手術侵襲のマウス腫瘍モデルは、術後の免疫抑制は、転移性疾患を促進する方法を探索することおよび免疫刺激周術期治療を評価するために使用される。
外科的切除は、ほとんどの癌患者のための不可欠な治療であるが、外科手術、免疫系における機能不全を誘導し、これは動物モデルおよび癌患者における転移性疾患の発症に関連している。我々のグループなどからの臨床前の仕事は、自然免疫機能、術後の期間に、特にNK細胞の深遠な抑制を実証しており、これは手術後の転移の強化発展に大きな役割を果たしている。比較的少数の動物試験および臨床試験は、癌手術の有害な影響を特徴付ける及び後進に焦点を当てている。自発的に転移性腫瘍および手術侵襲の厳密な動物モデルを使用して、肺転移の発生に対する癌の手術の向上が実証された。このモデルでは、4T1乳癌細胞をマウス乳腺脂肪パッドに移植される。 14日目に腫瘍移植後では、原発乳腺腫瘍の完全切除がperformeですすべての動物におけるD。動物のサブセットは、腹部の腎摘出の形で追加的な手術侵襲を受ける。 28日目に、肺腫瘍結節が定量化される。免疫療法はすぐに手術前に与えられた場合には、手術後に転移の発生を防ぐ免疫細胞の深遠な活性化が検出されました。 4T1乳房腫瘍の手術モデルは腫瘍転移に腹部の手術ストレスの影響のシミュレーションを可能にしている間、他の腫瘍タイプへの適用をテストする必要があります。現在の課題は、前臨床マウスモデルにおいて安全かつ有望な免疫療法を識別し、転移性疾患の再発を防止するために、癌手術患者に与えられる実行可能な周術期の治療にそれらを変換することである。
手術は固形腫瘍の治癒的癌治療における重要なコンポーネントですが、完全切除にもかかわらず、多くの患者は、転移、再発を開発し、最終的には自分の病気で死亡する。ますます、術後期間は、血液凝固、増殖因子の放出、及び免疫抑制を含む手術生理的ストレス応答の結果として、転移の発生のための臨界時間として認識される。われわれのグループ1,2およびその他3-5は手術直後の期間は転移の形成のために独自に影響を受けやすい時期であることを示した。
手術の前転移性の影響に関与する重要なメカニズムの一つは、ナチュラルキラー(NK)細胞が1-3の術後機能障害である。 NK細胞は、腫瘍増殖および転移6の制御に関与する先天性免疫系の細胞傷害性リンパ球である。手術後のNK細胞の機能不全iは実証されているNヒト患者1,7-9および動物モデル1,10,11両方。ヒトの研究において、周術期の間に低NK活性は癌の再発および死亡率が高い15,16に関連している術後のNK細胞の抑制は、自発的な注入された1,11-14転移の動物モデルにおいて増大した転移と相関する。
それにもかかわらず、特に直後のがんの手術を発生前転移性の変化への対応なく癌治療は現在ありません。周術期は、転移プロセスに介入するには機会の治療ウィンドウを表す。このような細胞毒性化学療法などの伝統的な癌治療法は、大手術17から回復した患者に投与されるにはあまりに毒性が考えられるが、免疫療法は、周術期投与のための理想的な候補である。組換えIL-2およびIFN-γの周術期の使用は私に研究されてきた術後のNK細胞の抑制を防ぎ、無増悪生存期間18〜21を改善する可能性を実証するN初期段階の臨床試験。残念ながら、今後の発展には、大手術17と組み合わせて、この非特異的なサイトカイン療法の忍容性によって妨げられてきた。ウイルスはまた、NK細胞の強力な非特異的活性化剤である。我々の研究は、以前にこのような新規の抗がん腫瘍溶解性ウイルス(OV)、およびインフルエンザワクチンのようなウイルスワクチンを、非複製などに複製するウイルスの術前投与は、手術により誘導されるNK細胞の機能不全を阻害し、転移性疾患1,22を減衰させることができることを実証しました。
このホワイトペーパーで説明外科モデルは、手術後の腫瘍細胞の広がりと成長に関与するメカニズムの理解を促進し、私たちは周術期に投与することができる新規な標的療法を探索することができました。この目標を達成するために、動物手術侵襲と自然転移札束開発モデル。自発的に肺特に複数の遠隔部位に原発乳腺から転移することが可能である – このモデルは、マウス乳癌腫瘍(4T1 BALB / c)に利用する。 0日目に、乳癌細胞をマウスの乳房脂肪パッドに移植される。 14日目に腫瘍移植後に、原発乳腺腫瘍の完全切除が全ての動物で行われる。動物のサブセットは、腹部の腎摘出の形で追加的な手術侵襲を受ける。 28日目に、外科的肺腫瘍結節を強調し、比較しない手術対照マウスは、単離されず、定量化される。がんや手術のこの動物モデルにおいて、癌転移の手術の影響が検討されていると、ウイルスに基づいた免疫刺激剤を複製し、複製しないなど、革新的な免疫療法の周術期投与の有効性が初めてテストされています。
外科的切除は局所的な固形悪性腫瘍患者のための治療の中心です。でも、完全切除して、多くの患者は、転移、再発を開発し、最終的には自分の病気で死亡する。手術直後の期間は術後、NK細胞の抑制によって大部分が変調されたがんの転移の形成、、、のための理想的な環境を提供します。これにもかかわらず、それはほとんど無視されている治療ウインドウのまま。 術後の転移を防ぐことを目的とした標準的な周術期の抗癌治療は現在ありません。現在の課題は、それによって微小転移疾患の確立を防止し、周術期にNK細胞を活性化します安全かつ有望な治療法を特定することである。これらの治療法は、厳密に前臨床動物モデルでの安全性と有効性について特徴づけした後、考え込むように設計された臨床試験に翻訳されなければならない。
原発比率手術侵襲のマウス腫瘍モデルを開発するnaleは、手術後の免疫抑制および転移拡散のメカニズムを探索し、原発腫瘍を除去する手術を受けている癌患者における将来の使用のための潜在的に革新的な免疫療法を評価することである。この目標を達成するために、外科的ストレスと結合4T1マウス乳癌モデルが開発された。 4T1細胞株は、マウス「乳癌」であるが、この細胞株を使用する理由は、私たちは現実的な癌モデルにおける手術侵襲の影響を評価することを可能にする自発的転移の再現性である。この文脈において、悪性腫瘍の実際の起源は、転移の可能性および腫瘍生物学よりも重要である。我々のモデルの第二の重要なコンポーネントは、密接に人間のがんの手術に似ている動物の外科的処置の開発である。それが1cm 3に達した後、この動物の外科的ストレスモデルにおいて、一次4T1乳房腫瘍が切除される。なぜならヒト患者における癌の手術は、「外科的ストレス」治療群で開いている腹部腎摘出術がさらに行われ、有意な免疫抑制を伴う。それは、ヒトにおいて、より従来型の腫瘍切除に匹敵するように、完全な左腎摘出術の侵襲的な性質は、結腸直腸癌、卵巣癌、腎臓癌、膵臓癌、肺癌および食道の手術を含む固体悪性腫瘍に対する外科的治療の多くのタイプに非常に匹敵するがん。加えて、我々は開腹+腎摘出による手術時に発生する重大な生理学的変化は、十分にほとんどの固形悪性腫瘍に対する侵襲的手術後に発生する圧倒的な生理学的変化を再現することを主張するだろう。過大な手術侵襲と死亡率、麻酔や手術時間につながり、手術中に体温を維持できた周術期の要因を制御するには、正確に定義されている。すべてのこれらのパラメータを正確に実行されますDは、ヒト癌患者におけるルーチン周術期のケアをミラーリングする私たちの手術プロトコルで定義されている。
周術期治療のタイミングは、周術期の救助·モデルに追加の重要なコンポーネントです。 4T1腫瘍を有するマウスは、以前にインフルエンザワクチンの3レジメンで治療されています:ネオアジュバント(手術前に5日間与えられた)、周術期(手術の同じ日に与えられた)、手術の日に与えられた周術+マルチドーズは(2に続く追加投与)は5日間隔で与えられた。驚くべきことに、ワクチン治療のすべての3つのモードが大幅に肺転移22減少した。しかし、インフルエンザワクチンは、転移の最も効果的に低減する単回用量として手術時に投与。まとめると、これらの実験は、転移過程に介入する狭い治療ウィンドウとして即時周術期の重要性を強調している。
このようなoncolyなどの革新的な免疫療法の周術期の使用チックウイルスおよびワクチンは、排他的に我々の研究グループに限られていた。我々は、新規腫瘍溶解性のORFとワクシニアウイルスの周術期投与が動物モデル1における手術後のNK細胞抑制を逆にすることができますことを初めて実証した。さらに重要なことは、免疫機能のこの救済は、転移の術後の形成の減少と相関している。ヒトの研究では、術後の癌の手術患者は、NK細胞の細胞傷害性が減少したと周術期のOVが著しく癌患者1にNK細胞活性を増大させる。市販の予防ワクチンを用いて、我々は、周術期のインフルエンザワクチンの投与は、有意に腫瘍転移を低減し、前臨床腫瘍モデルにおけるNK細胞の細胞障害性を向上させることを実証した。ヒトの研究において、インフルエンザワクチンは、有意に22健康なヒトのドナーおよび癌の手術患者におけるNK細胞活性を増強した。
多くのアプローチがCANCを低減するために使用されている化学療法、放射線が、これらの治療を含む、ERの再発は、通常(ネオアジュバント)の前または(アジュバント)手術後数週間から数ヶ月投与する。この分野の研究は、手術直後の期間が長期腫瘍再発率を決定する上で非常に重要であることを示している。そのため、この重要な期間中に免疫療法の形で臨床介入は、かなり長期的なメリットを持っていることがあります。自発的な肺転移および外科的ストレスのマウスモデルを用いた我々の研究は、新しい治療法を探求し、癌手術患者において周術期の免疫抑制を防止し、それによって、癌の再発率を低下させる可能性を決定するためのユニークな機会を提供する。
The authors have nothing to disclose.
著者は、あなたが動物の手術の支援のためにキム·イェーツ、アイリーン·フランクリン、とレベッカTjepkema(動物管理獣医サービス、オタワ大学)に感謝したい。リー·ファタイはフォン·ド·RECHERCHEサンテケベックフェローシップでサポートされています。リーダーの機会グラントはレベッカアウアーに – この作品は、カナダの癌協会総合研究所イノベーション·グラント、オンタリオ州省の研究開発の初期の研究者賞、イノベーションのためのカナダの財団から操作する補助金によって支えられている。
Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Corning Cell-Gro | 10-013-CV | |
Inactivated Fetal Bovine Serum (FBS) | HyClone | SH30396.03 | |
Penicillin/Streptomycin | Gibco | 15070-063 | |
1X sterile Phosphate Buffered Saline (PBS) | Corning cell gro | 21-031-CV | |
Buprenorphine | Chiron, Guelph | RXN309968 | |
Isofluorane | Baxter Corp | 1001936040 | |
1/2 ultra-fine syringe | Terumo | 30 Gauge, SS05M3009 | |
9mm staples | Braintree | ACS BX | |
5-0 braided absorbable suture | Covidien | UL-202 | |
3-0 wax braided silk suture | Covidien | S-194 | |
Formalin | Fisher | SF100-20 | |
4T1 tumor cells | ATCC | CRL-2539 | |
BALB/c | Charles Rivers Labs | Strain Code:028 |