在啮齿类动物中实施微创脑肿瘤切除以实现高活性组织采集

这是一种在脑肿瘤治疗药物的临床前研究中迫切需要的脑肿瘤切除范式。该方法可通过微创方式实现标准化切除，同时结合自动化组织保存系统。本方案允许动物在手术后存活，从而有助于在同一个体中研究治疗后疾病状态的变化。

这有助于进行顺序性和时间推移的治疗应用。利用该技术，我们可以评估疾病的生物学特性，并规划可能的后续管理方案。这在药物发现和新型治疗手段方面具有重要意义和广阔前景。

标准化切除、微创方法和自动化组织保存等概念可推广至其他器官系统的肿瘤类型，例如肝肿瘤和头颈部肿瘤。该方案操作简便，系统易于使用。建议阅读已发表的方案，其中包含所有必要步骤及故障排除方法。

通过轻捏小鼠脚趾评估其是否已进入麻醉状态，开始实验。在小鼠眼睛上涂抹眼用软膏，以防止角膜干燥。随后，将小鼠固定于立体定位仪上。

拆除先前手术的缝合钉，并使用氯己定或甜菜碱类消毒剂与酒精交替擦拭对皮肤进行消毒。然后使用无菌手术刀沿先前手术瘢痕做一条一厘米长的纵行正中切口。通过支架适配器将MIRS手柄连接至立体定位臂上。

设置MIRS仪器时，将后侧面板上的电源线组插入电源线插座中。通过在零和一之间切换，打开或关闭系统电源。将氮气管的一端插入控制台后侧面板上的公接头中。

顺时针旋转连接螺母以拧紧。确保供气压力不超过 100 PSIG，并将软管连接至氮气源。密封真空口的盖子，以避免任何泄漏。

检查控制台前面的抽吸旋钮是否已设置为100，抽吸系统无泄漏，且氮气输入压力正确。将灰色脚踏板插头插入灰色插座，直至发出咔嗒声。以同样方式，将蓝色手柄插头插入蓝色插座。

通过管路和手柄从管口吸入无菌液体，再进入收集瓶，对每个手柄进行预冲洗，以确保管路和手柄内部得到润滑。在控制台前面板上选择抽吸模式，并使用脚踏板启动。将23-G MIRS套管插入钻孔，深度达2.5毫米。

通过按压连接到套管的脚踏板启动切除过程。使用手柄上的控制旋钮执行完整的切除循环。切除过程完成后，撤出23号MIRS套管，并加入5毫升1×PBS冲洗管路，以清除任何残留的碎屑。

然后，使用缝合钉关闭切口，并将小鼠从立体定位仪上取下。将小鼠放回加热垫上，使其从麻醉状态恢复，之后再放回笼中。实验结束后，用冷的培养基和空气冲洗套管，以将所有切除的组织推回收集罐中。

从系统上取下收集罐并盖上盖子。接着，将套管的远端插入3%过氧化氢溶液中，启动负压吸引，使负压管路回流至负压收集罐。静置60至90秒，并间歇性地脉冲式通入空气和介质以冲洗管路。

将肿瘤样本浸入含有红细胞裂解液的组织培养皿中，在室温下孵育五分钟。然后将一个70微米的滤网置于50毫升锥形管上，使用注射器活塞将肿瘤样本推过滤网。用移液管吸取RPMI 1640培养基，冲洗滤网，使细胞及任何组织碎片通过滤网。

在4°C条件下，以428 × g离心5分钟。弃去上清液，将每份样品重悬于5 mL制备好的RPMI 1640培养基中。将样品置于摇床培养箱中，在37°C、200 rpm条件下孵育20分钟。

孵育后，在4℃条件下以428 × g离心5分钟，弃去上清液。通过70微米细胞筛过滤单细胞，然后在4℃条件下以274 × g离心3分钟。使用台盼蓝和血细胞计数板进行细胞活力分析。

在小鼠中使用MIRS进行手术切除后，无论肿瘤负荷较大或较小的组别，其平均基线生物发光信号均显著降低，表明肿瘤负荷明显减少。与术前肿瘤的MRI图像相比，术后扫描中可在肿瘤接种部位观察到一个大而圆的低信号区域，即为切除腔。在H&E染色切片中，可见清晰的圆形切除腔，其边缘伴有血液产物、炎症细胞以及残留的肿瘤细胞。

当对切割孔进行两次旋转时，切除体积显著增加，从而可根据肿瘤负荷优化切除体积。通过MIRS进行肿瘤切除的小鼠与未治疗肿瘤的小鼠生存期比较显示，在小肿瘤组中，生存期从16天延长至22天。同样，在肿瘤负荷较大的组中，中位生存期从12天增加到19天。

从组织保存系统中采集的样本在第0天的光学显微镜图像中显示为单个细胞，并伴有少量微小组织碎片。七天后，通过MIRS收获的细胞在悬浮培养中显示出神经球的形成，表明其具有肿瘤启动潜能。操作结束后必须立即清洗并冲洗管路系统，以避免系统堵塞。

采用该操作流程后，可在使用微创切除系统进行手术切除后存活的动物身上开展治疗药物的有效性研究，以及诊断和预后标志物的相关研究。