인터록 펄서타일 주입 기법과 미세수술 혈관 복구를 이용한 고충실도 전임상 마우스 모델 설계

Yu Bai; Jialu Xu; Weihai Ning; Yujia Chen; Zejun Duan; Shengdian Wang; Hongwei Zhang

doi:10.3791/70639

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방법 논문

인터록 펄서타일 주입 기법과 미세수술 혈관 복구를 이용한 고충실도 전임상 마우스 모델 설계

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DOI:

10.3791/70639

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2026년 4월 14일

Yu Bai^*¹ , Jialu Xu^*²^,³ , Weihai Ning¹ , Yujia Chen⁴ , Zejun Duan⁵ , Shengdian Wang⁶ , Hongwei Zhang¹^,⁷

¹Department of Neurosurgery, Sanbo Brain Hospital, Capital Medical University, ²Department of Ultrasound, Beijing Anzhen Hospital, Capital Medical University, ³Beijing Institute of Heart Lung and Blood Vessel Diseases, ⁴Department of Neurosurgery, National Cancer Center/National Clinical Research Center for Cancer/Cancer Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, ⁵Department of Pathology, Sanbo Brain Hospital, Capital Medical University, ⁶Laboratory of Biomacromolecules, Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences, ⁷Laboratory for Clinical Medicine, Capital Medical University

^* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

본 연구는 인터록 펄서틸 주입과 미세수술 수리를 이용한 종양 세포의 일시적 경동맥 내 주입을 통한 뇌 전이의 고충실도 마우스 모델을 확립합니다. 뇌 혈류를 보존하고, 총경동맥 폐색을 방지하며, 종양 전이 율 개선과 사망률 감소를 위한 우수한 전임상 모델을 제공합니다.

초록

뇌 전이는 여전히 치명적인 임상적 문제입니다. 뇌 전이 연구의 주요 과제는 전이 과정을 정확히 재현하는 고품질 모델이 부족하다는 점으로, 이를 통해 암세포가 뇌 내에서 어떻게 정착하는지에 대한 기전적 통찰을 제공합니다. 전통적인 경동맥 내 주사 방식의 뇌 전이 모델은 대뇌 혈역학을 변화시키고 혈뇌장벽(BBB)의 완전성을 손상시키는 대개 경동맥 고정(CCA)을 영구적으로 연결해야 합니다. 이 프로토콜은 뇌 전이의 고충실도 마우스 모델을 구축하는 정교한 방법을 제시합니다. 핵심 혁신은 종양 세포 전달을 위한 인터록 펄서타일 주입(IPI) 기법과 관자 부위의 미세수술 동맥 재건술을 통해 CCA의 생리적 혈류를 회복하는 것입니다. 기존 CCA 결찰 모델과 비교했을 때, IPI–미세수술 수리 접근법은 수술 전이 사망률을 유의미하게 감소시켰으며(2.86% 대 25.71%)고 뇌 전이 확립률을 증가시켰습니다(94.12% 대 65.38%). IPI 기법은 경동맥 내 주사 시 세포 역류를 최소화하기 위해 탠덤 주사기 구성을 사용합니다. 종양 세포 주입 후에는 입체현미경 아래 미세수술용 봉합사를 통해 CCA를 세심하게 복구하여 영구 폐쇄를 방지합니다. 이로 인해 종양 세포 진입 시 본래의 뇌 혈역학과 BBB의 무결성을 유지할 수 있으며, 수술 성공률을 크게 높이고 사망률을 감소시킵니다. 전이성 두개내 병변은 연속적인 생물발광 영상 및 조직병리학을 통해 확인됩니다. 이 방법은 뇌 전이의 병태생리를 연구하고 전임상 치료 평가를 수행하는 데 우수한 플랫폼을 제공하여 전이 과정을 재현합니다.

서론

뇌 전이는 성인에서 가장 흔한 악성 뇌종양 유형으로, 원발성 뇌종양보다 약 10배 더 자주^{발생합니다.} 전신암 환자의 약 10%에서 20%가 질병의 진행 단계에서 뇌 전이가 발생하는 것으로 추정되며, 이는 사망의 주요 원인 중 하나입니다 ^1,2. 원발성 암 치료에 상당한 진전이 있었음에도 불구하고, 뇌 전이 환자의 예후는 여전히 좋지 않습니다. 뇌 전이 환자의 1년 생존율은 20% 미만입니다³. 일부 암이 왜 그리고 어떻게 뇌로 전이되는지에 대한 기전은 아직 밝혀지지 않았습니다. 치료적 도전은 BBB의 존재, 독특한 뇌 면역 미세환경, 신경교세포와의 복잡한 종양 세포 상호작용 등 뇌 전이의 독특한 생물학적 특성으로 인해 더욱 복잡해집니다 ^4,5.

뇌 전이에 관한 약리역학 및 병인학 연구는 인간 질병 과정을 정확히 재현하는 정밀한 전임상 동물 모델에 크게 의존합니다. 현재 뇌 전이의 동물 모델은....