Summary

ADSC-sheet transplantatie ter voorkoming Strictuur na Extended slokdarmkanker Endoscopische Submucosale Dissection

Published: February 10, 2017
doi:

Summary

Deze studie meldt een succesvolle methode van endoscopische vetweefsel afgeleide stromale cellen (ADSC)-plaat transplantatie voor oesofageale vernauwing preventie na een verlengde endoscopische submucosale dissectie (ESD) in een varkens model.

Abstract

In de afgelopen jaren, heeft de cel-sheet construct brede interesse in de regeneratieve geneeskunde gestimuleerd, in het bijzonder voor reconstructieve chirurgie procedures. De ontwikkeling van gediversifieerde technologieën combineren vetweefsel afgeleide stromacellen (ADSCs) met verschillende biomaterialen heeft geleid tot de bouw van talrijke soorten weefselengineering substituten, zoals bot, kraakbeen en vetweefsel van knaagdieren, varkens of menselijke ADSCs. Extended slokdarm endoscopische submucosale dissectie (ESD) is verantwoordelijk voor de slokdarm strictuurvorming. Vernauwing preventie blijft uitdagend, zonder efficiënte behandelingen beschikbaar. Vorige studies de effectiviteit van mucosale cel vel transplantatie in een hond model en bij mensen. ADSCs toegeschreven anti-inflammatoire eigenschappen, lokale immuunmodulerende effecten, neovascularisatie inductie en differentiatie vaardigheden in mesenchymale en niet-mesenchymale lineages. Deze originele studie beschrijft de endoscopische transplantation van een ADSC-tissue engineered construct oesofageale vernauwing in een varkens model te voorkomen. De ADSC construct bestond uit twee allogene ADSC bladen lagen op elkaar op een papieren drager membraan. De ADSCs werden gelabeld met de PKH67 fluorofoor to-probe gebaseerde confocale laser endomicroscopy (PCLE) controle mogelijk te maken. Op de dag van transplantatie, een 5-cm en hemi-omtrek ESD bekend oesofageale vernauwing te induceren werd uitgevoerd. Dieren werden onmiddellijk endoscopisch getransplanteerd met 4 ADSC constructen. De volledige hechting van de ADSC constructen werd verkregen na 10 min zachte toepassing. Dieren werden opgeofferd op dag 28. Alle dieren werden met succes getransplanteerd. Transplantatie werd bevestigd op dag 3 met een positieve PCLE evalueren. Vergeleken met getransplanteerde dieren, controle dieren ontwikkelde ernstige vernauwingen, met de belangrijkste fibrotisch weefsel ontwikkeling, vaker voedings- problemen, en verminderde gewichtstoename. In ons model, de transplantatie van allogenic ADSCs, georganiseerd in de dubbele cel vellen, na langere ESD was succesvol en sterk geassocieerd met een lagere oesofageale vernauwing tarief.

Introduction

De behandeling van oppervlakkige oesofageale tumoren veranderd met de ontwikkeling van nieuwe endoscopische technieken. Tegenwoordig endoscopische resectie is de eerste-lijnsbehandeling. Het is inderdaad geassocieerd met een lagere morbiditeit en mortaliteit dan chirurgie met gelijke oncologische resultaten 1, 2, 3. Endoscopische mucosale resectie (EMR) en endoscopische submucosale resectie (ESD) zijn de meest gebruikte technieken. Bij langere oppervlakkige tumor is ESD voorkeur. Vergeleken met EMR, ESD maakt en bloc resectioning, ongeacht de laesie en maat 4, 5, 6. De belangrijkste complicatie van vertraagde ESD oesofageale vernauwing, die meestal optreedt tussen een en twee weken na resectie. Recent gepubliceerde studies hebben aangetoond dat de vorming strictuur houdt verband met degrootte van de resectie. De Japanse Endoscopische Society beveelt het vermijden van ESD maten groter dan ¾ van de slokdarm omtrek, omdat ze worden geassocieerd met vernauwing ontwikkeling in meer dan 90% van de gevallen en zijn verantwoordelijk voor ernstige voeden problemen en grote verslechtering van de kwaliteit van leven.

Het voorkomen van slokdarmkanker strictuur blijft uitdagend. Mechanismen betrokken bij de vorming van vernauwing slechts gedeeltelijk bekend. Vernauwing formaties lijkt voort te vloeien uit de vereniging van twee verschillende mechanismen: (1) pro-inflammatoire cellulaire werving en (2) excessieve ontwikkeling fibrose 7. Verscheidene preventieve behandelingen zijn voorgesteld. Echter, de resultaten waren onbevredigend, met weinig voordeel en ernstige bijwerkingen 8, 9. Onlangs heeft een Japans team, Ohki et al. , Voorgesteld om een ​​single-layer cellaag in autologe mondslijmvlies cellen te transplanteren naar de esophageal litteken. Transplantatie werd onmiddellijk na ESD 10, 11. Zij toonden de doeltreffendheid van deze innovatieve aanpak, eerst in een hondenmodel en bij patiënten.

Vetweefsel afgeleide stromale cellen (ADSCs) zijn veelbelovend in de regeneratieve geneeskunde. De toepassing ervan op verschillende gebieden heeft aangetoond interessante resultaten, vooral in het wondgenezingsproces. ADSC therapie biedt verschillende voordelen, omdat de cellen eenvoudig geïsoleerd en worden geassocieerd met anti-inflammatoire eigenschappen, lokale immunomodulerende effecten, neovascularisatie inductie en differentiatie vaardigheden in mesenchymale en niet-mesenchymale lijnen 12, 13, 14.

In een eerdere studie, het team aangetoond dat de effectiviteit van de dubbele ADSC-sheet endoscopische transplantatie voor oesofageale vernauwing prevention na langdurig EDO in een varkens model 15. In dit artikel worden meldingen van ADSC-sheet bouw en endoscopische transplantatie techniek gepresenteerd.

Protocol

Alle dieren werden behandeld volgens de Animal Research Ethics Committee (richtlijnen van het Franse ministerie van Landbouw). Het protocol kreeg de goedkeuring van de lokale ethische commissie bevoegd voor dierlijke experimenten op de Paris Descartes University (registratienummer MESR 2.035,02, Faculteit der Geneeskunde Paris Descartes, Parijs, Frankrijk). 1. ADSC Cultuur en Labeling Verkrijgen bevestigde ADSCs uit een privé-instelling. Cultuur allogene ADSCs bij 37 ° C en 5% CO2 met alf…

Representative Results

De cultuur van ADSCs en de procedure voor de ADSC vel te verkrijgen wordt getoond in figuur 1. Figuur 2 toont de constructie van het implantaat, bestaande uit twee bladen ADSC lagen op elkaar uit papier dragermembraan. ADSCs waren eerder gemerkt met de PKH67 fluorofoor om in vivo graft toezicht met PCLE. Figuur 3 toont de verschillende stappen van uitgebreide slokdarm endoscopische submucosale dissectie, wat resulteert in een 5 …

Discussion

In dit varken model, de ADSC vel transplantatie was technisch succesvol, en de in vivo PCLE evaluatie toegestaan cel innesteling monitoring. Klinische, endoscopische, radiologische en histologische evaluatie getoond van de werkzaamheid van de endoscopische ADSC vel oesofageale vernauwing voorkomen na langdurig ESD.

De endoscopische transplantatie van een ADSC glycerol oplossing die een indigokarmijn kleurstof sheet is een innovatieve aanpak in de regeneratieve geneeskunde. Ohki

Declarações

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

Referências

  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/pt/55018?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
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