Transarterial Verwaltung von onkolytischen Viren für lokoregionale von Orthotopische HCC bei Ratten
Summary
Oncolytic virotherapies are under development as novel therapeutics for the treatment of hepatocellular carcinoma (HCC). Here we describe a method for locoregional therapy of HCC via hepatic arterial administration of oncolytic virus.
Abstract
Hepatocellular carcinoma (HCC) is a disease with limited treatment options and poor prognosis. In recent years, oncolytic virotherapies have proven themselves to be potentially powerful tools to fight malignancy. Due to the unique dual blood supply in the liver, it is possible to apply therapies locally to orthotopic liver tumors, which are predominantly fed by arterial blood flow. We have previously demonstrated that hepatic arterial delivery of oncolytic viruses results in safe and efficient transduction efficiency of multifocal HCC lesions, resulting in significant prolongation of survival in immune competent rats. This procedure closely mimics the application of transarterial embolization in patients, which is the standard palliative care provided to many HCC patients. The ability to administer tumor therapies through the hepatic artery in rats allows for a highly sophisticated preclinical model for evaluating novel viral vectors under development. Here we describe the detailed protocol for microdissection of the hepatic artery for infusion of oncolytic virus vectors to treat orthotopic HCC.
Introduction
Das hepatozelluläre Karzinom (HCC) ist die fünfthäufigste Krebsart weltweit und die dritthäufigste Ursache der durch Krebs verursachten Tod, es ist eine erhebliche Gesundheitsgefahr 1,2 zu machen. Für Patienten , die nicht für eine Tumorresektion sind, oder solche Erwartung einer Lebertransplantation, lokoregionaler Therapie mit transarterielle Embolisation (TAE) oder transarterial Chemoembolisation (TACE) als Standard Palliativmedizin 3,4 angewendet. Diese Therapien nutzen die einzigartige Funktion der doppelten Blutversorgung in der Leber , wodurch Tumoren fast ausschließlich durch hepatische arterielle Blutfluss zugeführt werden, während das umgebende Leber mit der Mehrheit seiner Blutversorgung aus der Pfortader 5,6 erhält.
Aufgrund der extrem begrenzten Wirksamkeiten von etablierten Therapien für HCC haben onkolytischen Viren als vielversprechende Alternative Therapeutika hervorgegangen. JX-594, vor kurzem Pexa-Vec umbenannt, ist ein Thymidinkinase-deleted Vacciniavektor, bewaffnet mit Granulozyten-macrophage – Kolonie-stimulierenden Faktor (GM-CSF), die Phase – II – Studie für HCC 7 abgeschlossen hat. In jüngerer Zeit hat ein rekombinantes vesikuläre Stomatitis-Virus-Vektor (VSV) humanes Interferon-beta Expression einer klinischen Phase-I-Studie für Sorafenib-refraktären HCC (NCT01628640) eingetragen. Als onkolytischen Viren bewegen näher Zulassung für die klinische Anwendung für HCC bei Patienten zu erhalten, wird die Notwendigkeit für eine effiziente Verwaltung Route Ziel multifokale Krankheit ist offensichtlich. Während die systemische Verabreichung durch ineffiziente Tumorübertragung weitgehend wirkungslos ist, intratumorale Anwendungen könnte die Wirksamkeit der Therapie auf das injizierte Tumor begrenzen, uninjectable mikroskopische Läsionen anfällig für Krankheitsprogression zu verlassen.
Wir haben ein Verfahren zur Isolierung der Leberarterie bei Ratten etabliert onkolytischen Virus-Therapie in einer Art und Weise verabreichen locoregional orthotope HCC abzuzielen. Wir haben gezeigt, dass diese Art der Anwendung führt zu sicheren und effective Transduktion von multifokalen HCC Knötchen, was zu einer signifikanten Überlebensverlängerung bei immunkompetenten Ratten 8-10. Hier beschreiben wir das Verfahren des Zugreifens, Sezieren, und Einspritzen in die Leberarterie bei Ratten. Ein Schema des Verfahrens ist in Abbildung 1 dargestellt (vorher 9 veröffentlicht)
Protocol
Representative Results
Discussion
Although direct intratumoral injection is undoubtedly the simplest method to result in efficient tumor transduction of a single tumor nodule, hepatic arterial infusion represents an ideal administration route to target multifocal, orthotopic HCC. This method has proven to be both safe and effective for treating HCC in immune competent rats with oncolytic viruses. Furthermore, since HCC patients are routinely treated by transarterial application of chemoembolization, the method described here is readily translatable to …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work is supported by the SFB 824 subprojects C6 and C7 (DFG Sonderforschungsbereich 824), German Research Foundation, Bonn, Germany.
Materials
| Veterinary clippers | Aesculap | GT415 | Small, cordless trimmer ideal for removing fur from surgical area |
| Stereomicroscope | Zeiss | Stemi SV6 | |
| 30G Needles | Braun | 4656300 | 30G x ½” |
| 1ml syringes | Braun | 9161406V | Tuberculin syringe |
| Disposable scalpel | Feather | 2975#15 | #15 blade |
| Standard surgical scissors | Fine Science Tools | 14001-13 | Sharp/blunt, for opening skin and muscle |
| Adson forcep | Fine Science Tools | 1101-12 | With teeth, for grasping skin and muscle |
| Alm retractor | Fine Science Tools | 17008-07 | With blunt teeth, for spreading abdominal cavity open during surgery |
| Gauze swabs | Lohmann & Rauscher | 18504 | 7.5 x 7.5 cm, should be autoclaved prior to use |
| Cotton-tipped applicator swabs | Lohmann & Rauscher | 11970 | Sterile |
| Fine-tipped foreceps | Fine Science Tools | 11063-07 | 0.4mm, angled tip, for dissecting hepatic artery |
| Vannas spring scissors | Fine Science Tools | 91500-09 | For delicate cutting |
| Micro-needle holder | Fine Science Tools | 12076-12 | For ligating gastroduodenal artery |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12005-15 | Tungsten carbide jaws |
| 7-0 Prolene sutures | Ethicon | 8648H | Polypropylene suture with curved needle, for ligating gastroduodenal artery |
| 4-0 Vicryl sutures | Ethicon | V3040H | With curved needle attached |
| Infrared warming lamp | Beurer | IL11 | For maintaining body temperature post-operatively |
References
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