췌장암의 정형소 절제술 마우스 모델
September 24th, 2020
임상 맥락에서, 국소췌암을 가진 환자는 부주 처리를 선행한 pancreatectomy를 겪게 될 것입니다. 여기에서 보고된 이 프로토콜은 말단 판생성 절제술 및 비장 절제술다음에 췌장암의 정형소 이식을 통해 누드 마우스에서 이 임상 시나리오를 모델링하는 안전하고 효과적인 방법을 확립하는 것을 목표로 합니다.
이 프로토콜은 마우스의 췌장암에 대한 강력하고 재현 가능한 외과적 절제 모델을 설명하며, 이는 보조 요법 및 선행 요법을 테스트하는 데 사용될 수 있습니다. 이 기술은 인간 췌장암을 재현하는 데 효과적인 동시 감염 orthotopic 모델과 안전하고 효과적인 췌장 절제 기술을 결합합니다. 면역결핍 모델이 이 프로토콜에 기술되어 있지만, C57 블랙 식스 마우스에 이식된 KPC 종양 세포를 사용하는 대안적인 면역 역량 모델을 수행할 수 있습니다.
이 대안은 면역 요법을 테스트하는 데 유용할 것입니다. 먼저 마취된 마우스를 누운 자세로 멸균 필드에 놓고 포비돈 요오드를 바르고 피부 준비를 위해 70% 에탄올을 바르십시오. 복부의 왼쪽 두개골 사분면을 세로로 절개하여 피부를 절개하고 겸자 사이의 근육층을 절개합니다.
세포 현탁액이 있는 주사기를 주사 장치에 장착한 후 개복술 절개 부위에 지갑 끈 면봉을 놓고 면봉 구멍을 통해 비장과 췌장 꼬리를 외부로 내압합니다. 지갑 끈을 부드럽게 조이고 면봉을 조이고 췌장 꼬리를 노출시켜 주사를 맞고 거즈가 췌장을 원주에 접촉하지만 수축시키지 않도록 합니다. 집게를 사용하여 췌장의 꼬리를 잡고 부드럽게 측면 장력을 가합니다.
바늘로 췌장을 뚫고 베벨이 위로 올라가 베벨이 복막에 완전히 들어갈 때까지 바늘 끝을 약간 위로 들어 올리면서 전진시킵니다. 췌장의 실질에 세포 현탁액을 느리고 통제된 방식으로 주입합니다. 주입 후에는 누출을 최소화하기 위해 빼내기 전에 몇 초 동안 바늘을 제자리에 고정하십시오.
포비돈 요오드를 적신 면봉을 사용하여 해당 부위를 조심스럽게 두드려 실수로 누출된 세포 현탁액을 흡수합니다. 비장과 췌장을 다시 정소 위치로 교체하고 5-0 폴리글리콜산 봉합사로 복벽을 닫습니다. 클립으로 피부를 닫습니다.
복부의 왼쪽 두개골 사분면의 피부를 세로로 절개합니다. 바람직하게는 이전 절개 부위를 통해 이루어진다. 아래에 있는 근육질의 복벽에서 피부를 퉁툭하게 절개하고 상처를 벌리기 위해 모든 자가 고정 견인기를 놓습니다.
겸자 사이의 근육층을 이전 수술의 봉합선의 한쪽으로 절개합니다. 그런 다음 절개 부위를 확장하여 이전의 봉합선 전체를 절제합니다. 비장과 췌장을 두개골로 수축시켜 외부화합니다.
이 경우, 종양의 하부에 부착된 일부 유착이 발견되었습니다. 이것은 소작으로 나뉘었습니다. 결장은 췌장의 꼬리 쪽에 필름 유착에 의해 부착되어 있는 것을 발견할 수 있습니다.
이것이 발견되면 대장을 퉁명스럽게 절개하십시오. 췌장 몸체의 비장 혈관에 한 쌍의 집게를 조심스럽게 통과시켜 결찰을 위해 췌장 부분을 노출시킵니다. 종양 근위부의 췌장을 티타늄 족쇄 클립으로 접합한 다음 소작으로 원위부의 췌장을 절제합니다.
또는 췌장 그루터기를 제어하기 위해 절제 전에 5-0 폴리글리콜산 봉합사와 연속적으로 췌장을 결찰합니다. 췌장을 꼬리 쪽으로 조심스럽게 수축시키고 비장의 두개골과 위 사이의 위장 비장 혈관을 소작합니다. 혈관은 작으며 배가 꺾이거나 부적절하게 소작되면 쉽게 출혈이 발생할 수 있음을 명심하십시오.
이러한 혈관은 복강 속으로 수축하여 출혈을 유발할 수 있으며, 이는 조절하기 어려울 수 있습니다. 검체를 제거하고 수술 부위를 검사하여 지혈을 확인합니다. 5-0 폴리글리콜산 봉합사로 복벽을 연속적으로 닫고 클립으로 피부를 닫습니다.
이식 수술을 받은 59마리의 연속 마우스 중 8마리의 마우스에서 총 누출이 발생했습니다. 종양이 자란 지 3주가 지난 후, 절제 전 생물발광 영상을 통해 심각한 전이성 질환이 있는 마우스를 외과적 절제에서 제외할 수 있었습니다. 이로 인해 45마리의 마우스가 췌장 절제술을 진행했습니다.
이 절차는 100 %의 마우스에서 성공적으로 수행되었습니다. 5mm 이상의 거시적 근위 췌장 가장자리가 이 쥐 중 43마리에서 달성되었습니다. 절제 당시, 45마리의 마우스 중 9마리에서 국소 전이가 발견되었다.
봉합선으로의 전이 외에도 3마리의 마우스에서 위의 더 큰 곡선에 있는 고립된 전이성 결절이 관찰되었고 1마리의 마우스에서는 간에 캡슐하 결절이 관찰되었습니다. 국소 추가 췌장 침입은 6마리의 마우스에서 발생했으며, 5마리의 마우스에서는 봉합선으로, 1마리의 마우스에서는 간으로 직접 침입했습니다. 절제 일주일 후, 32마리의 마우스에서 최대 방사 비율이 10 미만으로 나타났는데, 이는 잔류 질환이 적거나 전혀 없음을 나타냅니다.
마취 유도부터 봉합까지 평균 수술 시간은 22분이었다. 절제 절차의 핵심 단계는 비장 혈관과 췌장에 대한 무혈 배아 평면을 인식하는 것입니다. 이 평면을 절개하면 후속 결찰을 위해 췌장의 한 부분이 확보됩니다.
절제 후, 마우스는 보조 요법으로 치료할 수 있습니다. 그런 다음 지역 동물 윤리 프로토콜에 따라 부검 결과 및 동물 생존과 함께 생물 발광 이미징을 사용하여 질병의 진행 상황을 평가할 수 있습니다.
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개요
이 프로토콜은 마우스에서 췌장암의 견고하고 재현 가능한 수술 절제 모델을 설명하며, 이는 보조 및 신보조 치료법 시험에 사용될 수 있습니다. 이 기술은 공동 감염 정상 위치 모델과 안전한 췌장 절제 방법을 결합합니다.
주요 연구 구성 요소
과학 영역
- 종양학
- 동물 모델
- 수술 기술
배경
- 국소 췌장암은 종종 수술 개입이 필요합니다.
- 보조 치료법은 환자 결과를 개선하는 데 중요합니다.
- 기존 모델은 인간 질환을 적절하게 재현하지 못할 수 있습니다.
- 이 연구는 임상 전 환경에서 췌장암의 모델링을 향상시키는 것을 목표로 합니다.
연구 목적
- 국소 췌장암을 모델링하는 안전하고 효과적인 방법을 확립합니다.
- 통제된 환경에서 치료 전략의 시험을 용이하게 합니다.
- 미래 연구를 위한 재현 가능한 수술 모델을 제공합니다.
사용된 방법
- 알몸 마우스에서 췌장암의 정상 위치 이식.
- 원위측 췌장 절제술 및 비장 절제술 절차.
- 대체 면역 유능 모델에서 KPC 종양 세포의 사용.
- 일관성을 위한 표준화된 수술 기술.
주요 결과
- 이 모델은 인간 췌장암을 효과적으로 재현합니다.
- 수술 기술의 안전성과 재현 가능성을 입증했습니다.
- 보조 및 신보조 치료법 시험의 가능성이 있습니다.
- 대체 모델은 면역 치료에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.
결론
- 이 프로토콜은 췌장암 연구를 위한 귀중한 도구를 제공합니다.
- 새로운 치료 전략의 개발을 지원합니다.
- 미래 연구는 이 모델을 기반으로 췌장암에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This orthotopic resectional mouse model addresses a critical gap in preclinical pancreatic cancer research by enabling the study of adjuvant and neoadjuvant therapies in a clinically relevant surgical context. The model supports mechanistic de-risking of therapeutic strategies by replicating human disease progression and surgical intervention, thereby improving predictive confidence in target validation and lead identification efforts. Its reproducibility and flexibility make it suitable for integration into discovery pipelines focused on translational biomarker evaluation and preclinical model development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses in a disease-relevant system that mimics human pancreatic cancer biology and microenvironment.
- Operational Value: Provides a reproducible platform for functional target validation through orthotopic tumor establishment and surgical resection.
- Scientific Value: Supports mechanistic de-risking by allowing assessment of tumor recurrence, metastasis, and treatment response post-resection.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantifiable bioluminescence readouts to monitor tumor burden and treatment effects over time.
- Operational Value: Standardizes surgical and imaging procedures to ensure consistent data collection across study cohorts.
- Scientific Value: Facilitates assay readiness for evaluating drug efficacy in adjuvant and neoadjuvant settings using longitudinal imaging.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Models clinical scenarios of localized pancreatic cancer requiring surgical intervention, enhancing translational relevance.
- Operational Value: Supports continuity from discovery through preclinical validation by enabling sequential testing of neoadjuvant, surgical, and adjuvant interventions.
- Scientific Value: Allows evaluation of stromal interactions via co-implantation of cancer-associated stellate cells, informing biomarker-aligned therapeutic approaches.
Pipeline & Workflow Integration
The model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for therapies intended for perioperative use in pancreatic cancer.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing of tumor-stroma interactions and metastatic potential in an orthotopic context.
- Screening: Enables standardized tumor establishment and resection to create a consistent baseline for compound or therapy evaluation.
- Analytics: Provides quantitative bioluminescence imaging data to assess tumor progression, residual disease, and treatment response.
- Translational Research: Mirrors clinical adjuvant/neoadjuvant sequences, supporting biomarker alignment and risk-adjusted advancement decisions.
- Enterprise Reuse: Represents a reusable surgical platform applicable across multiple therapeutic modalities and target classes in oncology.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence by reducing mechanistic ambiguity in perioperative therapy evaluation.
- Operational Value: Delivers a safe, reproducible technique with high technical success and low morbidity, supporting scalable implementation.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision-making by enabling preclinical validation of therapies in a clinically analogous setting.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization of candidates based on efficacy in adjuvant and neoadjuvant regimens.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine orthotopic injection and microsurgical techniques including distal pancreatectomy and splenectomy.
- Dependent on imaging infrastructure for bioluminescence monitoring and surgical equipment for resection procedures.
- Necessitates cross-team standardization between oncology, surgery, and imaging groups to ensure procedural consistency.
- Involves adaptation considerations when translating between immunodeficient and immunocompetent model systems for immune therapy studies.
- Practical limitations include the need for aseptic surgical technique and postoperative monitoring to manage adhesion formation and vascular integrity.
