En in vivo musemodel af total intravenøs anæstesi under kræftresektionskirurgi
Summary
Dette papir beskriver en metode til modellering af total intravenøs anæstesi (TIVA) under kræftresektionskirurgi hos mus. Målet er at replikere nøglefunktioner ved anæstesilevering til patienter med kræft. Metoden gør det muligt at undersøge, hvordan bedøvelsesteknik påvirker tilbagefald af kræft efter resektionsoperation.
Abstract
Anæstesi er en rutinemæssig komponent i kræftpleje, der bruges til diagnostiske og terapeutiske procedurer. Anæstetisk teknik har for nylig været impliceret i at påvirke langsigtede kræftresultater, muligvis gennem modulering af adrenerget-inflammatoriske reaktioner, der påvirker kræftcelleadfærd og immuncellefunktion. Nye beviser tyder på, at propofolbaseret total intravenøs anæstesi (TIVA) kan være gavnlig for langsigtede kræftresultater sammenlignet med inhaleret flygtig anæstesi. De tilgængelige kliniske resultater er imidlertid inkonsekvente. Prækliniske undersøgelser, der identificerer de underliggende involverede mekanismer, er kritisk nødvendige for at guide designet af kliniske undersøgelser, der vil fremskynde indsigt. De fleste prækliniske modeller af anæstesi er blevet ekstrapoleret fra brugen af anæstesi i in vivo-forskning og er ikke optimalt designet til at studere virkningen af anæstesi selv som det primære endepunkt. Dette papir beskriver en metode til levering af propofol-TIVA anæstesi i en musemodel af brystkræftresektion, der replikerer nøgleaspekter af klinisk levering hos kræftpatienter. Modellen kan bruges til at studere virkningsmekanismer for anæstesi på kræftresultater i forskellige kræfttyper og kan ekstrapoleres til andre ikke-kræftområder inden for præklinisk anæstesiforskning.
Introduction
Mere end 60% af patienter med kræft modtager anæstesi til kirurgisk resektion1. I øjeblikket er der ingen specifikke kliniske retningslinjer, der bestemmer valget af anæstesi, der anvendes til kræftpatienter. Undersøgelser af anæstesiologer indikerer en præference for flygtig anæstesi, herunder under kræftkirurgi 2,3. Der er imidlertid en voksende mængde beviser for, at brugen af propofolbaseret total intravenøs anæstesi (TIVA) under kræftkirurgi kan associeres med forbedrede postoperative resultater (progressionsfri overlevelse, samlet overlevelse) sammenlignet med flygtig anæstesi4. Efterfølgende kliniske undersøgelser rapporterer fortsat modstridende resultater 5,6,7,8. Disse resultater understøtter behovet for prækliniske undersøgelser for bedre at forstå de mekanistiske virkninger af forskellige bedøvelsesmidler på kræftrelaterede resultater.
Men i in vivo-undersøgelser , der modellerer kræftkirurgi, er anæstesi ofte en tilfældig del af proceduren. Begrundelsen for valget af anæstesi er ofte ikke fokus for det eksperimentelle design, og dets indvirkning på kræftrelaterede endepunkter kan muligvis ikke evalueres. For eksempel bruger in vivo-undersøgelser , der kræver vedligeholdelse af anæstesi til kræftkirurgi, oftest inhaleret flygtig anæstesi9. Hvor propofol er blevet anvendt i in vivo-studier , er det blevet leveret ved enkelt bolusdosering med intraperitoneal levering, som ikke replikerer kliniske onkobedøvelsesprotokoller10. Denne tilgang til administration af propofol inducerer let anæstesi, der er egnet til hurtige procedurer. Det tillader dog ikke vedligeholdelse af anæstesi, der er nødvendig for kræftresektionskirurgi, som kan være langvarig. Desuden er absorptionskinetikken ved intraperitoneal levering forskellig fra kliniske administrationsmetoder.
En model af propofolbaseret TIVA til kræftresektionskirurgi blev udviklet for at imødekomme dette behov. En protokol til vedvarende vedligeholdelse af anæstesi med titrering af bedøvelsesmidlet for at muliggøre respons på den kirurgiske stimulus blev udviklet til at replikere nøgleaspekter af bedøvelseslevering til patienter, der har kræftkirurgi. Den resulterende protokol bruges med en musemodel af kræft til at give TIVA under kræftresektionskirurgi. Effekten på kortsigtede og langsigtede kræftrelaterede resultater evalueres.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne undersøgelse rapporterer om en protokol til administration af total intravenøs anæstesi (TIVA) med propofol i en musemodel af brystkræft, der replikerer nøgleaspekter af klinisk praksis for TIVA hos patienter, der kræver kræftkirurgi. Protokollen gør det muligt at undersøge både kortsigtede og langsigtede klinisk relevante resultater efter kræftoperation i en musemodel af kræftprogression, herunder måling af cytokinniveauer og tilbagefald af kræft (figur 2 og <strong clas…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne ønsker at takke medlemmer af Cancer Neural-Immune Laboratory og Dr. Cameron Nowell ved Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, Parkville. Dette arbejde blev støttet af tilskud fra National Health and Medical Research Council 1147498, National Breast Cancer Foundation IIRS-20-025, Australian and New Zealand College of Anaesthetists (ANZCA), Perpetual og 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 |
Riferimenti
- 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. Ricerca sul cancro. 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).
