השתלת ADSC גליון למניעת היצרות לאחר מורחבת הושט Submucosal אנדוסקופי Dissection
Summary
מחקר זה מדווח על שיטה מוצלחת של תא סטרומה נגזרת רקמת שומן endoscopical (ADSC) -תווים השתלה למניעת היצרות ושט לאחר דיסקציה submucosal אנדוסקופית מורחבת (ESD) במודל של חזירים.
Abstract
בשנים האחרונות, מבנה התא גליון דרבן עניין רחב ברפואה רגנרטיבית, במיוחד עבור ניתוחים שיקומיים. פיתוח הטכנולוגיות מגוונות שילוב תאי סטרומה רקמת נגזרות שומן (ADSCs) עם חומרים ביולוגיים שונים הוביל לבניית סוגים רבים של תחליפי רקמות מהונדסות, כגון עצם, סחוס, ורקמות שומן מן המכרסם, חזירי, או ADSCs אדם. דיסקציה submucosal אנדוסקופית של הוושט המורחבת (ESD) אחראי להיווצרות היצרות הוושט. מניעת היצרות נותרת מאתגרת, ללא טיפולים יעילים זמינים. מחקרים קודמים דיווחו על האפקטיביות של השתלת תאי גיליון רירית במודל כלבים ובני אדם. ADSCs מיוחסת תכונות אנטי דלקתיות, אפקטי אפנון חיסון מקומיים, נאווסקולריזציה אינדוקציה, ויכול בידול לתוך mesenchymal שושלות הלא mesenchymal. במחקר המקורי זה מתאר את tra אנדוסקופיתnsplantation של מבנה רקמות מהונדסות ADSC למנוע היצרות הוושט במודל החזירים. בונת ADSC הורכבה משתי יריעות ADSC אלוגנאית שכבתיות על אחד את השני על קרום תומך נייר. ADSCs תויג עם fluorophore PKH67 לאפשר endomicroscopy ליזר confocal מבוסס בדיקת ניטור (pCLE). ביום ההשתלה, ESD 5 סנטימטר היקפי-חמה ידועה לגרום היצרות ושט בוצע. בעלי חיים מיד הושתלו אנדוסקופית עם 4 מבנים ADSC. ההידבקות המוחלטת של מבני ADSC הושגה לאחר 10 דקות של יישום עדין. בעלי חיים הוקרבו ביום 28. כל בעלי החיים הושתלו בהצלחה. השתלה אושרה ביום 3 עם הערכת pCLE חיובית. בהשוואה לבעלי חיים מושתלים, חיות ביקורת פתחו חומרות חמורות, עם התפתחות רקמה גדולה fibrotic, צרות עיכול תכופות יותר, ועלייה במשקל מופחת. במודל שלנו, יושתל allogeniג ADSCs, מאורגן בסדיני תא כפולים, לאחר ESD המורחבת היה מוצלח קשר חזק עם שיעור היצרות ושט תחתון.
Introduction
הנהלת גידולים בושט שטחי השתנתה עם התפתחות טכניקות אנדוסקופית חדשה. כיום, כריתה אנדוסקופית הוא טיפול הקו הראשון. ואכן, היא מזוהה עם שיעורי תחלואה ותמותה נמוכים יותר מאשר ניתוח עם תוצאות אונקולוגי שווות 1, 2, 3. כריתה הרירית אנדוסקופי (EMR) ו כריתה submucosal אנדוסקופית (ESD) הן טכניקות ביותר בשימוש נרחב. במקרה של גידול שטחי מורחב, ESD היא מועדפת. לעומת EMR, ESD מאפשר כמקשה resectioning, ללא קשר לגודל הנגע ולעצב 4, 5, 6. הסיבוך העיקרי של עיכוב ESD הוא היווצרות היצרות הוושט, אשר מתרחשת בדרך כלל בין שבוע לשבועיים לאחר כריתה. מחקרים שפורסמו לאחרונה הראו היווצרות צרות מתואמת אלגודל של הכריתה. אגודת אנדוסקופי היפנית ממליצה הימנעות ESD מגודלו ¾ של היקף הוושט כי הם קשורים עם התפתחות היצרות בלמעלה מ -90% ממקרים ואחראים הצרות אכילה חמורות והידרדרות מרכזית באיכות החיים.
מניעת היצרות ושט נותרת מאתגרת. מנגנוני המעורבים היווצרות צרות הם רק מוכרים חלקית. צרות תצורות נראית לנבוע התאחדות שני מנגנונים שונים: (1) גיוס הסלולר פרו-דלקתי (2) פיתוח סיסטיק מוגזם 7. טיפולים מונעים מספר הוצעו. עם זאת, התוצאות היו לא מספקות, עם יתרון קטן ותופעות לוואי חמורות 8, 9. לאחרונה, צוות יפני, Ohki et al. , הציע להשתיל גיליון תא בודד-שכבה של תאים ברירית הפה עצמיים לתוך esophצלקת ageal. השתלה בוצעה מייד לאחר ESD 10, 11. הם הדגימו את היעילות של גישה חדשנית זו, תחילה מודל כלבי ואחר כך בחולים.
רקמת הנגזרות השומן בתאי סטרומה (ADSCs) מבטיחים ברפואה רגנרטיבית. בקשתי בכמה תחומים הוכיח תוצאות מעניינות, במיוחד בתהליך ריפוי הפצע. טיפול ADSC מציע מספר יתרונות, כי התאים הם מבודדים בקלות ומזוהות עם תכונות אנטי-דלקתיות, תופעות מערכת חיסוניות מקומיות, נאווסקולריזציה אינדוקציה, ויכול בידול לתוך mesenchymal שושלות הלא mesenchymal 12, 13, 14.
במחקר קודם, צוות שלנו הוכיח את היעילות של השתלת אנדוסקופית כפולה ADSC גיליונות קודם היצרות ושטention לאחר ESD ממושכת מודל החזירים 15. במאמר זה, דיווחים על בניית ADSC גיליון וטכניקת השתלת endoscopical מוצגים.
Protocol
Representative Results
Discussion
במודל חזיר זה, השתלת ADSC הגיליון הייתה מוצלחת מבחינה טכנית, ואת הערכת pCLE ובחי מותרת לניטור engraftment התא. הערכות קליניות, endoscopical, רדיולוגי, היסטולוגית הוכיחו את היעילות של גיליון ADSC אנדוסקופית למניעת היצרות ושט לאחר ESD המורחבת.
הש…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This study was supported and funded by the Avenir Foundation (Fondation de l’Avenir, 255 rue de Vaugirard, 75719 Paris cedex 15, Paris, France). This study would never have been conducted without the precious help of the veterinary team of the Laboratory of Biosurgical Research from the Alain Carpentier Foundation.
Materials
| Transparent endoscopic cap Q180 compatible | Olympus Optical Co | ||
| GIF-Q180 gastroscope | Olympus Optical Co | ||
| Videoscope System Exera II | Olympus Optical Co | ||
| Injection needle 18 G | Olympus Optical Co | ||
| Electrosurgery unit ERBE ICC 350 | ERBE Technology | ||
| Indigo carmin 1% | Life | ||
| Endoscopic hybrid knife | Life | ||
| Minisonde Z pCLE green probe | Mauna Kea Technology | You must learn how tu use the probe. The manipulation could be difficult | |
| Fetal bovine serum | Sigma Aldrich | 12105C | |
| Trypsin | Sigma Aldrich | T146 | |
| Alpha minimum essential medium | Thermo Fisher | 22561-021 | |
| Phosphate-Buffered Salines | Thermo Fisher | 10010-023 | |
| PKH67 dye kit | Sigma Aldrich | Mini67-KT | |
| 12-well temperature responsive cell culture dish | Upcell Thermo Scientific | 174900 | Feel the weel with 4 mL standard medium culture 30 minutes before seeding cells |
| Esomeprazole 40 mg | Biogaran | ||
| Moprhine sulfate 50 mg/ mL | Lavoisier | ||
| Amoxicilline 1 g | Biogaran | ||
| Ketamine 250 mg/5 mL | Panpharma | ||
| Propofol 10 mg/ mL | Fresenius | ||
| Hydrophobic paper | Carrefour |
References
- Ono, S., Fujishiro, M., et al. Long-term outcomes of endoscopic submucosal dissection for superficial esophageal squamous cell neoplasms. Gastrointestinal endoscopy. 70 (5), 860-866 (2009).
- Pech, O., May, A., et al. Long-term efficacy and safety of endoscopic resection for patients with mucosal adenocarcinoma of the esophagus. Gastroenterology. 146 (3), 652-660 (2014).
- Yahagi, N. Is esophageal endoscopic submucosal dissection an extreme treatment modality, or can it be a standard treatment modality. Gastrointestinal Endoscopy. 68 (6), 1073-1075 (2008).
- Rösch, T., Sarbia, M., et al. Attempted endoscopic en bloc resection of mucosal and submucosal tumors using insulated-tip knives: a pilot series. Endoscopy. 36 (9), 788-801 (2004).
- Chennat, J., Ross, A. S., et al. Advanced pathology under squamous epithelium on initial EMR specimens in patients with Barrett’s esophagus and high-grade dysplasia or intramucosal carcinoma: implications for surveillance and endotherapy management. Gastrointestinal endoscopy. 70 (3), 417-421 (2009).
- Oyama, T., Tomori, A., et al. Endoscopic submucosal dissection of early esophageal cancer. Clinical gastroenterology and hepatology: the official clinical practice journal of the American Gastroenterological Association. 3 (7), 67-70 (2005).
- Werner, S., Krieg, T., Smola, H. Keratinocyte-fibroblast interactions in wound healing. The Journal of Investigative Dermatology. 127 (5), 998-1008 (2007).
- Yamaguchi, N., Isomoto, H., et al. Effect of oral prednisolone on esophageal stricture after complete circular endoscopic submucosal dissection for superficial esophageal squamous cell carcinoma: a case report. Digestion. 83 (4), 291-295 (2011).
- Hanaoka, N., Ishihara, R., et al. Intralesional steroid injection to prevent stricture after endoscopic submucosal dissection for esophageal cancer: a controlled prospective study. Endoscopy. 44 (11), 1007-1011 (2012).
- Ohki, T., Yamato, M., et al. Treatment of oesophageal ulcerations using endoscopic transplantation of tissue-engineered autologous oral mucosal epithelial cell sheets in a canine model. Gut. 55 (12), 1704-1710 (2006).
- Ohki, T., Yamato, M., et al. Prevention of esophageal stricture after endoscopic submucosal dissection using tissue-engineered cell sheets. Gastroenterology. 143 (3), 582-588 (2012).
- García-Gómez, I., Elvira, G., et al. Mesenchymal stem cells: biological properties and clinical applications. Expert opinion on biological therapy. 10 (10), 1453-1468 (2010).
- Jorgensen, C., Noël, D. Mesenchymal stem cells in osteoarticular diseases. Regenerative Medicine. 6 (6), 44-51 (2011).
- Antonic, A., Sena, E. S., et al. Stem cell transplantation in traumatic spinal cord injury: a systematic review and meta-analysis of animal studies. PLoS biology. 11 (12), 1001738 (2013).
- Perrod, G., Rahmi, G., et al. Cell Sheet Transplantation for Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection in a Porcine Model. PLOS ONE. 11 (3), 0148249 (2016).
- Mellow, M. H., Pinkas, H. Endoscopic laser therapy for malignancies affecting the esophagus and gastroesophageal junction. Analysis of technical and functional efficacy. Archives of Internal Medicine. 145 (8), 1443-1446 (1985).
- N.A.S.C.E.T. Beneficial effect of carotid endarterectomy in symptomatic patients with high-grade carotid stenosis. The New England Journal of Medicine. 325 (7), 445-453 (1991).
- . Randomised trial of endarterectomy for recently symptomatic carotid stenosis: final results of the MRC European Carotid Surgery Trial (ECST). Lancet. 351 (9113), 1379-1387 (1998).
- Kanai, N., Yamato, M., Ohki, T., Yamamoto, M., Okano, T. Fabricated autologous epidermal cell sheets for the prevention of esophageal stricture after circumferential ESD in a porcine model. Gastrointestinal Endoscopy. 76 (4), 873-881 (2012).
- Aggarwal, S., Pittenger, M. F. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses. Blood. 105 (4), 1815-1822 (2005).
- Maeda, M., Kanai, N., et al. Endoscopic cell sheet transplantation device developed by using a 3-dimensional printer and its feasibility evaluation in a porcine model. Gastrointestinal Endoscopy. , (2015).
- Haraguchi, Y., Shimizu, T., et al. Fabrication of functional three-dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro. Nature Protocols. 7 (5), 850-858 (2012).
- Nishida, K., Yamato, M., et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. The New England Journal of Medicine. 351 (12), 1187-1196 (2004).
- Napoléon, B., Lemaistre, A. -. I., et al. A novel approach to the diagnosis of pancreatic serous cystadenoma: needle-based confocal laser endomicroscopy. Endoscopy. 47 (1), 26-32 (2015).
- Gabbani, T., Manetti, N., Bonanomi, A. G., Annese, A. L., Annese, V. New endoscopic imaging techniques in surveillance of inflammatory bowel disease. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 7 (3), 230-236 (2015).
- Nagyova, M., Slovinska, L., et al. A comparative study of PKH67, DiI, and BrdU labeling techniques for tracing rat mesenchymal stem cells. In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal. 50 (7), 656-663 (2014).
- Jain, D., Singhal, S. Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection. Clinical Endoscopy. 49 (3), 241-256 (2016).
- Lua, G. W., Tang, J., Liu, F., Li, Z. S. Prevention of Esophageal Strictures After Endoscopic Submucosal Dissection: A Promising Therapy Using Carboxymethyl Cellulose Sheets. Digestive Diseases and Sciences. 61 (6), 1763-1769 (2016).
- Sakaguchi, Y., Tsuji, Y., et al. Triamcinolone Injection and Shielding with Polyglycolic Acid Sheets and Fibrin Glue for Postoperative Stricture Prevention after Esophageal Endoscopic Resection: A Pilot Study. The American Journal of Gastroenterology. 111 (4), 581-583 (2016).
- Sakurai, T., Miyazaki, S., Miyata, G., Satomi, S., Hori, Y. Autologous buccal keratinocyte implantation for the prevention of stenosis after EMR of the esophagus. Gastrointestinal endoscopy. 66 (1), 167-173 (2007).
- Nieponice, A., McGrath, K., et al. An extracellular matrix scaffold for esophageal stricture prevention after circumferential EMR. Gastrointestinal Endoscopy. 69 (2), 289-296 (2009).
- Honda, M., Hori, Y., et al. Use of adipose tissue-derived stromal cells for prevention of esophageal stricture after circumferential EMR in a canine model. Gastrointestinal endoscopy. 73 (4), 777-784 (2011).
- Barret, M., Pratico, C. A., et al. Amniotic membrane grafts for the prevention of esophageal stricture after circumferential endoscopic submucosal dissection. PloS One. 9 (7), 100236 (2014).
