Objectif : construire une puce microfluidique à co-culture de carcinome épidermoïde buccal et de cellules endothéliales vasculaires afin de vérifier l'interaction entre les deux types cellulaires et d'utiliser la puce pour tester l'efficacité des médicaments chimiothérapeutiques et antiangiogéniques. Méthodes : conception d'une puce PDMS à double couche séparée par une membrane poreuse en poly-p-xylylène ; les chambres supérieure et inférieure ont été respectivement ensemencées avec des cellules endothéliales de la veine ombilicale humaine (HUVEC) et des cellules de carcinome épidermoïde de la langue humaine (WSU-HN6). Une analyse hydrodynamique a été réalisée pour calculer la pression relative, la vitesse de flux et la force de cisaillement dans la puce. Des conditions de culture individuelle et de co-culture ont été mises en place pour les HUVEC en couche supérieure et HN6 en couche inférieure. Les HUVEC ont été divisées en groupe de culture individuelle (groupe contrôle) et groupe de co-culture avec ajout de cellules HN6 dans la couche inférieure (groupe co-culture). De même, les cellules HN6 ont été divisées en groupe de culture individuelle (groupe contrôle) et groupe de co-culture avec addition de cellules HUVEC en couche supérieure (groupe co-culture). Le qRT-PCR a été utilisé pour mesurer les niveaux d'expression de l'ARNm du facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF), de la molécule d'adhésion intercellulaire 1 (ICAM-1) et de l'interleukine-8 (IL-8) dans les HUVEC. L'immunofluorescence a détecté l'expression de VE-cadhérine, la résistance transcellulaire a évalué la fonction barrière des HUVEC, et le test de formation vasculaire a mesuré la capacité tubulaire des HUVEC. Le kit CCK-8 a été utilisé pour détecter la viabilité des cellules HN6 ; le qRT-PCR a analysé les niveaux d'ARNm de VEGF, du facteur de croissance des fibroblastes basique (bFGF), de N-cadhérine, E-cadhérine et vimentine dans les HN6. L'immunofluorescence a détecté l'expression des marqueurs de transition épithélio-mésenchymateuse (EMT) ; le test de cicatrisation a étudié la migration cellulaire des HN6, et la coloration TUNEL a évalué l'apoptose. Résultats : à un débit de 100 μm/s à l'entrée de la puce, les conditions de flux physiologiques ont été simulées. Dans le groupe co-culture, l'expression de l'ARNm de VEGF et ICAM-1 dans les HUVEC a significativement augmenté (P<0,01), le nombre de jonctions (P<0,05) et la longueur totale des tubes (P<0,01) lors du test de formation vasculaire ont augmenté, la résistance transcellulaire a diminué, et la morphologie de la VE-cadhérine était incomplète. Les résultats du qRT-PCR ont montré qu'en comparaison avec les cellules HN6 en culture individuelle, la viabilité des HN6 en co-culture n'a pas significativement changé, tandis que les niveaux d'ARNm de VEGF et N-cadhérine ont augmenté (P<0,05) et ceux d'E-cadhérine ont diminué (P<0,05). L'immunofluorescence a montré que les modifications d'expression protéique des marqueurs liés à l'EMT étaient cohérentes avec les résultats du qRT-PCR : l'expression protéique de vimentine (P<0,001) et N-cadhérine (P<0,01) a augmenté tandis que celle d'E-cadhérine a diminué (P<0,05). Le taux de cicatrisation par grattage des cellules HN6 en co-culture après 24 h était significativement supérieur au groupe en culture individuelle (P<0,01), et l'ajout de bévacizumab inhibait la migration cellulaire (P<0,0001), avec une inhibition plus forte à mesure que la concentration augmentait. Le bévacizumab n'a pas montré d'effet cytotoxique sur les cellules HN6 ni modifié leur sensibilité aux chimiothérapies. Conclusion : la puce microfluidique double couche conçue dans cette étude peut simuler les interactions entre HN6 et HUVEC et être utilisée pour le criblage médicamenteux.

carcinome épidermoïde buccal; puce microfluidique; cellules endothéliales vasculaires; co-culture