En in vivo-musmodell av total intravenös anestesi under cancerresektionskirurgi

Summary

Denna uppsats beskriver en metod för modellering av total intravenös anestesi (TIVA) under cancerresektionskirurgi hos möss. Målet är att replikera viktiga funktioner i anestesileverans till patienter med cancer. Metoden möjliggör undersökning av hur bedövningsteknik påverkar canceråterfall efter resektionskirurgi.

Abstract

Anestesi är en rutinmässig del av cancervården som används för diagnostiska och terapeutiska förfaranden. Narkostekniken har nyligen varit inblandad i att påverka långsiktiga cancerresultat, möjligen genom modulering av adrenerga-inflammatoriska svar som påverkar cancercellbeteende och immuncellfunktion. Nya bevis tyder på att propofolbaserad total intravenös anestesi (TIVA) kan vara fördelaktigt för långsiktiga cancerutfall jämfört med inhalerad flyktig anestesi. De tillgängliga kliniska resultaten är dock inkonsekventa. Prekliniska studier som identifierar de underliggande mekanismerna som är inblandade behövs kritiskt för att vägleda utformningen av kliniska studier som kommer att påskynda insikten. De flesta prekliniska modeller av anestesi har extrapolerats från användningen av anestesi i in vivo-forskning och är inte optimalt utformade för att studera effekterna av anestesi i sig som det primära effektmåttet. Detta dokument beskriver en metod för att leverera propofol-TIVA-anestesi i en musmodell av bröstcancerresektion som replikerar viktiga aspekter av klinisk leverans hos cancerpatienter. Modellen kan användas för att studera anestesiens verkningsmekanismer på cancerutfall i olika cancertyper och kan extrapoleras till andra icke-cancerområden inom preklinisk anestesiforskning.

Introduction

Mer än 60% av patienterna med cancer får anestesi för kirurgisk resektion¹. För närvarande finns det inga specifika kliniska riktlinjer som bestämmer valet av anestesi som används hos cancerpatienter. Undersökningar av anestesiologer indikerar en preferens för flyktig baserad anestesi, inklusive under cancerkirurgi ^2,3. Det finns dock en växande mängd bevis för att användningen av propofolbaserad total intravenös anestesi (TIVA) under cancerkirurgi kan associeras med förbättrade postoperativa resultat (progressionsfri överlevnad, total överlevnad) jämfört med flyktig anestesi⁴. Efterföljande kliniska studier fortsätter att rapportera motstridiga resultat 5,6,7,8. Dessa fynd stöder behovet av prekliniska studier för att bättre förstå de mekanistiska effekterna av olika bedövningsmedel på cancerrelaterade resultat.

Men i in vivo-studier som modellerar cancerkirurgi är anestesi ofta en tillfällig del av proceduren. Motiveringen för valet av anestesi är ofta inte fokus för den experimentella designen, och dess inverkan på cancerrelaterade slutpunkter kanske inte utvärderas. Till exempel använder in vivo-studier som kräver underhåll av anestesi för cancerkirurgi oftast inhalerad flyktig anestesi⁹. Där propofol har använts i in vivo-studier har det levererats genom enstaka bolusdosering med intraperitoneal leverans, vilket inte replikerar kliniska onko-anestetiska protokoll¹⁰. Detta tillvägagångssätt för propofoladministration inducerar lätt anestesi som är lämplig för snabba procedurer. Det tillåter dock inte underhåll av anestesi som krävs för cancerresektionskirurgi som kan vara långvarig. Vidare skiljer sig absorptionskinetiken för intraperitoneal leverans från kliniska administreringsmetoder.

En modell av propofolbaserad TIVA för cancerresektionskirurgi utvecklades för att tillgodose detta behov. Ett protokoll för ihållande underhåll av anestesi med titrering av bedövningsmedlet för att möjliggöra svar på den kirurgiska stimulansen utvecklades för att replikera viktiga aspekter av anestesileverans till patienter som har cancerkirurgi. Det resulterande protokollet används med en musmodell av cancer för att ge TIVA under cancerresektionskirurgi. Effekten på kortsiktiga och långsiktiga cancerrelaterade utfall utvärderas.

Protocol

Alla djurstudier genomfördes under godkännande av Institutional Animal Care and Use Committee vid Monash University. I denna studie, kvinnliga Balb/c möss i åldern 6-8 veckor användes. 1. Förbered cancerceller Odla tumörceller i medium. Kultur 66cl4 murina bröstcancerceller i alfa-MEM innehållande 10% FBS och 200 mM glutamin. Celler ska texta negativt för mykoplasma. VALFRITT: Använd celler som är stabilt transducerade för att uttrycka firefly luciferas för bioluminesce…

Representative Results

Denna metod beskriver en modell av total intravenös anestesi (TIVA) med propofol under cancerresektionskirurgi hos möss. Propofol levereras i denna musmodell genom en intravenös kateter med hjälp av en sprutpump (figur 1A,B) för att replikera tillförsel av TIVA i den kliniska anestesimiljön för cancerkirurgi. Användning av sprutpumpen minimerar exponeringen för flyktig anestesi genom att möjliggöra snabb omvandling från initial induktion genom inhalationsanestes…

Discussion

Denna studie rapporterar om ett protokoll för administrering av total intravenös anestesi (TIVA) med propofol i en musmodell av bröstcancer som replikerar viktiga aspekter av klinisk praxis för TIVA hos patienter som behöver cancerkirurgi. Protokollet möjliggör undersökning av både kortsiktiga och långsiktiga kliniskt relevanta resultat efter cancerkirurgi i en musmodell av cancerprogression, inklusive mätning av cytokinnivåer och återfall av cancer (figur 2 och <strong class="x…

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