Summary

拡張食道内視鏡的粘膜下層切開後に狭窄を防止するためのADSC-シート移植

Published: February 10, 2017
doi:

Summary

この研究は、ブタモデルに拡張された内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)後の食道狭窄予防のためのβシート移植の内視鏡的脂肪組織由来間質細胞(ADSC)の成功した方法を報告します。

Abstract

過去数年間において、細胞シート構築物は、特に再建手術の手順については、再生医療の幅広い関心に拍車をかけました。様々な生体材料と脂肪組織由来間質細胞(ADSCを)を組み合わせ多様な技術の開発は、骨、軟骨、およびげっ歯類、ブタ、またはヒトのADSCからの脂肪組織などの組織工学代用、多数のタイプの建設につながっています。拡張食道内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)は、食道狭窄形成を担当しています。狭窄の予防は利用できませ効率的な治療法と、依然として厳しいです。以前の研究では、イヌのモデルおよびヒトにおいて粘膜細胞シート移植の有効性を報告しました。 ADSCを間葉系と非間葉系統に抗炎症性、局所免疫調節作用、血管新生の誘導、および分化能力を起因しています。この最初の研究では、内視鏡TRAを説明します豚のモデルに食道狭窄を防ぐために、ADSCの組織工学構築物のnsplantation。 ADSC構築物は、紙支持膜上に互いの上に積層2同種ADSCシートから構成されました。 ADSCを、プローブベースの共焦点レーザーendomicroscopy(PCLE)監視できるようにPKH67蛍光色素で標識しました。移植の日に、5-CMおよび食道狭窄を誘導することが知られている半円周ESDを行いました。動物はすぐに内視鏡4 ADSC構築物で移植しました。 ADSC構築物の完全な接着が穏やかアプリケーションの10分後に得ました。動物は、すべての動物が正常に移植された28日目に屠殺しました。移植は正PCLE評価で3日目に確認されました。移植された動物と比較して、対照動物には、主要な線維性組織の発達と、より頻繁に消化トラブル重度狭窄を発症し、体重増加を減少させました。 allogeniの我々のモデルでは、移植C二重細胞シートで組織のADSCは、拡張ESD後に成功したと強く下部食道狭窄率に関連付けられていました。

Introduction

表在食道腫瘍の管理は、新しい内視鏡技術の開発と変更されました。今日では、内視鏡的切除が第一選択治療です。実際に、同等の腫瘍学的結果を1、2、3で手術より低い罹患率および死亡率と関連しています。内視鏡的粘膜切除術(EMR)と内視鏡的粘膜下層切除(ESD)は、最も広く使用されている技術です。拡張された表在性腫瘍の場合には、ESDが好ましいです。 EMRに比べて、ESDに関わらず、病変の大きさの、 ブロック切除専用でき、4、5、6形作ります。 ESDの主な遅延合併症は、一般的切除後1および2週間の間に発生する食道狭窄形成、です。最近公表された研究は、狭窄形成が相関することを示しています切除のサイズ。日本内視鏡学会は、それらが例の90%以上に狭窄の開発に関連付けられており、厳しい送りトラブルや生活の質の主要な劣化を担当されているので、食道周囲の3/4よりも大きなサイズのESDを回避することをお勧めします。

食道狭窄の予防は依然として厳しいです。狭窄の形成に関与する機構は、部分的にしか知られています。狭窄形成つの異なるメカニズムの会合に起因すると思われる:(1)プロ炎症性細胞の動員、(2)過剰な線維症の開発7。いくつかの予防的治療法が提案されています。しかし、結果は、ほとんど利益と重篤な副作用8,9と、不十分でした。最近、日本のチーム、大木ら。 、esophに自己口腔粘膜細胞の単層細胞シートを移植することを提案ageal傷跡。移植はESD 10、11の直後に行きました。彼らは、最初のイヌのモデルにした後、患者に、この革新的なアプローチの有効性を実証しました。

脂肪組織由来間質細胞(ADSCを)は、再生医療に期待されています。いくつかの分野におけるそれらのアプリケーションは、特に創傷治癒過程で、興味深い結果を示しています。細胞は、容易に分離され、間葉系と非間葉系統12、13、14への抗炎症性、局所免疫調節作用、血管新生の誘導、および分化能力に関連付けられているためADSC療法は、いくつかの利点を提供しています。

以前の研究では、我々のチームは、食道狭窄prevをダブルADSC-シート内視鏡移植の有効性を実証しました豚モデル15内の拡張ESD後ention。この記事では、ADSC-枚構成と内視鏡的移植技術のレポートが提示されています。

Protocol

全ての動物は、動物実験倫理委員会(農業のフランスの省のガイドライン)に従って処理しました。プロトコルは、パリデカルト大学の動物実験法のために公認の地元の倫理委員会の承認を受けた(登録番号MESR 2035.02を、医学パリデカルト、パリ、フランスの学部)。 1. ADSC文化とラベリング民間金融機関から確認されたADSCを取得します。 10%胎児仔牛血清および1%抗生物質(…

Representative Results

ADSCシートを得るためのADSCの培養及び手順は、図1に示されています。 図2はその紙支持体膜上に互いの上に層状に2 ADSCシートで構成され、移植片の構成を示しています。 ADSCをは、以前PCLEと生体内移植片の監視にできるようにPKH67蛍光色素で標識しました。 図3は、5-cmであり、半周食道傷跡が得られ、拡張された食?…

Discussion

このブタモデルでは、ADSC-シート移植は技術的に成功し、in vivoで PCLE評価は、細胞移植のモニタリングを可能にしました。臨床内視鏡的、放射線、および組織学的評価は、拡張ESD後食道狭窄予防に内視鏡ADSCシートの有効性を実証しました。

インジゴカルミン色素シートを含むADSCグリセロール溶液の内視鏡移植は、再生医療における革新的なアプローチです。大木<…

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