Summary

ADSC листов Трансплантация для предотвращения стриктуры после продолжительного пищеводного эндоскопическую подслизистую Вскрытие

Published: February 10, 2017
doi:

Summary

Это исследование сообщает об успешном метод эндоскопического жировой ткани стромальные клетки (ADSC) -sheet трансплантации для профилактики пищеводного стриктуры после продолжительного эндоскопическую подслизистую диссекции (ОУР) в качестве модели свиней.

Abstract

В прошлые годы, конструкция сотового листа стимулировало широкий интерес к регенеративной медицине, особенно для реконструктивных процедур по хирургии. Развитие разнообразных технологий, сочетающих полученных из жировой ткани стромальных клеток (ADSCs) с различными биоматериалов привело к строительству многочисленных видов тканевой инженерии заменителей, таких как кости, хряща и жировой ткани от грызуна, свиньи или человека ADSCs. Расширенная пищеводного эндоскопической подслизистой диссекции (ОУР) отвечает за формирование стриктура пищевода. профилактика Стриктура остается сложной, без каких-либо эффективных процедур. Предыдущие исследования сообщили об эффективности трансплантации клеток слизистой оболочки листов в собачьей модели и в организме человека. ADSCs приписываются противовоспалительные свойства, местные иммунные эффекты Модулируемая индукции неоваскуляризации и дифференциации способностей в мезенхимальных и не-мезенхимальных родословных. Это оригинальное исследование описывает эндоскопическую траnsplantation из тканевой инженерии конструкции ADSC, чтобы предотвратить стриктура пищевода в свином модели. ADSC конструкция состояла из двух аллогенных ADSC листов слоистых друг на друга на опорной бумаги мембраны. В ADSCs метили с PKH67 флуорофора, чтобы позволить зонд на основе конфокальной лазерной эндомикроскопии (PCle) мониторинг. В день трансплантации, проводили в 5-ти см и геми-окружная ОУР как известно, индуцирует стриктура пищевода. Животные были немедленно эндоскопически пересаживают с 4 ADSC конструкций. Полная адгезия ADSC конструктов было получено через 10 мин нежного применения. Животных забивали на 28-й день все животные были успешно пересаженной. Трансплантация была подтверждена на 3-й день с положительной оценкой PCle. По сравнению с трансплантированных животных, у контрольных животных развились тяжелые стриктуры, с большим развитием фиброзной ткани, более частой алиментарной неприятности, и снижение веса. В нашей модели, трансплантация allogeniс ADSCs, организованные в виде листов двойных клеток, после продолжительного ОУР был успешным, и в значительной степени связано с более низкой скоростью стриктуры пищевода.

Introduction

Управление поверхностных опухолей пищевода изменилась с развитием новых эндоскопических методов. В настоящее время эндоскопическая резекция является первой линии терапии. В самом деле, это связано с более низкими показателями заболеваемости и смертности , чем хирургии с онкологическими равными результатами 1, 2, 3. Эндоскопическая резекция слизистой оболочки (EMR) и эндоскопическая подслизистая резекция (ОУР) являются наиболее широко используемые методы. В случае длительного поверхностных опухолей, является предпочтительным ESD. По сравнению с ЭМИ, ESD позволяет единым блоком резекции, независимо от размера и формы поражения 4, 5, 6. Основная задержка осложнением ОУР является формирование стриктура пищевода, которое обычно происходит от одной до двух недель после резекции. Последние опубликованные исследования показали, что образование стриктур коррелирует сразмер резекции. Японский эндоскопическое общество рекомендует избегать ESD размером более ¾ окружности пищевода, потому что они связаны с развитием стриктуры более чем в 90% случаев и несут ответственность за серьезных проблем кормления и серьезным ухудшением качества жизни.

Предотвращение стриктура пищевода остается сложной. Механизмы, участвующие в формировании стриктуры лишь частично известны. Стриктуры образований похоже, является результатом объединения двух различных механизмов: (1) про-воспалительный клеточный набора и (2) чрезмерное развитие фиброза 7. Было предложено несколько профилактических процедур. Тем не менее, результаты оказались неудовлетворительными, с мало пользы и серьезных побочных эффектов 8, 9. В последнее время японская команда, Охки и др. , Предложил пересадить сотовый лист однослойный аутологичных клеток слизистой оболочки полости рта в esophageal шрам. Трансплантация была проведена сразу после ОУР 10, 11. Они продемонстрировали эффективность этого инновационного подхода, во-первых, в собачьей модели, а затем у больных.

Полученных из жировой ткани стромальные клетки (ADSCs) перспективны в регенеративной медицине. Их применение в нескольких областях показал интересные результаты, особенно в процессе заживления ран. ADSC терапия имеет ряд преимуществ, потому что клетки легко изолированы и связаны с противовоспалительными свойствами, локальные эффекты иммуномодуляторов, индукция неоваскуляризации и дифференцировку возможностями в мезенхимальных и не-мезенхимальных линий 12, 13, 14.

В предыдущем исследовании, наша команда продемонстрировала эффективность двойной трансплантации эндоскопической ADSC листов для стриктура пищевода предention после продолжительного ОУР в свином модели 15. В этой статье представлены отчеты о строительстве ADSC листов и эндоскопической техники трансплантации.

Protocol

Все животные были обработаны в соответствии с Комитетом по этике исследований животных (Руководящие принципы Министерства сельского хозяйства на французском языке). Протокол получил одобрение местным комитетом по этике, уполномоченного на экспериментам животных на Парижской Декарта университ…

Representative Results

Культура ADSCs и процедуры для получения ADSC листа показан на рисунке 1. На рисунке 2 показано построение трансплантата, состоящий из двух листов ADSC слоистых друг на друга на своей мембране опоры для бумаги. ADSCs ранее были помечены флуорофора PKH67 , чтобы …

Discussion

В этой модели свиньи, трансплантация ADSC-лист был технически успешным, и естественных условиях оценка PCle в разрешенных для мониторинга приживления клеток. Клинические, эндоскопические, рентгенологические и гистологические оценки продемонстрировали эффективность эндоскопи?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This study was supported and funded by the Avenir Foundation (Fondation de l’Avenir, 255 rue de Vaugirard, 75719 Paris cedex 15, Paris, France). This study would never have been conducted without the precious help of the veterinary team of the Laboratory of Biosurgical Research from the Alain Carpentier Foundation.

Materials

Transparent endoscopic cap Q180 compatible Olympus Optical Co
GIF-Q180 gastroscope  Olympus Optical Co
Videoscope System Exera II  Olympus Optical Co
Injection needle 18 G Olympus Optical Co
Electrosurgery unit ERBE ICC 350  ERBE Technology
Indigo carmin 1% Life
Endoscopic hybrid knife Life
Minisonde Z pCLE green probe Mauna Kea Technology You must learn how tu use the probe. The manipulation could be difficult
Fetal bovine serum Sigma Aldrich 12105C
Trypsin Sigma Aldrich T146
Alpha minimum essential medium Thermo Fisher 22561-021
Phosphate-Buffered Salines Thermo Fisher 10010-023
PKH67 dye kit Sigma Aldrich Mini67-KT
12-well temperature responsive cell culture dish Upcell Thermo Scientific 174900 Feel the weel with 4 mL standard medium culture 30 minutes before seeding cells
Esomeprazole 40 mg  Biogaran
Moprhine sulfate 50 mg/ mL Lavoisier
Amoxicilline 1 g Biogaran
Ketamine 250 mg/5 mL Panpharma
Propofol 10 mg/ mL Fresenius
Hydrophobic paper Carrefour

References

  1. Ono, S., Fujishiro, M., et al. Long-term outcomes of endoscopic submucosal dissection for superficial esophageal squamous cell neoplasms. Gastrointestinal endoscopy. 70 (5), 860-866 (2009).
  2. Pech, O., May, A., et al. Long-term efficacy and safety of endoscopic resection for patients with mucosal adenocarcinoma of the esophagus. Gastroenterology. 146 (3), 652-660 (2014).
  3. Yahagi, N. Is esophageal endoscopic submucosal dissection an extreme treatment modality, or can it be a standard treatment modality. Gastrointestinal Endoscopy. 68 (6), 1073-1075 (2008).
  4. Rösch, T., Sarbia, M., et al. Attempted endoscopic en bloc resection of mucosal and submucosal tumors using insulated-tip knives: a pilot series. Endoscopy. 36 (9), 788-801 (2004).
  5. Chennat, J., Ross, A. S., et al. Advanced pathology under squamous epithelium on initial EMR specimens in patients with Barrett’s esophagus and high-grade dysplasia or intramucosal carcinoma: implications for surveillance and endotherapy management. Gastrointestinal endoscopy. 70 (3), 417-421 (2009).
  6. Oyama, T., Tomori, A., et al. Endoscopic submucosal dissection of early esophageal cancer. Clinical gastroenterology and hepatology: the official clinical practice journal of the American Gastroenterological Association. 3 (7), 67-70 (2005).
  7. Werner, S., Krieg, T., Smola, H. Keratinocyte-fibroblast interactions in wound healing. The Journal of Investigative Dermatology. 127 (5), 998-1008 (2007).
  8. Yamaguchi, N., Isomoto, H., et al. Effect of oral prednisolone on esophageal stricture after complete circular endoscopic submucosal dissection for superficial esophageal squamous cell carcinoma: a case report. Digestion. 83 (4), 291-295 (2011).
  9. Hanaoka, N., Ishihara, R., et al. Intralesional steroid injection to prevent stricture after endoscopic submucosal dissection for esophageal cancer: a controlled prospective study. Endoscopy. 44 (11), 1007-1011 (2012).
  10. Ohki, T., Yamato, M., et al. Treatment of oesophageal ulcerations using endoscopic transplantation of tissue-engineered autologous oral mucosal epithelial cell sheets in a canine model. Gut. 55 (12), 1704-1710 (2006).
  11. Ohki, T., Yamato, M., et al. Prevention of esophageal stricture after endoscopic submucosal dissection using tissue-engineered cell sheets. Gastroenterology. 143 (3), 582-588 (2012).
  12. García-Gómez, I., Elvira, G., et al. Mesenchymal stem cells: biological properties and clinical applications. Expert opinion on biological therapy. 10 (10), 1453-1468 (2010).
  13. Jorgensen, C., Noël, D. Mesenchymal stem cells in osteoarticular diseases. Regenerative Medicine. 6 (6), 44-51 (2011).
  14. Antonic, A., Sena, E. S., et al. Stem cell transplantation in traumatic spinal cord injury: a systematic review and meta-analysis of animal studies. PLoS biology. 11 (12), 1001738 (2013).
  15. Perrod, G., Rahmi, G., et al. Cell Sheet Transplantation for Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection in a Porcine Model. PLOS ONE. 11 (3), 0148249 (2016).
  16. Mellow, M. H., Pinkas, H. Endoscopic laser therapy for malignancies affecting the esophagus and gastroesophageal junction. Analysis of technical and functional efficacy. Archives of Internal Medicine. 145 (8), 1443-1446 (1985).
  17. N.A.S.C.E.T. Beneficial effect of carotid endarterectomy in symptomatic patients with high-grade carotid stenosis. The New England Journal of Medicine. 325 (7), 445-453 (1991).
  18. . Randomised trial of endarterectomy for recently symptomatic carotid stenosis: final results of the MRC European Carotid Surgery Trial (ECST). Lancet. 351 (9113), 1379-1387 (1998).
  19. Kanai, N., Yamato, M., Ohki, T., Yamamoto, M., Okano, T. Fabricated autologous epidermal cell sheets for the prevention of esophageal stricture after circumferential ESD in a porcine model. Gastrointestinal Endoscopy. 76 (4), 873-881 (2012).
  20. Aggarwal, S., Pittenger, M. F. Human mesenchymal stem cells modulate allogeneic immune cell responses. Blood. 105 (4), 1815-1822 (2005).
  21. Maeda, M., Kanai, N., et al. Endoscopic cell sheet transplantation device developed by using a 3-dimensional printer and its feasibility evaluation in a porcine model. Gastrointestinal Endoscopy. , (2015).
  22. Haraguchi, Y., Shimizu, T., et al. Fabrication of functional three-dimensional tissues by stacking cell sheets in vitro. Nature Protocols. 7 (5), 850-858 (2012).
  23. Nishida, K., Yamato, M., et al. Corneal reconstruction with tissue-engineered cell sheets composed of autologous oral mucosal epithelium. The New England Journal of Medicine. 351 (12), 1187-1196 (2004).
  24. Napoléon, B., Lemaistre, A. -. I., et al. A novel approach to the diagnosis of pancreatic serous cystadenoma: needle-based confocal laser endomicroscopy. Endoscopy. 47 (1), 26-32 (2015).
  25. Gabbani, T., Manetti, N., Bonanomi, A. G., Annese, A. L., Annese, V. New endoscopic imaging techniques in surveillance of inflammatory bowel disease. World Journal of Gastrointestinal Endoscopy. 7 (3), 230-236 (2015).
  26. Nagyova, M., Slovinska, L., et al. A comparative study of PKH67, DiI, and BrdU labeling techniques for tracing rat mesenchymal stem cells. In Vitro Cellular & Developmental Biology. Animal. 50 (7), 656-663 (2014).
  27. Jain, D., Singhal, S. Esophageal Stricture Prevention after Endoscopic Submucosal Dissection. Clinical Endoscopy. 49 (3), 241-256 (2016).
  28. Lua, G. W., Tang, J., Liu, F., Li, Z. S. Prevention of Esophageal Strictures After Endoscopic Submucosal Dissection: A Promising Therapy Using Carboxymethyl Cellulose Sheets. Digestive Diseases and Sciences. 61 (6), 1763-1769 (2016).
  29. Sakaguchi, Y., Tsuji, Y., et al. Triamcinolone Injection and Shielding with Polyglycolic Acid Sheets and Fibrin Glue for Postoperative Stricture Prevention after Esophageal Endoscopic Resection: A Pilot Study. The American Journal of Gastroenterology. 111 (4), 581-583 (2016).
  30. Sakurai, T., Miyazaki, S., Miyata, G., Satomi, S., Hori, Y. Autologous buccal keratinocyte implantation for the prevention of stenosis after EMR of the esophagus. Gastrointestinal endoscopy. 66 (1), 167-173 (2007).
  31. Nieponice, A., McGrath, K., et al. An extracellular matrix scaffold for esophageal stricture prevention after circumferential EMR. Gastrointestinal Endoscopy. 69 (2), 289-296 (2009).
  32. Honda, M., Hori, Y., et al. Use of adipose tissue-derived stromal cells for prevention of esophageal stricture after circumferential EMR in a canine model. Gastrointestinal endoscopy. 73 (4), 777-784 (2011).
  33. Barret, M., Pratico, C. A., et al. Amniotic membrane grafts for the prevention of esophageal stricture after circumferential endoscopic submucosal dissection. PloS One. 9 (7), 100236 (2014).

Play Video

Cite This Article
Perrod, G., Pidial, L., Camilleri, S., Bellucci, A., Casanova, A., Viel, T., Tavitian, B., Cellier, C., Clément, O., Rahmi, G. ADSC-sheet Transplantation to Prevent Stricture after Extended Esophageal Endoscopic Submucosal Dissection. J. Vis. Exp. (120), e55018, doi:10.3791/55018 (2017).

View Video