Summary

ADSC-feuille Transplantation à prévenir Rétrécissement après oesophagienne prolongée Endoscopic dissection sous-muqueuse

Published: February 10, 2017
doi:

Summary

Cette étude rapporte une méthode efficace de la cellule adipeuse endoscopiques dérivée du tissu stromal (ADSC) feuillet transplantation pour la prévention de la sténose oesophagienne après une dissection étendue endoscopique sous-muqueuse (ESD) dans un modèle porcin.

Abstract

Au cours des dernières années, la cellule-feuille construction a suscité un grand intérêt dans la médecine régénérative, notamment pour les procédures de chirurgie reconstructive. Le développement des technologies diversifiées, combinant des cellules stromales dérivées de tissu adipeux (ADSCs) avec diverses biomatériaux a conduit à la construction de nombreux types de substituts du génie tissulaire, tels que les os, le cartilage et les tissus adipeux de rongeurs, porcine ou ADSCs humaines. dissection prolongée oesophagienne endoscopique sous-muqueuse (ESD) est responsable de la formation de sténose de l'œsophage. la prévention des Rétrécissement reste difficile, sans traitements efficaces disponibles. Des études antérieures ont rapporté l'efficacité de la muqueuse cellulaire feuilles transplantation dans un modèle canin et chez les humains. ADSCs sont attribuées des propriétés anti-inflammatoires, des effets immunitaires locales de modulation, néovascularisation induction, et les capacités de différenciation en mésenchymateuses et lignées non-mésenchymateuses. Cette étude originale décrit la tra endoscopiquensplantation d'une construction de génie tissulaire ADSC pour empêcher sténose de l'œsophage dans un modèle porcin. La construction ADSC est composée de deux feuilles ADSC allogéniques en couches les unes sur les autres sur une membrane de support en papier. Les ADSCs ont été marqués avec le fluorophore PKH67 pour permettre endomicroscopie laser confocale à base de sonde (pCLE) suivi. Le jour de la transplantation, à 5 cm et une ESD hémi-circulaire connu pour induire œsophage a été réalisée. Les animaux ont été immédiatement transplantées par voie endoscopique avec 4 constructions ADSC. L'adhérence complète des constructions ADSC a été obtenu après 10 min d'application douce. Les animaux ont été sacrifiés au jour 28. Tous les animaux ont été transplantés avec succès. Transplantation a été confirmée le jour 3 avec une évaluation de pCLE positive. Par rapport aux animaux transplantés, les animaux témoins ont développé des sténoses sévères, avec grand développement du tissu fibrotique, trouble alimentaire plus fréquent, et le gain de poids réduit. Dans notre modèle, la transplantation de allogenic ADSCs, organisés en feuilles doubles de cellules, après ESD prolongée a réussi et fortement associée à un taux de sténose de l'œsophage inférieur.

Introduction

La gestion des tumeurs œsophagiennes superficielles a changé avec le développement de nouvelles techniques endoscopiques. De nos jours, la résection endoscopique est le traitement de première ligne. En effet, elle est associée à la morbidité et de mortalité inférieurs à ceux d' une chirurgie avec des résultats oncologiques égaux 1, 2, 3. La résection endoscopique de la muqueuse (EMR) et muqueux résection endoscopique (ESD) sont les techniques les plus couramment utilisés. Dans le cas d'une tumeur superficielle étendue, l'EDD est préférable. Par rapport à EMR, ESD permet en bloc résection, indépendamment de la taille de la lésion et de la forme 4, 5, 6. La principale complication tardive de l'EDD est la formation de sténose de l'œsophage, ce qui se produit généralement entre une et deux semaines après la résection. Des études récentes publiées ont montré que la formation de sténose est corrélée à lataille de la résection. La Endoscopic Société japonaise recommande d'éviter l'EDD taille est supérieure à ¾ de la circonférence de l'œsophage, car ils sont associés au développement de sténoses dans plus de 90% des cas et sont responsables de troubles alimentaires graves et la détérioration importante de la qualité de vie.

La prévention de la sténose de l'œsophage reste difficile. Mécanismes impliqués dans la formation de sténoses ne sont que partiellement connus. Rétrécissement formations semble résulter de l'association de deux mécanismes différents: (1) le recrutement cellulaire pro-inflammatoire et (2) le développement excessif de la fibrose 7. Plusieurs traitements préventifs ont été proposés. Cependant, les résultats ne sont pas satisfaisants, avec peu d' avantages et d' effets secondaires graves , 8, 9. Récemment, une équipe japonaise, Ohki et al. , A proposé de transplanter une feuille cellulaire à une seule couche de cellules de la muqueuse orale autologues dans le Esophcicatrice ageal. La transplantation a été effectuée immédiatement après ESD 10, 11. Ils ont démontré l'efficacité de cette approche novatrice, d'abord dans un modèle canin, puis chez les patients.

cellules adipeuses dérivées de tissu stromales (ADSCs) sont prometteurs en médecine régénérative. Leur application dans plusieurs domaines, a donné des résultats intéressants, notamment dans le processus de cicatrisation. Thérapie ADSC offre plusieurs avantages, car les cellules sont facilement isolés et sont associés à des propriétés anti-inflammatoires, des effets immunomodulateurs locaux, néovascularisation induction et capacités de différenciation en lignées mésenchymateuses et non mésenchymateuses 12, 13, 14.

Dans une précédente étude, notre équipe a démontré l'efficacité de la double ADSC-feuille endoscopique transplantation pour prev sténose oesophagienneention après ESD prolongée dans un modèle porcin 15. Dans cet article, les rapports de construction ADSC-feuille et technique de transplantation endoscopiques sont présentés.

Protocol

Tous les animaux ont été traités selon le Comité d'éthique de la recherche animale (Lignes directrices du ministère français de l'Agriculture). Le protocole a reçu l'approbation du comité d'éthique local autorisé pour les expérimentations animales à l'Université Paris Descartes (numéro enregistré MESR 2035,02; Faculté de médecine Paris Descartes, Paris, France). 1. ADSC Culture et étiquetage Obtenir ADSCs confirmés auprès d'une institution privée. Culture …

Representative Results

La culture de ADSCs et la procédure pour obtenir la feuille de ADSC est représentée sur la figure 1. La figure 2 montre la construction de la greffe, composé de deux feuilles ADSC en couches les unes sur les autres sur leur membrane support papier. ADSCs ont déjà été marqués avec le fluorophore PKH67 pour permettre la surveillance de la greffe in vivo avec pCLE. La figure 3 montre les différentes étapes d&#39…

Discussion

Dans ce modèle de porc, la transplantation ADSC-feuille était techniquement réussie, et l'évaluation in vivo de pCLE permis pour la surveillance de la greffe de cellules. Des évaluations cliniques, endoscopiques, radiologiques et histologiques ont démontré l'efficacité de la feuille de ADSC endoscopique à la prévention de la sténose oesophagienne après ESD prolongée.

La transplantation endoscopique d'une solution ADSC de glycérol contenant une feuille carmi…

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

  1. 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).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Werner, S., Krieg, T., Smola, H. Keratinocyte-fibroblast interactions in wound healing. The Journal of Investigative Dermatology. 127 (5), 998-1008 (2007).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Jorgensen, C., Noël, D. Mesenchymal stem cells in osteoarticular diseases. Regenerative Medicine. 6 (6), 44-51 (2011).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. . 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).
  19. 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).
  20. Aggarwal, S., Pittenger, M. F. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses. Blood. 105 (4), 1815-1822 (2005).
  21. 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).
  22. 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).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. Jain, D., Singhal, S. Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection. Clinical Endoscopy. 49 (3), 241-256 (2016).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. Nieponice, A., McGrath, K., et al. An extracellular matrix scaffold for esophageal stricture prevention after circumferential EMR. Gastrointestinal Endoscopy. 69 (2), 289-296 (2009).
  32. 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).
  33. 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).
check_url/kr/55018?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Perrod, G., Pidial, L., Camilleri, S., Bellucci, A., Casanova, A., Viel, T., Tavitian, B., Cellier, C., Clément, O., Rahmi, G. ADSC-sheet Transplantation to Prevent Stricture after Extended Esophageal Endoscopic Submucosal Dissection. J. Vis. Exp. (120), e55018, doi:10.3791/55018 (2017).

View Video