방사선생물학

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  • [Oncol Lett.] Prediction of tumor response of rectal cancer cells via 3D cell culture and in vitro cytotoxicity assay before initiating preoperative chemoradiotherapy.

    [Oncol Lett.] Prediction of tumor response of rectal cancer cells via 3D cell culture and in vitro cytotoxicity assay before initiating preoperative chemoradiotherapy.

    연세의대 / 강정현, 김남규*

  • 출처
    Oncol Lett.
  • 등재일
    2019 Oct
  • 저널이슈번호
    18(4):3863-3872. doi: 10.3892/ol.2019.10702. Epub 2019 Aug 2.
  • 내용

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    3D cell culture 후 직장암의 morphologic classification (A-round; B-mass; C-aggregate; and D-"none" spheroid formation)

    Abstract
    The aim of the present study was to investigate the utility of 3D cell culture and in vitro cytotoxicity assays, performed using cells derived from biopsies obtained prior to the initiation of preoperative chemoradiotherapy (preop-CRT), in predicting tumor response to chemoradiotherapy following preop-CRT in rectal cancer. Biopsies were obtained from 49 patients with locally advanced rectal cancer that underwent preop-CRT between August 2015 and March 2017. Tumor tissue was obtained before initiating preop-CRT. The response to chemoradiation was assessed by in vitro cytotoxicity assay following 3D cell culture and radiation treatment. The associations between the results from the cytotoxicity assay, and tumor regression grade (TRG) and yp node (ypN) positivity were investigated. Among 49 patients, 26 patients were available for analysis. Cytotoxicity ranged from 25.5-72.6% (median, 47.6%). There was no difference in cytotoxicity according to the TRGs 1-5 (P=0.940), or good tumor response (TRGs 1-2 vs. TRGs 3-5; P=0.729). However, there was a significant difference in cytotoxicity between the ypN-negative and -positive groups (53.2±14.1 and 38.7±10.1, respectively; P=0.021). Following dichotomization of patients with 45% cut-off value, the cytotoxicity assay was the only factor that predicted ypN positivity in multivariate analysis (odds ratio, 13; 95% confidence interval, 1.2-133.2; P=0.031). In conclusion, the cytotoxicity assay using the 3D cell culture method can be used to predict tumor response, particularly ypN positivity, in patients with rectal cancer who are scheduled for preop-CRT.

     


    Author information

    Kang J1, Park MC2, Kim J2, Hur H1, Min BS1, Baik SH1, Lee KY1, Kim NK1.
    1
    Department of Surgery, Yonsei University College of Medicine, Seoul 03722, Republic of Korea.
    2
    CureBio Co., Ltd., Suwon, Gyeonggi 16229, Republic of Korea.

  • 키워드
    3D cell culture; cytotoxicity assay; pathologic complete response; rectal cancer; tumor regression grade
  • 연구소개
    직장암 환자에서 수술전 임상병기로 2기와 3기로 진단이 될 경우 수술전 화학방사선 요법을 시행 받는것이 표준치료입니다. 수술전 시행 된 화학방사선 치료에 대해 반응이 좋은 환자들은 좋은 생존률을 보이기 때문에 추후 예후를 예측하는데에도 도움이 됩니다. 그렇지만 방사선 치료에 관련된 장기적인 부작용도 있어 방사선 치료 시작전에 치료반응을 예측할 수 있다면 치료방침 결정에 중요한 역할을 할 수 있을것으로 생각하고 있습니다. 본 연구는 방사선 치료를 시작하기 전에 얻은 환자의 작장암 검체를 이용 하여 3D cell culture 를 시행한 후 방사선을 조사한 후 in-vivo 반응 정도가 환자들의 실제 방사선치료 반응과 관련이 있는지를 확인하고자 하였습니다. 3D cell culture 후의 cytotoxicity assay 를 시행하였으며 이 값이 수술 후 임파선 전이 여부와 관련성이 있음을 발견하였습니다. 반면 cytotoxicity assay 는 직장암의 반응 정도와는 관련성이 떨어지는 것으로 연구되었습니다. 따라서 이렇게 직장암 자체와 임파선의 방사선 반응률이 다르게 나오는 이유에 대해서 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각됩니다. 본 연구는 방사선 치료를 시작하기 전에 방사선 치료 반응을 예측을 하기 위한 노력의 하나로 추후에는 분자 생물학적인 특성에 따라 이러한 반응성이 달라지는지에 대한 연구가 필요할 것으로 생각됩니다.
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