Dokument: Hepatic Hypertrophy in Normal and Cirrhotic Livers Following Portal Vein Embolization: Comparative Assessment of 2 Different Embolic Regimens in a Large Animal Model

Titel:	Hepatic Hypertrophy in Normal and Cirrhotic Livers Following Portal Vein Embolization: Comparative Assessment of 2 Different Embolic Regimens in a Large Animal Model
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=68275
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20250206-143347-2
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Kuhn, Tom Niklas [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,71 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 26.01.2025 / geändert 26.01.2025
Beitragende:	Prof. Dr. med. Antoch, Gerald [Gutachter] Prof. Dr. med. Kröpil, Feride [Gutachter] Prof. Dr. med. Theysohn, Jens [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Patients with liver metastases and hepatocellular cancer (HCC) patients often do not achieve the inclusion criteria for curative resection, leaving them with secondary or third-line treatment, only increasing their life expectancies by months (Van Cutsem et al., 2016, Rocha and Helton, 2012). For years, numerous publications have been published concerning the ideal way to increase the future liver remnant (FLR) before resection and increase the cohort for curative treatment. The two most known methods include Associating Liver Partition with Portal vein ligation for Staged hepatectomy (ALPPS) and Portal Vein Embolization (PVE) (Schnitzbauer et al., 2012, Kinoshita et al., 1986). Whereas ALPPS was shown to be associated with greater FLR increase, PVE's have been proven to be the safer option to patients (Isfordink et al., 2017, Moris et al., 2018). Therefore, in recent years, PVE has become the worldwide standard of care. Several embolic agents are commonly used in clinical practice, including n- Butyl cyanoacrylate (NBCA) and microspheres (with or without coils). Especially in patients with impaired liver function by large tumor load or cirrhotic underlying liver, rapid FLR increase is needed for following resection. These patients were underrepresented in previously published studies and, therefore, decision making was challenging. Hence, this study investigated whether this patient group has a preferred embolization agent. To do so, I independently established a large animal model for liver cirrhosis at Yale, USA (Avritscher et al., 2011). Our laboratory had not yet worked with pigs before. I, therefore, set up and managed the entire project independently. The animal model induces cirrhosis by infusing an ethanol-ethiodized oil mixture that leads to acute liver impairment and long-term clotting of the sinusoidal structures, resulting in biopsy-confirmed cirrhosis after four weeks. PVE was then performed with either NBCA or microspheres and coils in normal or cirrhotic underlying liver. CT scans were performed at baseline, two and four weeks post-PVE. After four weeks, the liver was harvested, and immunofluorescence quantification for CD3, CD16, Ki-67, and Caspase-3 was conducted to assess immune-cell infiltration, hepatocyte proliferation, and apoptosis rates. The FLR% increased by about twice the amount in the non-cirrhotic vs. cirrhotic group despite the embolic agent used (18.82% vs. 10.93%, p<0.01). When comparing the hypertrophy kinetics for both embolic agents, it could be shown that livers treated with microspheres and coils mainly increased their sFLR% in the first two weeks. In contrast, livers treated with NBCA increased their volume mainly between two and four weeks post-PVE. This observation was consistent for both cirrhotic and normal underlying livers. Compared to previous studies, which suggested NBCA as the choice of embolic agent and questioned the sufficient ability of PVE in cirrhosis, this study contradicts earlier results and questions the choice of embolic agents. In particular, patients with impaired liver function who are in need of rapid treatment could benefit from these results. Furthermore, it should be mentioned that no study comparing embolic agents to date has been able to show a different clinical outcome based on the embolic agent used, and cirrhotic patients were mostly underrepresented in those studies (10% of all patients,(van Lienden et al., 2013). To conclude, this work provides evidence on the controversial topic of choosing embolic agents in PVE. Based on the data of this study, patients in high-risk situations with critical liver function and those requiring curative resection within a short period of time, microspheres and coils should be chosen rather than NBCA. These findings were consistent for both normal and cirrhotic underlying livers. In addition, a shorter follow-up imaging time point of two weeks post-PVE should be considered for patients treated with microspheres and coils. Patienten mit Lebermetastasen und HCC-Patienten erfüllen häufig nicht die Einschlusskriterien für eine kurative Resektion, so dass ihnen meist nur eine Zweit- oder Drittlinienbehandlung bleibt, die ihre Lebenserwartung nur um Monate verlängert (Van Cutsem et al., 2016, Rocha and Helton, 2012). Seit Jahren gibt es zahlreiche Veröffentlichungen über die optimale Methode zur präoperativen Leberregenerationsinduktion. Zu den beiden bekanntesten Methoden gehören Associating Liver Partition with Portal vein ligation for Staged hepatectomy (ALPPS) und die Portalvenenembolisation (PVE) (Schnitzbauer et al., 2012, Kinoshita et al., 1986). Während ALPPS nachweislich mit einem größeren Restlebervolumen (FLR)-Anstieg verbunden ist, hat sich PVE als die sicherere Therapieoption für Patienten herausgestellt (Isfordink et al., 2017, Moris et al., 2018). Daher hat sich PVE in den letzten Jahren weltweit als Standardbehandlung für diese Patienten durchgesetzt. In der klinischen Praxis werden häufig verschiedene Embolisationsmittel eingesetzt, darunter NBCA und Microspheres (mit oder ohne Coils). Insbesondere bei Patienten mit eingeschränkter Leberfunktion aufgrund einer großen Tumorlast oder einer zirrhotischen Leber ist eine rasche Erhöhung der FLR für die anschließende Resektion erforderlich. Diese Patienten waren in zuvor veröffentlichten Studien unterrepräsentiert und es lassen somit keine klaren Schlussfolgerungen ziehen. Daher wurde in dieser Arbeit mit einem tierexperimentellen Ansatz untersucht, ob es ein bevorzugtes Embolisationsmittel für diese Patientengruppe gibt. Zu diesem Zweck habe ich in Yale, USA, ein Großtiermodell für Leberzirrhose eigenständig etabliert (Avritscher et al., 2011). Unser Labor hatte bis zu diesem Zeitpunkt noch nicht mit Schweinen gearbeitet. Daher wurde das gesamte Projekt von mir selbständig aufgebaut und geleitet. Das Tiermodell induziert eine Zirrhose, indem ein Ethanol-ethiodiertes Ölgemisch injiziert wird, das zu einer akuten Leberschädigung und einer langfristigen Verklebung der Sinusoidalstrukturen führt, was nach vier Wochen zu einer bioptisch gesicherten Zirrhose führt. Die PVE wurde dann entweder mit NBCA oder mit Microsphären und Coils in einer normalen oder zirrhotischen Leber durchgeführt. CT- Untersuchungen wurden zu Anfang, zwei und vier Wochen nach der PVE durchgeführt. Nach vier Wochen wurde die Leber entnommen und eine Immunfluoreszenzquantifizierung für CD3, CD16, Ki-67 und Caspase-3 durchgeführt, um die Immunzellinfiltration, die Proliferation der Hepatozyten und die Apoptoseraten zu bewerten. Das Restlebervolumen stieg in der nicht-zirrhotischen Gruppe im Vergleich zur zirrhotischen Gruppe um etwa das Doppelte an, unabhängig vom verwendeten Embolisationsmittel (18,82% vs. 10,93%, p<0.01). Beim Vergleich der Hypertrophiekinetik für beide Embolisate konnte gezeigt werden, dass sich bei Einsatz von Microsphären und Coils das Restlebervolumen in den ersten zwei Wochen am stärksten steigern lies. Im Gegensatz dazu nahmen die mit NBCA behandelten Lebern in ihrem Volumen hauptsächlich zwischen Woche zwei und vier zu. Diese Beobachtung war sowohl bei zirrhotischen, als auch bei normalen Lebern konsistent. Im Vergleich zu früheren Studien, die NBCA als Embolisationsmittel der Wahl präferierten und die ausreichende Fähigkeit der PVE bei Leberzirrhose in Frage stellten, widerspricht diese Studie früheren Ergebnissen und stellt die Wahl der Embolisationsmittel in Frage. Vor allem Patienten mit eingeschränkter Leberfunktion, die eine schnelle Behandlung benötigen, könnten von diesen Ergebnissen profitieren. Des Weiteren sollte erwähnt werden, dass bisher keine Studie zum Vergleich von Embolisationsmitteln bei PVE ein unterschiedliches klinisches Outcome zeigen konnte und in diesen Studien zirrhotische Patienten zumeist unterrepräsentiert waren (10% aller Patienten,(van Lienden et al., 2013). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass auf der Grundlage der Daten dieser Studie bei Patienten in Hochrisikosituationen mit kritischer Leberfunktion, bei denen eine kurative Resektion in kürzerer Zeit erforderlich ist, Microsphären und Coils statt NBCA gewählt werden sollten. Diese Ergebnisse waren sowohl für normale als auch für zirrhotische Lebern konsistent. Darüber hinaus sollte bei Patienten, die mit Microsphären und Coils behandelt werden ein kürzerer Nachuntersuchungszeitpunkt von zwei Wochen nach der PVE in Betracht gezogen werden.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Diagnostische Radiologie
Dokument erstellt am:	06.02.2025
Dateien geändert am:	06.02.2025
Promotionsantrag am:	18.06.2024
Datum der Promotion:	21.01.2025