Murin modell av metastaserande levertumörer i inställningen av ischemia reperfusion skada
Summary
Vi beskriver i detalj en kliniskt relevant kolorektal cancer levermetastaser (CRLM) tumör modell och påverkan av leverischrefusion (I/R) i tumörtillväxt och metastaser. Denna modell kan bidra till att bättre förstå mekanismerna bakom kirurgi-inducerad främjande av levermetastatisk tillväxt.
Abstract
Lever ischemi och reperfusion (I/R) skada, en gemensam klinisk utmaning, är fortfarande en oundviklig patofysiologisk process som har visat sig framkalla flera vävnads-och organskador. Trots de senaste framstegen och terapeutiska metoder, den totala sjuklighet har varit otillfredsställande särskilt hos patienter med underliggande parenkymala avvikelser. I samband med aggressiv cancer tillväxt och metastaser, kirurgisk I/R misstänks vara arrangören reglerar tumör upprepning. Denna artikel syftar till att beskriva en kliniskt relevant murin modell av lever I/R och kolorektal levermetastaser. Därvid, vi strävar efter att hjälpa andra utredare att etablera och finslipa denna modell för deras rutinmässig forskning praxis för att bättre förstå effekterna av levern I/R på att främja levermetastaser.
Introduction
Levern är en av de vanligaste platserna för utveckling av metastaserad sjukdom1. Dödligheten är nästan undantagslöst hänförlig till komplikationer i samband med tumörtillväxt i levern. Hos patienter med metastaserande solida tumörer i levern, kirurgi är fortfarande en avgörande intervention för sjukdomskontroll och en möjlig kurativ metod. Emellertid, den stora majoriteten av patienter i slutändan närvarande med återkommande sjukdom, främst i levern2,3. Under lever kirurgi, intraoperativ blödning är vanligt, ofta kräver blodtransfusion och olika tekniska metoder för kontroll av blödning, inklusive vaskulära kläm metoder. Emellertid, sådana åtgärder orsaka hepatisk ischemia/reperfusion (I/R) till levern vävnad. De negativa effekterna av I/R på hepatocellulär funktion har väl dokumenterade. Levern I/R förolämpning antänder inflammatoriska kaskader under återställande av blodflödet via inflammatoriska vägar4. Inte bara lever I/R skada bidra till leversvikt, men aktuella bevis visar också att I/R skada stimulerar tumör cell adhesion, och främjar förekomsten av metastaser bildas och tillväxten av befintliga micrometastatic sjukdom5. Vi har tidigare rapporterat att kirurgisk stress inducerar aktivering av immunceller som inte bara hjälper i tillväxten av den primära tumören, men också underlättar metastaser genom att fånga cancerceller i cirkulationen6.
Här beskriver vi i detalj en teknik för att etablera en levermetastaser mus tumör modell. I denna modell, vi presenterar också en metod för att inducera hepatisk ischemi reperfusion skada som fungerar som ett surrogat till den kirurgiska stressen närvarande kliniskt under hepatectomies. De kombinerade metoderna för cancer injektion och hepatisk I/R kan framgångsrikt tolka utvecklingen av CRLM hos patienter som har genomgått primär tumörresektion.
Protocol
Representative Results
Discussion
Djur modellen som beskrivs i detta manuskript bygger på två huvudinriktningar. Den första är att erkänna förmågan hos cancerceller att lokalisera och förgöra i levern loberna. Den andra är att studera effekten av hepatisk ischemi reperfusion skada som påverkar tumörtillväxt och metastaser. Denna modell tillåter relevant studie av levermetastaser i frånvaro av sekundära metastaser i en immunkompetenta mus. Modellen är användbar för att ta itu med frågor om metastaserande effektivitet, till exempel cell…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Författarna tackar Sara Minemyer och Alexander Comerci för den språkliga revideringen.
Materials
| Dulbecco's Modified Eagle Medium | Lonza | 12-614F | |
| Fetal Bovine Serum | Lonza | 900-108 | |
| L-Glutamin | Gibco | 25030-081 | |
| Penicilin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| Stretomysin | Fisher scientific | 15-140-122 | |
| HEPES | Fisher Scientific | SH3023701 | |
| Trypsin | Hyclone | sh30042.02 | |
| Cell culture Flask 75cm | 5 Cells Star | 658170 | |
| 15ml PP Conical Tubes | BioExcell | 41021037 | |
| Trypan Blue Stain | Giibco | 15250-061 | |
| Gauze | Fisherbrand | 1376152 | |
| Cautry | Bovie | AA01 | |
| Microvascular clamp | Finescience tools | 18055-03 | |
| Micro-Serrefine clamp applicator with lock | Fine science toosl | FST-18056-14 | |
| Spring scissor | Fine science toosl | FST-15021-15 | |
| Vessel Dilator | Fine science toosl | FST-00276-13 | |
| Magnetic fixator Retraction system | Fine science toosl | FST-18200020 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11019-12 | |
| Micro-Adson Forceps | Fine science toosl | FST-11018-12 | |
| 4-0 polypropylene suture | Ethicon | K881H | |
| Needle holder | Harvard Apparatus | 72-8826 | |
| Heating Pad | Fisher scientific | 1443915 | |
| Clipper | Oster | 559A | |
| Povidone-Iodine solution | Medline | MDS093945 | |
| Syringe 1ml 25G | BD safety Glide | 305903 | |
| Insulin syringe 0.5 ml | BD insulin Syringes | 32946 | |
| Cotton -Tipped Applicator | Fisher Scientific | 23-400-101 | |
| Surgical Microscope | Leica | LR92240 | |
| Mycoplasma Elisa Kit | Roche | 11663925910 | |
| Ketamine | Putney | #056344 | |
| Xylazine | NADA | #139-236 | |
| ALT strip | Heska | 15809554 | |
| AST strip | Heska | 15809542 | |
| LDH strip | Heska | 15809607 |
Referências
- Riihimäki, M., Hemminki, A., Sundquist, J., Hemminki, K. Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Scientific Reports. 6 (1), 29765 (2016).
- Oki, E., et al. Recent advances in treatment for colorectal liver metastasis. Annals of gastroenterological surgery. 2 (3), 167-175 (2018).
- Wolpin, B. M., Mayer, R. J. Systemic treatment of colorectal cancer. Gastroenterology. 134 (5), 1296-1310 (2008).
- van Golen, R. F., Reiniers, M. J., Olthof, P. B., van Gulik, T. M., Heger, M. Sterile inflammation in hepatic ischemia/reperfusion injury: present concepts and potential therapeutics. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 28 (3), 394-400 (2013).
- Demicheli, R., Retsky, M. W., Hrushesky, W. J. M., Baum, M., Gukas, I. D. The effects of surgery on tumor growth: a century of investigations. Annals of Oncology. 19 (11), 1821-1828 (2008).
- Tohme, S., et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress. Pesquisa do Câncer. 76 (6), 1367-1380 (2016).
- Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. Journal of Visualized Experiments. (10), 484 (2007).
- Elkin, M., Vlodavsky, I. Tail vein assay of cancer metastasis. Current Protocols in Cell Biology. 19 (19.2), (2001).
- Thalheimer, A., et al. The intraportal injection model: A practical animal model for hepatic metastases and tumor cell dissemination in human colon cancer. BMC Cancer. 9 (1), 29 (2009).
- Frampas, E., Maurel, C., Thedrez, P., Le Saëc, P. R. e. m. a. u. d. -., Faivre-Chauvet, A., Barbet, J. The intraportal injection model for liver metastasis: Advantages of associated bioluminescence to assess tumor growth and influences on tumor uptake of radiolabeled anti-carcinoembryonic antigen antibody. Nuclear Medicine Communications. 32 (2), 147-154 (2011).
- Goddard, E. T., Fischer, J., Schedin, P. A Portal Vein Injection Model to Study Liver Metastasis of Breast Cancer. Journal of Visualized Experiments. (118), (2016).
- Limani, P., et al. Selective portal vein injection for the design of syngeneic models of liver malignancy. American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 310 (9), G682-G688 (2016).
