Röntgenvisualisierung einer intraduktalen ethanolbasierten ablativen Infusion zur Prävention von Brustkrebs in Kaninchenmodellen

Brustkrebs ist die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache. Während es nur wenige proaktive Interventionen für Frauen mit durchschnittlichem Risiko gibt, stehen prophylaktische Mastektomie und Hormontherapie für Frauen mit hohem Risiko zur Verfügung. Aufgrund der schwerwiegenden negativen Nebenwirkungen dieser Präventionsoptionen entscheiden sich viele Hochrisikofrauen jedoch dafür, sie nicht einzunehmen.

Daher ist eine neue Präventionsstrategie für Hochrisikopersonen erforderlich. Wir haben eine intraduktale Verabreichungstechnik zur Ablation der Gedächtnisepithelzellen, aus denen Brustkrebs entsteht, als lokale, weniger invasive Alternative zur Mastektomie entwickelt. Unsere frühere Studie hat die Wirksamkeit einer einmaligen intraduktalen Infusion von 70%igem Ethanol zur Verhinderung der Brustkrebsbildung in einem aggressiven Mausmodell gezeigt.

Wir konnten dieses Verfahren auf ein Rattenmodell übertragen und den Erfolg der Infusion per Mikro-CT bestätigen. Obwohl wir die Füllung und in vivo Röntgenbildgebung des Ductalbaums sowohl in Mäuse- als auch in Rattenmodellen demonstriert haben, haben diese Modelle nur einen einzigen Ductalbaum pro Brustdrüse. Daher werden wir uns in diesem Verfahren mit der Skalierbarkeit dieser Technik in einem Kaninchenmodell mit einem Mehrrohrbaumsystem befassen.

Kaninchen stellen ein praktisches und relevantes intermediäres Großtiermodell für die translationale Anwendung dieses ablativen ID-Verfahrens beim Menschen dar. Kurz gesagt, wir begannen damit, das Tier auf den Eingriff vorzubereiten, indem wir das Fell um die zu injizierenden Zitzen herum entfernten, dann wurden intraduktale Infusionen durchgeführt und nach jeder Infusion ein Röntgendurchleuchtungsbild gemacht, um sicherzustellen, dass der Gangbaum gefüllt wurde. Schließlich wird eine Gewebeanalyse durchgeführt, um die Erfolgsrate der ablativen Lösung zu bestimmen.

Sedieren Sie das Kaninchen 20 Minuten vor der Verabreichung von Isofluran, indem Sie eine intramuskuläre Anästhesie injizieren. Wir haben Ketamin und Xylazin verwendet. Injizieren Sie eine Analgesie, nachdem klinische Anzeichen einer Sedierung gezeigt wurden.

Wir haben Ketoprofen verwendet. Legen Sie das Kaninchen auf den Bildgebungstisch, der mit einer warmen Wasserzirkulationsdecke ausgelegt ist, und intubieren Sie das Kaninchen mit dem Intubationsschlauch in geeigneter Größe, der dann an ein Isoflurangerät angeschlossen wird. Die Größe der Röhre hängt vom Gewicht des Kaninchens ab, ist aber nicht immer genau, daher ist es eine gute Praxis, mehrere Größen zur Hand zu haben.

Anstelle des Intubationsschlauchs kann eine Maske verwendet werden, wenn er nicht richtig abgedichtet werden kann. Führen Sie einen 25-Gauge-Venenkatheter in das Ohr des Kaninchens ein, um die Notfallverabreichung eines Medikaments zu ermöglichen. Sobald das Kaninchen vollständig betäubt ist, rasieren Sie den Schwanzbauch um das zweite und dritte Zitzenpaar.

Ein kabelloser Staubsauger kann dabei helfen, eine saubere Infusionsstelle zu erhalten. Sobald der größte Teil der Haare entfernt ist, tragen Sie Haarentfernungscreme um den Zitzenbereich auf und entfernen Sie sie nach 15 Sekunden Anwendung mit benetzter Gaze. Bestätigen Sie die gute Sicht und den Zugang zum Zitzenbereich und wiederholen Sie den Vorgang bei Bedarf.

Wischen Sie den Bereich mit Chlorhexidin-Mullpads ab, um die Injektionsstelle vor der Kanülierung zu reinigen. Kaninchen können einen Stöpsel haben, der aus der Kanalöffnung herausragt und eine erfolgreiche Kanülierung des Saugers verhindern kann, wenn er nicht entfernt wird. Entfernen Sie die Hautschicht über den Duktalöffnungen vorsichtig mit einer fein zugespitzten Pinzette.

Führen Sie eine 28-Gauge-Nadel mit der abgeschrägten Seite nach oben in die Seite des Saugers ein und ziehen Sie langsam 0,2 Milliliter sterile 0,9%ige Kochsalzlösung auf. Ein Teil der Kochsalzlösung kann aus den Duktalöffnungen austreten. Dies ermöglicht eine bessere Visualisierung der duktalen Öffnungen während der Kanülierung.

Bereiten Sie die 12-Zoll-Verlängerungsleitung für die Kanülierung mit aseptischer Technik vor. Reinigen Sie die Arbeitsfläche mit Ethanol und ziehen Sie vorsichtig sterile Handschuhe an. Entfernen Sie die Schutzkappen an beiden Enden der Verlängerungslinie.

Aspirieren Sie einen Milliliter der vorbereiteten ablativen Lösung mit einer Ein-Milliliter-Luer-Lok-Spritze. Befestigen Sie die Spritze vorsichtig am weiblichen geflügelten Ende und befestigen Sie dann vorsichtig eine 27-Gauge-Nadel mit stumpfer Spitze am gegenüberliegenden Ende. Drücke die Lösung langsam durch den Faden, bis ein stetiger Strom der Lösung aus der Nadel austritt.

Achten Sie darauf, die Spritze nicht zu kippen, da sich sonst Luftblasen bilden. Halten Sie den Sauger vorsichtig mit Daumen und Zeigefinger fest und heben Sie ihn für die intraduktale Infusion leicht an. Kanülieren Sie den interessierenden Kanal vorsichtig mit einer 27-Gauge-Nadel mit stumpfer Spitze.

Eine 10-fache Vergrößerungslampe kann bei der Visualisierung der duktalen Öffnungen helfen. Lassen Sie die Lösung langsam infundieren, um mögliche Schäden durch sich schnell bewegende Flüssigkeiten im Kanal zu minimieren. In der Regel gibt es einen Forscher, der die Nadel kanüliert und hält, während ein zweiter Forscher die Spritze hält und den Kolben mit der gewünschten Geschwindigkeit drückt.

Omnipaque ist ein von der FDA zugelassenes Kontrastmittel auf Jodbasis, das es uns ermöglicht, den duktalen Baum unter Röntgenfluoroskopie-Bildgebung zu sehen. Auf diese Weise können wir in Echtzeit sehen, wie ein duktaler Baum mit ablativer Lösung gefüllt wird und die Abgabe stoppt, wenn die Lösung die Enden des duktalen Baums erreicht. Die Durchleuchtungsbildgebung ermöglicht zudem eine schnelle und einfache Bestätigung der erfolgreichen Füllung des gesamten Duktalbaums direkt nach der Infusion.

In dieser Live-Sitzung einer Infusion in den dritten Gang können Sie sehen, dass die Kanäle 1 und 2 bereits infundiert wurden. Diese Live-Imaging-Anleitung zur Maximierung der Füllung des duktalen Baums. Sobald der Eingriff abgeschlossen ist, beginnen Sie mit der Genesung des Kaninchens durch intramuskuläre Verabreichung eines Umkehrmittels.

In unserem Fall haben wir Atipamezol verwendet. Anzeichen einer Genesung sind Kauen und Nasenzucken. Stellen Sie sicher, dass sich das Kaninchen aufrecht halten kann, bevor Sie es von selbst erholen lassen.

Verabreichen Sie Ketoprofen mindestens drei Tage nach dem Eingriff subkutan, um Entzündungen zu reduzieren und die Narbenbildung zu minimieren. Hämatoxylin- und Eosin-Färbung, oder besser bekannt als H&E-Färbung, ist die am häufigsten verwendete Färbung in der Histologie. Damit können wir die vier Gangöffnungen und die Gangwege innerhalb der Brustdrüse sehen.

In unseren Experimenten haben wir eine Reihe von Lösungen mit einer Ethanolkonzentration von 10 bis 70 % getestet. Basierend auf diesem Konzentrationsbereich können wir sehen, dass eine ablative Lösung mit weniger als 10 % Ethanol den duktalen Baum im Vergleich zu einem höheren Ethanolanteil immer noch effizient abtragen kann. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese ablative Lösung mit niedrigerem 10%igem Ethanolgehalt für weitere Studien priorisiert werden sollte.

Wir beschreiben ein Verfahren zur bildgesteuerten Infusion in das duktale Baumsystem der Milchdrüse des Kaninchens. Wir demonstrieren die kontrollierte Infusion von Röntgenkontrastmittel, das eine ethanolbasierte Ablativlösung enthält, in alle Zitzenöffnungen durch Fluoroskopie, Echtzeit-Bildgebung und bestätigen die Rate der Epithelablation und der Gewebeschädigung durch histologische Analyse. Dieses Verfahren stellt einen Schritt in Richtung Skalierbarkeit einer weniger invasiven Methode zur Primärprävention von Brustkrebs als Alternative zur prophylaktischen Mastektomie dar.

Dieses Protokoll verwendet Instrumente, Reagenzien und Materialien für die fluoroskopiegesteuerte Infusion von Omnipaque-haltiger ablativer Lösung auf Ethanolbasis, die mit der aktuellen klinischen Praxis für die Visualisierung von duktalen Bäumen kompatibel sind. Somit konnte das beschriebene Verfahren problemlos implementiert und in ersten klinischen Studien am Menschen evaluiert werden.