Murine model af metastatisk levertumorer i fastsættelsen af ischemia reperfusion skade
Summary
Vi beskriver i detaljer en klinisk relevant kolorektal cancer levermetastaser (CRLM) tumor model og indflydelsen af leveren iskæmi reperfusion (i/R) i tumorvækst og metastase. Denne model kan bidrage til bedre at forstå de mekanismer, underliggende kirurgi-induceret fremme af leveren metastatisk vækst.
Abstract
Lever iskæmi og reperfusion (I/R) skade, en fælles klinisk udfordring, er fortsat en uundgåelig patofysiologiske proces, der har vist sig at inducere flere væv og organskader. På trods af nylige fremskridt og terapeutiske tilgange er den generelle sygelighed forblevet utilfredsstillende, især hos patienter med underliggende parentchymale abnormaliteter. I forbindelse med aggressiv kræft vækst og metastase er kirurgisk I/R mistænkt for at være arrangøren, der regulerer tumor gentagelse. Denne artikel har til formål at beskrive en klinisk relevant murine model af lever I/R og kolorektal levermetastaser. I den forbindelse bestræber vi os på at hjælpe andre efterforskere med at etablere og perfektionere denne model for deres rutinemæssige forskningspraksis for bedre at forstå virkningerne af lever I/R på fremme af levermetastaser.
Introduction
Leveren er en af de mest almindeligt forekommende steder for udvikling af metastatisk sygdom1. Dødelighed er næsten uvægerligt tilskrives komplikationer forbundet med tumorvækst i leveren. Hos patienter med metastaserende faste tumorer i leveren, kirurgi er fortsat en afgørende intervention for sygdomskontrol og en mulig helbredende tilgang. Men langt størstedelen af patienterne i sidste ende til stede med tilbagevendende sygdom, overvejende i leveren2,3. Under lever kirurgi er intraoperativ blødning almindelig, hvilket ofte nødvendiggør blodtransfusion og forskellige tekniske tilgange til kontrol af blødning, herunder vaskulære fastspændings metoder. Men, sådanne foranstaltninger forårsager hepatisk iskæmi/reperfusion (I/R) til leveren væv. De negative virkninger af I/R på hepatocellulær funktion er veldokumenterede. Leveren I/R fornærmelse antænde inflammatoriske kaskader under genoprettelsen af blodgennemstrømningen via inflammatoriske veje4. Ikke alene lever I/R skade bidrager til leversvigt, men nuværende beviser viser også, at I/R skade stimulerer tumor celle adhæsion, og fremmer forekomsten af metastaser dannelse og væksten af eksisterende micrometastatic disease5. Vi har tidligere rapporteret, at kirurgisk stress inducerer aktivering af immunceller, som ikke kun hjælper i væksten af den primære tumor, men også letter metastaser ved at fange kræftceller i omløb6.
Her beskriver vi i detaljer en teknik til at etablere en levermetastaser muse tumor model. I denne model, vi også præsentere en metode til at inducere hepatisk iskæmi reperfusion skade, der fungerer som en surrogat til kirurgisk stress nuværende klinisk under hepatectomies. De kombinerede metoder til kræft injektion og hepatisk i/R kan med held fortolke udviklingen af CRLM hos patienter, der har gennemgået primær tumor resektion.
Protocol
Representative Results
Discussion
Den dyremodel, der er beskrevet i dette manuskript, er baseret på to store tilgange. Den første er at anerkende kræftcellernes evne til at lokalisere og formere sig i leveren lobes. Den anden er at studere effekten af hepatisk iskæmi reperfusion skade påvirker tumorvækst og metastaser. Denne model tillader den relevante undersøgelse af levermetastaser i fravær af sekundære metastaser i en immun kompetent mus. Modellen er nyttig til at behandle spørgsmålene om metastatisk effektivitet, såsom celle overlevelse …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne takker Sara Minemyer og Alexander Comerci for den sproglige revision.
Materials
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Lonza | 12-614F | |
| Fetal Bovine Serum | Lonza | 900-108 | |
| L-Glutamin | Gibco | 25030-081 | |
| Penicilin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| Stretomysin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| HEPES | Fisher Scientific | SH3023701 | |
| Trypsin | Hyclone | sh30042.02 | |
| Cell culture Flask 75cm | 5 Cells Star | 658170 | |
| 15ml PP Conical Tubes | BioExcell | 41021037 | |
| Trypan Blue Stain | Giibco | 15250-061 | |
| Gauze | Fisherbrand | 1376152 | |
| Cautry | Bovie | AA01 | |
| Microvascular clamp | Finescience tools | 18055-03 | |
| Micro-Serrefine clamp applicator with lock | Fine science toosl | FST-18056-14 | |
| Spring scissor | Fine science toosl | FST-15021-15 | |
| Vessel Dilator | Fine science toosl | FST-00276-13 | |
| Magnetic fixator Retraction system | Fine science toosl | FST-18200020 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11019-12 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11018-12 | |
| 4-0 polypropylene suture | Ethicon | K881H | |
| Needle holder | Harvard Apparatus | 72-8826 | |
| Heating Pad | Fisher scientific | 1443915 | |
| Clipper | Oster | 559A | |
| Povidone-Iodine solution | Medline | MDS093945 | |
| Syringe 1ml 25G | BD safety Glide | 305903 | |
| Insulin syringe 0.5 ml | BD insulin Syringes | 32946 | |
| Cotton -Tipped Applicator | Fisher Scientific | 23-400-101 | |
| Surgical Microscope | Leica | LR92240 | |
| Mycoplasma Elisa Kit | Roche | 11663925910 | |
| Ketamine | Putney | #056344 | |
| Xylazine | NADA | #139-236 | |
| ALT strip | Heska | 15809554 | |
| AST strip | Heska | 15809542 | |
| LDH strip | Heska | 15809607 |
Referências
- Riihimäki, M., Hemminki, A., Sundquist, J., Hemminki, K. Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Scientific Reports. 6 (1), 29765 (2016).
- Oki, E., et al. Recent advances in treatment for colorectal liver metastasis. Annals of gastroenterological surgery. 2 (3), 167-175 (2018).
- Wolpin, B. M., Mayer, R. J. Systemic treatment of colorectal cancer. Gastroenterology. 134 (5), 1296-1310 (2008).
- van Golen, R. F., Reiniers, M. J., Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Heger, M. Sterile inflammation in hepatic ischemia/reperfusion injury: present concepts and potential therapeutics. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 28 (3), 394-400 (2013).
- Demicheli, R., Retsky, M. W., Hrushesky, W. J. M., Baum, M., Gukas, I. D. The effects of surgery on tumor growth: a century of investigations. Annals of Oncology. 19 (11), 1821-1828 (2008).
- Tohme, S., et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress. Pesquisa do Câncer. 76 (6), 1367-1380 (2016).
- Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. Journal of Visualized Experiments. (10), 484 (2007).
- Elkin, M., Vlodavsky, I. Tail vein assay of cancer metastasis. Current Protocols in Cell Biology. 19 (19.2), (2001).
- Thalheimer, A., et al. The intraportal injection model: A practical animal model for hepatic metastases and tumor cell dissemination in human colon cancer. BMC Cancer. 9 (1), 29 (2009).
- Frampas, E., Maurel, C., Thedrez, P., Le Saëc, P. R. e. m. a. u. d. -., Faivre-Chauvet, A., Barbet, J. The intraportal injection model for liver metastasis: Advantages of associated bioluminescence to assess tumor growth and influences on tumor uptake of radiolabeled anti-carcinoembryonic antigen antibody. Nuclear Medicine Communications. 32 (2), 147-154 (2011).
- Goddard, E. T., Fischer, J., Schedin, P. A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer. Journal of Visualized Experiments. (118), (2016).
- Limani, P., et al. Selective portal vein injection for the design of syngeneic models of liver malignancy. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 310 (9), G682-G688 (2016).
