Summary

Transarterial Administração de Oncolíticos Vírus para loco-regional Terapia de Ortotópico HCC em Ratos

Published: April 15, 2016
doi:

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

O carcinoma hepatocelular (HCC) é o quinto câncer mais comum no mundo, ea terceira principal causa de morte relacionada ao câncer, tornando-se um problema de saúde significativo 1,2. Para os pacientes que não são elegíveis para ressecção do tumor, ou aqueles aguardando transplante hepático, terapia loco-regional envolvendo embolização transarterial (TAE) ou quimioembolização transarterial (TACE) são aplicados como cuidados paliativos padrão 3,4. Estas terapias explorar a característica única de fornecimento de sangue duplo, no qual os tumores do fígado são alimentados quase exclusivamente pelo fluxo de sangue arterial hepático, enquanto o fígado circundante recebe a maioria do seu fornecimento de sangue a partir da veia portal de 5,6.

Devido às eficácias muito limitado de terapias estabelecidas de carcinoma hepatocelular, os vírus oncolí ticos têm emergido como agentes terapêuticos alternativos promissores. JX-594, recentemente renomeado Pexa-Vec, é um excluído-quinase vector vaccinia timidina, armado com granulócitos-macrophage-fator estimulador de colônias (GM-CSF), que foi concluída a fase II de ensaios clínicos para HCC 7. Mais recentemente, um vector recombinante do vírus da estomatite vesicular (VSV) que expressam o interferão-beta humano entrou numa fase I de ensaios clínicos para HCC-sorafenib refractário (NCT01628640). Como os vírus oncolí ticos aproximar-se a obtenção de aprovação para a aplicação clínica de HCC em pacientes, a necessidade de uma via de administração eficaz para alvejar doença multifocal é evidente. Enquanto a libertação sistémica é largamente ineficaz devido a transdução do tumor ineficiente, aplicações intratumorais poderia limitar a eficácia da terapia para o tumor injectado, deixando lesões microscópicas uninjectable sensíveis à progressão da doença.

Nós estabelecemos um método de isolamento da artéria hepática em ratos para administrar oncolytic vírus terapia de forma loco-regional para alvejar HCC ortotópico. Nós demonstramos que esta via de administração resultados em segurança e effective transdução de nódulos HCC multifocais, resultando no prolongamento de sobrevivência significativo em ratos imuno-competentes 8-10. Aqui, descrevemos o método de acesso, dissecando, e injetar na artéria hepática em ratos. Um esquema do processo é mostrado na Figura 1 (publicado anteriormente 9)

Protocol

Nota: Os passos seguintes foram realizados em conformidade com as orientações da nossa instituição e o governo local da Baviera, Alemanha. Todas as tentativas para reproduzir este protocolo deve ser feita na adesão às diretrizes locais para o tratamento humano dos animais, como ditado pelo cuidado animal local e comitê de uso. Por exemplo, muitos institutos exigem que luvas estéreis são usados ​​durante a cirurgia de roedores. Além disso, trabalhar com vírus deve ser realizada de acordo com os regulamento…

Representative Results

Com a experiência, uma taxa de sucesso de quase 100% (o que significa que a artéria foi dissecada com sucesso e injectada, e o animal sobreviveu cirurgia) pode ser alcançado. No entanto, o estado de saúde do rato antes da cirurgia (grau de carga do tumor, a função hepática de base, etc) irá, obviamente, ter um papel no resultado da intervenção cirúrgica. Após a cirurgia, os ratos podem ser esperados para detectar a perda de peso transiente e uma ligeira elevação, t…

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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Cite This Article
Altomonte, J., Muñoz-Álvarez, K. A., Shinozaki, K., Baumgartner, C., Kaissis, G., Braren, R., Ebert, O. Transarterial Administration of Oncolytic Viruses for Locoregional Therapy of Orthotopic HCC in Rats. J. Vis. Exp. (110), e53757, doi:10.3791/53757 (2016).

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