Summary

Administración transarterial de virus oncolíticos para locorregional Terapia de HCC ortotópico en ratas

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

El carcinoma hepatocelular (CHC) es el quinto cáncer más frecuente en todo el mundo, y la tercera causa principal de muerte relacionada con el cáncer, por lo que es un importante problema de salud 1,2. Para los pacientes que no son candidatos para la resección del tumor, o aquellos que esperan un trasplante de hígado, la terapia locorregional la técnica de embolización transarterial (TAE) o la quimioembolización transarterial (TACE) se aplican como estándar de cuidados paliativos 3,4. Estas terapias se aprovechan de la característica única de doble suministro de sangre en el hígado mediante el cual los tumores se alimentan casi exclusivamente por el flujo sanguíneo arterial hepática, mientras que el hígado circundante recibe la mayor parte de su suministro de sangre de la vena porta 5,6.

Debido a las eficacias extremadamente limitadas de las terapias establecidas para el CHC, virus oncolíticos han surgido como alternativas terapéuticas prometedoras. JX-594, recientemente rebautizada Pexa-Vec, es una quinasa eliminado en vectores vaccinia timidina, armado de granulocitos-macrophage factor estimulante de colonias (GM-CSF), que se ha completado la fase II de ensayos clínicos para el CHC 7. Más recientemente, un vector recombinante virus de la estomatitis vesicular (VSV) que expresa interferón beta humano ha entrado en una fase I de ensayos clínicos para el CHC sorafenib-refractario (NCT01628640). Como los virus oncolíticos se acercan más a la obtención de la aprobación para la aplicación clínica de HCC en pacientes, la necesidad de una vía de administración eficaz para apuntar enfermedad multifocal es evidente. Mientras que la administración sistémica es en gran parte ineficaz debido a la transducción de tumor ineficiente, aplicaciones intratumorales podrían limitar la eficacia de la terapia para el tumor inyectado, dejando lesiones microscópicas uninjectable susceptibles a la progresión de la enfermedad.

Hemos establecido un método de aislamiento de la arteria hepática en ratas para administrar la terapia virus oncolítico de una manera locorregional para apuntar HCC ortotópico. Hemos demostrado que esta vía de administración da como resultado seguro y effective la transducción de nódulos HCC multifocales, lo que resulta en una prolongación significativa la supervivencia en ratas inmunocompetentes 8-10. A continuación, se describe el método de acceso, disección, e inyectar en la arteria hepática en ratas. Un esquema del procedimiento se muestra en la Figura 1 (previamente publicado 9)

Protocol

Nota: Los siguientes pasos se han realizado de acuerdo con las directrices de nuestra institución y el gobierno local de Baviera, Alemania. Todos los intentos de reproducir este protocolo se deben hacer en la adhesión a las directrices locales para el tratamiento humanitario de los animales, según lo dictado por el cuidado de animales local y el empleo. Por ejemplo, muchos institutos requieren que los guantes estériles se usan durante la cirugía de roedores. Por otra parte, el trabajo con los virus debe realizarse …

Representative Results

Con la experiencia, se puede lograr una tasa de éxito de casi el 100% (lo que significa que la arteria se diseccionó y se inyecta con éxito, y el animal sobrevivió cirugía). Sin embargo, el estado de salud de la rata antes de la cirugía (grado de carga tumoral, la función hepática subyacente, etc.), obviamente, jugar un papel en el resultado de la intervención quirúrgica. Después de la cirugía, las ratas se puede esperar que experimentar pérdida de peso transitoria …

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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