Der Einfluss von Leberresektion auf Intrahepatische Tumorwachstum
Summary
A high incidence of tumor recurrence after resection of liver metastases remains an unsolved problem. The illustrated mouse model may be useful to investigate the reasons for such recurrences. It combines a liver resection model with intrahepatic tumor cell injection for the first time.
Abstract
Die hohe Inzidenz von Rezidiven nach Resektion des metastasierten Leberläsionen bleibt ein ungelöstes Problem. Kleine Tumorzellablagerungen, die durch Routine der klinischen Bildgebung nicht nachweisbar sind, können durch eine Leberregenerationsfaktoren nach Leberresektion stimuliert werden. Es ist nicht ganz klar, aber welche Faktoren für ein Tumorrezidiv entscheidend sind.
Die dargestellte Maus-Modell kann nützlich sein, um die Mechanismen zu erforschen, die eine Rolle bei der Entwicklung von rezidivierenden malignen Läsionen nach Leberresektion spielen. Das Modell kombiniert die einfach zu führen und reproduzierbare Techniken von definierten Mengen von Lebergewebeentfernung und Tumorinduktion (durch Injektion) bei Mäusen. Die Tiere wurden entweder mit einer einzelnen Laparotomie, einer 30% Leberresektion oder einer 70% igen Leberresektion behandelt. Alle Tiere erhielten anschließend eine Injektion der Tumorzellen in die verbleibende Lebergewebe. Nach zwei Wochen der Beobachtung wurden die Lebern und Tumoren für die Größe und das Gewicht bewertet unddurch Immunhistochemie untersucht.
Nach einer 70% igen Leberresektion wurden das Tumorvolumen und Gewicht deutlich erhöht im Vergleich zu einer Laparotomie allein (p <0,05). Zusätzlich Immunhistochemie (Ki67) zeigten eine erhöhte Tumorproliferationsrate in der Resektion-Gruppe (p <0,05).
Diese Ergebnisse zeigen den Einfluss von Leberregenerationsmechanismen auf intrahepatischen Tumorwachstum. In Kombination mit Methoden wie histologische Aufarbeitung oder RNA-Analyse konnte das beschriebene Mausmodell für eine genaue Untersuchung verschiedener Faktoren als Grundlage dienen bei Tumorwachstum und Metastasierung Rezidiv innerhalb der Leber beteiligt. Eine beträchtliche Anzahl von Variablen wie die Länge der postoperativen Beobachtung, die Zelllinie für die Injektion oder der Zeitpunkt der Einspritzung und Leberresektion bieten mehrere Winkel verwendet wird, wenn eine bestimmte Frage im Rahmen der Post-Hepatektomie Metastasen zu entdecken. Die Grenzen dieses Verfahrens sind die aumächtigung das Verfahren an Tieren, den Zugang zu einem geeigneten Tierversuchsanlage und Erwerb bestimmter Ausrüstung durchzuführen.
Introduction
Das kolorektale Karzinom (CRC) einen Anteil von knapp 9% aller bösartigen Tumoren. Es ist die dritthäufigste Krebserkrankung, sowohl in den USA als auch weltweit. Globale Mortalitätsraten von CRC – Bereich von 300.000 bis über 500.000 pro Jahr 1. Zwanzig Prozent der Patienten leiden an Lebermetastasen nach Entdeckung ihrer kolorektalen Tumor. Resektablen Metastasen werden in der Regel durch eine Leberteilresektion 2,3 behandelt. Verbesserte chirurgische Techniken, neue Strategien multimodal und neue Definitionen von resectable Metastasen machen die Therapie einer partiellen Leberresektion möglich , für eine zunehmende Anzahl von Patienten 4.
Wiederauftreten von sekundären Lebermalignomen, jedoch ist eine anspruchsvolle klinische Folgeerkrankungen in modernen gastrointestinalen Chirurgie. Patienten mit CRC , die Resektion von Lebermetastasen unterzogen haben eine 30 bis 50% ige Chance, einen neuen Tumor in ihrer Überbleibsel Leber 5 zu entwickeln. Daher besteht ein Bedarf für weitere Forschung über diein Wiederholung von Lebermetastasen Mechanismen.
Eine Leberresektion von ca. 70% wird in der Regel innerhalb weniger Wochen durch die verbleibende Lebergewebe ausgeglichen. Diese Regeneration umfasst mehrere Mechanismen, einschließlich Zytokine wie Interleukin 6 (IL-6), Tumornekrosefaktor alpha (TNF-α), Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF), transformierenden Wachstumsfaktor beta (TGF-β), den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF ), Matrix – Metalloproteasen (MMP-2 und MMP-9) und CXC-Chemokine 6-11. Diese Substanzen unterstützen Leberregeneration und kann auch für die hohe Rezidivrate von primären und sekundären Leber Malignitäten durch Induzieren des Wachstums von kleinen Tumorzellablagerungen in den verbleibenden Leber verantwortlich sein, die durch routinemßige klinische Bildgebung nicht erkannt werden. Diese Kausalitäts wurde bisher nicht bewiesen.
Die folgende Hypothese wurde gegründet. Nach Leberteilresektion sind die Proliferation Faktoren, die für Live verantwortlichr Hypertrophie kann auch das Wachstum von Tumorzellen zuvor unentdeckte in der Leber induzieren. Ein Maus-Modell wurde entwickelt, welche die Techniken der Leberresektion und Tumorinduktion kombiniert. Thirty athymischen Nackt-foxn1nu / nu-Mäuse wurden in drei Gruppen von zehn Tieren jeweils geteilt. Jeder von ihnen wurde behandelt mit entweder einer Laparotomie allein (Gruppe A), eine 30% Leberresektion (Gruppe B) oder einer 70% Leberresektion (Gruppe C). Tiere in allen Gruppen erhielten anschließend eine Injektion der Tumorzellen in einen definierten verbleibenden Teil der Leber, ruhenden Tumorzellen zu simulieren. Tiere, wo für zwei Wochen beobachtet und dann für das Tumorwachstum und Leberhypertrophie ausgewertet.
Ziel war es, ein Modell zu erstellen, die verwendet werden könnten, für die molekulare und pathogenetische Faktoren zu suchen, die eine Rolle in der Post-Hepatektomie Tumorbildung spielen kann. Diese Methode kann hilfreich sein bei der Beurteilung: die Herkunft der endokrinen Faktoren bei der Leberregeneration beteiligt; die verantwortlichen Mechanismen für die intra-Tumoder das Wachstum nach Leberresektion; und die Leberresektion notwendige Volumen für intrahepatischen Tumorwachstum Induktion. Das folgende Verfahren wurde nur an Tieren durchgeführt worden, weil sie zum Verständnis der grundlegenden biologischen Prinzipien und zur Entwicklung von Wissen beizutragen versprechen, die erwartet werden kann, den Menschen durch eine verbesserte Behandlungsmöglichkeiten zu profitieren. Aufgrund der in diesen Angelegenheiten Mechanismen, hatte es in vivo untersucht werden, wie es in vitro Methoden nicht eine realistische Darstellung der menschlichen Pathologie liefern.
Diese Untersuchungen können zur Verringerung der Tumorrezidiv zur Entdeckung der relevanten Ziele für die prophylaktische Behandlungsmöglichkeiten führen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Frühere Experimente an Nagetieren Durchführung von Operationen konnten bestimmte Variablen zu identifizieren, die als Quellen für Bias dienen könnte. Um eine zuverlässige und gültige Ergebnisse zu erhalten, sollten Sie die folgenden Vorsichtsmaßnahmen.
Routine präoperativen Fasten kann zu Leber Steatose 12, führen die Leberregeneration 13,14 hemmen kann. Es wird deshalb nicht empfohlen. Die höchste mitotische Aktivität der Hepatozyten variiert im Laufe des Ta…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Besondere Anerkennung gehen an Dr. Benjamin Motsch für seine Unterstützung in technischen Fragen. Die Autoren möchten sich auch Dr. Marcus Forschner und Birk Müller für ihre Multimedia-Unterstützung, Erica Magelky für ihre redaktionelle Kompetenz und Lisa Hornung, Dr. Roland Jurgons und Professor Stephan von Hörsten (alle aus dem Franz-Penzoldt-Center, Universität anerkennen Erlangen) für ihre Professionalität in der Tier Handhabung und Pflege. Wir danken Professor Michael Neumaier am Institut für Klinische Chemie, Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg, Deutschland für MC38 Tumorzellen bereitstellt.
Die vorliegende Arbeit wurde für den Erhalt der Grad in Erfüllung der Anforderungen durchgeführt ", so Dr. med." an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).
Materials
| Equipment | |||
| Operation Microscope | Zeiss | OPMI-1 FC S21 | |
| Induction Cage (Plexiglas Box) | UNO BV, Netherlands | 180000132 | |
| Flowmeter + Connection Kit | UNO BV, Netherlands | 180000008 | |
| UNO Vaporizer Sigma Delta | UNO BV, Netherlands | 180000002 | |
| Key Filler for Anesthetic | UNO BV, Netherlands | 180000010 | |
| Activated Charcoal Filter Adsorber | UNO BV, Netherlands | 180000140 | |
| Gas Exhaust Unit | UNO BV, Netherlands | 180000118 | |
| Face Mask for mouse | UNO BV, Netherlands | 180000065 | |
| Vaporizer Stand | UNO BV, Netherlands | 180000006 | |
| Heat lamp | Physitemp Instruments | HL-1 | |
| Styrofoam Pad | RAYHER | 30074000 | |
| Third Hand Tool | TOOLCRAFT | ZD-10F | |
| Precision Scales | Kern | EW 220-3NM | |
| Scales | Kern | EMB 500-1 | |
| Sliding Caliper | MIB | MIB 82026100 | |
| Microdissection forceps | Braun/Aesculap | BD195R | |
| Microdissection scissors | Braun/Aesculap | FD100R | |
| Microdissection needle holder | Braun/Aesculap | BM563R | |
| Retractor | Fine Science Tools (F.S.T.) | No. 17001-0 | Type: Bowmann |
| Clamp | Braun/Aesculap | BJ002R | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Expendable Items | |||
| (NOTE: Quantities are per animal and procedure) | |||
| Foliodrape sterile cover (45x75cm) | Hartmann | 2775001 | |
| Sterile Cotton Swabs (2x) | Hartmann | 4700151 | Peha |
| Sterile fluid (0,9%NaCl) | Braun | 3570310 | PZN=04454809 |
| Disinfectant (Softasept – 250ml) | Braun | 3887138 | PZN=0762008808505018 |
| 2 x 1ml syringe (Injekt-F ) | Braun | 9166017V | |
| 26G canula (Sterican) – for Carprofen injection | Braun | 4665457 | |
| 30G canula (Sterican) – for Tumor injection | Braun | 4656300 | |
| Caprofen (=Rimadyl) | Pfizer | QM01AE91 | |
| Metamizole (=Novaminsulfon) | Ratiopharm | 16543.00.00 | |
| 4-0 Vicryl suture | Ethicon | J835G | |
| 5-0 Prolene suture | Ethicon | 8618G | |
| SafeLock Flex-Tube 1.5mL | Eppendorf | 22363778 | |
| 4×4 Gauze Sponge | Kendall/Covidien | UPC: 728795135355 | ASIN: B005BFQTWM |
| Large paperclip | ACCO | A7072510G | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Animals | |||
| Female athymic nude-foxn1nu/nu | Harlan Laboratories B.V. | Code 069 | |
Riferimenti
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