Een immunocompetent muizenmodel voor laser interstitiële thermische therapie van glioblastoom

Ons onderzoek richt zich op volwassen hersentumoren. Dit omvat glioblastoom primair glioom, evenals hersenmetastasen. We hebben hersentumormuismodellen ontwikkeld om effectievere behandelingen te identificeren voor patiënten met deze fatale aandoeningen.

Glioblastoom is de meest ernstige en meest voorkomende primaire hersentumor. Bij meer dan 20% van de glioblastoompatiënten kan deze hersentumor niet operatief worden verwijderd. In deze gevallen wordt Laser Interstitial Thermal Therapy, kortweg LITT, klinisch gebruikt om deze agressieve hersentumoren aan te pakken.

LITT is een thermische weefselablatietechnologie die klinisch wordt toegepast bij chirurgisch ontoegankelijke hersentumoren. Ons onderzoek met behulp van LITT-muismodellen zal belangrijke informatie opleveren over de weefsel- en celreacties op warmtebehandeling in de tumor en het omliggende hersenweefsel. Een beter begrip van de moleculaire en cellulaire veranderingen veroorzaakt door LITT in de hersenen zal ons in staat stellen LITT effectiever te gebruiken om de resultaten voor hersentumorpatiënten te verbeteren.

De meest kritische experimentele uitdaging is het nauwkeurig richten en behandelen van de tumor. In tegenstelling tot LITT-chirurgie, die klinisch wordt gebruikt bij menselijke patiënten, hebben de meeste modellen geen realtime MRI-beeldvorming, waardoor het moeilijk is om de tumor te richten zonder enig visueel hulpmiddel. Noteer om te beginnen het gewicht van de verdoofde muis om de juiste medicatiedosering te berekenen.

Scheer het operatiegebied voorzichtig en vermijd de ogen, oren en snorharen. Plaats de snijtanden van de muis in het gat van de bijtstang en stel de neuskegel van een stereotactisch frame af totdat deze goed aansluit, draai vervolgens de bevestigingsschroef vast om deze op zijn plaats te bevestigen. Controleer de diepte van de anesthesie door bilateraal in de teen van de achterpoten te knijpen.

Zodra de muis goed is verdoofd, zet u de schedel vast met behulp van oorpennen en stelt u het hoofd in op een neutrale vlakke positie. Breng oogzalf royaal aan op beide ogen om uitdroging te voorkomen. Gebruik een spuit van een halve inch van 28 gauge en injecteer meloxicam subcutaan als pijnstiller.

Verlaag de anesthesiefrequentie om de beoogde ademhalingsfrequentie te behouden. Drapeer vervolgens de muis aseptisch. Breng met een steriel wattenstaafje chloorhexidine-desinfecterende oplossing aan, beginnend mediaal en naar buiten werkend.

Breng vervolgens met een vers steriel wattenstaafje 70% ethanol op dezelfde manier aan. Controleer de diepte van de verdoving opnieuw door de ademhalingsfrequentie te controleren. Maak vervolgens met behulp van een scalpel met nummer 15 een sagittale incisie van 1,0 tot 1,5 centimeter in het midden van de sagittale incisie, iets achter de ogen beginnend in de vertroetelde richting.

Reflecteer nu met een steriel wattenstaafje de wondranden om de schedel te visualiseren. Wrijf voorzichtig al het bindweefsel uit het gebied. Gebruik indien nodig een steriel wattenstaafje gedrenkt in waterstofperoxide om het schedeloppervlak bloot te leggen en de lambdahechtingen zichtbaar te maken.

Zoek het bregma waar de linker en rechter hoornvlieshechtingen de sagittale hechting raken. Om het verplaatsen van bregma tijdens de LITT-operatie gemakkelijker te maken, gebruikt u optioneel een niet-giftig gekleurde acrylhars en een steriele houten tandenstoker en maakt u een kleine markering op de bregma. Met de microliterspuit in het frame, zet u de stereotactische coördinaten op nul met de punt die de bregma raakt.

De X-coördinaat verwijst naar beweging in het mediale laterale vlak, de Y-coördinaat voor anterieure posterieure beweging en de Z-coördinaat voor het dorsale ventrale vlak. Zorg ervoor dat lambda zich in hetzelfde dorsale ventrale vlak bevindt als bregma, waarbij Z gelijk is aan nul bij beide oriëntatiepunten. Als er aanpassingen nodig zijn, zorg er dan voor dat de schedel nog steeds stevig op zijn plaats zit door lichte druk uit te oefenen met een steriel wattenstaafje.

Plaats de naaldpunt over het doelgebied op de coördinaten plus 2.0 millimeter media lateraal en plus 0.5 millimeter anteroposterior vanaf bregma. Laat de punt van de boor voorzichtig zakken totdat deze de schedel raakt. Til de naaldpunt iets op en maak een kleine stip op de plaats voor het braamgat met behulp van een steriele chirurgische marker.

Til vervolgens de naald iets op zodat deze niet in de weg zit en boor een gat op de aangegeven locatie, waarbij u ervoor zorgt dat u alleen door de schedel braamt zonder de hersenvliezen eronder te beschadigen. Maak een tweede braamgat van plus 3,0 millimeter mediale lateraal en plus 0,5 millimeter anteroposterieur, of verleng het oorspronkelijke gat naar deze coördinaat om het thermokoppel tijdens de LITT-procedure op te vangen. Verwijder vervolgens de microcentrifugebuis met CT2A-glioomcellen van muizen uit het ijs en tik voorzichtig met een vingertop tegen de buis om de cellen opnieuw te suspenderen.

Gebruik een spuit van vijf of 10 microliter om voorzichtig ongeveer twee microliter van de celsuspensie op te zuigen. Druk 0,5 microliter uit de spuit om eventuele lucht te verwijderen. Veeg de schacht van de naald af met een alcoholdoekje om eventuele achtergebleven vloeistof of cellen te verwijderen.

Laat de naald langzaam zakken tot een diepte bij Z is gelijk aan min drie millimeter en pauzeer een minuut. Trek vervolgens de naald langzaam 0,5 millimeter terug en injecteer cellen met een snelheid van 0,5 microliter per minuut. Nadat de injectie is voltooid, wacht u twee minuten voordat u de spuit langzaam terugtrekt gedurende drie tot vier minuten.

Door maximaal een minuut te pauzeren na de eerste intervallen van 100 tot 250 micrometer, wordt celverplaatsing voorkomen. Om de wondincisie te sluiten, benadert u de randen van de incisie opnieuw. Gebruik drie onderbroken hechtingen met een hechting van 50 om de wond te sluiten terwijl u de wondranden iets naar voren trekt om ervoor te zorgen dat de onderliggende dermis elkaar raakt.

Breng de povidonjodiumoplossing aan op de gesloten wond en breng de muis over naar een met papier beklede herstelkooi op een warmhoudkussen dat is ingesteld op 37 graden Celsius. Zodra het dier weer sternaal liggend is, kan het worden teruggebracht naar zijn thuiskooi. Negen dagen na het injecteren van CT2A-muizenglioomcelsuspensie moet de verdoofde muis in het stereotactische frame worden vastgezet.

Maak een incisie in de middellijn en gebruik een steriel wattenstaafje om de schedel schoon te maken om eventueel weefsel te verwijderen dat bregma verdoezelt. Met de Laser Interstitial Thermal Therapy of LITT-bevestiging op zijn plaats op het stereotactische frame, zet u de coördinaten bij bregma op nul voor de punt van de laservezel. Til vervolgens de laservezelpunt iets op en beweeg naar de gewenste mediale laterale en anterieure posterieure coördinaten.

Laat vervolgens de sonde langzaam zakken naar de dorsale ventrale coördinaat van het doel om bij het doel te komen. Stel de LITT-behandelingsparameters in op de modus continu en schakel één wat aan. Schakel vervolgens de laser van stand-by naar actief en schakel de laser 60 seconden in met het voetpedaal.

Als de temperatuur boven de 46 graden Celsius stijgt, pauzeer dan kort en schakel dan opnieuw in, met als doel de temperatuur dicht bij 46 graden Celsius te houden. Trek ten slotte de laserassemblage langzaam in. Veeg de laservezel en het thermokoppel voorzichtig schoon met een alcoholdoekje.

Draai het geheel uit de weg en zorg ervoor dat de sondes niet in contact komen met het frame. T2-gewogen cornale magnetische resonantiebeelden toonden succesvolle tumorimplantatie met bijna 100% opnamepercentages en consistente sferische tumorvorming. LITT-behandeling resulteerde in consistente ablaties met gedefinieerde hyperintense zwarte gebieden, wat wijst op weefselnecrose in de centrale kern en een omringend hyperintens wit gebied met perioperatief oedeem.