Ein Mausmodell der zugehörigen Leberpartition und der Pfortaderligatur für ein gestuftes Hepatektomieverfahren mit Hilfe der Mikroskopie
Summary
Es hat sich gezeigt, dass die Assoziierung der Leberpartition und der Pfortaderligatur bei der gestiebenen Hepatektomie (ALPPS) mehrere Wochen nach der Operation im ersten Stadium zu einer bemerkenswerten Leberregeneration führt. Tiermodelle, die einer ALPPS unterzogen wurden, wurden entwickelt, um die potenzielle Regenerationsfähigkeit der Leber zu untersuchen und günstige klinische Ergebnisse zu erzielen.
Abstract
Die Hepatektomie wird weithin als die primäre Behandlung von Lebermalignomen angesehen. Dennoch ist postoperatives Leberversagen nach wie vor eine der Hauptursachen für perioperative Mortalität, was sich stark auf die Ergebnisse der Patienten auswirkt. In einer robusten Leberumgebung muss der zukünftige Leberrest (FLR) 25 % überschreiten, bei Leberzirrhose steigt dieser Bedarf auf über 40 %. Die Unzulänglichkeit der FLR ist derzeit ein großes Hindernis im Verlauf der Leberchirurgie.
Traditionelle Methoden zur Verbesserung der FLR-Hypertrophie konzentrieren sich hauptsächlich auf die Pfortaderembolisation (PVE), deren Wirksamkeit jedoch erheblich eingeschränkt ist. In den letzten Jahren gab es zahlreiche Berichte über eine neuartige biphasische Hepatektomiemethode, die eine hepatische Partitionierung und eine Pfortaderligatur beinhaltet, die als assoziierende Leberpartition und Pfortaderligation für die stufenweise Hepatektomie (ALPPS) bekannt ist. ALPPS übertrifft PVE bei der effizienten und erheblichen Induktion der FLR-Hypertrophie. Die detaillierten Mechanismen, die die ALPPS-gestützte Leberregeneration antreiben, sind jedoch nicht vollständig verstanden. Daher ist die Replikation von ALPPS in Tiermodellen von entscheidender Bedeutung, um die molekularen Mechanismen der Leberregeneration gründlich zu untersuchen und wertvolle theoretische und praktische Erkenntnisse zu gewinnen.
Introduction
Die Leber verfügt über ein beachtliches regeneratives Potenzial, das sich schnell vermehrt und innerhalb von nur 3 Monaten nach der Resektion bei verschiedenen Leberbeschwerden den Stoffwechselbedarf wiederherstellt1. Die Notwendigkeit, die Vollständigkeit der Tumorränder zu bestimmen, erfordert jedoch die Unvermeidlichkeit einer expansiven Leberexzision. Daher ist die Sicherstellung eines ausreichenden Volumens des partizipatorischen Lebermilieus, das als Future Liver Remnant (FLR) bekannt ist, von größter Bedeutung2. ALPPS war in den letzten Jahrzehnten eine bahnbrechende Technik in der Leberchirurgie, die speziell auf Patienten mit unzureichendem Leberrestvolumen nach einer Tumorresektion zugeschnitten war und als einer der vielversprechendsten Durchbrüche im Bereich der hepatischen onkologischen Chirurgie angekündigt wurde3.
Bei der Entwicklung von ALPPS-Tiermodellen wurden bemerkenswerte Fortschritte erzielt. Ein ideales Modell erfordert typischerweise einen unabhängigen Blutzufluss (Pfortader und Leberarterie) und -abfluss (Lebervene) im erhaltenen Leberlappen und eine klare Trennung zwischen dem erhaltenen und dem zu resezierenden Leberlappen, um eine Kollateralzirkulation zu verhindern4. Obwohl ALPPS die schnelle Leberregeneration im verbleibenden Lebergewebe stimuliert, sind die spezifischen Mechanismen dieses Prozesses noch unklar.
Derzeit werden ALPPS-Modelle in drei Typen eingeteilt: große Tiermodelle (z. B. Schweine und Schafe), mittelgroße Modelle (z. B. Kaninchen und Nagetiere) und kleine Modelle (z. B. Mäuse)5. Die Verwendung von Mäusen mit ihrer schnellen Züchtung und der einfachen genetischen Veränderung ist besonders effektiv für eingehende Untersuchungen der Regenerationsmechanismen der Leber6. Darüber hinaus ähnelt die Leberstruktur von Mäusen, insbesondere ihre mittlere Lebervene, stark der des Menschen, was sie sehr gut für die Entwicklung von ALPPS-Modellen geeignet macht.
Es ist wichtig zu beachten, dass die meisten Patienten mit hepatozellulärem Karzinom in der klinischen Praxis eine zugrunde liegende Lebererkrankung haben, im Gegensatz zu den gesunden Lebermodellen, die typischerweise in Studien verwendet werden7. Daher kann die Verwendung von Mäusen, die mit Leberfibrose oder Virusinfektionen präkonditioniert sind, die chirurgischen Reaktionen und die postoperative Leberregeneration, die bei Patienten mit verschiedenen Lebererkrankungen beobachtet werden, genauer simulieren8. Dieser Ansatz könnte neue therapeutische Ziele von klinischer Relevanz aufzeigen.
Bisher ist es einigen renommierten Forschungsgruppen, wie jenen der Universität Zürich und der Universität Tokio, gelungen, murine ALPPS-Modellezu entwickeln 9,10. Die Erstellung eines standardisierten Mausmodells unter kontrollierten Bedingungen könnte unser Verständnis der nach ALPPS-Verfahren beobachteten schnellen Leberregeneration verbessern.
Protocol
Representative Results
Discussion
Diese Studie stellt ein Protokoll für die Anfangsphase der ALPPS-Operation bei Mäusen vor, das eine partielle Ligatur der Pfortader und eine Teilung des Leberlappens medianus umfasst. Diese Methode ahmt das humane ALPPS-Verfahren sehr nach, wobei die einzigartige lobuläre Struktur der Mausleber und die duale portalvenöse Versorgung des Medianlappens einen deutlichen Blutfluss nach der Operation gewährleisten11. Bemerkenswert ist, dass das ALPPS-Verfahren aus …
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Nichts
Materials
| 5% glucose injection (500 mL) | Shapuaisi pharma (http://www.zjspas.com/) | H20003666 | Efficient, cheap,Easy to access |
| anaesthesia machine | RWD (www.rwdls.com) | R500 | low price and valuable quality. It is suitable for operations with beginners |
| C57 BL/6 | The Jackson Lab | 22349-2023 | Stability of strains |
| isoflurane | KCSW (kcsw.szqisoubao.com) | H19980141 | durable, cost-effective |
| meloxicam | Boehringer-Ingelheim | H20020217 | Durable and efficient |
| microforceps | maydeal | 60018920 | Durable and efficient |
| microinstrument | CH microsurgical instrument factory | HC-A804-1 | durable, cost-effective |
| sodium lactate ringer | Shapuaisi pharma (http://www.zjspas.com/) | H20193277 | Efficient, cheap, easy to access |
| suture line | CH microsurgical instrument factory | 6-0/8-0 | high performance-price ratio |
| topical antibodies | chenxin pharmacology (www.cisen-pharma.com) | H20020217 | Effectively avoid incision infection |
Referenzen
- Michalopoulos, G. K., Bhushan, B. Liver regeneration: Biological and pathological mechanisms and implications. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 18 (1), 40-55 (2021).
- Chapelle, T., et al. Estimation of the future remnant liver function is a better tool to pr edict post-hepatectomy liver failure than platelet-based liver scores. Eur J Surg Oncol. 43 (12), 2277-2284 (2017).
- Isfordink, C. J., et al. Portal vein ligation versus portal vein embolization for induction of hypertrophy of the future liver remnant: A systematic review and meta-analysis. Surg Oncol. 26 (3), 257-267 (2017).
- Linecker, M., et al. Risk adjustment in alpps is associated with a dramatic decrease in ear ly mortality and morbidity. Ann Surg. 266 (5), 779-786 (2017).
- Darnis, B., et al. Subtotal hepatectomy in swine for studying small-for-size syndrome and portal inflow modulation: Is it reliable. HPB (Oxford). 17 (10), 881-888 (2015).
- Casellas, J. Inbred mouse strains and genetic stability: A review. Animal. 5 (1), 1-7 (2011).
- Zhang, J., et al. Evolution of associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy from 2012 to 2021: A bibliometric analysis. Review. Int J Surg. 103, 106648 (2022).
- Parola, M., Pinzani, M. Liver fibrosis: Pathophysiology, pathogenetic targets and clinical iss ues. Mol Aspects Med. 65, 37-55 (2019).
- Kikuchi, Y., et al. Impact of associating liver partition and portal vein occlusion for st aged hepatectomy on tumor growth in a mouse model of liver metastasis. Eur J Surg Oncol. 44 (1), 130-138 (2018).
- Schlegel, A., et al. Alpps: From human to mice highlighting accelerated and novel mechanism s of liver regeneration. Ann Surg. 260 (5), 839-846 (2014).
- Dili, A., Lebrun, V., Bertrand, C., Leclercq, I. A. Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepate ctomy: Establishment of an animal model with insufficient liver remnan t. Lab Invest. 99 (5), 698-707 (2019).
- Schadde, E., Hertl, M., Breitenstein, S., Beck-Schimmer, B., Schläpfer, M. Rat model of the associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy (alpps) procedure. J Vis Exp. (126), e55895 (2017).
- Allaire, M., et al. New frontiers in liver resection for hepatocellular carcinoma. JHEP Rep. 2 (4), 100134 (2020).
- Memi, F., Ntokou, A., Papangeli, I. Crispr/cas9 gene-editing: Research technologies, clinical applications and ethical considerations. Semin Perinatol. 42 (8), 487-500 (2018).
- Saviano, A., Henderson, N. C., Baumert, T. F. Single-cell genomics and spatial transcriptomics: Discovery of novel cell states and cellular interactions in liver physiology and disease biology. J Hepatol. 73 (5), 1219-1230 (2020).
