumor cells. PDT‐treated tumors showed extensive necrotic/apoptotic destruction with little vascular damage, while IHC showed no HIF‐1α expression and decreased EGFR and Ki67 expression with activated caspase‐3 overexpression, indicating a direct killing of tumor cells through both necrotic and apoptotic cell death.
中文翻译：
抗表皮生长因子受体抗体西妥昔单抗和光敏剂IR700DX在小鼠皮褶窗室模型中靶向光动力治疗人头颈鳞状细胞癌
使用抗表皮生长因子受体 (EGFR) 抗体、西妥昔单抗和酞菁光敏剂 IR700DX 的结合物对头颈癌患者进行靶向光动力治疗 (PDT) 正在进行中，但确切的作用机制仍不完全清楚。在本研究中，将转染 GFP 基因的 EGFR 过表达人头/颈 OSC-19-luc2-cGFP 肿瘤用于 BALB/c 裸鼠的皮褶窗室模型。通过活体共焦激光扫描显微镜和图像分析研究了肿瘤及其周围正常组织中缀合物的摄取和定位。施用缀合物24小时后还用690 nm激光照射肿瘤。通过形态学评估和免疫组织化学（IHC）检查血管和肿瘤反应。肿瘤中结合物的量在注射后 24-48 小时达到峰值。共定位相关参数的图像分析表明，大部分缀合物 IR700DX 共定位于表达 GFP 的肿瘤细胞中。 PDT 治疗的肿瘤显示出广泛的坏死/凋亡破坏，血管损伤很小，而 IHC 显示没有 HIF-1α 表达，并且随着激活的 caspase-3 过度表达，EGFR 和 Ki67 表达降低，表明通过坏死和凋亡细胞死亡直接杀死肿瘤细胞。
更新日期：2020-05-01
中文翻译：
抗表皮生长因子受体抗体西妥昔单抗和光敏剂IR700DX在小鼠皮褶窗室模型中靶向光动力治疗人头颈鳞状细胞癌
使用抗表皮生长因子受体 (EGFR) 抗体、西妥昔单抗和酞菁光敏剂 IR700DX 的结合物对头颈癌患者进行靶向光动力治疗 (PDT) 正在进行中，但确切的作用机制仍不完全清楚。在本研究中，将转染 GFP 基因的 EGFR 过表达人头/颈 OSC-19-luc2-cGFP 肿瘤用于 BALB/c 裸鼠的皮褶窗室模型。通过活体共焦激光扫描显微镜和图像分析研究了肿瘤及其周围正常组织中缀合物的摄取和定位。施用缀合物24小时后还用690 nm激光照射肿瘤。通过形态学评估和免疫组织化学（IHC）检查血管和肿瘤反应。肿瘤中结合物的量在注射后 24-48 小时达到峰值。共定位相关参数的图像分析表明，大部分缀合物 IR700DX 共定位于表达 GFP 的肿瘤细胞中。 PDT 治疗的肿瘤显示出广泛的坏死/凋亡破坏，血管损伤很小，而 IHC 显示没有 HIF-1α 表达，并且随着激活的 caspase-3 过度表达，EGFR 和 Ki67 表达降低，表明通过坏死和凋亡细胞死亡直接杀死肿瘤细胞。
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