Transarterial מינהל oncolytic וירוסים לטיפול Locoregional של Orthotopic HCC אצל חולדות
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
Hepatocellular carcinoma (HCC) הוא הסרטן החמישי הנפוץ בעולם, ואת הסיבה השלישית למוות מסרטן, מה שהופך אותו דאגה בריאותית משמעותי 1,2. עבור חולים אשר אינם זכאים כריתה של הגידול, או אלה השתלת כבד ממתינה, טיפול locoregional מעורבים אמבוליזציה transarterial (TAE) או כימואמבוליזציה transarterial (TACE) מוחלים כמו טיפול פליאטיבי תקן 3,4. טיפולים אלה לנצל את התכונה הייחודית של אספקת דם כפולה בכבד לפיה גידולים ניזונים כמעט אך ורק על ידי זרימת דם בעורקים כבדה ואילו הכבד סביב מקבל את רוב אספקת הדם שלה מעורק הפורטל 5,6.
בשל efficacies המצומצם מאוד של טיפולים הוקמו עבור HCC, וירוסי oncolytic צמחו כמו רפוי אלטרנטיבה מבטיחה. JX-594, לאחרונה את השם Pexa-Vec, הוא וקטור vaccinia thymidine-deleted קינאז, חמוש-מ גרנולוציטacrophage גורם מגרה המושבה (GM-CSF), אשר השלימה ניסוי קליני שלב II עבור HCC 7. לאחרונה, וקטור וירוס stomatitis שלפוחי רקומביננטי (VSV) להביע אינטרפרון-בטא האדם נכנס לשלב הראשון של הניסוי הקליני עבור HCC sorafenib-עקשן (NCT01628640). כמו וירוסי oncolytic להתקרב קבלת אישור עבור יישומים קליניים עבור HCC בחולים, הצורך בחיפוש אחר דרך ניהול יעיל למקד מחל מולטיפוקליות ניכרת. בעוד משלוח מערכתי אינו יעיל בדרך כלל עקב תמרת גידול יעילה, יישומי intratumoral יכולים להגביל את היעילות של הטיפול אל הגידול המוזרק, עוזבים נגעים מיקרוסקופים uninjectable רגישים התקדמות מחלה.
הקמנו שיטה לבודד את עורק הכבד בחולדות לנהל טיפול וירוס oncolytic באופן locoregional למקד HCC orthotopic. אנחנו הוכחנו כי תוצאות תוואי הממשל הזה ב לבטוח ויעילve תמרה של גושי HCC מולטיפוקליות, וכתוצאה מכך הארכת הישרדות משמעותית בחולדות מוסמכות חיסוניות 8-10. כאן אנו מתארים את השיטה של גישה, לנתח, והזרקה לעורק הכבד בחולדות. סכימה של ההליך מוצגת באיור 1 (שפורסם בעבר 9)
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
- Murray, C. J., Lopez, A. D. Evidence-based health policy – lessons from the Global Burden of Disease Study. Science. 274, 740-743 (1996).
- Parkin, D. M., Bray, F., Ferlay, J., Pisani, P. Estimating the world cancer burden: Globocan 2000. Int J Cancer. 94, 153-156 (2001).
- Bruix, J., Sala, M., Llovet, J. M. Chemoembolization for hepatocellular carcinoma. Gastroenterology. 127, 179-188 (2004).
- Miraglia, R., Pietrosi, G., Maruzzelli, L., Petridis, I., Caruso, S., Marrone, G., Mamone, G., Vizzini, G., Luca, A., Gridelli, B. Efficacy of transcatheter embolization/chemoembolization (TAE/TACE) for the treatment of single hepatocellular carcinoma. World J Gastroenterol. 13, 2952-2955 (2007).
- Breedis, C., Young, G. The blood supply of neoplasms in the liver. Am J Pathol. 30, 969-977 (1954).
- Nakashima, T., Kojiro, M. Pathologic characteristics of hepatocellular carcinoma. Semin Liver Dis. 6, 259-266 (1986).
- Heo, J., et al. Randomized dose-finding clinical trial of oncolytic immunotherapeutic vaccinia JX-594 in liver cancer. Nat Med. 19, 329-336 (2013).
- Altomonte, J., Marozin, S., Schmid, R. M., Ebert, O. Engineered newcastle disease virus as an improved oncolytic agent against hepatocellular carcinoma. Mol Ther. 18, 275-284 (2010).
- Shinozaki, K., Ebert, O., Kournioti, C., Tai, Y. S., Woo, S. L. Oncolysis of multifocal hepatocellular carcinoma in the rat liver by hepatic artery infusion of vesicular stomatitis virus. Mol Ther. 9, 368-376 (2004).
- Shinozaki, K., Ebert, O., Woo, S. L. Eradication of advanced hepatocellular carcinoma in rats via repeated hepatic arterial infusions of recombinant VSV. Hepatology. 41, 196-203 (2005).
- Altomonte, J., et al. Synergistic antitumor effects of transarterial viroembolization for multifocal hepatocellular carcinoma in rats. Hepatology. 48, 1864-1873 (2008).
