Detta protokoll etablerar en glioblastom (GBM) återfallsmodell efter resektion med mikroskopi för att undersöka den terapeutiska effekten av en injicerbar, bioresponsiv hydrogel in vivo.
Tumöråterfall är en viktig faktor som indikerar en dålig prognos vid glioblastom (GBM). Många studier försöker identifiera effektiva terapeutiska strategier för att förhindra återfall av GBM efter operation. Bioresponsiva terapeutiska hydrogeler som kan upprätthålla lokalt frisatta läkemedel används ofta för lokal behandling av GBM efter operation. Forskningen är dock begränsad på grund av bristen på en lämplig GBM-återfallsmodell efter resektion. Här utvecklades och tillämpades en GBM-återfallsmodell efter resektion i terapeutiska hydrogelundersökningar. Denna modell konstruerades baserat på den ortotopiska intrakraniella GBM-modellen, som används allmänt i studier på GBM. Subtotal resektion utfördes på den ortotopiska intrakraniella GBM-modellmusen för att efterlikna den kliniska behandlingen. Den kvarvarande tumören användes för att indikera storleken på tumörtillväxten. Denna modell är lätt att bygga, kan bättre efterlikna situationen för GBM-kirurgisk resektion och kan tillämpas i olika studier om lokal behandling av GBM-återfall efter resektion. Som ett resultat ger GBM-återfallsmodellen en unik GBM-återfallsmodell för effektiva lokala behandlingsstudier av återfall efter resektion.
Glioblastom (GBM) är den vanligaste maligna tumören bland alla cancerformer i centrala nervsystemet 1,2. Kirurgi är första linjens behandling för patienter med GBM, och kemostrålning är den viktigaste adjuvansbehandlingen efter operation. Tumöråterfall utvecklas dock ofta inom 3-6 månader hos de flesta GBM-patienter med olika behandlingar 3,4,5. Därför finns det ett akut behov av att utveckla effektivare behandlingsstrategier för att förhindra GBM-återfall.
Nya studier på GBM har främst fokuserat på primära tumörer snarare än återkommande tumörer6. Det vanligaste problemet som behöver lösas i kliniken är dock hur man hämmar återfall av GBM efter operationen. Därför behöver forskning om återfall av GBM efter operation mer uppmärksamhet. Bioresponsiva terapeutiska hydrogeler är den vanligaste vektorn som används i studier på tumöråterfall efter operation 7,8. På grund av den speciella strukturen i centrala nervsystemet är det dock svårt att utveckla en lämplig GBM-återfall efter resektionsmodell9, vilket är avgörande för studien av GBM-återfall.
Denna studie har genererat en förbättrad GBM-återfallsmodell efter resektion baserad på den ortotopiska intrakraniella GBM-modellen som används i forskning om primär GBM. I denna modell avlägsnas de flesta tumörerna genom kirurgi med mikroskopi, och den kvarvarande tumören detekteras genom in vivo bioluminescerande avbildning och hematoxylin och eosin (H &E) färgning. Denna modell efterliknar resektionstillståndet hos hjärntumörpatienter och kan användas i olika studier på GBM-återfall.
Kirurgi är fortfarande förstahandsvalet för de flesta GBM-patienter11. På grund av karaktäristiken för invasiv tillväxt av GBM kvarstår fortfarande ett litet antal tumörceller efter mikroneurokirurgiska tekniker, vilket resulterar i eventuell tumöråterfall12. Hur man hämmar återfall av GBM efter operation har blivit fokus för GBM-relaterad forskning. På grund av hjärnvävnadens komplexa anatomiska struktur har konstruktionen av en lämplig postoperativ GBM-modell blivit det primära problemet som ska lösas inom detta område.
Denna studie utvecklade en GBM-återfallsmodell efter resektion. I processen att konstruera denna modell är konstruktionen av den ortotopiska intrakraniella GBM-modellen kritisk. Efter att denna modell har utvecklats framgångsrikt måste resektionen utföras vid rätt tidpunkt. Den rekommenderade tiden är när fluorescensvärdet för tumörstorleken är ca 6,5 × 105. För att minska dödligheten hos mössen utfördes resektion under anestesi med 40 mg/kg 1% pentobarbitalnatrium genom intraperitoneal injektion. Resektionen var dock svår att utföra, och mössen rörde sig ofta på grund av den lilla dosen av bedövningsmedlet. På grundval av detta ökades dosen av bedövningsmedlet till 50 mg/kg. Efter att ha ökat anestesidosen försvann mössens intraoperativa svar och resektionen utfördes framgångsrikt. Isoflurangas kan också användas i detta protokoll.
I denna studie användes GL261-Luci-celler för att utveckla modellen; därför måste fler GBM-cellinjer användas för att validera protokollet i framtiden. För att göra protokollet mer övertygande måste olika GBM-musmodeller, såsom genetiskt modifierade GBM-musmodeller, användas. Dessutom kan MR vara det bästa sättet att upptäcka återkommande tumörer efter operationen.
Sammanfattningsvis har i detta arbete en GBM-återfallsmodell efter resektion utvecklats. I denna modell övervakas tumöråterfall genom att bedöma den kvarvarande tumörens tillväxt efter resektion. Även om denna modell inte kan anses helt efterlikna tumöråterfall, liknar resektionsstilen i denna modell standarden för maximalt säker kirurgi vid klinisk behandling av GBM-patienter. Detta arbete ger en bekväm och genomförbar metod för att konstruera GBM-återfallsmodellen efter resektion och representerar ett framsteg inom forskningen om GBM-återfall efter resektion.
The authors have nothing to disclose.
Detta arbete stöddes av projektbidrag från The National Natural Science Foundation of China (82071767 och 82171781).
Gentian violet | Sigma | C6158 | |
GL261-Luci | Shanghai Zhong Qiao Xin Zhou Biotechnology Co.,Ltd. | ZQ0932 | |
In vivo bioluminescent imaging system | Tanon | Tanon ABL X6 | |
Laboratory animal shaver | Beyotime Biotechnology | FS600 | |
Mice | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. | ||
Micro curette | Belevor Medical Co.,Ltd. | ||
Micro scalpel | Belevor Medical Co.,Ltd. | ||
Microscope | Shanghai Xiangfan Instrument Co., Ltd | JSZ5A/B | |
Microsyringe | Hamilton | 87943 | |
Mini cranial drill | RWD | 78001 | |
Nonabsorbable surgical suture | Shanghai Yuyan Instruments Co.,Ltd. | ||
Pentobarbital sodium | ChemSrc | 57-33-0 | |
PVA-TSPBA hydrogel | Aladdin | 9002-89-5 | |
Stereotaxic apparatus | RWD | 68043 |