2023年2月24日
中枢神经系统(CNS)肿瘤是儿童癌症相关死亡的首要原因,目前针对患者的局部区域免疫疗法正在越来越多地进入临床试验。本方案描述了在小鼠中进行局部区域导管植入的方法,用于临床前评估靶向中枢神经系统肿瘤的免疫治疗药物输注效果。
本方案复制了一种用于正在进行的临床试验中的脑室内导管系统,旨在测试针对中枢神经系统肿瘤的局部区域CAR T细胞治疗的递送效果。该技术的主要优势在于能够在无需进行多次侵入性外科手术的情况下,实现局部区域CAR T细胞治疗的多次重复给药。该系统可用于研究在不同递送部位使用不同治疗药物的效果,因此可能为神经科学领域的众多研究方向提供重要见解。
首先,将头部已剃毛的麻醉小鼠放置于手术台上,使用解剖刀轻轻打开立体定位仪臂的下端。用镊子插入套管,并通过拧紧臂上的螺丝将其固定,使白色塑料部分的二分之一至三分之二以及套管的5毫米部分从开口底部伸出。将小鼠的上门齿插入立体定位仪的咬合板中并固定。
向前拉动鼻锥并拧紧,确保小鼠吸入异氟烷。然后使用耳扣或耳杆将小鼠固定在预热的立体定位仪上,注意避免施加过大压力。按照文稿中的描述,对手术区域进行消毒,并沿颅骨平行方向做切口。
使用棉签将筋膜推开。在颅骨上识别出前囟和后囟,它们分别对应颅骨骨板相接处的前部和后部标志点。为创建用于固定丙烯酸树脂的表面,使用手术刀在颅骨上轻轻划出数个切口。
使用立体定位仪臂,将套管定位到目标解剖标志。将套管尖端抬高至颅骨表面以上1至2毫米,然后移动至目标坐标。使用18号针头或外科钻头,在暴露的颅骨上钻两个螺钉孔,位置应远离套管进入点,以确保套管周围留有足够空间。
旋转钻头穿过螺钉孔,直至其固定到颅骨上。使用平头螺丝刀,将两枚螺钉插入孔中并拧紧。然后轻轻向上拉动螺钉,以确保其已牢固固定。
插入套管时,使用18号针头或外科钻头在已确定的坐标处颅骨上钻孔。利用立体定位仪臂,将套管下降至目标DV坐标。在瓷质12孔板中,取约0.3克丙烯酸树脂粉末与10至15滴液体混合,将制备好的粘稠白色物质吸入1毫升注射器中。
涂抹颅骨,并填充套管和螺钉周围的空隙。在水泥未固化前,松开立体定位仪臂上的螺钉。轻轻使用刮刀从底部开口处将套管从 holder 中分离,并将立体定位仪臂缓缓移开小鼠。
待水泥干燥后,将假性套管插入导向套管中,并顺时针旋转以牢固固定。操作完成后,将小鼠放回已预热的饲养笼中进行恢复。准备给药套管时,将其顶端插入 PKG 管路中。
然后,用CAR T细胞悬液填充治疗用注射器,并将其从PKG管的另一端插入,覆盖治疗套管的顶端。麻醉小鼠后,使用镊子将导向套管固定在基部。拧下并移除假套管,以暴露导向套管。
输注CAR T细胞1分钟,并将治疗套管在原位保留额外1分钟。移除治疗套管后,重新拧紧假性套管。随后,皮下注射美洛昔康以控制疼痛。
靶向GPC2的CAR T细胞疗法在髓母细胞瘤中诱导了显著的肿瘤消退,并在丘脑弥漫性中线胶质瘤模型中显著延长了生存期。在将引导套管插入肿瘤内位置时,需要注意的是,为了补偿假性套管和治疗套管的伸出长度,背腹向坐标可能比肿瘤注射时更浅。
本方案概述了一种在小鼠中进行局部区域导管植入的方法,有助于对靶向中枢神经系统肿瘤的免疫治疗输注进行临床前评估。该技术可在无需多次侵入性手术的情况下,实现CAR T细胞治疗的重复给药。
连续颅内套管植入技术可实现CAR T细胞在临床前中枢神经系统肿瘤模型中的重复局部给药,直接应对了在解剖学和疾病特征均相关的系统中评估免疫疗法的挑战。该方法通过模拟临床导管给药方式,并支持对治疗方案进行可靠且定量的评估,从而提高了转化研究的预测可信度。该技术平台可为儿童及成人中枢神经系统肿瘤研究项目的靶点验证和给药策略提供重要指导。
该方法通过在原位中枢神经系统肿瘤模型中实现可重复的、靶向部位特异性的免疫治疗递送,连接了早期发现与临床前验证,支持先导化合物的筛选及转化评估。