2020年7月28日
在本方案中,我们描述了一种用于测试(新)辅助治疗的软组织肉瘤不完全手术切除的小鼠模型。
本方案旨在模拟肿瘤减瘤手术后残留病灶的临床情况,因此使我们能够在术后伤口愈合的背景下测试新的癌症治疗方法。该技术的优势在于,能够标准化手术造成的伤口大小以及残留肿瘤的量。该技术对于临床前研究尤为重要,可用于识别那些易发生局部复发的癌症(例如软组织肉瘤)的新疗法。
这种可视化演示对于展示翻转技术至关重要,该技术可使我们暴露附着在皮肤侧的肿瘤。按照文本方案所述,首先在小鼠体内皮下接种已准备好的癌细胞以启动实验。接种后第12天,当肿瘤大小达到约50平方毫米时,在手术前30分钟,通过颈背部皮下注射给予小鼠100 µL的丁丙诺啡。
在手术区域放置覆盖实验台布的加热垫,并设置麻醉用鼻罩。准备好清洁的手术器械,确保触手可及,包括氯己定、棉签、纱布、眼用凝胶、两个弯头镊子、剪刀、施夹器、取夹器和备用夹子。将加热培养箱预热至37摄氏度,并另设一个加热垫用于术后恢复。
请注意,该操作需要两人配合完成。操作过程中必须由一名助手密切监测小鼠的呼吸情况。按照文本方案中所述方法对小鼠进行麻醉后,需进行夹趾试验和角膜反射试验,以确认小鼠已完全麻醉,方可开始手术。
用少量眼用凝胶覆盖小鼠的眼睛,以避免眼睛干燥。首先用氯己定擦拭手术区域。使用镊子和剪刀,在距离肿瘤3毫米处沿背部做一条1厘米长的直线切口。
不要直接切开覆盖肿瘤的皮肤,因为其愈合效果不佳。避免使用手术刀切割肿瘤,应使用镊子挖取肿瘤组织。用镊子将肿瘤与腹膜之间的筋膜及皮下脂肪组织剥离。
皮下肿瘤通常附着于皮肤侧。用镊子轻轻夹住带瘤侧的皮肤,将伤口打开,并翻转肿瘤使其暴露于体外可见。使用剪刀从靠近切口处的肿瘤基部开始,将需切除一侧的肿瘤包膜剪除。
对于50%的减瘤手术,应从肿瘤中部进行切割。使用弯头镊子将要切除的肿瘤部分挖出,并将减瘤区域内的任何残留物一并清除。
对于75%的肿瘤减容,首先进行50%的肿瘤减容,然后将剩余50%的肿瘤切除一半。使用弯头镊子刮取25%的肿瘤组织。关闭手术部位时,将剩余肿瘤重新置于皮肤下方,用镊子将皮瓣拉拢,对齐伤口处的皮肤边缘。
在距离伤口边缘5毫米处固定皮肤,并使用外科缝合夹从靠近镊子的一侧开始闭合伤口。根据需要使用足够数量的缝合夹,确保没有皮下组织暴露。通常使用3至4个缝合夹,每两个缝合夹之间间隔2毫米。
将小鼠放入温暖的加热舱中使其恢复。将小鼠的笼子放在加热垫上。在加热舱中监测小鼠,直至其从麻醉状态中恢复。
然后将小鼠放回笼中,将笼子继续置于加热垫上约10分钟,直至小鼠活动能力恢复。给予小鼠湿润且柔软的食物。术后1小时观察小鼠恢复情况。
在当天结束时及次日早晨再次观察小鼠,确保夹子仍处于原位。根据研究所需的治疗方案,可在围手术期或新辅助治疗阶段的任意时间对小鼠进行处理。例如,在接种后第15天,通过腹腔注射给予小鼠一次剂量为100 µg的抗CTLA-4抗体。
或者,在接种后的第15、17和19天,分别以每次200微克的剂量腹腔注射抗PD-1抗体,共给药三次。对面积为50平方毫米的肿瘤进行不完全手术切除(如虚线所示),在未接受辅助免疫治疗的情况下,肿瘤再生长的可重复性达到100%。因此,将肿瘤生长至50平方毫米作为部分减瘤的理想尺寸。
随后利用该模型测试了针对检查点分子的辅助性免疫疗法,所用抗体包括细胞毒性T淋巴细胞相关蛋白4和程序性死亡受体1。使用抗CTLA-4抗体治疗小鼠,治愈率达到80%;而使用抗PD-1抗体治疗小鼠,治愈率为25%。抗PD-1治疗所产生的反应为测试其新的联合疗法提供了机会,以进一步提高治疗反应率。重要的是,残留的肿瘤必须保持与皮肤相连,否则血液供应将被切断,导致肿瘤发生坏死。
通过该方案,可采用多种方法对肿瘤进行分析,例如流式细胞术,以评估手术对肿瘤浸润细胞的影响。该小鼠模型使我们能够探索伤口愈合如何影响癌症免疫治疗。
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本方案描述了一种软组织肉瘤不完全手术切除的小鼠模型,可用于测试(新)辅助治疗方法。该模型模拟了肿瘤减瘤手术后残留病灶的临床情况。
该模型通过模拟不完全肿瘤切除后残留的病灶,弥补了临床前肿瘤学研究中的一个关键空白,能够在术后伤口愈合的背景下评估(新)辅助治疗的效果。该模型可捕捉手术诱导的微环境变化所带来生物学复杂性,从而支持靶点验证和作用机制的风险评估。未治疗对照组中可重复的肿瘤再生长为评估治疗效果提供了可靠的基准,可直接为早期发现阶段的研发管线提供“推进/终止”决策依据。
该模型适用于从靶点验证到先导化合物筛选,再到临床前药效测试的整个发现过程,尤其适用于术后微环境影响疗效的免疫调节剂研究。