One of the greatest unmet needs hindering the successful treatment of nasopharyngeal carcinomas (NPCs) is for representative physiological and cost-effective models. Although Epstein-Barr virus (EBV) infection is consistently present in NPCs, most studies have focused on EBV-negative NPCs. For the first time, we established and analyzed three-dimensional (3D) spheroid models of EBV-positive and EBV-negative NPC cells and compared these to classical two-dimensional (2D) cultures in various aspects of tumor phenotype and drug responses. Compared to 2D monolayers, the 3D spheroids showed significant increases in migration capacity, stemness characteristics, hypoxia and drug resistance. Co-culture with endothelial cells, which mimics essential interactions in the tumor microenvironment, effectively enhanced spheroid dissemination. Furthermore, RNA sequencing revealed significant changes at the transcriptional level in 3D spheroids compared to expression in 2D monolayers. In particular, we identified known (VEGF, AKT and mTOR) and novel (Wnt-β-catenin and Eph-ephrin) cell signaling pathways that are activated in NPC spheroids. Targeting these pathways in 3D spheroids using FDA-approved drugs was effective in monoculture and co-culture. These findings provide the first demonstration of the establishment of EBV-positive and EBV-negative NPC 3D spheroids with features that resemble advanced and metastatic NPCs. Furthermore, we show that NPC spheroids have potential use in identifying new drug targets.

中文翻译：

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Wnt-β-catenin 和 Eph-ephrin 信号在鼻咽癌细胞中的三维球体特异性作用。

阻碍鼻咽癌 (NPC) 成功治疗的最大未满足需求之一是具有代表性的生理和成本效益模型。尽管 NPC 中始终存在 Epstein-Barr 病毒 (EBV) 感染，但大多数研究都集中在 EBV 阴性 NPC。我们首次建立并分析了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 细胞的三维 (3D) 球体模型，并将这些模型与肿瘤表型和药物反应各个方面的经典二维 (2D) 培养物进行了比较。与 2D 单层相比，3D 球体在迁移能力、干性特征、缺氧和耐药性方面表现出显着提高。与模拟肿瘤微环境中基本相互作用的内皮细胞共培养，有效地增强了球体的传播。此外，与 2D 单层中的表达相比，RNA 测序揭示了 3D 球体中转录水平的显着变化。特别是，我们确定了在 NPC 球体中激活的已知（VEGF、AKT 和 mTOR）和新的（Wnt-β-连环蛋白和 Eph-ephrin）细胞信号通路。使用 FDA 批准的药物在 3D 球体中靶向这些途径在单一培养和共培养中是有效的。这些发现首次证明了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 3D 球体的建立，其特征类似于晚期和转移性 NPC。此外，我们表明 NPC 球体在识别新的药物靶标方面具有潜在用途。AKT 和 mTOR）和新的（Wnt-β-连环蛋白和 Eph-ephrin）细胞信号通路在 NPC 球体中被激活。使用 FDA 批准的药物在 3D 球体中靶向这些途径在单一培养和共培养中是有效的。这些发现首次证明了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 3D 球体的建立，其特征类似于晚期和转移性 NPC。此外，我们表明 NPC 球体在识别新的药物靶标方面具有潜在用途。AKT 和 mTOR）和新的（Wnt-β-连环蛋白和 Eph-ephrin）细胞信号通路在 NPC 球体中被激活。使用 FDA 批准的药物在 3D 球体中靶向这些途径在单一培养和共培养中是有效的。这些发现首次证明了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 3D 球体的建立，其特征类似于晚期和转移性 NPC。此外，我们表明 NPC 球体在识别新的药物靶标方面具有潜在用途。这些发现首次证明了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 3D 球体的建立，其特征类似于晚期和转移性 NPC。此外，我们表明 NPC 球体在识别新的药物靶标方面具有潜在用途。这些发现首次证明了 EBV 阳性和 EBV 阴性 NPC 3D 球体的建立，其特征类似于晚期和转移性 NPC。此外，我们表明 NPC 球体在识别新的药物靶标方面具有潜在用途。