Summary

Murine modell av metastatisk leverskader svulster i innstillingen av iskemi reperfusion skade

Published: August 30, 2019
doi:

Summary

Vi beskriver i detalj en klinisk relevant tykktarmskreft leveren metastaser (CRLM) tumor modell og påvirkning av leveren ischemia reperfusion (I/R) i tumor vekst og metastasering. Denne modellen kan bidra til å bedre forstå mekanismene underliggende kirurgi-indusert fremme av leveren metastatisk vekst.

Abstract

Liver iskemi og reperfusion (I/R) skade, en felles klinisk utfordring, er fortsatt en uunngåelig patofysiologiske prosess som har vist å indusere flere vev og organskade. Til tross for nylige fremskritt og terapeutiske tilnærminger, har den generelle sykelighet forble utilfredsstillende, spesielt hos pasienter med underliggende parenkymatøs unormalt. I sammenheng med aggressiv kreft vekst og metastasering, kirurgisk I/R mistenkes for å være arrangøren regulere tumor tilbakefall. Denne artikkelen tar sikte på å beskrive en klinisk relevant murine modell av leveren I/R og tykk tarms leveren metastasering. Ved å gjøre det, har vi som mål å hjelpe andre etterforskere i å etablere og perfeksjonere denne modellen for deres rutine forskning praksis for å bedre forstå effekten av leveren i/R på å fremme leveren metastaser.

Introduction

Leveren er en av de vanligste stedene for utvikling av metastatisk sykdom1. Dødelighet er nesten alltid skyldes komplikasjoner forbundet med tumor vekst i leveren. Hos pasienter med metastatisk solide svulster i leveren, er kirurgi fortsatt en avgjørende intervensjon for sykdomskontroll og en mulig helbredende tilnærming. Men det store flertallet av pasientene til slutt til stede med tilbakevendende sykdom, hovedsakelig i leveren2,3. Under hepatic kirurgi, intraoperativ blødning er vanlig, ofte nødvendiggjør blodoverføring og ulike tekniske tilnærminger for kontroll av blødning, inkludert vaskulær spenn metoder. Men slike tiltak forårsaker hepatic iskemi/reperfusion (I/R) til leveren vev. De negative virkningene av i/R på leverfunksjonen har blitt godt dokumentert. Leveren I/R fornærmelse tenner inflammatorisk kaskader under restaurering av blodstrøm via inflammatoriske trasé4. Ikke bare lever I/R skade bidra til leversvikt, men dagens bevis viser også at jeg/R skade stimulerer tumor celle vedheft, og fremmer forekomsten av metastaser dannelse og vekst av eksisterende micrometastatic sykdom5. Vi har tidligere rapportert at kirurgisk stress induserer aktivering av immunceller som ikke bare bidrar i veksten av den primære svulsten, men også Letter metastaser ved å fange kreftceller i sirkulasjon6.

Her beskriver vi i detalj en teknikk for å etablere en lever metastasering mus tumor modell. I denne modellen presenterer vi også en metode for å indusere hepatic iskemi reperfusion skade som fungerer som et surrogat til kirurgisk stress stede klinisk under hepatectomies. Den kombinerte metoder for kreft injeksjon og hepatic i/R kan med hell tolke utviklingen av CRLM hos pasienter som har gjennomgått primære tumor reseksjon.

Protocol

Alle dyr protokoller er godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komiteen og levd opp til National Institutes of Health (NIH) retningslinjer. Instrumenter som brukes til alle kirurgiske inngrep ble grundig sterilisert. 1. innledende forberedelse Før injisere kreftceller i musen milt, autoklav og sterilisere alle instrumenter som skal brukes under inngrepet. Sterilisere og/eller autoklav en oppvarming pad, kirurgiske hansker, gasbind, par av saks, små klemmer, fart?…

Representative Results

Alle wildtype (C57BL6) mus (n = 20) ble utsatt for leveren metastaser modellen ved hjelp av protokollen beskrevet ovenfor. Alle injisert mus med eller uten iskemi reperfusion skade overlevde før datoen for offer. Det skjematisk diagram figur 1a av en kreft-injisert leveren illustrerer klemme av portalen triaden (hepatic arterien, Portal vene, og galle duct) som induserer en delvis leveren iskemiske (70%) fornærmelse mot medianen og venstre lateral fliker. En økning i antall leveren metast…

Discussion

Dyre modellen som er beskrevet i dette manuskriptet er basert på to store tilnærminger. Den første er å anerkjenne evnen til kreftceller å lokalisere og sprer i leveren fliker. Den andre er å studere effekten av hepatic iskemi reperfusion skade påvirke tumor vekst og metastaser. Denne modellen tillater relevant studie av leveren metastaser i fravær av sekundære metastaser i en immunkompetente mus. Modellen er nyttig for å håndtere spørsmålene om metastatisk effektivitet, for eksempel celle overlevelse extrav…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Forfatterne takker Sara Minemyer og Alexander comerci for språklig revisjon.

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

References

  1. Riihimäki, M., Hemminki, A., Sundquist, J., Hemminki, K. Patterns of metastasis in colon and rectal cancer. Scientific Reports. 6 (1), 29765 (2016).
  2. Oki, E., et al. Recent advances in treatment for colorectal liver metastasis. Annals of gastroenterological surgery. 2 (3), 167-175 (2018).
  3. Wolpin, B. M., Mayer, R. J. Systemic treatment of colorectal cancer. Gastroenterology. 134 (5), 1296-1310 (2008).
  4. 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).
  5. 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).
  6. Tohme, S., et al. Neutrophil Extracellular Traps Promote the Development and Progression of Liver Metastases after Surgical Stress. Cancer Research. 76 (6), 1367-1380 (2016).
  7. Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. Orthotopic mouse model of colorectal cancer. Journal of Visualized Experiments. (10), 484 (2007).
  8. Elkin, M., Vlodavsky, I. Tail vein assay of cancer metastasis. Current Protocols in Cell Biology. 19 (19.2), (2001).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).

Play Video

Cite This Article
Yazdani, H. O., Tohme, S. Murine Model of Metastatic Liver Tumors in the Setting of Ischemia Reperfusion Injury. J. Vis. Exp. (150), e59748, doi:10.3791/59748 (2019).

View Video