Een in vivo muismodel van totale intraveneuze anesthesie tijdens kankerresectiechirurgie
Summary
Dit artikel beschrijft een methode voor het modelleren van totale intraveneuze anesthesie (TIVA) tijdens kankerresectiechirurgie bij muizen. Het doel is om de belangrijkste kenmerken van anesthesielevering aan patiënten met kanker te repliceren. De methode maakt het mogelijk om te onderzoeken hoe anesthesietechniek het recidief van kanker na resectiechirurgie beïnvloedt.
Abstract
Anesthesie is een routinematig onderdeel van kankerzorg dat wordt gebruikt voor diagnostische en therapeutische procedures. De verdovingstechniek is onlangs betrokken bij het beïnvloeden van de langetermijnresultaten van kanker, mogelijk door modulatie van adrenerge-inflammatoire reacties die het gedrag van kankercellen en de immuuncelfunctie beïnvloeden. Opkomend bewijs suggereert dat op propofol gebaseerde totale intraveneuze anesthesie (TIVA) gunstig kan zijn voor kankeruitkomsten op lange termijn in vergelijking met geïnhaleerde vluchtige anesthesie. De beschikbare klinische bevindingen zijn echter inconsistent. Preklinische studies die de onderliggende betrokken mechanismen identificeren, zijn van cruciaal belang om het ontwerp van klinische studies te begeleiden die het inzicht zullen versnellen. De meeste preklinische modellen van anesthesie zijn geëxtrapoleerd uit het gebruik van anesthesie in in vivo onderzoek en zijn niet optimaal ontworpen om de impact van anesthesie zelf als het primaire eindpunt te bestuderen. Dit artikel beschrijft een methode voor het toedienen van propofol-TIVA-anesthesie in een muismodel van borstkankerresectie dat belangrijke aspecten van klinische bevalling bij kankerpatiënten repliceert. Het model kan worden gebruikt om werkingsmechanismen van anesthesie op kankeruitkomsten in verschillende soorten kanker te bestuderen en kan worden geëxtrapoleerd naar andere niet-kankergebieden van preklinisch anesthesieonderzoek.
Introduction
Meer dan 60% van de patiënten met kanker krijgt anesthesie voor chirurgische resectie1. Momenteel zijn er geen specifieke klinische richtlijnen die de keuze van anesthesie bepalen die wordt gebruikt bij kankerpatiënten. Enquêtes onder anesthesisten wijzen op een voorkeur voor vluchtige anesthesie, ook tijdens kankerchirurgie 2,3. Er is echter een groeiend aantal aanwijzingen dat het gebruik van op propofol gebaseerde totale intraveneuze anesthesie (TIVA) tijdens kankerchirurgie kan associëren met verbeterde postoperatieve resultaten (progressievrije overleving, algehele overleving) in vergelijking met vluchtige anesthesie4. Latere klinische studies blijven tegenstrijdige resultaten rapporteren 5,6,7,8. Deze bevindingen ondersteunen de noodzaak van preklinische studies om de mechanistische effecten van verschillende anesthetica op kankergerelateerde uitkomsten beter te begrijpen.
In in vivo studies die kankerchirurgie modelleren, is anesthesie echter vaak een incidenteel onderdeel van de procedure. De reden voor de keuze van anesthesie is vaak niet de focus van het experimentele ontwerp en de impact ervan op kankergerelateerde eindpunten kan niet worden geëvalueerd. In vivo studies die onderhoud van anesthesie voor kankerchirurgie vereisen, gebruiken bijvoorbeeld meestal geïnhaleerde vluchtige anesthesie9. Waar propofol in in vivo studies is gebruikt, is het toegediend door enkelvoudige bolusdosering met intraperitoneale toediening, die geen klinische onco-anesthetische protocollen repliceert10. Die benadering van propofoltoediening induceert lichte anesthesie die geschikt is voor snelle procedures. Het staat echter geen onderhoud van anesthesie toe die nodig is voor kankerresectiechirurgie die langdurig kan zijn. Bovendien is de absorptiekinetiek van intraperitoneale toediening verschillend van klinische toedieningsmethoden.
Een model van propofol-gebaseerde TIVA voor kankerresectiechirurgie werd ontwikkeld om aan deze behoefte te voldoen. Een protocol voor langdurig onderhoud van anesthesie met titratie van het anestheticum om respons op de chirurgische stimulus mogelijk te maken, werd ontwikkeld om belangrijke aspecten van anesthesieafgifte te repliceren aan patiënten die een kankeroperatie ondergaan. Het resulterende protocol wordt gebruikt met een muismodel van kanker om TIVA te bieden tijdens kankerresectiechirurgie. Het effect op kankergerelateerde uitkomsten op korte en lange termijn wordt geëvalueerd.
Protocol
Representative Results
Discussion
Deze studie rapporteert over een protocol voor het toedienen van totale intraveneuze anesthesie (TIVA) met propofol in een muismodel van borstkanker dat belangrijke aspecten van de klinische praktijk voor TIVA repliceert bij patiënten die kankerchirurgie nodig hebben. Het protocol maakt onderzoek mogelijk van zowel korte als lange termijn klinisch relevante uitkomsten na kankerchirurgie in een muismodel van kankerprogressie, inclusief meting van cytokineniveaus en kankerrecidief (figuur 2 e…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen leden van het Cancer Neural-Immune Laboratory en Dr. Cameron Nowell van het Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, Parkville bedanken. Dit werk werd ondersteund door subsidies van de National Health and Medical Research Council 1147498, de National Breast Cancer Foundation IIRS-20-025, het Australian and New Zealand College of Anesthetists (ANZCA), Perpetual en CTC for Cancer Therapeutics.
Materials
| 0.9% saline | Fresnius Kabi | AUST R 197198 | |
| Artery forceps | Proscitech | TS1322-140 | |
| Buprenorphine | Temgesic | TEMG I | |
| Heated surgical mat | Custom | – | |
| Hypodermic needle (30 G, 1 mL insulin syringe) | Terumo | NN3013R | |
| IVIS Lumina | PerkinElmer | 126274 | |
| Luciferin | Promega | P1041/2/3 | |
| Polyurethane catheter | Intramedic | 427401 | |
| Povidone Iodine | Betadine | AUST R 29562 | |
| Propofol Lipuro, 2% | Braun | 3521490 | |
| Sevoflurane | Baxter | ANZ2L9117 | |
| Sevoflurane vaporiser | Vetquip | VQ1334 | |
| Sterile gauze | Multigate Medical Products | 11-600A | |
| Surgical scissors | Proscitech | TS1044 | |
| Sutures, 5-0 nylon | Dynek | V504 | |
| Syringe pump | Harvard Apparatus | 70-4500 | |
| Syringes (1 mL) | Terumo | SS+01T |
References
- Sullivan, R., et al. Global cancer surgery: delivering safe, affordable, and timely cancer surgery. Lancet Oncology. 16 (11), 1193-1224 (2015).
- Lim, J. A., et al. The effect of propofol and sevoflurane on cancer cell, natural killer cell, and cytotoxic T lymphocyte function in patients undergoing breast cancer surgery: an in vitro analysis. BMC Cancer. 18 (1), 159 (2018).
- Pandit, J. J., et al. 5th National Audit Project (NAP5) on accidental awareness during general anesthesia: protocol, methods, and analysis of data. British Journal of Anaesthesia. 113 (4), 540-548 (2014).
- Yap, A., Lopez-Olivo, M. A., Dubowitz, J., Hiller, J., Riedel, B. Anesthetic technique and cancer outcomes: a meta-analysis of total intravenous versus volatile anesthesia. Canadian Journal of Anesthesia. 66 (5), 546-561 (2019).
- Makito, K., Matsui, H., Fushimi, K., Yasunaga, H. Volatile versus total intravenous anesthesia for cancer prognosis in patients having digestive cancer surgery. Anesthesiology. 133 (4), 764-773 (2020).
- Oh, T. K., Kim, H. H., Jeon, Y. T. Retrospective analysis of 1-year mortality after gastric cancer surgery: Total intravenous anesthesia versus volatile anesthesia. Acta Anaesthesiologica Scandinavica. 63 (9), 1169-1177 (2019).
- Lai, H. C., et al. Propofol-based total intravenous anesthesia is associated with better survival than desflurane anesthesia in hepatectomy for hepatocellular carcinoma: a retrospective cohort study. British Journal of Anaesthesia. 123 (2), 151-160 (2019).
- Hong, B., et al. Anesthetics and long-term survival after cancer surgery-total intravenous versus volatile anesthesia: a retrospective study. BMC Anesthesiology. 19 (1), 233 (2019).
- Flecknell, P. Special Techniques. Laboratory Animal Anaesthesia. Fourth edition. , (2015).
- Cicero, L., Fazzotta, S., Palumbo, V. D., Cassata, G., Lo Monte, A. I. Anesthesia protocols in laboratory animals used for scientific purposes. Acta Biomedica. 89 (3), 337-342 (2018).
- Sloan, E. K., et al. The sympathetic nervous system induces a metastatic switch in primary breast cancer. Recherche en cancérologie. 70 (18), 7042-7052 (2010).
- Al-Hashimi, M., Scott, S. W. M., Thompson, J. P., Lambert, D. G. Opioids and immune modulation: more questions than answers. British Journal of Anaesthesia. 111 (1), 80-88 (2013).
- DeMarco, G. J., Nunamaker, E. A. A Review of the effects of pain and analgesia on immune system function and inflammation: relevance for preclinical studies. Comparative Medicine. 69 (6), 520-534 (2019).
- Hiller, J. G., Perry, N. J., Poulogiannis, G., Riedel, B., Sloan, E. K. Perioperative events influence cancer recurrence risk after surgery. Nature Reviews Clinical Oncology. 15 (4), 205-218 (2018).
