Eine einzigartige Methode zur chirurgischen Entfernung von oralen Plattenepithelkarzinomtumoren, die in der Mundhöhle etabliert wurden, wird hier gezeigt.
Methodenartikel
Eine einzigartige Methode zur chirurgischen Entfernung von oralen Plattenepithelkarzinomtumoren, die in der Mundhöhle etabliert wurden, wird hier gezeigt.
Derzeit ist die Erstlinienbehandlung für die häufigste Form des Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinoms (HNSCC), das Mundhöhlen-Plattenepithelkarzinom (OSCC), eine chirurgische Resektion, gefolgt von risikoangepassten Behandlungen wie Chemoradiotherapie. Mit dem aktuellen Versorgungsstandard und sogar dem Aufkommen neuer Behandlungen wie der Checkpoint-Blockade bleibt die Gesamtüberlebensrate bei fortgeschrittenen, wiederkehrenden Erkrankungen hoch, und die Prävalenz von Kopf- und Halskrebs wird in den kommenden Jahren voraussichtlich weiter steigen. Daher ist eine tiefere Untersuchung aktueller Standardbehandlungsmethoden zusätzlich zu neuartigen Therapien notwendig, um potenzielle und vielversprechende Behandlungsoptionen auf Patienten mit HNSCC zu übertragen. Präklinische Modelle werden verwendet, um die Sicherheit und Wirksamkeit potenzieller Behandlungsinterventionen zu bewerten. Leider verkörpern die aktuellen präklinischen Modelle nicht vollständig den chirurgischen Eingriff, den viele Patienten erhalten, da sie hauptsächlich nicht-chirurgische Behandlungsmethoden wie Strahlentherapie, Chemotherapie oder Immuntherapie umfassen. Darüber hinaus sind bestehende chirurgische Modelle durch zusätzliche Reagenzien begrenzt, die zur Unterstützung der Etablierung von Tumoren an orthotopischen Stellen und den Bedarf an Mikrochirurgie zur Tumorentfernung benötigen. Dies rechtfertigt die Entwicklung verbesserter und vereinfachter präklinischer Modelle, um Therapeutika zu untersuchen und Einblicke in das lokoregionale Tumorrückfall und die Behandlungsresistenz zu gewinnen. Dieser Artikel beschreibt ein neuartiges, syngenes, klinisch relevantes orthotopisches murines subtotales Resektionsmodell, das den Versorgungsstandard im OSCC wiederholt. Dieses Modell vereinfacht bestehende Modelle und führt zu messbarem Rückfall nach chirurgischer Entfernung von buccalen Schleimhauttumoren. Die Anwendung dieses Modells kann wertvolle Erkenntnisse über das Tumorrückfall und die Behandlungsresistenz bei Patienten mit OSCC liefern. Die Einführung dieses präklinischen Modells ebnet den Weg für weitere Arbeiten, um zu untersuchen, wie OSCC auf postresektionale Adjuvante Therapien reagiert, indem der Tumorzustand im klinisch relevanten Zeitfenster erfasst wird, in dem Patienten in der Regel mit solchen nachfolgenden Behandlungen beginnen.
Malignitäten, die im Kehlkopf, Pharynx, Hypopharynx, Nasenhöhle, Speicheldrüsen und Mundhöhle entstehen, werden als Kopf- und Halskrebs eingestuft. Das Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinom (HNSCC), das über 90 % dieser Fälle ausmacht, entwickelt sich aus den Plattenepithelzellen, die diese anatomischen Stellen auskleiden1. Genauer gesagt ist das Mundhöhlen-Plattenepithelkarzinom (OSCC) eine Bösart, die auf die Mundhöhlenregion beschränkt ist. Im Jahr 2022 war Kopf- und Halskrebs der sechsthäufigste Krebs weltweit, mit schätzungsweise 947.000 neuen Fällen weltweit und jährlich 482.000 Todesfällen2.
Die chirurgische Resektion ist in der Regel die erste Behandlungsmethode für Kopf- und Halskrebs, einschließlich OSCC, oft gefolgt von Chemoradiotherapie 1,3,4. Obwohl diese Standardtherapien in lokal eingeschränkten oder frühstufigen Fällen potenziell heilend sind, bleibt bei Patienten mit OSCC weiterhin eine hohe Rate an lokoregionalen und entfernten Rückfällen. Tatsächlich überleben weniger als zwei Drittel der Patienten mit OSCC länger als fünf Jahre und leiden unter erheblichen Nebenwirkungen 5,6,7. Es gibt zunehmende Hinweise darauf, dass der traumatische Stress während der Operation die physiologischen Prozesse auslöst, die an Gewebeschäden und Wundheilung beteiligt sind 8,9. Darüber hinaus haben Studien auch berichtet, dass die chirurgische Resektion zu immunologischer Dysfunktion beiträgt, die wiederum das Potenzial für ein Rezidiv10 erhöhen kann.
Trotz der Tatsache, dass die Mehrheit der Patienten als Erstlinientherapie für OSCC operativ resektioniert wird, besteht derzeit ein Bedarf an relevanten präklinischen orthotopen Resektionsmodellen für OSCC, die die Etablierung von Tumoren und subtotalen Resektionen standardisieren und die damit verbundenen immunologischen Mechanismen für das Tumorrezidiv erhalten, um einen kritischen Kontext für die Forschung in diesem Bereich zu schaffen11, 12, 13. Frühere Studien, die Tierresektionsmodelle berichteten, umfassen ein 4T1-Brusttumorresektionsmodell, das zur Untersuchung der immunsuppressiven Effekte der Operation14 verwendet wurde. Für Studien im OSCC wurde der Einsatz eines heterotopischen MOC1-OVA-Tumor-Subtotalresektionsmodells in der Mausflanke15 Male gemeldet. An orthotopen Standorten wurde die HPV-oropharyngeale SCC-Zelllinie mEERL95 eingesetzt, um submentale Tumore für Resektion und Rezidivmodellierung zu etablieren, während drainierende Lymphknoten chirurgisch auf naive Mäuse übertragen wurden, um weitere Studiendurchzuführen 16. Relevante orthotopische Studien zur Untersuchung eines Rückfalls mit immungeschwächten Mäusen wurden ebenfallsberichtet. 13.
Hier befindet sich ein neu etabliertes Protokoll für ein immunkompetentes, syngenes, orthotopisches OSCC-Präklinisches Modell der Standard-Tumorresektions-Überlebenschirurgie und Rückfall, das innerhalb einer Woche nach der Resektion beobachtet wurde. Dieses Verfahren vereinfacht bestehende Modelle weiter, indem die Tumorentfernung ohne Mikrochirurgie durchgeführt wird und die Mausale orale Tumorzelllinie (MOC2) verwendet wird, die keine Zell- oder Basalmembranmatrix zur Tumorbildung benötigt.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Das folgende Verfahren sowie die Unterbringung und Pflege von Tieren wurden im Center for Laboratory Animal Medicine and Care am University of Texas Health Science Center in Houston (UTHealth) in Zusammenarbeit mit dem institutionellen Tierschutzausschuss durchgeführt. Das zugehörige Protokoll wurde vom Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) genehmigt und entspricht den Prinzipien und ethischen Leitlinien, die in der Richtlinie des US Public Health Service zur humanen Pflege und Nutzung von Labortieren festgelegt sind. Bitte stellen Sie sicher, dass alle vom örtlichen IACUC festgelegten Richtlinien eingehalten werden und dass ein von der IACUC genehmigtes Protokoll zur Tiernutzung (oder ein Äquivalent) vorhanden ist, bevor Sie mit den folgenden Abschnitten fortfahren. Die Reagenzien und die verwendeten Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt.
1. Etablierung orthotopischer buckaler mukosaler oraler Tumore
HINWEIS: Für dieses spezielle Protokoll wurden MOC2-Zellen verwendet, um Tumore17 zu etablieren. Allerdings können auch andere Zelllinien oder -typen verwendet werden. Die Menge an Tumorzellen, die zur Bildung von Tumoren in vivo erforderlich sind, ist zelllinienabhängig und sollte vor der Impfung für die Operation optimiert werden.
2. Materialvorbereitung für die Chirurgie
HINWEIS: Es wird dringend empfohlen, dass mindestens ein weiterer Chirurg oder chirurgischer Assistent anwesend ist, um während des gesamten Eingriffs bei der Einrichtung und Organisation zu helfen und so die Sterilität zu gewährleisten.

Abbildung 1: Ausgewählte chirurgische Instrumente und Materialien für die Tumorresektion. (1) Chirurgische Handschuhe, (2) Drapering, (3) Mullbinde, (4) 0,3 ml Insulinspritze, (5) Handtuchvorhang, (6) Isopropylalkohol-Abstrich-Pad, (7) Skalpellklinge, (8) Skalpell ohne Klinge, (9) Hartman-Hämostat, (10) Mückenhämostatische Pinzette, (11) Mikro-Zerschneidungsschere, (12) Mikro-Sektionszange (13) Brown-Adson-Pinzette, (14) Mikro-Sezionszang, (15) Baumwollspitzenapplikatoren, (16) Trimmer, (17) 4-0 beschichtete Vicryl-Naht, (18) 0,25 % Bupivacain und (19) Augenschmiercreme. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
3. Vorbereitung des Tieres auf die Operation
4. Chirurgische Entfernung etablierter oraler Tumore
HINWEIS: Während des gesamten Eingriffs sollte der Chirurg oder Assistent auf Atmung und Reflexe der Maus achten, um eine angemessene Sauerstoffversorgung während der Narkose sicherzustellen. Isofluran entsprechend den veterinärmedizinischen Richtlinien und der institutionellen Richtlinien entsprechend anpassen.

Abbildung 2: Orale Tumore, die transoral durch die untere Mundalschleimhaut entstehen, können submandibulär entfernt werden, ohne Heilungskomplikationen. (A) Festgestellter Tumor (roter Pfeil) in der Mundhöhle. (B) Submandibularschnitt, der den Tumor freilegt. (C) Der entfernte Tumor. (D) Wundverschluss mit mehreren unterbrochenen Vicryl-Nähten. (E) Entfernter Tumor. (F) Zusammenfassung der transoralen Impfung. Bild erstellt in BioRender. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzusehen.
5. Nachresektionspflege
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Beobachtungen von MOC2-Maus-Mundschleimhaut
Mit der MOC2-Zelllinie wurden Tumore in der murinen Mundschleimhaut der Mundhöhle etabliert (Abbildung 2A-F). Etablierte Primärtumoren wurden bei einer Tumorgröße von 25–36 mm2 entfernt. Nach der Resektion hatten die Mäuse typischerweise innerhalb von 5–10 Minuten ihre volle Mobilität zurück. Anschließend wurden die Mäuse zur postoperativen Versorgung...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Hierin beschreibt dieser Artikel ein einfaches Verfahren zur Etablierung und subtotalen Resektion von Tumoren in der Mundschleimhaut der Mundhöhle bei Mäusen. Frühere Studien haben ähnlich die Machbarkeit gezeigt, Tumore über die Mauzzunge, die buccale Schleimhaut oder den Mundboden für nachgelagerte Untersuchungen von entfernten Tumoren zu etablieren sowie um nachfolgende lokale Rezidiven sowie regionale und entfernte Metastasen zu untersuchen, jeweils mit eigenen Einschränkungen
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Diese Arbeit wurde von 1R21DE034543 (NIH-NIDCR) finanziert. Wir würdigen außerdem das Verwaltungs-, Tiermedizin- und Wartungsteam des UTHealth Center for Laboratory Animal Medicine and Care für ihre Unterstützung und Pflege.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| 0,05 % Trypsin | Corning | 25-052-Cl | 0,53 mM EDTA, 1 X [-] Natriumbicarbonat & nbsp; |
| 0,25 % Bupivacain HCl-Injektion | McKesson | 1077280 | 2,5 mg/kg-1 mg/kg, ID/SC 20-30 μL |
| 0,9 % Natriumchlorid, USP | McKesson | 161736 | 5 mL/kg, SC, IV 1,5 mL |
| 23-G-Nadel | Becton, Dickinson und Company [McKesson] | 402 | |
| 4-0 beschichtete Vicryl | McKesson | 100700 | |
| 50-mL konische Röhren | Thermowissenschaftlich | 33965 | |
| Absorbierende Bankpads | VWR | 115-0684 | |
| Alkoholabstrich Isopropylalkohol 70 % | Becton, Dickinson und Company [VWR] | 326895 | |
| Autoklavenbeutel selbstversiegelnd 5 & frac14; ” x 10" | McKesson | 960944 | |
| Gleichgewicht | Ohaus [VWR] | 30253019 | |
| Bioclave Mini | Benchmark Scientific | B4000-M | |
| Brown-Adson-Pinzette | ROBOZ [VWR] | RS-5231 | |
| Baumwollgespitzter Applikator steril 6 Zoll | McKesson | 999736 | |
| Dulbeccos Phophat gepufferte Kochsalzlösung / modifiziert | Cytiva | SH30028.02 | [-] Kalzium, [-] Magnesium |
| Ethiqa XRÒ* | Fidelis Tiergesundheit | NDC 86084-100-30 | 3,25 mg/kg SC |
| Allgemeiner Vorhang | McKesson | 68107 | |
| Glasperlensterilisator | VWR | 75999-324 | |
| Glasperlen | VWR | 75999-332 | |
| Hartman-Hämostate | Feine wissenschaftliche Werkzeuge [VWR] | 13003-10 | |
| Hochwertiges, tragbares Anästhesiegerät | Patterson Tierarzt | 07-8915662 | |
| Isofluran, USP | McKesson | 803250 | 4–5 % Induktion, 1–3 % Erhaltung |
| MedLEDÒ Chrom (Scheinwerfer) | KLS Martin | ML-MC7-HT-HK-X21 | |
| Mikro-Dissektions-Zange | ROBOZ [VWR] | RS-5174 | |
| Mikro-Sezierende Schere | ROBOZ [VWR] | RS-5914 | |
| Monojekt-Insulinspritzen | Kardinalgesundheit [McKesson] | 8881600145 | |
| Mückenhämostatische Zange | ROBOZ [VWR] | RS-7100 | |
| Nair Körpercreme Haarentferner | Kirche & Dwight Co., Inc. | ||
| Nadelhalter | ROBOZ [VWR] | RS-7154 | |
| PVP-Vorbereitungslösung 10% Povidonjod | McKesson | 911740 | |
| Skalpell | ROBOZ [VWR] | RS-9843 | |
| Skalpellklingen Kohlenstoffstahl Nr. 10 | McKesson | 862685 | |
| Kleine Tier-Heizmatte | K& H Haustierprodukte [Amazon] | 9 x 12 Zoll 20W | |
| Kleine Mauskammer | Patterson Tierarzt | 07-893338 | |
| Kleiner Nasenkegel | Patterson Tierarzt | 78909681 | |
| Steri-Drape | McKesson | 5713 | |
| Sterile Mullpads 2" x2" – 12-LAGIGE | Dukal Corporation [Amazon] | REF: 1212 | |
| Sterile Gleitmittel-Augensalbe | McKesson | 730979 | |
| Chirurgische Handschuhe | McKesson | 20-2070N | |
| Spritze 1cc | McKesson | 1065984 | |
| Rückverfolgbare digitale Kohlefaser-Bremssättel | Fischer Brand | 15-077-957 | |
| Trimmer-Kit | WAHL [Amazon] | BravMini |
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragen