केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) ट्यूमर बच्चों में कैंसर से संबंधित मौत का प्रमुख कारण हैं, और नैदानिक परीक्षणों में रोगियों के लिए लोकोरीजनल प्रतिरक्षा-आधारित उपचारों का तेजी से परीक्षण किया जा रहा है। यह प्रोटोकॉल सीएनएस ट्यूमर को लक्षित करने वाले इम्यूनोथेराप्यूटिक इन्फ्यूजन के प्रीक्लिनिकल मूल्यांकन के लिए चूहों में लोकोरीजनल कैनुला प्रत्यारोपण के तरीकों का वर्णन करता है।
बाल चिकित्सा सीएनएस ट्यूमर बच्चों में कैंसर से संबंधित अधिकांश मौतों के लिए जिम्मेदार हैं और कीमोथेरेपी और रेडियोथेरेपी में प्रगति के बावजूद खराब प्रोग्नोस हैं। चूंकि कई ट्यूमर में प्रभावोत्पादक उपचार की कमी होती है, इसलिए इम्यूनोथेरेपी जैसे अधिक आशाजनक चिकित्सीय विकल्प विकसित करने की महत्वपूर्ण आवश्यकता होती है; सीएनएस ट्यूमर के खिलाफ निर्देशित चिमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (सीएआर) टी सेल थेरेपी का उपयोग विशेष रुचि का है। सेल सतह लक्ष्य जैसे कि बी 7-एच 3, आईएल 13 आरए 2, और डिसियालोगैंग्लियोसाइड जीडी 2 कई बाल चिकित्सा और वयस्क सीएनएस ट्यूमर की सतह पर अत्यधिक व्यक्त किए जाते हैं, जिससे इन और अन्य सतह लक्ष्यों के खिलाफ सीएआर टी सेल थेरेपी का उपयोग करने का अवसर मिलता है। प्रीक्लिनिकल मुराइन मॉडल में सीएआर टी कोशिकाओं के बार-बार लोकोरीजनल डिलीवरी का मूल्यांकन करने के लिए, एक निवास कैथेटर प्रणाली स्थापित की गई थी जो वर्तमान में मानव नैदानिक परीक्षणों में उपयोग किए जा रहे कैथेटर को पुन: उत्पन्न करती है। स्टीरियोटैक्टिक डिलीवरी के विपरीत, निवास कैथेटर प्रणाली कई सर्जरी के उपयोग के बिना बार-बार खुराक की अनुमति देती है। यह प्रोटोकॉल एक निश्चित गाइड कैनुला के इंट्राट्यूमरल प्लेसमेंट का वर्णन करता है जिसका उपयोग बाल चिकित्सा मस्तिष्क ट्यूमर के ऑर्थोटोपिक मुराइन मॉडल में सीरियल सीएआर टी सेल इन्फ्यूजन का सफलतापूर्वक परीक्षण करने के लिए किया गया है। चूहों में ट्यूमर कोशिकाओं के ऑर्थोटोपिक इंजेक्शन और एनग्राफमेंट के बाद, एक निश्चित गाइड कैनुला का इंट्राट्यूमरल प्लेसमेंट एक स्टीरियोटैक्टिक उपकरण पर पूरा किया जाता है और स्क्रू और ऐक्रेलिक राल के साथ सुरक्षित किया जाता है। उपचार कैनुला को फिर बार-बार सीएआर टी सेल डिलीवरी के लिए निश्चित गाइड कैनुला के माध्यम से डाला जाता है। गाइड कैनुला के स्टीरियोटैक्टिक प्लेसमेंट को सीएआर टी कोशिकाओं को सीधे पार्श्व वेंट्रिकल या मस्तिष्क के अन्य स्थानों में पहुंचाने के लिए समायोजित किया जा सकता है। यह मंच इन विनाशकारी बाल चिकित्सा ट्यूमर के लिए सीएआर टी कोशिकाओं और अन्य नवीन चिकित्सीय के बार-बार इंट्राक्रैनील इन्फ्यूजन के प्रीक्लिनिकल परीक्षण के लिए एक विश्वसनीय तंत्र प्रदान करता है।
कीमोथेरेपी, रेडियोथेरेपी और सर्जरी में सुधार के बावजूद, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (सीएनएस) ट्यूमर बाल चिकित्सा1 में सबसे घातक घातक हैं, जो अधिक सफल परिणामों के साथ नए दृष्टिकोण ों की महत्वपूर्ण आवश्यकता को रेखांकित करते हैं। इम्यूनोथेरेपी के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति के साथ, दत्तक सेलुलर थेरेपी (एसीटी) दृष्टिकोण ने विभिन्न कैंसर, विशेष रूप से हेमेटोलॉजिकल मैलिग्नेंसी2 में आशाजनक परिणाम दिखाए हैं। चिमेरिक एंटीजन रिसेप्टर (सीएआर) टी सेल थेरेपी, एक विशिष्ट प्रकार का एसीटी, ट्यूमर-टारगेटिंग टी कोशिकाओं को उत्पन्न करने के लिए टी कोशिकाओं की विशिष्टता को पुनर्निर्देशित करकेहानिकारक कोशिकाओं को पहचानने और मारने के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की प्राकृतिक क्षमता का लाभ उठाता है। सीएआर टी सेल थेरेपी ने ल्यूकेमिया और लिम्फोमा4 के उपचार में पर्याप्त सफलता का प्रदर्शन किया है, जिससे यह एक आशाजनक इम्यूनोथेराप्यूटिक दृष्टिकोण बन गया है और ठोस ट्यूमर में इसकी जांच को प्रोत्साहित कर रहा है। हालांकि, इस प्रकार, अब तक, ठोस ट्यूमर में सीएआर टी सेल थेरेपी ने बहुत कम नैदानिक सफलता हासिल की है और कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है, जैसे कि अक्षम ट्यूमर प्रवेश, सीमित लक्षित एंटीजन और दमनकारी ट्यूमर माइक्रोएन्वायरमेंट5।
हाल के नैदानिक परीक्षणों ने बाल चिकित्सा सीएनएस ट्यूमर के लिए सीएआर टी सेल थेरेपी का मूल्यांकन शुरू कर दिया है, जो प्रारंभिक रिपोर्ट 6,7,8 में टी सेल गतिविधि की अवधारणा और प्रारंभिक साक्ष्य का प्रमाण प्रदान करता है। जबकि अधिकांश प्रारंभिक प्रीक्लिनिकल डेटा सीएआर टी कोशिकाओं के अंतःशिरा वितरण पर केंद्रित थे, हाल के प्रीक्लिनिकल सबूतों ने सीएनएस9,10 में लोकोरीजनल डिलीवरी की श्रेष्ठता का सुझाव दिया है, जिसका उपयोग कईनैदानिक परीक्षणों 6,7,8,11 में सफलतापूर्वक किया गया है।. आज तक के प्रीक्लिनिकल अध्ययनों में सीएनएस में सीएआर टी कोशिकाओं के लोकोरीजनल डिलीवरी को शामिल किया गया है, जो स्टीरियोटैक्टिकल रूप से 9,10 वितरित सीएआर टी कोशिकाओं की एकल इंट्राक्रैनील खुराक पर निर्भर है। हालांकि, मनुष्यों में नैदानिक परीक्षणों में सीएनएस 6,7,8,11 में सीएआर टी कोशिकाओं के बार-बार इन्फ्यूजन की आवश्यकता होती है, जो प्रीक्लिनिकल विकास में कई बार-बार इन्फ्यूजन का मूल्यांकन करने की आवश्यकता को रेखांकित करता है। इस प्रक्रिया का लक्ष्य बाल चिकित्सा मस्तिष्क ट्यूमर के ऑर्थोटोपिक मुराइन मॉडल में कैथेटर का उपयोग करके सीरियल सीएआर टी सेल इन्फ्यूजन का सफलतापूर्वक परीक्षण करना है। इस तकनीक का लाभ बार-बार इंट्रा-सीएनएस उपचार प्रदान करने के लिए कई शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं से बचना है। कैनुला का उपयोग मुख्य रूप से न्यूरोट्रांसमीटर के माइक्रोडायलिसिस नमूने और कृन्तकों में तंत्रिका विज्ञान और व्यवहार अनुसंधान में न्यूरोएक्टिव पदार्थों के वितरण के लिए किया गयाहै, जिसमें कैंसर विरोधी चिकित्सीय के वितरण के लिए उनके उपयोग की सीमित रिपोर्ट है। पूर्व रिपोर्टों के आधार पर, यह प्रोटोकॉल सीएनएस ट्यूमर के जेनोग्राफ्ट मुराइन मॉडल में सीएआर टी कोशिकाओं को वितरित करने के लिए एक स्टीरियोटैक्टिकल रूप से रखी गई प्रवेशनी प्रणाली का उपयोग करता है। प्रोटोकॉल का उपयोग न्यूरोलॉजिकल या न्यूरो-ऑन्कोलॉजिक विकारों के मुराइन मॉडल में अतिरिक्त चिकित्सीय का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है, और नवीन चिकित्सीय का परीक्षण करने में सहायक हो सकता है जहां प्रभावकारिता के लिए रक्त-मस्तिष्क बाधा को दरकिनार करना महत्वपूर्ण है।
सीएआर टी सेल थेरेपी ने हेमेटोलॉजिकल कैंसर के उपचार में क्रांति ला दी है और ठोस मस्तिष्क ट्यूमर 6,7,8 के इलाज में आशाजनक मूल्य दिखाता है। यह प्रोटोकॉल बाल चिकित्सा सीएनएस ट्यूमर के उपचार के लिए लोकोरीजनल सीएआर टी सेल डिलीवरी के प्रीक्लिनिकल मूल्यांकन को सक्षम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। कैनुला प्रणाली एक ओममाया या रिकहम जलाशय की नकल करती है, एक इंट्रावेंट्रिकुलर कैथेटर सिस्टम जो वर्तमान में बाल चिकित्सा सीएनएस ट्यूमर 6,7,8 में सीएआर टी सेल थेरेपी के चल रहे नैदानिक परीक्षणों में उपयोग किया जा रहा है, इन तरीकों की प्रासंगिकता और अनुवाद क्षमता को रेखांकित करता है। यह प्रणाली सीएआर टी कोशिकाओं के बार-बार वितरण की अनुमति देती है जो रक्त-मस्तिष्क बाधा को बायपास करती हैं, फिर से चल रहे नैदानिक परीक्षणों में नियोजित तरीकों के समान। लोकोरीजनल डिलीवरी सीएनएस9 में अधिकतम प्रभावकारिता प्रदान कर सकती है और परिसंचरण15 से तस्करी से जुड़े प्रणालीगत विषाक्तता के जोखिम को भी कम कर सकती है। जबकि स्टीरियोटैक्टिक डिलीवरी सीएनएस में एक खुराक प्रदान कर सकती है, इस प्रणाली का लाभ कई सर्जरी की आवश्यकता के बिना सीएनएस में एक निर्दिष्ट स्थान पर कई बार-बार खुराक प्रदान करने का अवसर है। इस प्रक्रिया की सीमाओं में एक निश्चित वितरण साइट शामिल है जिसमें स्थान बदलने या कैनुला होने के बाद समायोजन करने की क्षमता नहीं है, और कैनुला के विघटन की संभावना है।
इस प्रोटोकॉल में एक महत्वपूर्ण कदम डी / वी समन्वय पर निश्चित गाइड कैनुला का आरोपण है जो उपचार प्रवेशनी के प्रक्षेपण को ध्यान में रखता है। उपचार प्रवेशनी गाइड कैनुला की नोक से परे फैल जाएगी, और इसलिए यह सुनिश्चित करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए कि प्लेसमेंट के परिणामस्वरूप सीएआर टी कोशिकाओं को रुचि के क्षेत्र में वितरित किया जाएगा। उपचार प्रवेशनी की प्रक्षेपण लंबाई को अनुकूलित किया जा सकता है, और लेखक के अनुभव में, 0.5 मिमी एक उपयोगी प्रक्षेपण लंबाई है। यह लंबाई यह सुनिश्चित करती है कि चिकित्सीय वितरण पर गाइड कैनुला में नहीं रहता है, लेकिन रुचि के क्षेत्र में गाइड कैनुला के लिए डी / वी निर्देशांक के महत्वपूर्ण समायोजन की भी आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रोटोकॉल में एक अतिरिक्त महत्वपूर्ण कदम वह समय है जब सीएआर टी सेल इन्फ्यूजन के बाद उपचार प्रवेशनी को छोड़ दिया जाता है। रिसाव को रोकने और सीएआर टी सेल थेरेपी के लोकोरीजनल डिलीवरी के नुकसान को रोकने के लिए, जलसेक के अंत के बाद उपचार प्रवेशनी को कम से कम 1 मिनट के लिए रखा जाना चाहिए।
इस विधि का समस्या निवारण सरल है, अधिकांश जटिलताओं में डमी कैनुला को हटाने या निश्चित गाइड कैनुला में उपचार प्रवेशनी डालने में कठिनाई शामिल है, संभवतः गाइड कैनुला के इंटीरियर पर सूखे रक्त के कारण। यह आसानी से गाइड कैनुला के माध्यम से डमी कैनुला को धीरे से पारित करके हल किया जा सकता है जब तक कि कम प्रतिरोध न हो और मलबे को साफ न किया गया हो। ऐक्रेलिक राल कभी-कभी खोपड़ी से हट सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कैनुला प्रणाली का नुकसान होता है। हमारे अनुभव में, यह आम तौर पर खोपड़ी को स्केलपेल के साथ स्कोर करके और दो स्क्रू के प्लेसमेंट से सीमित है। इसके अलावा, पिंजरे से कोई भी आइटम जो माउस के चारों ओर घूमते समय गलती से प्रवेशनी पर बल लागू कर सकता है, उसे हटा दिया जाता है, जैसे कि छोटे उद्घाटन के साथ विशेष माउस संवर्धन झोपड़ी।
अंत में, यहां वर्णित सीएआर टी कोशिकाओं के बार-बार वितरण के लिए सीएनएस ट्यूमर के मुराइन मॉडल में एक प्रवेशनी प्रणाली के सम्मिलन के लिए एक प्रोटोकॉल है। कैनुला प्लेसमेंट को कई लोकोरीजनल डिलीवरी स्थानों पर समायोजित किया जा सकता है, जो विभिन्न वितरण साइटों की प्रभावकारिता का परीक्षण करता है। इसके अलावा, इस प्रणाली का उपयोग रक्त-मस्तिष्क बाधा को दरकिनार करते समय प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए सीएआर टी कोशिकाओं से परे अतिरिक्त चिकित्सीय के लिए किया जा सकता है, और गैर-ऑन्कोलॉजिकल विकारों के मुराइन मॉडल में चिकित्सीय के मूल्यांकन के लिए भी उपयोगी हो सकता है।
The authors have nothing to disclose.
इस काम के लिए फंडिंग मैथ्यू लार्सन फाउंडेशन, ग्रेसन सेव्स फाउंडेशन, हुंडई होप ऑन व्हील्स यंग इन्वेस्टिगेटर अवार्ड, कॉर्टनी रोज फाउंडेशन, नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ एनसीआई के 12 सीए 076931-19 और 1के08सीए263179-01 और रक्षा विभाग डब्ल्यू 81एक्सडब्ल्यूएच-21-1-0221 द्वारा प्रदान की गई थी।
18 G needles | BD | 511097 | 1 1/2 inch metal hub |
Acrylic resin liquid | Lang Dental | B1323 | |
Acrylic resin powder | Lang Dental | B1323 | |
Alcohol wipes | BD | 326895 | |
Centrifuge 5240 | Eppendorf | 5420000040 | Centrifuge |
Cotton tipped swabs | Puritan | 826-WC | Handle Width = 2.11 mm (0.083), Head Width = 1.27 mm (0.050), Handle Length = 147.62 mm (5.812), Overall Length = 152.4 mm (6), Head Length = 12.7 mm (0.500) |
Drill bit holder | P1 Technologies | DH-1 | Drill bit holder for D56-D70 |
Drill bit | P1 Technologies | D58 | 1.07 mm |
Dummy cannula | P1 Technologies | C315DCS-5/SPC | Configuration: Small cap; Length: Cut 5.00 mm below pedestal; Projection: 0.50 mm |
Flat tip screwdriver | P1 Technologies | SD-80 | Screwdriver |
Graefe forceps | Fine Science Tools | 11051-10 | Forceps |
Guide cannula | P1 Technologies | C315GS-5/SPC | Configuration: 5.00 mm pedestal height; Length: Cut 5.00 mm below pedestal |
Hemostatic cotton pellets with racemic epinephrine | Pascal | 1151602 | |
MOXI Z Mini automated cell counter Kit | Moxi | MXZ001 | Cell counter |
NOD scid gamma (NSG) mice | Jackson Laboratory | 5557 | 6 to 12-week-old males and females |
Pasteur pipet | VWR | 14673-043 | |
PKG tubing | P1 Technologies | C313CT | Diameter: 0.58 mm x 1.27 mm |
Porcelain 12 well plate | Flinn Scientific | AP6064 | |
Povidone iodine | Medline | MDS093943 | |
Scalpel | World Precision Instrument | 50-822-457 | Disposable Scalpel, no.10, sterile, 10/box, Plastic Handle with 6" Ruler |
Screws | P1 Technologies | 0-80 X 3/32 | 2.4 mm |
Stereotaxic Frame | David Kopf Instruments | 940 | Model 940 Small Animal Stereotaxic Instrument with Digital Display Console |
Student fine scissors | Fine Science Tools | 91460-12 | Scissors |
Treatment cannula | P1 Technologies | C315IS-5/SPC | 33GA; Configuration: Standard internal; Length: Cut 5.00 mm below pedestal; Projection: 0.50 mm |
Treatment syringes | Hamilton | 87908 | 5 µL, Model 75 Cemented Needle Special (SN) Syringe, 75SN/22/0.5"/PT3 |
Vactrap XL | Foxx Life Sciences | 305-4401-FLS | Vacuum System |