Иммунокомпетентная мышиная модель для лазерной интерстициальной термотерапии глиобластомы

Наши исследования сосредоточены на опухолях головного мозга у взрослых. Сюда входит глиобластома, первичная глиома, а также метастазы в головной мозг. Мы разработали мышиные модели опухолей головного мозга для определения более эффективных методов лечения пациентов с этими смертельными состояниями.

Глиобластома является наиболее тяжелой и наиболее частой первичной опухолью головного мозга. У более чем 20% пациентов с глиобластомой эта опухоль головного мозга не может быть удалена хирургическим путем. В этих случаях лазерная интерстициальная тепловая терапия, сокращенно ЛИТТ, используется клинически для борьбы с этими агрессивными опухолями головного мозга.

LITT — это технология термической абляции тканей, которая клинически применяется при хирургически недоступных опухолях головного мозга. Наши исследования с использованием мышиных моделей LITT предоставят важную информацию о реакциях тканей и клеток на тепловую обработку в опухоли и окружающих тканях мозга. Лучшее понимание молекулярных и клеточных изменений, вызванных ЛИТТ в головном мозге, позволит нам более эффективно использовать ЛИТТ для улучшения результатов лечения пациентов с опухолями головного мозга.

Наиболее важной экспериментальной задачей является точное нацеливание и лечение опухоли. В отличие от хирургии LITT, используемой клинически у людей, большинство моделей не имеют МРТ-визуализации в реальном времени, что затрудняет нацеливание на опухоль без каких-либо визуальных средств. Для начала запишите вес мыши, находящейся под наркозом, чтобы рассчитать правильную дозировку лекарства.

Тщательно выбрейте операционную область, избегая глаз, ушей и усов. Поместите резцы мыши в отверстие прикусочной планки и отрегулируйте носовой конус стереотаксической рамы до плотного прилегания, затем затяните стопорный винт, чтобы зафиксировать его на месте. Проверьте глубину анестезии, выполнив двустороннее защипывание пальцев задних конечностей.

После того, как мышь будет должным образом обезболивая, закрепите череп с помощью ушных штифтов и отрегулируйте голову в нейтральное положение в плоскости. Обильно нанесите офтальмологическую мазь на оба глаза, чтобы предотвратить высыхание. С помощью полудюймового шприца 28 калибра введите мелоксикам подкожно в качестве обезболивающего.

Уменьшите скорость анестезии для поддержания целевой частоты дыхания. Далее асептически драпируйте мышь. С помощью стерильного ватного тампона нанесите дезинфицирующий раствор хлоргексидина, начиная с медиа и по направлению наружу.

Затем с помощью свежего стерильного ватного тампона нанесите 70% этанол таким же образом. Повторно проверьте глубину анестетика, контролируя частоту дыхания. Затем с помощью скальпеля с лезвием No 15 сделайте средний сагиттальный разрез размером от 1,0 до 1,5 сантиметра, начиная немного позади глаз в направлении няни.

Теперь с помощью стерильного ватного тампона отразите края раны, чтобы визуализировать череп. Аккуратно сотрите всю соединительную ткань с этой области. При необходимости используйте стерильный ватный тампон, смоченный в перекиси водорода, чтобы обнажить поверхность черепа и визуализировать лямбда-швы.

Найдите брегму там, где левый и правый швы роговицы встречаются с сагиттальным швом. По желанию, чтобы облегчить перемещение брегмы во время операции LITT, используйте нетоксичную цветную акриловую смолу и стерильную деревянную зубочистку и сделайте небольшую отметку поверх брегмы. При нахождении микролитрового шприца в кадре обнулите стереотаксические координаты с наконечником, касающимся брегмы.

Координата X относится к движению в медиальной латеральной плоскости, координата Y — к переднему заднему движению, а координата Z — к дорсальной вентральной плоскости. Убедитесь, что лямбда находится в той же дорсальной вентральной плоскости, что и брегма, где Z равна нулю на обоих ориентирах. Если необходимы корректировки, убедитесь, что череп по-прежнему надежно зафиксирован, слегка надавливая стерильным тампоном.

Расположите кончик иглы над целевой областью в координатах плюс 2,0 миллиметра медиа латерально и плюс 0,5 миллиметра переднезадне-заднего от брегмы. Осторожно опустите кончик сверла до тех пор, пока он не соприкоснется с черепом. Слегка приподнимите кончик иглы и сделайте небольшую точку в месте расположения отверстия для заусенца с помощью стерильного хирургического маркера.

Затем слегка поднимите иглу, чтобы она не мешала, и просверлите отверстие в отмеченном вами месте, стараясь пробивать только через череп, не повреждая мозговые оболочки под ним. Создайте второе отверстие для заусенцев на расстоянии плюс 3,0 миллиметра медиально латерально и плюс 0,5 миллиметра переднезаднего или продлите исходное отверстие до этой координаты для размещения термопары во время процедуры LITT. Затем извлеките микроцентрифужную пробирку, содержащую клетки глиомы мыши CT2A, изо льда и осторожно переверните пробирку кончиком пальца, чтобы повторно суспендировать клетки.

С помощью шприца объемом 5 или 10 микролитров аккуратно наберите примерно два микролитра клеточной суспензии. Сцедите 0,5 микролитра из шприца, чтобы удалить воздух. Протрите стержень иглы спиртовым тампоном, чтобы удалить остатки жидкости или клеток.

Медленно опустите иглу на глубину под Z равным минус трем миллиметрам и сделайте паузу на одну минуту. Затем медленно отводите иглу на 0,5 миллиметра и вводите клетки со скоростью 0,5 микролитра в минуту. После завершения инъекции подождите две минуты, прежде чем медленно втянуть шприц в течение трех-четырех минут.

Пауза на срок до минуты после первых нескольких интервалов от 100 до 250 микрометров поможет предотвратить смещение клеток. Чтобы закрыть разрез на ране, повторите края разреза. С помощью трех прерывистых швов со швом 50 закройте рану, слегка отводя края раны, чтобы обеспечить соприкосновение подлежащей дермы.

Нанесите раствор повидон-йода на закрытую рану и переложите мышь в бумажную выстланную клетку для восстановления на согревающую салфетку, установленную при температуре 37 градусов Цельсия. Как только животное восстановит лежачее положение на грудине, его можно перевести обратно в домашнюю клетку. Через девять дней после введения суспензии клеток глиомы мыши CT2A закрепите мышь, находящуюся под наркозом, в стереотаксической рамке.

Создайте разрез по средней линии и используйте стерильный ватный тампон для очистки черепа, чтобы удалить любую ткань, скрывающую брегму. С помощью лазерной интерстициальной термической терапии или насадки LITT, установленной на стереотаксической раме, обнулите координаты в брегме для кончика лазерного волокна. Далее слегка приподнимите кончик лазерного волокна и переместитесь в нужные медиальные латеральные и передние задние координаты.

Затем медленно опустите зонд до дорсальной вентральной координаты цели, чтобы добраться до цели. Установите параметры обработки LITT в непрерывный режим и включите один на единицу. Затем переключите лазер из режима ожидания в режим активации и включите лазер на 60 секунд с помощью ножной педали.

Если температура поднимается выше 46 градусов по Цельсию, сделайте короткую паузу, а затем снова включитесь, стремясь поддерживать температуру на уровне 46 градусов по Цельсию. Наконец, медленно втяните лазерный узел. Аккуратно протрите лазерное волокно и термопару спиртовым тампоном.

Поверните сборку в сторону, следя за тем, чтобы щупы не соприкасались с рамой. Магнитно-резонансные изображения роговицы с взвешенным Т2 показали успешную имплантацию опухоли с почти 100%-ной скоростью забора и постоянным сферическим образованием опухоли. Лечение ЛИТТ приводило к последовательной абляции с определенными гиперинтенсивными черными областями, указывающими на некроз тканей в центральном ядре, и окружающей гиперинтенсивной белой областью, показывающей периоперационный отек.