शल्य तनाव का एक माउस ट्यूमर मॉडल पश्चात प्रतिरक्षा दमन metastatic रोग को बढ़ावा देता है कैसे पता लगाने के लिए और immunostimulatory perioperative उपचारों का मूल्यांकन करने के लिए प्रयोग किया जाता है.
सर्जिकल लकीर सबसे कैंसर रोगियों के लिए एक आवश्यक उपचार है, लेकिन सर्जरी प्रतिरक्षा प्रणाली में शिथिलता लाती है और इस पशु मॉडल में और कैंसर रोगियों में metastatic रोग के विकास से जोड़ा गया है. हमारे समूह और अन्य लोगों से preclinical काम सहज प्रतिरक्षा समारोह, पश्चात की अवधि में विशेष रूप से एन.के. कोशिकाओं का एक गहरा दमन का प्रदर्शन किया है और इस सर्जरी के बाद मेटास्टेसिस की बढ़ी विकास में एक प्रमुख भूमिका निभाता है. अपेक्षाकृत कुछ जानवरों के अध्ययन और नैदानिक परीक्षणों निस्र्पक और कैंसर सर्जरी के हानिकारक प्रभाव को पीछे पर ध्यान केंद्रित किया है. अनायास metastasizing ट्यूमर और शल्य तनाव का एक कठोर पशु मॉडल का उपयोग करना, फेफड़ों metastases के विकास पर कैंसर सर्जरी की वृद्धि का प्रदर्शन किया गया था. इस मॉडल में, 4T1 स्तन कैंसर की कोशिकाओं माउस स्तन वसा पैड में प्रत्यारोपित कर रहे हैं. सुबह 14 पद ट्यूमर आरोपण में, प्राथमिक स्तन ट्यूमर का एक पूरा लकीर performe हैसभी जानवरों में डी. पशुओं के एक सबसेट एक उदर nephrectomy के रूप में अतिरिक्त शल्य तनाव प्राप्त करता है. 28 दिन में, फेफड़ों के ट्यूमर पिंड मात्रा निर्धारित कर रहे हैं. Immunotherapy तुरंत preoperatively दिया गया था, सर्जरी के बाद metastases के विकास को रोका जो प्रतिरक्षा कोशिकाओं का एक गहरा सक्रियण का पता चला था. 4T1 स्तन ट्यूमर सर्जरी मॉडल ट्यूमर मेटास्टेसिस पर पेट की शल्य तनाव के प्रभाव का अनुकरण के लिए अनुमति देता है, अन्य प्रकार के ट्यूमर को इसके लागू परीक्षण किया जाना चाहिए. वर्तमान चुनौती preclinical माउस मॉडल में सुरक्षित और होनहार immunotherapies की पहचान करने और metastatic रोग की पुनरावृत्ति को रोकने के लिए कैंसर सर्जरी के रोगियों को दी जाने वाली आर्थिक रूप से व्यावहारिक perioperative उपचारों में अनुवाद करने के लिए है.
सर्जरी ठोस ट्यूमर के उपचारात्मक कैंसर के इलाज में एक महत्वपूर्ण घटक है, लेकिन पूरा लकीर के बावजूद, कई रोगियों को एक metastatic पुनरावृत्ति विकसित करने और अंततः उनकी बीमारी से मर जाते हैं. तेजी से, पश्चात की अवधि, रक्त जमावट, वृद्धि कारकों की रिहाई, और प्रतिरक्षा दमन सहित सर्जरी करने के लिए शारीरिक तनाव की प्रतिक्रिया का एक परिणाम के रूप में, metastases के विकास के लिए महत्वपूर्ण समय के रूप में मान्यता प्राप्त है. हमारे समूह 1,2 और दूसरों को 3-5 तत्काल पश्चात की अवधि metastases के गठन के लिए एक विशिष्ट अतिसंवेदनशील समय पता चला है कि.
सर्जरी के prometastatic प्रभाव के लिए जिम्मेदार प्रमुख तंत्र की एक प्राकृतिक हत्यारा (एन.के. सेल) 1-3 के पश्चात शिथिलता है. एन.के. कोशिकाओं ट्यूमर के विकास और मेटास्टेसिस 6 के नियंत्रण में शामिल सहज प्रतिरक्षा प्रणाली के साइटोटोक्सिक लिम्फोसाइटों हैं. सर्जरी के बाद एन.के. सेल में शिथिलता मैं प्रलेखित किया गया हैn मानव रोगियों 1,7-9 और पशु मॉडल 1,10,11 दोनों. मानव अध्ययन में, perioperative अवधि के दौरान कम एन.के. गतिविधि कैंसर की पुनरावृत्ति और मृत्यु दर 15,16 के एक उच्च दर के साथ जुड़ा हुआ है, जबकि पश्चात एन.के. सेल दमन, सहज और प्रत्यारोपित मेटास्टेसिस 1,11-14 के पशु मॉडल में वृद्धि हुई metastases के साथ संबद्ध करता है.
इस के बावजूद, विशेष रूप से तुरंत कैंसर सर्जरी के बाद होती है कि prometastatic परिवर्तन को संबोधित कोई कैंसर उपचार उपलब्ध नहीं है. perioperative अवधि metastatic प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने के लिए जो में अवसर की एक चिकित्सकीय खिड़की का प्रतिनिधित्व करता है. ऐसे साइटोटोक्सिक कीमोथेरेपी जैसे पारंपरिक कैंसर उपचार,, बड़ी सर्जरी के 17 से उबरने के रोगियों को प्रदान किए जाने की भी विषाक्त माना जाता है, प्रतिरक्षा चिकित्सा perioperative प्रशासन के लिए आदर्श उम्मीदवार हैं. पुनः संयोजक आईएल -2 और IFN-I ³ के perioperative उपयोग मैं पता लगाया गया हैn प्रारंभिक चरण पश्चात एन.के. सेल दमन रोकने और प्रगति से मुक्त अस्तित्व 18-21 सुधार करने के लिए अपनी क्षमता का प्रदर्शन है नैदानिक परीक्षणों. दुर्भाग्य से, आगे विकास बड़ी सर्जरी 17 के साथ संयुक्त इस अविशिष्ट साइटोकाइन चिकित्सा की सहनशीलता द्वारा बाधा कर दिया गया है. वायरस भी एन.के. कोशिकाओं की प्रबल अविशिष्ट activators हैं. हमारे शोध से पहले इस तरह के उपन्यास विरोधी कैंसर oncolytic वायरस (ov), और इस तरह के फ्लू के टीके के रूप में वायरल टीकों, nonreplicating के रूप में नकल वायरस, के preoperative प्रशासन सर्जरी प्रेरित एन.के. सेल रोग रोकना और metastatic रोग 1,22 attenuate सकता है कि प्रदर्शन किया है.
इस पत्र में वर्णित शल्य मॉडल सर्जरी के बाद ट्यूमर कोशिकाओं के प्रसार और विकास में शामिल तंत्र की हमारी समझ में मदद की है और हमें perioperative अवधि में प्रशासित किया जा सकता है कि उपन्यास लक्षित चिकित्सा का पता लगाने के लिए अनुमति दी गई है. इस लक्ष्य को पूरा करने के लिए, एक जानवरविकसित शल्य तनाव और सहज मेटास्टेसिस गुच्छा की मॉडल. अनायास फेफड़ों में विशेष रूप से कई दूर साइटों के लिए प्राथमिक स्तन ग्रंथि से metastasize करने में सक्षम हैं – मॉडल माउस स्तन कार्सिनोमा ट्यूमर (4T1 BALB / सी) का उपयोग करता है. 0 दिन में, स्तन कैंसर की कोशिकाओं माउस स्तन वसा पैड में प्रत्यारोपित कर रहे हैं. सुबह 14 पद ट्यूमर आरोपण में, प्राथमिक स्तन ट्यूमर का एक पूरा लकीर सभी जानवरों में किया जाता है. पशुओं के एक सबसेट एक उदर nephrectomy के रूप में अतिरिक्त शल्य तनाव प्राप्त करता है. 28 दिन में, में फेफड़ों के ट्यूमर पिंड शल्य चिकित्सा पर बल दिया और तुलना कोई सर्जरी नियंत्रण चूहों और अलग मात्रा निर्धारित कर रहे हैं. कैंसर और सर्जरी के इस पशु मॉडल में, कैंसर मेटास्टेसिस पर सर्जरी के प्रभाव का अध्ययन किया जा रहा है और virally आधारित प्रतिरक्षा उत्तेजक नकल और nonreplicating सहित अभिनव immunotherapies के perioperative प्रशासन की प्रभावकारिता के लिए पहली बार जांच की जाती है.
सर्जिकल लकीर स्थानीयकृत ठोस malignancies के साथ रोगियों के लिए चिकित्सा का मुख्य आधार है. यहां तक कि पूरा लकीर के साथ, कई रोगियों को एक metastatic पुनरावृत्ति विकसित करने और अंततः उनकी बीमारी से मर जाते हैं. तत्काल पश्चात की अवधि पश्चात एन.के. सेल दमन से बड़े हिस्से में संग्राहक कैंसर मेटास्टेसिस के गठन,,, के लिए एक आदर्श वातावरण प्रदान करता है. इस के बावजूद, यह काफी हद तक नजरअंदाज कर दिया है कि एक चिकित्सकीय खिड़की बनी हुई है. पश्चात मेटास्टेसिस रोकने के उद्देश्य से कोई मानक perioperative विरोधी कैंसर उपचार उपलब्ध नहीं है. वर्तमान चुनौती है, जिससे micrometastatic रोग की स्थापना को रोकने perioperative अवधि में एन.के. कोशिकाओं को सक्रिय करेंगे कि सुरक्षित और होनहार उपचार की पहचान करने के लिए है. इन उपचारों कड़ाई से preclinical पशु मॉडल में सुरक्षा और प्रभावकारिता के लिए विशेषता है और उसके बाद सोच समझकर बनाया नैदानिक परीक्षणों में अनुवाद किया जाना चाहिए.
प्राथमिक अनुपातशल्य तनाव का एक माउस ट्यूमर मॉडल विकसित करने की Nale सर्जरी के बाद प्रतिरक्षा दमन और metastatic प्रसार के तंत्र का पता लगाने के लिए और प्राथमिक ट्यूमर को हटाने के लिए सर्जरी के दौर से गुजर कैंसर रोगियों में भविष्य में उपयोग के लिए क्षमता के साथ अभिनव immunotherapies का मूल्यांकन है. इस लक्ष्य को पूरा करने के लिए, शल्य तनाव के साथ मिलकर एक 4T1 murine स्तन कार्सिनोमा मॉडल विकसित किया गया था. 4T1 सेल लाइन एक murine "स्तन कार्सिनोमा" है, इस सेल लाइन का उपयोग करने के कारण हमें एक यथार्थवादी कैंसर मॉडल में शल्य तनाव के प्रभाव का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है कि सहज मेटास्टेसिस के reproducibility है. इस संदर्भ में, द्रोह का वास्तविक मूल metastatic क्षमता और ट्यूमर जीव विज्ञान की तुलना में कम महत्वपूर्ण है. हमारे मॉडल का दूसरा महत्वपूर्ण घटक निकट मानव कैंसर सर्जरी सदृश करने के लिए एक पशु शल्य चिकित्सा की प्रक्रिया का विकास है. यह 1 सेमी 3 पहुँचने के बाद इस पशु शल्य तनाव मॉडल में, प्राथमिक 4T1 स्तन ट्यूमर excised है. क्योंकिमानव रोगियों में कैंसर सर्जरी महत्वपूर्ण प्रतिरक्षा दमन, "शल्य तनाव" उपचार समूहों में एक खुले पेट nephrectomy शामिल साथ ही किया जाता है. यह मानव में अधिक पारंपरिक ट्यूमर लकीर के साथ तुलना के रूप में, एक पूर्ण बाईं nephrectomy के आक्रामक स्वभाव कोलोरेक्टल कैंसर, डिम्बग्रंथि के कैंसर, गुर्दा कैंसर, अग्नाशय के कैंसर, फेफड़ों और esophageal के लिए सर्जरी सहित ठोस malignancies के लिए शल्य चिकित्सा उपचार के अनेक प्रकार, के लिए बहुत तुलनीय है कैंसर. इसके अलावा, हम laparotomy + nephrectomy के कारण perioperatively होती है कि गहन शारीरिक परिवर्तन, पर्याप्त रूप से सबसे ठोस malignancies के लिए आक्रामक सर्जरी के बाद हो कि भारी शारीरिक परिवर्तन reproduces बहस होगी. अत्यधिक शल्य तनाव और मृत्यु दर, संज्ञाहरण की अवधि और सर्जरी के लिए नेतृत्व और सर्जरी के दौरान शरीर का तापमान बनाए रखने के सकता है कि perioperative कारकों के लिए नियंत्रित करने के लिए ठीक से परिभाषित किया जाता है. इन सभी मापदंडों ठीक एक क्रियान्वित कर रहे हैंडी मानव कैंसर रोगियों में नियमित perioperative देखभाल दर्पण हमारे सर्जरी प्रोटोकॉल में परिभाषित किया.
perioperative उपचार के समय perioperative बचाव मॉडल के लिए एक अतिरिक्त महत्वपूर्ण घटक है. 4T1 ट्यूमर असर चूहों पहले से फ्लू के टीके की 3 regimens के साथ इलाज किया गया है: neoadjuvant (सर्जरी से पहले 5 दिन का समय दिया), perioperative (सर्जरी के एक ही दिन पर दी गई है) और सर्जरी के दिन पर दिया perioperative + multidose (2 से पीछा अतिरिक्त खुराक) 5 दिनों के अलावा दिया. उल्लेखनीय है, टीका उपचार के सभी 3 मोड काफी फेफड़ों metastases 22 की कमी हुई. हालांकि, इन्फ्लूएंजा टीका सबसे प्रभावी रूप से एक खुराक कम मेटास्टेसिस के रूप में perioperatively दिलाई. सामूहिक, इन प्रयोगों metastatic प्रक्रिया में हस्तक्षेप करने के लिए एक संकीर्ण चिकित्सकीय खिड़की के रूप में तत्काल perioperative अवधि के महत्व पर प्रकाश डाला.
ऐसे oncoly के रूप में नवीन immunotherapies के perioperative उपयोगटिक वायरस और टीकों विशेष रूप से हमारे अनुसंधान समूह तक ही सीमित कर दिया गया है. हम उपन्यास oncolytic ओआरएफ और चेचक वायरस के perioperative प्रशासन पशु मॉडल 1 में सर्जरी के बाद एन.के. सेल दमन पलट सकता है कि पहली बार के लिए प्रदर्शन किया. इससे भी महत्वपूर्ण बात, प्रतिरक्षा समारोह के इस बचाव metastases के पश्चात गठन में कमी के साथ संबद्ध है. मानव अध्ययन में, पश्चात कैंसर सर्जरी के रोगियों एन.के. सेल cytotoxicity कम था और perioperative OV स्पष्ट रूप से कैंसर रोगियों 1 में एन.के. सेल गतिविधि बढ़ जाती है. व्यावसायिक रूप से उपलब्ध रोगनिरोधी टीकों का प्रयोग, हम perioperative इन्फ्लूएंजा टीका प्रशासन काफी ट्यूमर मेटास्टेसिस कम और preclinical ट्यूमर मॉडल में एन.के. सेल cytotoxicity सुधार का प्रदर्शन किया. मानव अध्ययन में, इन्फ्लूएंजा टीका काफी स्वस्थ मानव दाताओं और कैंसर सर्जरी के रोगियों 22 में एन.के. सेल गतिविधि बढ़ाया.
कई दृष्टिकोण CANC कम करने के लिए उपयोग किया जाता हैरसायन चिकित्सा, और विकिरण, लेकिन इन उपचारों सहित एर पुनरावृत्ति, आमतौर पर (neoadjuvant) से पहले या (सहायक) सर्जरी के बाद महीने के लिए सप्ताह प्रशासित रहे हैं. इस क्षेत्र में अनुसंधान तत्काल पश्चात की अवधि लंबी अवधि के ट्यूमर पुनरावृत्ति दरों के निर्धारण में महत्वपूर्ण है कि पता चलता है. इसलिए, इस महत्वपूर्ण अवधि के दौरान immunotherapies के रूप में नैदानिक हस्तक्षेप पर्याप्त दीर्घकालिक लाभ हो सकता है. सहज फेफड़ों मेटास्टेसिस और शल्य तनाव का एक माउस मॉडल का उपयोग हमारी पढ़ाई उपन्यास के उपचारों का पता लगाने और कैंसर सर्जरी के रोगियों में perioperative प्रतिरक्षादमन को रोकने और इस तरह भी कैंसर की पुनरावृत्ति की दर को कम करने के लिए अपनी क्षमता का निर्धारण करने के लिए एक अनूठा अवसर प्रदान करते हैं.
The authors have nothing to disclose.
लेखकों आप जानवर सर्जरी के साथ सहायता के लिए किम येट्स, एलीन फ्रेंकलिन, और रेबेका Tjepkema (पशु की देखभाल और पशु चिकित्सा सेवा, ओटावा विश्वविद्यालय) धन्यवाद देता हूँ. ली-Hwa ताई एक Fonds डी अति सूक्ष्म Sante क्यूबेक फैलोशिप द्वारा समर्थित है. रेबेका Auer नेता के अवसर अनुदान – यह काम कनाडा के कैंसर सोसायटी अनुसंधान संस्थान अभिनव अनुदान, अनुसंधान और विकास अर्ली शोधकर्ता पुरस्कार के ओंटारियो मंत्रालय, और अभिनव के लिए कनाडा फाउंडेशन से संचालन अनुदान द्वारा समर्थित किया गया.
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Corning Cell-Gro | 10-013-CV | |
Inactivated Fetal Bovine Serum (FBS) | HyClone | SH30396.03 | |
Penicillin/Streptomycin | Gibco | 15070-063 | |
1X sterile Phosphate Buffered Saline (PBS) | Corning cell gro | 21-031-CV | |
Buprenorphine | Chiron, Guelph | RXN309968 | |
Isofluorane | Baxter Corp | 1001936040 | |
1/2 ultra-fine syringe | Terumo | 30 Gauge, SS05M3009 | |
9mm staples | Braintree | ACS BX | |
5-0 braided absorbable suture | Covidien | UL-202 | |
3-0 wax braided silk suture | Covidien | S-194 | |
Formalin | Fisher | SF100-20 | |
4T1 tumor cells | ATCC | CRL-2539 | |
BALB/c | Charles Rivers Labs | Strain Code:028 |