본 프로토콜은 통합 조직 보존 시스템을 갖춘 최소 침습적 접근법을 통해 설치류에서 뇌종양의 표준화 된 절제술을 설명합니다. 이 기술은 설치류 및 기타 동물 모델의 치료 표준을 정확하게 반영하는 데 의미가 있습니다.
방법 논문
본 프로토콜은 통합 조직 보존 시스템을 갖춘 최소 침습적 접근법을 통해 설치류에서 뇌종양의 표준화 된 절제술을 설명합니다. 이 기술은 설치류 및 기타 동물 모델의 치료 표준을 정확하게 반영하는 데 의미가 있습니다.
본 프로토콜은 설치류 뇌종양 절제술 및 조직 보존을 위한 표준화된 패러다임을 기술한다. 임상 실습에서 최대 종양 절제술은 대부분의 뇌종양에 대한 표준 치료 치료법입니다. 그러나 현재 이용 가능한 대부분의 전임상 뇌종양 모델은 절제를 포함하지 않거나 시간이 많이 걸리고 상당한 수술 후 이환율, 사망률 또는 실험적 변동성을 유발하는 외과적 절제 모델을 활용합니다. 또한 설치류에서 절제를 수행하는 것은 임상적으로 비교할 수 있는 수술 도구 또는 프로토콜의 부족과 표준화된 조직 수집을 위한 확립된 플랫폼의 부재를 포함하여 여러 가지 이유로 어려울 수 있습니다. 이 프로토콜은 다기능, 비 절제 장치 및 장치의 임상 버전에서 채택 된 통합 조직 보존 시스템의 사용을 강조합니다. 본 연구에 적용된 장치는 조정 가능한 흡입과 조리개에 원통형 블레이드를 결합하여 조직을 정밀하게 조사, 절단 및 흡입합니다. 최소 침습 절제 장치는 초기 종양 이식에 사용 된 것과 동일한 버 구멍을 통해 기능을 수행합니다. 이 접근법은 생검 또는 절제 수술 중 국소 해부학의 변경을 최소화하고 심각한 혈액 손실 위험을 줄입니다. 이러한 요인들은 수술 시간(<2분/동물)을 크게 단축하고, 수술 후 동물 생존을 개선하고, 실험 그룹의 변동성을 낮추고, 향후 분석을 위해 절제된 조직과 세포의 높은 생존력을 초래합니다. 이 과정은 ~ 1,400 사이클 / 분의 블레이드 속도로 촉진되며, 이는 선택한 생리 학적 용액으로 채워질 수있는 멸균 폐쇄 시스템으로 조직을 수확 할 수있게합니다. 수술의 영향, 지역화된 종양 절제술 표본의 보존 및 엄격한 비교 분석, 공동 내 전달 치료제를 연구하고 정확하게 모델링하는 것의 중요성이 커짐에 따라 이 독특한 프로토콜은 뇌종양 환자를 위한 수술 전후 관리 및 치료 발견에 대한 답이 없는 질문을 탐구할 기회를 확대할 것입니다.
교모세포종(GBM)은 성인에서 가장 흔하고 공격적인 원발성 뇌종양입니다. 최근 신경외과, 표적 약물 개발 및 방사선 요법의 발전에도 불구하고 GBM 환자의 5년 생존율은 5% 미만으로 30년 이상 크게 개선되지 않은 통계입니다1. 따라서보다 효과적인 치료 전략이 필요합니다.
새로운 치료법을 개발하기 위해 연구 프로토콜은 (1) 종양 이질성과 미세 환경을 정확하게 요약하는 번역 가능한 전임상 모델을 활용하고, (2) 현재 수술, 방사선 요법 및 화학 요법을 포함하는 GBM 환자에게 사용되는 표준 치료 요법을 반영하고, (3) 절제 된 코어와 잔여 코어의 차이를 설명해야한다는 것이 점점 더 분명 해지고 있습니다. 침윤성 종양 조직 2,3,4,5. 그러나 현재 이용 가능한 대부분의 전임상 뇌종양 모델은 외과적 절제를 시행하지 않거나 상대적으로 시간이 많이 소요되는 외과적 절제모델을 활용하여 상당한 양의 출혈을 초래하거나 표준화가 부족합니다. 또한, 설치류 뇌종양의 절제를 수행하는 것은 임상적으로 비교 가능한 수술 도구 또는 프로토콜이 부족하고 체계적인 조직 수집을 위한 확립된 플랫폼6의 부재로 인해 어려울 수 있습니다(표 1).
본 프로토콜은 다기능 비절제 최소 침습 절제 시스템(MIRS) 및 통합 조직 보존 시스템(TPS)을 사용하여 설치류 뇌종양 절제 및 조직 보존을 위한 표준화된 패러다임을 설명하는 것을 목표로 합니다(그림 1). 이 독특한 기술은 GBM 및 기타 유형의 뇌종양 모델에 대한 전임상 연구의 다양한 연구에 활용할 수있는 표준화 된 플랫폼을 제공 할 것으로 기대됩니다. 뇌종양에 대한 치료 또는 진단 양식을 조사하는 연구원은 이 프로토콜을 구현하여 연구에서 표준화된 절제를 달성할 수 있습니다.
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모든 동물 연구는 메릴랜드 대학과 존스 홉킨스 대학 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았습니다. C57BL/6 암컷 마우스, 6-8주령을 본 연구에 사용하였다. 마우스는 상업적 출처로부터 수득하였다( 재료 표 참조). 마스크, 장갑 및 가운 사용을 포함한 모든 생물안전 레벨 2(BSL-2) 규정을 준수했습니다.
1. 초기 두개내 종양 이식
2. MIRS를 이용한 종양 절제술
3. TPS를 통한 조직 수집
4. 부착 배양에서 성장하는 세포
5. 현탁 배양에서 성장하는 세포 (신경구)
6. 재 이식을위한 세포 준비
7. 조직 학적 분석
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MIRS를 이용한 외과적 절제술은 종양 부담의 현저한 감소를 초래한다.
종양 부담이 더 작은 그룹에서 평균 기준선 생체 발광 신호는 절제술을받은 하위 그룹에서 5.5e + 006 광자 / s ± 0.2e + 006이었습니다. 절제술 후 평균 생체 발광 신호는 0.3e + 006 ± 3.09e + 006 광자 / s로 감소했습니다 (p <0.0001, Mann-Whitney 테스트) 9 (그림 2)). 생체발광 신호는 마우스를 안락사시킬 때까지 다음 며칠 동안 증가하였다. 유사하게, 종양 부담이 더 큰 그룹에서 평균 기준선 생체 발광 신호는 절제술을받은 하위 그룹에서 1.68e + 007 광자 / s ± 0.1e + 007이었습니다. 절제술 후, 평균 생체발광 신호는 0.2e+006± 5.19e+006 광자/초로 감소하였다(p <...
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종양 절제술은 저등급 및 고급 뇌종양 모두에 대한 신경외과 종양 치료 계획의 초석입니다. 종양의 세포 감소 및 용적 축소는 뇌종양 환자의 신경 기능 개선 및 전체 생존과 상관관계가 있습니다 1,2,5,6. 외과적 절제를 위한 프로토콜이 이전에 설치류 모델에서 기술되었지만, 이러한 프로토콜은 생성된 결과와 전임상 모델의 전반적인 번역 가능성을 혼란스럽게 할 수 있는 몇 가지 제한 사항을 겪었습니다. 예를 들어, 이전에 보고된 외과적 절제 프로토콜에는 뼈 피판을 만들기 위해 3-4개의 작은 버 구멍이 있는 개두술이 포함되었으며, 그런 다음 정상뇌 조직과 비교하여 종양의 착색 및 일관성을 능숙하게 구별하고 구별하는 것이 포함되었습니다6. 이러한 프로토콜은 시간이 많...
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BT는 NIH로부터 연구 자금을 지원받으며 Accelerating Combination Therapies *의 공동 소유자이며 Ashvattha Therapeutics Inc.는 그녀의 특허 중 하나를 라이센스했습니다. GW에는 NIH 자금(R01NS107813)이 있습니다. HB는 Insightec의 유료 컨설턴트이자 회사의 의료 자문위원회 의장입니다. 이 협정은 존스 홉킨스 대학의 이해 상충 정책에 따라 검토 및 승인되었습니다. HB는 NIH, 존스 홉킨스 대학 및 자선 단체로부터 연구 자금을 지원받으며 CraniUS, Candel Therepeutics, Inc., Accelerating Combination Therapies *, Catalio Nexus Fund II, LLC *, LikeMinds, Inc *, Galen Robotics, Inc. * 및 Nurami Medical*의 컨설턴트입니다. (*주식 또는 옵션 포함).
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 1 mL 주사기 | BD | 309628 | |
| 15 mL 코니컬 튜브 | Corning | 430052 | |
| 200 proof 에탄올 | PharmCo | 111000200 | |
| 5 mL 피펫 | CoStar | 4487 | |
| 70 미크론 필터 | Fisher | 08-771-2 | |
| Accutase | Millipore Sigma | SIG-SCR005 | |
| Anased (자일라진 주사, 100 mg/mL) | Covetrus | 33198 | |
| 마취 시스템 | Patterson Scientific | 78935903 | |
| 마취 가스 폐기물 용기 | Patterson Scientific | 78909457 | |
| 벤치 프로텍터 언더패드 | Covidien | 10328 | |
| C57Bl/6, 6-8주 된 마우스 | Charles River Laboratories | 스트레인 코드 027 | |
| ChroMini Pro | Moser | Type 1591-Q | |
| Collagenase-Dispase | Roche | #10269638001 | |
| Countess II 자동 세포 계수기 | Thermo Fisher | ||
| Countess II FL 혈구계 | Thermo Fisher | A25750 | |
| 잔해 제거 솔루션 | Miltenyi Biotech | #130-109-398 | |
| D-Luciferin | Goldbio | LUCK-1G | |
| DMEM F12 매체 | Corning | 10-090-CV | |
| DMEM 매체 | Corning | 10-013-CV | |
| DNAse I | Sigma Aldrich | #10104159001 | |
| Eppendorf tubes | Posi-Click | 1149K01 | |
| 안락사 솔루션 | Henry Schein | 71073 | |
| FBS | Millipore Sigma | F4135 | |
| 태아 소 혈청 | Thermo Fisher | 10437-028 | |
| Formalin | Invitrogen | INV-28906 | |
| Gauze | Henry Schein | 101-4336 | |
| hEGF | PeproTech EC | 100-15 | |
| Heparin | Sigma | H-3149 | |
| hFGF-b | PeproTech EC | 1001-18B | |
| 인덕션 챔버 | Patterson Scientific | 78933388 | |
| Isoflurane | Covetrus | 11695-6777-2 | |
| Isoflurane 기화기 | Patterson Scientific | 78916954 | |
| Ketamine | Covetrus | 11695-0703-1 | |
| Kopf Stereotactic frame | Kopf Instruments | 5001 | |
| Lightfield Microscope | BioTek | Cytation 5 | |
| Microinjection Unit | Kopf | 5001 | |
| Micromotor drill | Foredom | F210418 | |
| MRI 시스템 | Bruker | 7T Biospec Avance III MRI 스캐너 | |
| NICO Myriad System | NICO Corporation | ||
| 안과 연고 | Puralube 수의사 연고 | ||
| Papain | Sigma Aldrich | #P4762 | |
| PBS | Invitrogen | #14190250 | |
| PenStrep | Millipore Sigma | N1638 | |
| Percoll 용액 | Sigma Aldrich | #P4937 | |
| 피펫 컨트롤러 | Falcon | A07260 | |
| 포비돈-요오드 용액 | Aplicare | 52380-1905-08 | |
| 프로게스테론 | 시그마 | P-8783 | |
| Putrescine | 시그마 | P-5780 | |
| RPMI 미디어 | 인비트로젠 | INV-72400120 | |
| 메스 블레이드 | Covetrus | 7319 | |
| 메스 핸들 | Fine Science Tools | 91003-12 | |
| 스킨 마커 | 시간 초과 | D538,851 | |
| 스테이플 제거제 | MikRon | ACR9MM | |
| 스테이플러 | MikRon | ACA9MM | |
| 스테이플 클레 | 이 Adams | 427631 | |
| 정위 프레임 | Kopf Instruments | 5000 | |
| 설탕 | 시그마 Aldrich | S9378 | |
| 봉합사, vicryl 4-0 | Ethicon | J494H | |
| T-75 배양 플라스크 | Sarstedt | 83-3911-002 | |
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| 트립신-EDTA | 코닝 | MDT-25-053-CI |
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