Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, onko ultraviolettivalolla (UVC) säteilytys yhdistettynä fluoresenssilla ohjatun kirurgian (FGS) voidaan hävittää metastaattinen ihmisen haimasyövän potilaalle tehdä nude-hiiren malleissa. Kaksi viikkoa sen jälkeen, kun potilaalle tehdä istutuksen ihmisen MiaPaca-2 haimasyövän soluja, jotka ilmentävät vihreää fluoresoivaa proteiinia (GFP) ja nude-hiirissä, kirkas-valo leikkaus (BLS) suoritettiin kaikki kasvaimen kantavien hiirten (n = 24). Sen jälkeen BLS, hiiret jaettiin satunnaisesti 3 hoitoryhmään; BLS vain (n = 8) tai FGS (n = 8) tai FGS-UVC (n = 8). Jäljelle jäänyt kasvaimia resekoitiin käyttäen kannettavia kuvantamisjärjestelmä alle fluoresenssi navigointi hoidetuilla hiirillä FGS ja FGS-UVC. Kirurginen resektio sänky säteilytettiin 2700 J /m

2 UVC (254 nm) hiirissä käsitelty FGS-UVC. Jäljellä oleva keskimääräinen kasvaimen alueella sen jälkeen, FGS (n = 16) oli merkittävästi pienempi kuin jälkeen BLS vain (n = 24) (0,135 ± 0,137 mm

2 ja 3,338 ± 2,929 mm

2, vastaavasti;

p

= 0,007). BLS hoidetut hiiret olivat merkittävästi vähentää eloonjäämisen verrattuna FGS- ja FGS-UVC-hoidetut hiiret sekä uusiutumisen-elinaika (RFS) (

p

0,001 ja

p

0,001 , vastaavasti) ja kokonaiseloonjääminen (OS) (

p

0,001 ja

p

0,001, tässä järjestyksessä). FGS-UVC hoidetuissa hiirissä oli lisääntynyt RFS ja OS verrattuna FGS vain käsiteltyihin hiiriin (

p

= 0,008 ja

p

= 0,025, tässä järjestyksessä); RFS kestää vähintään 150 päivää osoitti, että eläimet olivat kovettunut. Tulokset Tämän tutkimuksen mukaan UVC säteilytys yhdistettynä FGS on kliinistä potentiaalia lisätä selviytymisen.

Citation: Hiroshima Y, Maawy A, Zhang Y, Sato S, Murakami T, Yamamoto M, et al. (2014) Fluoresenssi-Guided Surgery in Combination UVC Säteilytys parannuskeinoja Metastaattinen Human haimasyövän Orthotopic Mouse Models. PLoS ONE 9 (6): e99977. doi: 10,1371 /journal.pone.0099977

Editor: Juri G. Gelovani, Wayne State University, Yhdysvallat

vastaanotettu: 16 tammikuu 2014; Hyväksytty: 20 toukokuu 2014; Julkaistu: 12 kesäkuu 2014

Copyright: © 2014 Hiroshima et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Tämä tutkimus tuettiin osittain National Cancer Institute apurahan CA CA132971 ja CA142669 ja Grants-in-Aid päässä Japanin opetus-, kulttuuri-, urheilu-, tieteen ja teknologian perustutkimuksen (C) (# 23592018 IE ja # 24592009 KT ). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat seuraavat edut: Yukihiko Hiroshima, Yong Zhang, Mako Yamamoto, Fuminari Uehara, Shinji Miwa, ja Shuya Yano ovat sidoksissa cancer Inc. Masashi Momiyama ja Takashi Chishima olivat entisiä sidoksissa cancer Inc. Robert M. Hoffman on palkaton tytäryhtiö cancer Inc. cancer Inc. markkinoi syövän eläinmalleissa. Ei ole muita kilpailevia intressejä. Ei ole olemassa patentteja, tuotteiden kehittämiseen, tai markkinoille tuotteita julistaa. Tämä ei muuta tekijöiden noudattaminen kaikki PLoS ONE politiikan tietojen jakamiseen ja materiaaleja, yksityiskohtaisena online-oppaassa tekijöille.

Johdanto

Täydellinen kasvaimen resektion voi parantaa eloonjäämisaste haimasyövän potilaat [1], joka on tällä hetkellä 5% viiden vuoden aikana. Metastaattinen uusiutumisen jälkeen usein tapahtuvan yrittänyt parantava resektio primaarikasvaimen, koska kaikki syöpäsolut eivät poistu kirurgi johtuu kyvyttömyydestä nähdä ne. Making kasvaimet fluoresoi tarjoaa suuria etuja kasvainten havaitsemiseen leikkauksen aikana täydellisen resektio [2]. Olemme aiemmin osoittaneet, että fluoresenssilla ohjatun kirurgian (FGS) haimasyövän laski jäljellä kasvaintaakkaa ja yleisesti ottaen parantuneet tautivapaan elinajan hiirimalleissa [3] – [5]. On kuitenkin vaikea poistaa kaikki mikroskooppisen sairauden jopa FGS [5].

Ultraviolet (UV) säteilytys on osoittanut tehoa eri hiiren malleissa laboratoriossamme in vitro ja in vivo syöpäsoluihin ilmentävät fluoresoivat proteiinit [6] – [10]. Olemme aiemmin raportoitu UV-induced syöpäsolun kuoleman havaittiin olevan aallonpituuden ja annoksesta riippuvainen sekä solulinjassa riippuvainen UVC on tehokkain [9]. In vitro, niin vähän kuin 25 J /m

2 UVC säteilytys tappoi noin 70% 143B ihmisen luusarkoomasolujen ilmentävät vihreää fluoresoivaa proteiinia (GFP) ja punainen fluoresoiva proteiini (RFP). Solukuolema alkoi noin 4 tuntia säteilytyksen jälkeen ja jatkui 10 tuntia säteilytyksen jälkeen. UVC altistuminen myös tukahdutti syöpäsolujen kasvua nude-hiirissä mallissa minimaalinen jäljellä syöpä (MRC) [7], [9]. Osoitimme myös, että hiiren Lewisin keuhkokarsinooma (LLC) ja ihmisen U87 glioomasoluihin, jotka ilmentävät GFP tumassa ja RFP sytoplasmassa, olivat herkempiä UVC valoa kuin väritöntä LLC ja U87 soluja, mikä viittaa siihen, että ilmaus fluoresoivat proteiinit syöpäsoluissa voi parantaa fotodynaamisen vaikutuksen UVC syöpäsoluihin.

Tässä tutkimuksessa osoitimme, että UVC säteilytys käytetään irradicate MRC jälkeen FGS on tehokkaampi ihmisen haimasyövän potilaalle tehdä hiiren malleissa kuin FGS yksinään , ja tulokset näennäinen parannuskeinoja.

Materiaalit ja menetelmät

perustaminen vihreä fluoresoiva proteiini Merkityt Cancer Cell Line

vihreän fluoresoivan proteiinin (GFP) geenin transduktio syöpäsolujen, 70% konfluentteja MiaPaca-2 ihmisen haimasyövän soluja [11], [12] käytettiin. Lyhyesti, soluja inkuboitiin 01:01 saostunut seos, retroviruksen supernatantit PT67-GFP-soluissa, jotka ilmentävät GFP-geenin liittyneenä G418-resistenssigeeniin ja RPMI 1640 väliaine (Irvine Scientific, Santa Ana, CA), joka sisälsi 10% naudan sikiön seerumia (FBS) (Hyclone Laboratories, Logan, UT), 72 tuntia. Tuoretta väliainetta täydennettiin tällä hetkellä. Solut kerättiin trypsiini /EDTA: lla 72 h transduktion jälkeen, ja niitä siirrostetaan suhteessa 1:15 elatusaineeseen, joka sisälsi 200 ug /ml selektiivisen aineen G418. Taso G418 nostettiin vaiheittain jopa 800 mikrog /ml [11], [13] – [15].

Cell Culture

MiaPaca-2-GFP ja BxPC-3 [16 ] ihmisen haimasyövän soluja pidettiin RPMI 1640-väliaineessa, jota oli täydennetty 10% FBS: ää. Soluja inkuboitiin 37 ° C: ssa kostutetussa ilmakehässä, jossa 5% CO

2 ilmassa. Solut kerättiin sen jälkeen, kun trypsinaatiolla ja värjättiin trypaanisinisellä (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO). Vain elävää solua, joka jättää trypansininen laskettiin hemosytometrillä (Hausser Scientific, Horsham, PA).

Eläimet

Kateenkorvattomiin

nu /nu

nude-hiirten (Anti-Cancer Inc. , San Diego, CA), 4-6 viikkoa vanhoja, käytettiin tässä tutkimuksessa. Hiiret pidettiin este laitokseen alle HEPA-suodatus. Hiiriä ruokittiin HÖYRYKARKAISTUT laboratorio jyrsijä ruokavaliota. Kaikki hiiren kirurgisia toimenpiteitä ja kuvantamisen suoritettiin eläimet nukutetaan injektoimalla lihakseen 0,02 ml liuosta, jossa oli 50% ketamiini, 38% ksylatsiinia, ja 12% asepromatsiinia maleaatti. Kaikki eläinkokeet tehtiin syöpää ehkäisevällä Institutional Animal Care ja Käytä komitea (IACUC) -protokollan hyväksytty erityisesti tätä tutkimusta ja periaatteiden mukaisesti ja menettelyt hahmoteltu National Institute of Health Guide for Care ja eläinten käyttöä alle Assurance Number A3873-1.

ihonalainen kasvain Cell-istutus

MiaPaca-2-GFP-solut kerättiin trypsinisaatiolla ja pestiin kaksi kertaa seerumittomassa elatusaineessa. Solut (2 x 10

6 100 ui seerumia) injektoitiin ihon alle 30 minuutin kuluessa korjuu, yli oikean ja vasemman sivun in nude-hiirissä. Ihonalainen kasvainten annettiin kasvaa 2-4 viikon ajan, kunnes riittävän suuri riittäviä kasvain korjata myöhemmin potilaalle tehdä istutusta.

Orthotopic kasvaimen istutuksen

Pieni 6- 10 mm poikittainen viilto tehtiin läpi vasemmalta laidalta hiiren ihon läpi ja vatsakalvon. Pyrstö haima paljastettiin tämä viilto, ja yksi kasvainpala (3 mm

3) ihonalaisesta kasvaimista ommeltiin pyrstö haima käyttää 8-0 nylon kirurgisia ompeleita (Ethilon; Ethicon Inc., NJ, USA). Päätyttyä, pyrstö haima palautettiin vatsan, ja viilto suljettiin yhteen kerrokseen käyttäen 6-0 nylon kirurgisia ompeleita (Ethilon) [17] – [19].

fluoresenssikuvantamisella

Olympus OV100 Small Animal Imaging System (Olympus Corp.), joka sisältää MT-20 valolähde (Olympus Biosystems, Planegg, Saksa) ja DP70 CCD-kamera (Olympus Corp., Tokio, Japani) [20] ja dino-Lite kuvantamisjärjestelmä (AM4113T-GFBW dino-Lite Premier; Anmo Electronics Corporation, Taiwan) [21] ja MVX10 pitkän työpäivän matkan mikroskoopin (Olympus Corp.) [22], käytettiin kuvantamisen elävien hiirillä. Kaikki kuvat analysoitiin ImageJ v1.440 (National Institutes of Health).

tuumoriresektion ja UVC Säteilytys

Kahden viikon kuluttua potilaalle tehdä kiinnittymisestä MiaPaca-2-GFP haimasyöpä, kirkas-valo kirurgia (BLS) suoritettiin kaikille kasvainta kantavien hiirten (n = 24). Altistuvat haimakasvaimesta kuvioitiin ennen leikkausta OV100 suurennoksella 0.14x. Resektio ensisijainen haiman kasvain suoritetaan vakiintuneissa kirkas-kentän avulla MVX10 mikroskooppia. Leikkauksen jälkeen, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.56x havaita jäljellä kasvain. Hiiret, joille on BLS satunnaistettiin 3 hoitoryhmään: BLS vain (n = 8), FGS (n = 8), tai FGS-UVC (n = 8) (Fig. 1). Jäljelle jäänyt kasvain FGS tai FGS-UVC ryhmää hiiriä resekoitu käyttäen dino-Lite kuvantamisjärjestelmä alle fluoresenssi navigointi. Päättymisen jälkeen FGS, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.89x havaita mikroskooppisen minimaalinen jäljellä syöpä (MRC) [23]. Kirurginen resektio sängyn FGS-UVC hiirten ryhmä säteilytettiin 2700 J /m

2 UVC (päästöjen huippu 254 nm) pohjasta kammion käyttäen Pöytäyleismittarit 3UV transilluminaattorilla (UVP, LLC, Upland, CA) . Viilto suljettiin yhteen kerrokseen käyttäen 6-0 nylon kirurgisia ompeleita. Hoidon jälkeen hiiret annettiin toipua häkeissään.

Kaksi viikkoa sen jälkeen, kun potilaalle tehdä implantaation MiaPaca-2-GFP haimasyöpä, kirkas-valo leikkaus (BLS) suoritettiin kaikilla on kasvain (n = 24). Leikkauksen jälkeen, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.56x havaita jäljellä kasvain. Hiiret, jotka tehtiin BLS satunnaistettiin 3 hoitoryhmään: BLS vain (n = 8), FGS (n = 8), tai FGS-UVC (n = 8). Jäljellä kasvaimia hiirissä FGS ja FGS-UVC ryhmät olivat resekoitu käyttäen Dino-Lite kuvantamisjärjestelmä alle fluoresenssi navigointi. Päättymisen jälkeen FGS, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.89x havaita micoscopic minimaalinen jäljellä syöpä (MRC). Kirurginen resektio sänky hiiristä FGS-UVC ryhmä säteilytettiin 2700 J /m

2 UVC (emission huippu, 254 nm) pohjasta kammion käyttäen Pöytäyleismittarit 3UV transilluminaattorilla (UVP, LLC, Upland, CA).

Noninvasiivinen kuvantaminen kasvaimen uusiutumisen ja progression

arvioimiseksi uusiutumisen ja seurata kasvaimen etenemiseen postoperatively, viikoittain ei-invasiivisia koko kehon kuvantamisen hiirten suoritettiin OV100 suurennuksella 0.14x, kunnes kokeen loppuun.

Monoklonaalisen vasta-aineen

monoklonaalisia vasta-aineita, jotka ovat spesifisiä karsinoembryonaalisen antigeenin (CEA) ostettiin RayBiotech, Inc. (Norcross, GA ). Vasta-aineet konjugoidaan Dylite 488 Protein Labeling Kit (Molecular Probes Inc., Eugene, OR) mukaan valmistajille.

herkkyys väritöntä tai loisteputki haimasyöpäsoluissa on UVC Säteilytys in vitro

tehoa verrataan UVC säteilytyksen väritöntä BxPC-3 tai fluoresoivat haimasyövän soluja, BxPC-3-solut leimattiin anti CEA-vasta-aine, joka oli konjugoitu Dylite 488 (BxPC-3-Ab488) tai GFP (BxPC-3 GFP). BxPC-3-GFP tai BxPC-3-Ab488 tai ei-värinen BxPC-3-soluja (10

3) maljattiin 100 ui soluviljelyalustaan ​​per kuoppa 96-kuoppalevyille. Solut säteilytettiin UVC eri annoksilla (0, 25, 50 ja 100 J /m

2) peräisin Pöytäyleismittarit 3UV transilluminaattorilla (UVP, LLC, Upland, CA). Kaksikymmentä tuntia sen jälkeen, kun UVC säteilytyksen, solut pestiin fosfaattipuskurilla (PBS) kolme kertaa. Solujen lukumäärä määritettiin kanssa IX71 fluoresenssimikroskoopilla (Olympus, Tokio, Japani).

Tilastollinen analyysi

PASWStatistics 18,0 (SPSS, Inc.) käytettiin tilastollisiin analyyseihin. Jäljelle jääneiden kasvainsolujen pinta-ala on ilmaistu keskiarvona ± SD. Kahden pyrstö Opiskelijan

t

-testi käytettiin vertaamaan jatkuvien muuttujien välillä 2 ryhmää. Kaplan-Meier selviytymisen käyrät arvioinnissa käytetään selviytymistä. Survival tuloksia verrattiin käyttäen log rank testejä.

p

arvo 0,05 katsottiin tilastollisesti merkitseviä kaikissa vertailuissa.

Tulokset

FGS vähentää merkittävästi kasvaimen tilavuus, mutta ei poistaa kaikki jäljellä oleva Syöpäsolut

BLS tehtiin kaikki kasvaimen kantavien hiirten (n = 24). Altistuvat haimakasvaimesta kuvioitiin ennen leikkausta OV100 suurennuksella 0.14x (Fig. 2A). Leikkauksen jälkeen, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.56x (Fig. 2B) havaitsemiseksi unresected kasvain. Hiiret, joille on BLS satunnaistettiin 3 hoitoryhmään; BLS-only (n = 8), FGS (n = 8), tai FGS-UVC (n = 8) (Fig. 1).

Ylä paneelit ovat valoisia-kenttä (BF), ja alempaan paneeliin osoittavat kasvain fluoresenssi. Jäljelle jäänyt kasvain jälkeen BLS havaittiin selvästi kanssa sekä OV100 suurennuksella 0.56x (B) ja dino-Lite suurennuksella 30x (E). Jäljelle jäänyt kasvain jälkeen FGS niukasti havaittu joko OV100 suurennuksella 0.56x (C) tai dino-Lite suurennuksella 30x (F). OV100 suurennuksella 0.89x selvästi havaita vähäinen jäljelle jääneiden kasvainsolujen jälkeen FGS (D). (G) Jäljelle jäänyt kasvain rajalta FGS oli huomattavasti pienempi kuin jälkeen BLS. Kaikki kuvat mitattiin jäljellä kasvaimen alueille käyttäen ImageJ. **

p

0,01.

Kuvaus suoritettiin kaikille 24 jälkeen eläimillä BLS ja ennen muuta käsittelyä. Jäljellä oleva keskimääräinen kasvaimen alueelle kunkin ryhmän oli 3,46 ± 3,45 mm

2 (BLS), 3,26 ± 2,69 mm

2 (FGS) tai 3,30 ± 2,99 mm

2 (FGS-UVC). Laajuus jäljellä tauti oli tilastollisesti vastaava.

FGS, Dino-Lite kannettavia kuvantamisjärjestelmä käytettiin (Video S1). Päättymisen jälkeen FGS, kirurginen resektio sänky oli kuvattiin kanssa OV100 suurennuksella 0.89x (Fig. 2D) havaitsemiseksi mikroskooppisen MRC. MRC jälkeen BLS-vasta havaittiin selvästi kanssa sekä OV100 suurennuksella 0.56x (Fig. 2B), ja dino-Lite suurennuksella 30x (Fig. 2E). MRC jälkeen FGS niukasti havaittu joko OV100 suurennuksella 0.56x (Fig. 2C) tai dino-Lite suurennuksella 30x (Fig. 2F). OV100 suurella suurennuksella (0.89x) voisi helposti havaita mikroskooppisen MRC jälkeen FGS (Fig. 2D). Jäljellä oleva keskimääräinen kasvaimen alueella sen jälkeen, FGS (n = 16) oli huomattavasti pienempi kuin BLS-only (n = 24) (0,135 ± 0,137 mm

2 ja 3,338 ± 2,929 mm

2, vastaavasti;

p

= 0,007). Nämä tulokset viittaavat siihen, että FGS vähensi jäljellä kasvaimen jälkeen BLS-vain, mutta mikroskooppisen MRC pysyi kirurginen sängyssä jälkeenkin FGS.

UVC Säteilytys yhdistelmähoidossa FGS parannuskeinoja Metastaattinen Human Haimasyöpä

Toistuvat kasvaimia ei havaittu invasiivisen koko kehon kuvantamisen viikoilla 3-11 vuonna BLS-ainoa käsitellyistä hiiristä ja viikoilla 11-20 on FGS vain hoidetut hiiret (Fig. 3A ja 4). Toistuminen havaittiin 8 hiirillä (100%) on BLS-ainoa ryhmä ja 5 hiirtä (62,5%) vuonna FGS ryhmässä (Fig. 4). Toistuva kasvaimia eteni nopeasti ja etäpesäkkeitä alueellisesti ja kaukaista ja tappoivat hiiret päivien välillä 30-156 hiirissä käsitelty BLS-only ja päivän välillä 134-195 hiirissä käsitelty FGS (Fig. 3B-3F ja 4B). Sen sijaan se ole uusiutunut tai kuoleman havaittu missään hoidetuilla hiirillä FGS-UVC (Fig. 3G-3J ja 4B), mikä viittaa siihen, että UVC säteilytys hävitetyksi mikroskooppisen MRC jälkeen FGS.

toistuminen alun perin havainnut non -invasive koko kehon kuvantamisen avulla OV100 suurennuksella 0.14x viikolla 11 jälkeen FGS (A; valkoinen nuolenkärki). Toistuva kasvain edennyt nopeasti (B-D) ja tappoivat hiiret viikolta 22 jälkeen FGS (D). Vasen kainalon imusolmukkeiden etäpesäke (E, valkoinen nuolenkärki), suuri paikallinen toistuva kasvain ja monet levittämällä kasvaimen kyhmyjä (F) havaittiin hiirillä kuolinhetkellä. Sen sijaan, toistuminen havaittiin FGS-UVC ryhmän (G-J). Mittaviivat: 10 mm.

Survival vaikutus UVC Säteilytys yhdistelmähoidossa FGS

Relapse-elinaika (RFS) ja kokonaiseloonjääminen (OS) on arvioitu 3 koeryhmään hiirillä. Kuten kuvioissa 4A ja 4B, 3 kuukauden RFS hiirillä BLS vain, FGS ja FGS-UVC on 0%, 50% ja 100%, tässä järjestyksessä; ja 5 kuukauden OS oli 10%, 90% ja 100%, vastaavasti. Mediaani RFS hoidetuilla hiirillä BLS vain, FGS ja FGS-UVC oli 28 päivää, 103 päivää, ja 138 päivää, vastaavasti, ja mediaani oli 57,5 ​​päivää, 188,5 päivää, ja 195 päivää, vastaavasti (taulukko 1). Hiiret käsiteltiin BLS-vasta osoitti vähensi eloonjäämistä verrattuna hoidettujen hiirien FGS ja FGS-UVC molemmille RFS (

p

0,001 ja

p

0,001, tässä järjestyksessä) ja OS (

p

0,001 ja

p

0,001, tässä järjestyksessä). FGS-UVC käsitellyt hiiret osoittivat merkittävästi pidempi eloonjäämisen kuin hiirillä, joita hoidettiin FGS sekä RFS ja OS (

p

= 0,008 ja

p

= 0,025, vastaavasti) (Fig. 4 ja Taulukko 1 ), mikä viittaa siihen, että UVC säteilytys yhdistettynä FGS hävitettyä mikroskooppisen MRC.

tehokkuus UVC säteilytyksen haimasyöpäsoluissa leimataan Anti-CEA-vasta-aineen konjugoituna Dylite 488

in vitro

tai GFP verrattuna Tunnisteettomat Cells

tehoa UVC säteilytyksen BxPC-3 haimasyöpäsoluissa leimattiin anti CEA-vasta konjugoitu Dylite 488 (BxPC-3-Ab488), BxPC-3-GFP: n ja leimaamattoman BxPC-3 verrattiin (Fig. 5A). UVC säteilytettiin eri annoksia (0, 25, 50 ja 100 J /m

2). Verrattuna väritöntä BxPC-3-solujen määrä BxPC-3-Ab488 ja BxPC-3-GFP solut vähenivät merkittävästi johtuen UVC säteilytys 25 J /m

2 (p = 0,016 ja p = 0,01, vastaavasti ) ja 50 J /m

2 (p = 0,001 ja p 0,001, tässä järjestyksessä). BxPC-3-Ab488 ja BxPC-3-GFP solut olivat samalla herkempiä UVC valoa kuin väritöntä BxPC-3-soluissa.

(A) edustavat kuvat väritöntä BxPC-3, BxPC-3 -Ab488 ja BxPC-3-GFP in vitro. Solut havaittu FV1000 konfokaalimikroskoopilla (Olympus, Tokio, Japani). Mittaviivat: 50 pm. (B) UVC säteilytettiin eri annoksia (0, 25, 50 ja 100 J /m

2). Verrattuna väritöntä BxPC-3-solujen määrä BxPC-3-Ab488 ja BxPC-3-GFP solut vähenivät merkittävästi johtuen UVC säteilytys 25 ja 50 J /m

2. Kokeelliset tulokset on ilmoitettu keskiarvona ± SD. * P 0,05, ** p 0,01.

Keskustelu

kirurginen potilaalle tehdä istutusta (SOI) hiirimallissa käytetään esillä olevassa tutkimuksessa on suoraan verrata kliinisen tuloksen potilas luovuttajien aikaisemmassa tutkimuksessa meidän. Tuore kirurgisista näytteistä peräisin potilaista, joilla on edennyt mahasyöpä oli ortotooppisesti istuttaa paljaisiin hiiriin käyttäen SOI. Oli tilastollisesti merkitsevä korrelaatioita (p 0,01) sekä maksan etäpesäkkeiden ja vatsakalvon osallistuminen potilaiden välillä ja hiirillä [24].

Toisessa edellisessä tutkimuksessa meidän, haiman syövän näytteet istutettiin nude-hiiri haima käyttämällä SOI [25]. Tuloksena mallit edusti kliinisiä haimasyöpä lukien: laajentaminen paikallisesti kasvaa ihmisen haimasyövän, että nude-hiiren mahan ja pohjukaissuolen; metastaasit maksaan ja imusolmukkeisiin; ja kaukana etäpesäkkeitä on lisämunuaisen, kalvo, ja välikarsinan imusolmukkeiden. Siirretyn ihmisen haiman kasvaimia osoitti samanlaista mallia ilmentymisen ihmisen kasvaimeen liittyvien glykoproteiini 72 ja karsinoembryonaalinen antigeeni.

Olemme aiemmin osoittaneet, että SOI ehjä ihmisen mahasyövän kudos johti muodostumiseen etäpesäkkeiden 100%: hiiret, joilla on laaja ensisijainen kasvun alueellisiin imusolmukkeisiin, maksassa ja keuhkoissa. Sen sijaan potilaalle tehdä istuttaminen Solususpensioiden saman ihmisen mahasyöpä samassa paikassa, etäpesäkkeiden esiintyi vain 6,7% hiiristä paikallisten kasvainten muodostumiseen. Nämä tulokset korostavat käyttää SOI sallimaan ilmentymisen metastaattisen mahdollisia [26].

Myös aiemmin verrattiin metastaattisen nopeudella ihmisen munuaissyövän SN12C kun istuttaa mukaan SOI tai potilaalle tehdä istuttaminen Solususpensioiden vuonna munuainen. Metastaattinen kursseilla mukana elimissä (keuhko, maksa, ja välikarsinan imusolmukkeiden) olivat 2-3 kertaa suurempi kanssa SOI verrattuna solujen potilaalle tehdä istutusta. Keskimääräinen elinaika SOI mallissa oli 40 päivää, mikä oli huomattavasti lyhyempi kuin solujen potilaalle tehdä istutusta (68 päivää) [27].

Toisessa meidän aiempien tutkimusten vertasimme SOI solujen potilaalle tehdä transplantaatioon virtsarakon syöpä. Jälkeen SOI RT-10 virtsarakon tuumori, etäpesäkkeitä tapahtui alue- ja kaukana imusolmukkeiden, maksan, haiman, perna, ja kudoksen vieressä lisämunuaisen ja virtsanjohtimen sekä keuhkoihin. Kun eriteltyjä RT-10 solua injektoitiin virtsaputkeen, ei etäpesäkkeitä muodostunut [28], [29].

Mitä uskollisuus lääkevaste toisessa edellisessä tutkimuksessa meidän, sisplatiini (CDDP) oli merkittäviä Tehoa pienisoluinen keuhkosyöpä (SCLC) kasvaa ortotooppisesti keuhkoissa ja mitomysiini C (MMC) ei, mikä heijastui kliinisessä tilanteessa. Sitä vastoin, kun SCLC kasvoi ihonalaisesti, kasvaimet vastasi MMC eikä CDDP. Nämä tulokset osoittivat, että kasvaimia kasvava ortotooppisesti ilmi kliininen Huumeiden vaikutus ihmisen SCLC paremmin kuin kasvaimet kasvavat ihon alle [30]. Siksi SOI malli ei vaikuta UV herkkyys haiman soluja, koska ne kasvavat niiden luonnollinen potilaalle tehdä elin.

Suurin ongelma kirurgiset onkologian on MRC jälkeen ilmeinen parantava tuumoriresektion [23]. Olemme aiemmin osoittaneet parannettu visualisointi ja resektio ensisijainen ja metastaattisen syövän FGS käyttämällä telomeraasia riippuvainen adenoviruksen (OBP-401), joka ilmaisee

GFP

geeni vain syöpäsoluissa, jotka ilmentävät telomeraasia entsyymi [ ,,,0],31] – [33].

FGS tutkimukset ovat myös aikaisemmin suoritettu laboratoriossamme leimaamalla kasvaimien kasvain fluoresoiva vasta-aineita, joilla on välitön kliininen sovellettavuus [3] – [5], [34] – [36].

fluorofori-konjugoidun vasta-aineen CEA käytettiin arvioimaan FGS haiman kasvainten SOI hiirimalleissa ihmisen haimasyövän BxPC-3. Suonensisäisen injektion jälkeen anti-CEA-Alexa Fluor 488, täydellinen resektio saavutettiin 92% hiiristä FGS ryhmässä verrattuna 45,5% vuonna BLS ryhmässä. Paranemisasteet kanssa FGS verrattuna BLS parani 4,5%: sta 40%: lla, ja 1 vuoden postoperatiivinen eloonjäämisluvut nousi 0% kanssa BLS 28% kanssa FGS. Mediaani DFS nostettiin 5 viikkoa BLS 11 viikon FGS. Mediaani kasvoi 13,5 viikkoa BLS 22 viikon FGS [37].

Tulokset näistä edellisen tutkimukset osoittavat suuren potentiaalin FGS. Kuitenkin tekniset ongelmat ovat edelleen poistaa MRC jälkeen FGS. Esillä olevassa tutkimuksessa osoitimme, että MRC pysyi leikkauspöytään vaikka FGS (Fig. 2D), joka eteni nopeasti ja voi tappaa eläimiä (Fig. 3B-3F). Kuitenkin UVC säteilytys yhdistettynä FGS kokonaan estää toistuminen (Fig. 3G-3J ja 4B) ja osoitti merkitsevästi elonjäämisetua verrattuna FGS yksin sekä RFS ja OS (

p

= 0,008 ja

p

= 0,025, vastaavasti) (Fig. 4 ja taulukko 1). Nämä tulokset viittaavat siihen, että UVC säteilytys voi hävittää mikroskooppisen MRC jälkeen jäävää FGS.

Olemme aiemmin osoittaneet, että UVC säteilytys kykenee tunkeutumaan jopa 40 mikrometriä kolmiulotteisessa histoculture käyttäen Gelatiini sienellä ja käytettäessä

ex vivo

kasvain malli, sekä tappaa pinnallinen syöpäsoluja jopa syvyys 40 pm

in vivo

ilman vaurioita syvien kudosten [7]. Esillä olevassa tutkimuksessa, MRC visualisoitiin, mutta vain korkea suurennuksella sen jälkeen, kun FGS (Fig. 2D). UVC pystyi poistamaan MRC ilman selvää sivuvaikutuksia ja poistaa toistumisen (Fig. 3G-3J ja 4B). Nämä tulokset viittaavat siihen, että syvyys 40 pm on niin syvälle hävittämiseksi mikroskooppisen MRC jälkeen FGS. Näin UVC säteilytys voidaan steriloida kirurginen resektio sängyn syöpäsolujen jälkeen FGS.

Lisäksi olemme osoittaneet tässä tutkimuksessa, että BxPC-3-Ab488 solut olivat herkempiä UVC valoa kuin ei-värinen BxPC-3-soluissa ja vastaava herkkyys BxPC-3-GFP-soluissa (kuvio. 5B). Nämä tulokset viittaavat siihen, että UVC säteilytys voi hävittää mikroskooppinen MRC, leimattu eksogeenisen fluoroforin, kun FGS ja että teknologia on kuvattu esillä olevassa raportissa on sovellettavissa kliinisessä käytössä.

tukeminen Information

Video S1.

Resektio jäljellä kasvaimen jälkeen BLS alla fluoresenssi navigation.

doi:10.1371/journal.pone.0099977.s001

(MP4)

Acknowledgments

Dedication: Tämä paperi on omistettu A. R. Moossa, M. D.