Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Glioblastom, primer beyin kanserinin yıkıcı bir şeklidir ve lazer interstisyel termal terapi, ameliyat edilemeyen glioblastom için geleneksel cerrahi rezeksiyona umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır. Bu protokol, tedavi etkilerini veya adjuvan ve kombinatoryal tedavileri incelemek için kullanılabilecek optimize edilmiş bir klinik öncesi fare modelini tanımlar.
Primer beyin kanserinin en agresif formu olan glioblastoma (GB), yetişkinlerdeki tüm yüksek dereceli primer beyin tümörlerinin yaklaşık yarısını oluşturur ve tedavisi yoktur. Lazer interstisyel termal tedavi (LITT), GB için Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) onaylı bir tedavidir ve konvansiyonel cerrahi rezeksiyon için aday olmayan hastalarda kullanılır. LITT'nin klinik etkinliği belirlenmiş olsa da, klinik vaka çalışmaları ve vaka serilerinin ötesindeki araştırmalar sınırlıdır ve yerleşik bir hayvan modelinin olmaması nedeniyle engellenmektedir. Bu protokol, insan GB'sini yakından özetlemek için C57BL / 6 fareleri ve sinjeneik CT2A glioma kanser hücre hattını kullanır ve aynı zamanda 1064 nm Neodimyum katkılı İtriyum Alüminyum Garnet (Nd: YAG) lazer, örneğin iki FDA onaylı LITT sisteminden birinde kullanılır ve mükemmel klinik öncesi alaka düzeyi sağlar. Bu LITT fare modelinin başarılı bir şekilde kurulması, LITT ablasyonunun benzersiz özelliklerini ve tümör mikroçevresi üzerindeki etkilerini araştırmak için değerli bir platform sağlayacak ve potansiyel olarak gelişmiş terapötik stratejilere yol açacaktır.
Kanser, Kanada'da bir numaralı önde gelen ölüm nedenidir. Agresif beyin tümörünün en yaygın formu olan glioblastoma (GB), yetişkinlerde tüm yüksek dereceli primer beyin tümörlerinin %48 ila %60'ını oluşturur1. GB için prognoz, cerrahi rezeksiyon, kemo- ve radyoterapidahil olmak üzere geleneksel tedavilerle 5 yıllık net sağkalım% 4.8 ile özellikle acımasızdır 1,2.
Lazer İnterstisyel Termal Terapi (LITT), ameliyat edilemeyen beyin tümörleri olan hastalarda hipertermik in-situ tümör ablasyonu için lazer kullanan FDA onaylı bir prosedürdür ve geleneksel cerrahi rezeksiyon3'e çekici bir terapötik alternatif sağlar. Bununla birlikte, GB'nin LITT tedavisi için ayrıntılı ve iyi karakterize edilmiş bir fare modeli eksiktir ve bu da klinik öncesi araştırmaları engellemektedir.
Bu protokol, LITT ile GB tedavisi için optimize edilmiş bir klinik öncesi fare modelini sergilemeyi amaçlamaktadır. Bu model için C57BL / 6 farelerini ve sinjeneik glioma hücre hattı CT2A'yı kullanmayı seçtik, çünkü CT2A, benzer histolojik özelliklere, invazivliğe, kemo- ve radyo-rezistansa ve kök benzeri özelliklere sahip insan yüksek dereceli GB'yi yakından özetler ve kendini yenileme ve tümörlerin yeniden kurulması ile4. Bu özellikler, bağışıklık tepkilerini veya yeni terapötik stratejileri içeren çeşitli çalışmalar için mükemmel bir platform sağlar. Ayrıca, bu LITT protokolünün teknik yönleri, daha fazla tartışılacak olan diğer allo- ve ksenogreft murin modelleri 4,5,6 için de kolayca uyarlanabilir.
Bu protokolün avantajları, basit ama etkili bir LITT tedavi paradigması ile tutarlı sonuçlar içerir. Kullanılan 1064 nm Neodimyum katkılı İtriyum Alüminyum Garnet (Nd: YAG) lazer, şu anda FDA onaylı iki sistemden birinde klinik olarak kullanılanla aynıdır ve yüksek dereceli glioma tedavisi için LITT'nin klinik uygulamasına yakından paralel deneylere izin verir. Bu protokolün birincil dezavantajı, tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek için hem tümör hücresi implantasyonu hem de LITT tedavisi sırasında alınması gereken aşırı özendir. Ek olarak, CT2A hücre hattının agresif doğası nedeniyle, protokol zamana oldukça duyarlıdır. Çoğu deneyin en fazla 20 gün içinde sonuçlandırılması gerekecektir, bu da bazı adaptif bağışıklık tepkilerinin veya daha uzun bir süre boyunca meydana gelen diğer hücresel ve moleküler mekanizmaların araştırılmasını sınırlayabilir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu protokol için hayvan etiği, Kanada Hayvan Bakımı Konseyi (CCAC) tarafından belirlenen etik yönergelere uygun olarak Manitoba Üniversitesi Hayvan Bakım Komitesi tarafından onaylanmıştır. Bu protokol, histolojik analiz, immünolojik değişiklikler veya kombinatoryal terapötik müdahalelere odaklanan deneyler dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahip klinik öncesi bir model için 8-12 haftalık C57BL / 6 immünokompetan fareler ve sinjeneik glioma hücre hattı CT2A kullandı. Protokol, deneysel gereksinimlere bağlı olarak diğer fare türlerine veya hücre hatlarına kolayca uyarlanabilir.
Şekil 1: Temel deney tasarımının grafik şeması. Şununla oluşturuldu BioRender.com Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
1. Kısaca hücre hazırlığı (Gün 0)
NOT: Otomatik bir hücre sayma makinesi mevcut değilse, bir hemositometre kullanılarak manuel sayım yapılabilir.
2. Ortotopik implantasyon (Gün 0)
Şekil 2: Bir fare kafatasının ve stereotaktik cerrahi için önemli anatomik işaretlerin grafiksel gösterimi. Şununla oluşturuldu BioRender.com Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: Çapak deliklerinin ve lazer cihazlarının konumlarını gösteren grafiksel çizim. Bregma yer işaretinin göreceli konumlarını, (A) (A') lazer fiberi için ilk çapak deliğini ve (B) (B') termokupl probu için ikinci veya uzatılmış çapak deliğini gösteren çizim. Lazer fiber ve termokupl problarının kesik bir tasviri sağda gösterilmiştir, bu da probların istenen boyut ve aralıkta önceden delinmiş deliklerle stereotaktik bir uç ayak içinde nasıl stabilize edildiğini göstermektedir. BioRender.com ile oluşturuldu Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
3. LITT öncesi tümör yükünün izlenmesi (9. Gün)
4. LITT ameliyatı (10. gün)
5. LITT sonrası değerlendirme (11. gün)
6. Öğrenim sonu (Gün 11 / Gün 15 / Gün 20)
7. Analiz
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Başarılı CT2A tümör implantasyonu ve LITT tedavileri, Şekil 4, Şekil 5 ve Şekil 6'da gösterildiği gibi T2 ağırlıklı MRG kullanılarak karakterize edilebilir. MR görüntüleri, yukarıdaki protokolde belirtilen dizi parametreleri kullanılarak 17 cm delikli ve dörtlü fare kafası bobinine sahip 7T kriyojen içermeyen süper iletken bir mıknatıs kullanılarak elde e...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
LITT ile ilgili hızla genişleyen bir literatür bulunmaktadır; Bununla birlikte, öncelikle insan klinik vaka çalışmaları veya vaka serileri ile sınırlıdır. Gerçekten de, karşılaştırılabilir progresyonsuz sağkalım sağlarken daha düşük postoperatif komplikasyon oranları ve maliyetler dahil olmak üzere LITT için çeşitli potansiyel faydalar gösterilmiştir 7,8,9,10,11.<...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Lazer ekipmanlarının ayni bağışı da dahil olmak üzere Monteris Medical'in desteği için minnettarız.
Bu proje için finansman kaynakları arasında Kanada Doğa Bilimleri ve Mühendislik Konseyi (NSERC)-İttifakı, Mitacs-Accelerate, Araştırma Manitoba-IPOC, Kanada Sağlık Araştırmaları Enstitüleri (CIHR) CGS-M ve Manitoba Üniversitesi Lisansüstü Bursu bulunmaktadır. CT2A glioma hücre hattı, Duke Üniversitesi, Durham, NC'de Dr. Peter Fecci tarafından cömertçe bağışlanmıştır. Ayrıca, bu projedeki mükemmel teknik yardımları için Manitoba Üniversitesi'ndeki Histoloji Hizmet Laboratuvarı ve Küçük Hayvan ve Malzeme Görüntüleme Çekirdeği tesisine teşekkür ederiz.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Absorbion Spears | FST | 18105-01 | Hemostatic sponges. |
Adson tissue forceps | FST | 11006-12 | |
C57BL/6 mice | Jackson Laboratories | Strain #000664 | 6 to 12 week old male and female |
Cotton Tipped Applicators (6") | Electron Microscopy Sciences | 72308 | |
CT2A glioma cell line | Generously donated from Dr. Peter Fecci, Duke University. | ||
Cultrex Reduced Growth Factor Basement Membrane Extract, PathClear | Biotechne, R&D systems | 3433-010-01 | |
DMEM/F-12, HEPES | Gibco, ThermoFisher Scientific | 11330032 | |
Dual-chamber slides | BIO-RAD | 1450003 | |
Eppendorf Safe-Lock Tubes 2.0 mL | Eppendorf | 22363352 | |
Ethyl Alcohol Anhydrous | Greenfield Global | P016EAAN | Dilute to 70% with ddH2O |
Fetal Bovine Serum, qualified, Canada | Gibco, ThermoFisher Scientific | 12483020 | |
Glad Press-n-Seal plastic wrap | Amazon.ca | 12587704417 | |
High speed drill | Kopf Instruments | Model 1474 | |
K & J Thermocouple temerpature meter | Omega | HH509R | |
Metacam (meloxicam) | WDDC | 114424 | |
Microinjection syringe pump | WPI | UMP3T-1 | |
Microliter syringe (700 Series) | Hamilton | 87908 | Custom needles are available. A steep needle bevel helps with precise delivery, and a shorter needle length helps with stability. |
Needle driver/Needle Holder | FST | 12500-12 | A fine tip is most suitable due to the confined working space, but many styles are suitable based on handle preference. |
Opixcare Plus opthalmic ointment | WDDC | 135941 | |
Phosphate Buffered Saline (10x) | Fisher bioreagents | BP399-4 | Dilute to 1x with ddH2O |
Povidone-iodine | ThermoFisher Scientific | 3955-16 | Aliquat into into smaller tubes for use with cotton tipped applicators. |
Saline (normal) | WDDC | 126588 | |
Scalpel, single use (#15 Blade) | Feather | Feather NO15 | |
Scissors, fine surgical | FST | 91460-11 | Fine student scissors, Iris, or Bonn are all suitable. |
Stereotactic frame | Kopf Instruments | Model 940 | With digital display console and mouse nose-cone and ear-bars. |
Stereotactic syringe holder | Kopf Instruments | Model 1772-F | If not using an injection pump. |
Sutures (5-0 monofilament) | Ethicon | MCP463G | Monocryl violet monofilament with reverse cutting tip |
Syringe, 28 G (0.5 mL) | BD | BD 329461 | BD Lo-Dose U-100 Insulin Syringes |
TC20 Automated Cell Counter | BIO-RAD | 1450102 | |
Thermocouple probe, fine diameter (Type K) | Omega | TJM-CA316-IM025G-150 | |
Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Gibco, ThermoFisher Scientific | 25200072 | |
Vetbond by 3M, veterinary tissue glue | WDDC | 126125 | |
Wahl Peanut Clippers | WDDC/Wahl | 100963 | Also available directly from manufacturer. |
Warming pad | Bensen Medical | 70308/121873 | Any similar item can be used. |
Webcol Alcohol preps | Electron Microscopy Sciences | 71005-20 | Alcohol prep wipe, 2-ply, medium size. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır