ラット脛骨神経腫転位モデルにおける手術と行動検査
Summary
このプロトコルは、脛骨神経の病変を伴う脛骨神経の転位モデルを説明し、その後、近位神経終端を皮下脛骨前位または側方位に転位させます。神経腫の痛みと足底痛覚過敏の行動検査は、Von Freyモノフィラメントを使用して定量化されます。
Abstract
脛骨神経腫転位(TNT)は、神経腫部位(脛骨神経)の異痛症を、無傷の腓腹神経によって神経支配された後足の足底表面の異痛症から独立して評価できるラットモデルです。このTNTモデルは、すでにクリニックで使用されている特定の外科的治療法の潜在的な優位性など、神経腫の痛みの治療法をテストしたり、同じ動物の両方の疼痛モダリティに対する新薬とその効果を評価したりするのに適しています。このモデルでは、脛骨神経に遠位病変(神経弦楽部)を作り、近位神経終末を転置して皮下および脛骨前部に固定し、15 gのフォンフレイモノフィラメントで神経腫部位の評価を可能にします。腓腹神経上の異痛症を評価するために、Von Freyモノフィラメントは、後足の足底外側領域にアップダウン法 を介して 使用することができる。脛骨神経を切断した後、機械的過敏症は手術後1週間以内に神経腫部位に発症し、少なくとも手術後12週間まで持続します。腓腹神経支配足底表面の異痛症は、対側肢と比較して手術後3週間以内に発症します。12週間で、切断された脛骨神経の近位端にニューロン腫が形成され、軸索の分散と渦巻きによって示されます。TNTモデル手術では、複数の重要な(マイクロ)外科的手順に従う必要があり、終末麻酔下での手術が推奨されます。温存神経損傷モデルなどの他の神経因性疼痛モデルと比較して、神経腫部位上の異痛症は、TNTモデルにおける腓腹神経過敏症から独立して試験することができる。しかしながら、神経腫部位はラットにおいてのみ試験することができ、マウスにおいて試験することができない。このプロトコルで提供されるヒントと指示は、痛みに取り組んでいる研究グループが施設でTNTモデルを正常に実装するのに役立ちます。
Introduction
単純な裂傷から四肢全体の切断まで、すべての創傷にはさまざまな程度の末梢神経損傷が伴います。このような神経損傷は、神経腫の形成、発芽神経線維の無秩序な絡み合いをもたらす可能性があります。神経腫は患者の8%〜30%で痛みを伴い、生活の質に深刻な影響を及ぼします1,2,3,4,5。四肢切断後、神経腫の痛みは患者の50%に発症します6,7,8。報告されている症状には、圧痛、自発痛、異痛症、痛覚過敏、および神経支配領域の機械的または熱的過敏症が含まれます9。1年以内に適切に治療されない場合、神経腫の痛みは慢性的な痛みの状態に進行し、高い社会的負担とそれに関連する医療費をもたらす可能性があります10、11、12、13、14。現在の薬理学的介入の有効性が低いため、神経腫疼痛は、好ましくは、文献15に記載されているように、痛みを伴う神経腫の外科的除去によって治療され、および様々な外科的技術によって治療される神経である。完全な痛みの緩和はまれであり、痛みは時間の経過とともに悪化することが多く、患者の40%は手術の恩恵を受けておらず、新しい治療法が必要であることを示していることに注意することが重要です1,16。
神経腫疼痛の標準化されたラットモデルは、神経腫疼痛を引き起こすメカニズムを理解するのに役立ち、新しい治療法を特定したり、クリニックで使用されている既存の治療法を評価したりするのに役立つ可能性があります。脛骨神経腫転位(TNT)モデルは、2008年にDorsiらによって最初に記述され17、さまざまな研究グループによって使用されています18、19、20。この方法の全体的な目標は、神経腫の痛みに対するさまざまな治療技術をテストできるようにすることです。モデル上の、例えば、温存神経損傷(SNI)モデル21に対するモデルの利点は、神経腫部位における異痛症を試験することを可能にすることである。これは、モデルが脛骨神経の近位神経終末を皮下脛骨前位に転置することを含み、そこでフォン・フレイモノフィラメントでプローブできるためです。さらに、異痛症は、無傷の腓腹神経によって神経支配された後足の足底表面に発生し、これは同じ動物の神経腫の痛みとは独立して評価することができる。これは、患者の神経腫疼痛の症状に類似しており、疼痛性神経腫の除去後の持続性神経因性疼痛は、隣接する神経によって引き起こされることがある22。さらに、神経腫を伴う切断された神経上の異痛症は、無傷の隣接神経上の異痛症とは異なる疼痛様式である。したがって、このモデルは、神経腫部位に存在する異痛症と後足の足底表面でテストされたより広範な神経因性疼痛の両方に対する新しい治療法の効果の評価を容易にします。TNTモデルを作成するために行われる手術は困難な場合があるため、この論文では、研究者が施設にモデルを実装するのをサポートする手順について詳しく説明します。
Protocol
Representative Results
Discussion
プロトコルの重要なステップ
TNTモデルでは、脛骨神経を切断し、脛骨前部に横方向および皮下に転置して、腓腹神経の足底痛覚過敏に加えて、神経腫の感度テストを可能にします。TNTモデルでは、神経腫の場所が研究者に見えることが重要です。したがって、皮下縫合糸が皮膚を通して容易に見え、縫合糸の色が好ましくは濃い青または黒であるべきであるので、アルビノラ?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
顕微手術中に支援してくださったSabine Versteegさんと、顕微鏡と手術室の準備と動物の世話をしてくれたCommon Animal Laboratory(Gemeenschappelijk Dieren Laboratorium)のAnja van der Sar氏とTrudy Oosterveld-Romijn氏に感謝します。
この研究はAxogenによって資金提供されました。
Materials
| Aesthesio | Linton Instrumentation | 514007 until 514015 | 0.6 g until 15 g monofilaments |
| Carprofen | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes caprofen dilution |
| Cotton swabs | Nobamed | 974255 | |
| Electrocautery | Fine Science Tools | 18010-00 | |
| Ethanol 70% | Interchema BV | 400406 | |
| Ethilon 4.0 | Johnson & Johnson | 1854G | IMPORTANT: the color should be blue or black |
| Ethilon 8.0 | Johnson & Johnson | BV130-5 | |
| Isoflo, isoflurane Zoetis | Dechra Veterinary Products | B506 | |
| Mesh bottom cages | StoeltingCo | 57816 and 57824 | |
| Micro forceps | Fine Science Tools | 11251-35 | |
| Micro needle holder | Fine Science Tools | 12076-12 | |
| Micro scissors | Fine Science Tools | 15019-10 | |
| Micro tweezers | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| NaCl 0.9% | Trademed | H7 1000-FRE | |
| Needle holder | Fine Science Tools | 12004-16 | |
| Ophthalmic ointment | Local Veterinary Pharmacy | n/a | The local veterinary pharmacy makes the ophthalmic ointment |
| Scalpel | Fine Science Tools | 10003-12 | |
| Scissors | Fine Science Tools | 14001-12 | |
| Stereo surgical microscope | Leica | A60 F | |
| Sterile sheet with hole | Evercare OneMed | 1555-01 | |
| Surgical blade nr.15 | Fine Science Tools | 10015-00 | |
| Tweezers | Fine Science Tools | 11617-12 |
Referências
- Stokvis, A., vander Avoort, D. J., van Neck, J. W., Hovius, S. E., Coert, J. H. Surgical management of neuroma pain: a prospective follow-up study. Pain. 151 (3), 862-869 (2010).
- Domeshek, L. F., et al. Surgical treatment of neuromas improves patient-reported pain, depression, and quality of life. Plastic and Reconstructive Surgery. 139 (2), 407-418 (2017).
- Lame, I. E., Peters, M. L., Vlaeyen, J. W., Kleef, M., Patijn, J. Quality of life in chronic pain is more associated with beliefs about pain, than with pain intensity. European Journal of Pain. 9 (1), 15-24 (2005).
- Koch, H., Haas, F., Hubmer, M., Rappl, T., Scharnagl, E. Treatment of painful neuroma by resection and nerve stump transplantation into a vein. Annals of Plastic Surgery. 51 (1), 45-50 (2003).
- Fisher, G. T., Boswick, J. A. Neuroma formation following digital amputations. Journal of Trauma. 23 (2), 136-142 (1983).
- Bowen, J. B., Ruter, D., Wee, C., West, J., Valerio, I. L. Targeted muscle reinnervation technique in below-knee amputation. Plastic and Reconstructive Surgery. 143 (1), 309-312 (2019).
- Jensen, T. S., Krebs, B., Nielsen, J., Rasmussen, P. Phantom limb, phantom pain and stump pain in amputees during the first 6 months following limb amputation. Pain. 17 (3), 243-256 (1983).
- Woo, S. L., et al. Regenerative peripheral nerve interfaces for the treatment of postamputation neuroma pain: a pilot study. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 4 (12), 1038 (2016).
- Arnold, D. M. J., et al. Diagnostic criteria for symptomatic neuroma. Annals of Plastic Surgery. 82 (4), 420-427 (2019).
- Liedgens, H., Obradovic, M., De Courcy, J., Holbrook, T., Jakubanis, R. A burden of illness study for neuropathic pain in Europe. Clinicoeconomics and Outcomes Research. 8, 113-126 (2016).
- Langley, P. C., Van Litsenburg, C., Cappelleri, J. C., Carroll, D. The burden associated with neuropathic pain in Western Europe. Journal of Medical Economics. 16 (1), 85-95 (2013).
- Dworkin, R. H., et al. Interpreting the clinical importance of group differences in chronic pain clinical trials: IMMPACT recommendations. Pain. 146 (3), 238-244 (2009).
- Mackinnon, S. E., Dellon, A. L. Results of treatment of recurrent dorsoradial wrist neuromas. Annals of Plastic Surgery. 19 (1), 54-61 (1987).
- Harden, R. N. Chronic neuropathic pain. Mechanisms, diagnosis, and treatment. Neurologist. 11 (2), 111-122 (2005).
- Poppler, L. H., et al. Surgical interventions for the treatment of painful neuroma: a comparative meta-analysis. Pain. 159 (2), 214-223 (2018).
- Eberlin, K. R., Ducic, I. Surgical algorithm for neuroma management: a changing treatment paradigm. Plastic and Reconstructive Surgery Global Open. 6 (10), 1952 (2018).
- Dorsi, M. J., et al. The tibial neuroma transposition (TNT) model of neuroma pain and hyperalgesia. Pain. 134 (3), 320-334 (2008).
- Tork, S., et al. Application of a porcine small intestine submucosa nerve cap for prevention of neuromas and associated pain. Tissue Engineering Part A. 26 (9-10), 503-511 (2020).
- Miyazaki, R., Yamamoto, T. The efficacy of morphine, pregabalin, gabapentin, and duloxetine on mechanical allodynia is different from that on neuroma pain in the rat neuropathic pain model. Anesthesia and Analgesia. 115 (1), 182-188 (2012).
- Tian, J., et al. Swimming training reduces neuroma pain by regulating neurotrophins. Medicine and Science in Sports Exercise. 50 (1), 54-61 (2018).
- Decosterd, I., Woolf, C. J. Spared nerve injury: an animal model of persistent peripheral neuropathic pain. Pain. 87 (2), 149-158 (2000).
- Poublon, A. R., et al. The anatomical relationship of the superficial radial nerve and the lateral antebrachial cutaneous nerve: A possible factor in persistent neuropathic pain. Journal of Plastic, Reconstructive and Aesthetic Surgery. 68 (2), 237-242 (2015).
- Dixon, W. J. Efficient analysis of experimental observations. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 20 (1), 441-462 (1980).
- Austin, P. J., Wu, A., Moalem-Taylor, G. Chronic constriction of the sciatic nerve and pain hypersensitivity testing in rats. Journal of Visualized Experiments. (61), e3393 (2012).
