ويستخدم نموذج الورم الماوس من الإجهاد الجراحية لاستكشاف كيفية قمع المناعة بعد العملية الجراحية تعزز المرض المنتشر وتقييم العلاجات المحيطة بالجراحة مناعة.
استئصال الجراحي هو العلاج الضروري بالنسبة لمعظم مرضى السرطان، ولكن الجراحة يدفع ضعف في جهاز المناعة، وهذا وقد تم ربط لتطوير المرض المنتشر في النماذج الحيوانية ومرضى السرطان. وقد أثبت العمل قبل السريرية من مجموعتنا وغيرهم من قمع عميق من الوظيفة المناعية الفطرية، وتحديدا الخلايا القاتلة الطبيعية في فترة ما بعد الجراحة وهذا يلعب دورا رئيسيا في تطوير تعزيز الانبثاث بعد الجراحة. وقد ركزت الدراسات على الحيوانات وعدد قليل نسبيا من التجارب السريرية على تميز وعكس الآثار الضارة للجراحة سرطان. باستخدام نموذج حيواني صارمة من الانتشار إلى عفويا الأورام الجراحية والإجهاد، وقد تجلى تعزيز جراحة سرطان على تطوير الانبثاث الرئة. في هذا النموذج، يتم زرع خلايا سرطان الثدي 4T1 في لوحة الماوس الدهون الثديية. في يوم آخر 14 ورم زرع، وهو استئصال كامل للورم الثدي الأساسي هو performeد في جميع الحيوانات. مجموعة فرعية من الحيوانات يتلقى الإجهاد جراحية إضافية في شكل استئصال الكلية في البطن. في اليوم 28، وكميا العقيدات ورم الرئة. عندما أعطيت العلاج المناعي على الفور قبل الجراحة، تم الكشف عن التنشيط العميق من الخلايا المناعية التي حالت دون تطوير الانبثاث بعد الجراحة. في حين أن نموذج جراحة ورم الثدي 4T1 يسمح لمحاكاة آثار الإجهاد جراحية في البطن على الانبثاث ورم وانطباقها على أنواع الأورام الأخرى يحتاج لفحصها. التحدي الحالي هو تحديد المناعية آمنة وواعدة في نماذج الماوس قبل السريرية وترجمتها إلى علاجات المحيطة بالجراحة قابلة للحياة إلى أن تعطى لمرضى جراحة السرطان لمنع تكرار المرض المنتشر.
الجراحة هي عنصر حاسم في علاج السرطان العلاجية في الأورام الصلبة، ولكن على الرغم من بتر كاملة، وكثير من المرضى يصابون تكرار النقيلي ويموت في نهاية المطاف من مرضهم. على نحو متزايد، وفترة ما بعد الجراحة، وذلك نتيجة لاستجابة الإجهاد الفسيولوجية لعملية جراحية، بما في ذلك تخثر الدم، وإطلاق سراح من عوامل النمو، وقمع المناعي، ويتم التعرف على الوقت الحرج لتطوير الانبثاث. لدينا مجموعة و1،2 الآخرين 3-5 أظهرت أن فترة ما بعد الجراحة على الفور هو الوقت عرضة بشكل فريد لتشكيل النقائل.
واحدة من الآليات الرئيسية المسؤولة عن الآثار prometastatic من الجراحة هو ضعف ما بعد الجراحة من القاتلة الطبيعية (NK) الخلايا 1-3. الخلايا القاتلة الطبيعية هي اللمفاويات السامة للخلايا من الجهاز المناعي الفطري تشارك في السيطرة على نمو الورم والانبثاث 6. وقد تم توثيق ضعف الخلايا القاتلة الطبيعية بعد الجراحة طن كل من المرضى من البشر 1،7-9 والنماذج الحيوانية 1،10،11. بعد العملية الجراحية NK قمع الخلايا يرتبط مع زيادة الانبثاث في النماذج الحيوانية من الانبثاث عفوية وزرع 1،11-14، بينما في الدراسات الإنسانية، ويرتبط النشاط NK منخفضة خلال الفترة المحيطة بالجراحة مع ارتفاع معدل تكرار الاصابة بالسرطان والوفيات 15،16.
على الرغم من هذا، هناك حاليا أي علاجات السرطان تتناول على وجه التحديد التغييرات التي تحدث prometastatic مباشرة بعد جراحة سرطان. الفترة المحيطة بالجراحة يمثل نافذة من الفرص العلاجية التي للتدخل في عملية النقيلي. بينما علاجات السرطان التقليدية مثل العلاج الكيماوي السامة للخلايا، وتعتبر سامة جدا لأن تدار على المرضى يتعافى من عملية جراحية كبرى 17، العلاجات المناعية هي المرشحين المثالي لإدارة المحيطة بالجراحة. استخدام المحيطة بالجراحة المؤتلف IL-2 والإنترفيرون Î ³ تم استكشاف طن المرحلة المبكرة من التجارب السريرية تثبت قدرتها على منع ما بعد الجراحة قمع الخلايا القاتلة الطبيعية وتحسين البقاء على قيد الحياة خالية من التقدم 18-21. للأسف، وعرقل مزيد من التطوير من قبل التحمل هذا العلاج خلوى غير محددة جنبا إلى جنب مع 17 عملية جراحية كبرى. الفيروسات هي أيضا غير محددة تفعيل قوي من الخلايا القاتلة الطبيعية. وقد أثبتت أبحاثنا في وقت سابق ان الادارة قبل الجراحة تكرار الفيروسات، مثل الرواية المضادة للسرطان حال الورم الفيروسات (OV)، وnonreplicating اللقاحات الفيروسية، مثل لقاح الأنفلونزا، يمكن أن تمنع الناجم عن الجراحة NK ضعف الخلايا وتخفيف المرض المنتشر 1،22.
نموذج جراحية وصفها في هذه الورقة سهلت فهمنا من الآليات التي تشارك في انتشار ونمو الخلايا السرطانية بعد الجراحة، وسمح لنا لاستكشاف رواية استهداف العلاجات التي يمكن أن تدار في الفترة المحيطة بالجراحة. لتحقيق هذا الهدف، حيواننموذج من الإجهاد الجراحية وعفوية الانبثاث واد المتقدمة. نموذج يجعل من استخدام أورام سرطان الثدي الماوس (BALB / ج – 4T1) التي تكون قادرة على تنتشر بشكل عفوي من الغدة الثديية الأولية إلى مواقع بعيدة متعددة ولا سيما الرئتين. في اليوم 0، يتم زرع خلايا سرطان الثدي في لوحة الماوس الدهون الثدي. في يوم 14 آخر الورم زرع، يتم إجراء استئصال كامل الورم الثديية الأولية في جميع الحيوانات. مجموعة فرعية من الحيوانات يتلقى الإجهاد جراحية إضافية في شكل استئصال الكلية في البطن. في يوم 28، العقيدات ورم الرئة جراحيا في شدد وليس السيطرة على الفئران الجراحة مقارنة معزولة وكميا. في هذا النموذج الحيواني من السرطان وجراحة، ويجري حاليا دراسة آثار عملية جراحية في الانبثاث السرطان ويتم اختبار فعالية إدارة المحيطة بالجراحة من المناعية مبتكرة، بما في ذلك تكرار وnonreplicating مقرها فيروسي المنشطات المناعية للمرة الأولى.
استئصال الجراحي هو الدعامة الأساسية لعلاج المرضى الذين يعانون من الأورام الخبيثة للصلب المترجمة. حتى مع استئصال كامل، العديد من المرضى يصابون تكرار النقيلي ويموت في نهاية المطاف من مرضهم. يوفر فترة ما بعد الجراحة على الفور بيئة مثالية لتشكيل الانبثاث السرطان، والتضمين، في جزء كبير منه، من خلال قمع الخلايا القاتلة الطبيعية بعد العملية الجراحية. على الرغم من هذا، فإنه لا تزال نافذة العلاجية التي يتم تجاهلها إلى حد كبير. لا يوجد حاليا أي علاجات المضادة للسرطان المحيطة بالجراحة القياسية التي تهدف إلى منع الانبثاث بعد العملية الجراحية. التحدي الحالي هو تحديد العلاجات الآمنة والواعدة التي من شأنها تنشيط الخلايا القاتلة الطبيعية في الفترة المحيطة بالجراحة وبالتالي منع إقامة المرض micrometastatic. هذه العلاجات يجب أن تتسم بصرامة لسلامة وفعالية في النماذج الحيوانية قبل السريرية ومن ثم ترجمتها إلى التجارب السريرية المصممة بعناية.
نسبة الابتدائيةnale من تطوير نموذج الفأر من الإجهاد الورم الجراحية هو استكشاف آليات قمع المناعة وانتشار النقيلي بعد الجراحة وتقييم المناعية مبتكرة مع إمكانية استخدامها في المستقبل في مرضى السرطان خضوعه لعملية جراحية لإزالة الورم الرئيسي. لتحقيق هذا الهدف، تم تطوير نموذج الفئران 4T1 سرطان الثدي إلى جانب الإجهاد الجراحية. في حين أن خط الخلية 4T1 هو الفئران "سرطان الثدي"، وسبب لاستخدام هذا الخط الخلية هي استنساخ الانبثاث عفوية تسمح لنا لتقييم آثار الإجهاد الجراحية في نموذج سرطان واقعية. في هذا السياق، فإن الأصل الفعلي للخباثة هو أقل أهمية من البيولوجيا المحتملة والورم النقيلي. العنصر الحاسم الثاني من نموذجنا هو وضع إجراء العمليات الجراحية لتشبه حيوان جراحة سرطان الإنسان. في هذا الحيوان نموذج الإجهاد الجراحية، يتم رفعه الابتدائي 4T1 ورم الثدي بعد أن تصل إلى 1 سم 3. لجراحات السرطان في المرضى من البشر تشمل قمع المناعة هامة، وهي استئصال الكلية البطن المفتوح في "الإجهاد الجراحي" مجموعات العلاج بالإضافة إلى القيام بها. كما يقارن مع أكثر استئصال الورم التقليدية في البشر، وطبيعة الغازية لاستئصال الكلية اليسرى الكامل مشابه جدا لأنواع عديدة من العلاجات الجراحية عن الأورام الخبيثة الصلبة، بما في ذلك جراحة لسرطان القولون والمستقيم، وسرطان المبيض وسرطان الكلى وسرطان البنكرياس والرئة والمريء السرطان. بالإضافة إلى ذلك، فإننا نقول إن التغيرات الفسيولوجية التي تحدث قبل العملية العميقة، وذلك بسبب البطن + استئصال الكلية، يستنسخ بشكل كاف التغيرات الفسيولوجية التي تحدث الساحقة بعد الجراحة الغازية لمعظم الأورام الخبيثة الصلبة. للسيطرة على العوامل المحيطة بالجراحة التي يمكن أن تؤدي إلى الإجهاد المفرط الجراحية والوفيات، ومدة التخدير والجراحة والحفاظ على درجة حرارة الجسم أثناء الجراحة ويعرف على وجه التحديد. يتم تنفيذ كل هذه المعايير بدقة ود المحدد في بروتوكول جراحة جهدنا لتعكس الرعاية المحيطة بالجراحة الروتينية في مرضى سرطان الإنسان.
توقيت العلاج المحيطة بالجراحة هو عنصر حاسم إضافية إلى نموذج الانقاذ المحيطة بالجراحة. 4T1 ورم الفئران الحاملة قد تمت معالجتها سابقا مع 3 نظم لقاح الأنفلونزا: المواد الجديدة المساعدة (نظرا 5 أيام قبل الجراحة)، المحيطة بالجراحة (بالنظر في نفس يوم الجراحة) والمحيطة بالجراحة + متعدد الجرعات (بالنظر في يوم الجراحة، تليها 2 جرعات إضافية تعطى 5 أيام على حدة). بشكل ملحوظ، وجميع وسائط 3 من اللقاح العلاج انخفضت بشكل ملحوظ الانبثاث الرئة 22. ومع ذلك، لقاح الإنفلونزا قبل العملية تدار في جرعة واحدة خفض الانبثاث أكثر فعالية. بشكل جماعي، تسليط الضوء على هذه التجارب أهمية الفترة المحيطة بالجراحة الفورية ونافذة ضيقة العلاجية للتدخل في عملية النقيلي.
استخدام المحيطة بالجراحة من المناعية مبتكرة مثل oncolyفيروس التشنج واللقاحات وحصرا اقتصرت على فريق بحثنا. أثبتنا للمرة الأولى أن إدارة المحيطة بالجراحة من ORF حال الورم الرواية واللقاحية الفيروسات يمكن عكس NK قمع الخلية التالية لعملية جراحية في النماذج الحيوانية 1. الأهم من ذلك، وهذا الإنقاذ من وظيفة المناعة يرتبط مع انخفاض في تشكيل ما بعد الجراحة الانبثاث. في الدراسات الإنسانية، وكان المرضى بعد الجراحة جراحة سرطان خفض NK السمسة الخلايا ويزيد بشكل ملحوظ المحيطة بالجراحة OV نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية في مرضى السرطان 1. باستخدام لقاحات وقائية المتاحة تجاريا، أثبتنا أن الإدارة قاح الأنفلونزا المحيطة بالجراحة انخفاض كبير الانبثاث ورم وتحسين السمية لخلايا NK في نماذج الورم قبل السريرية. في دراسات الإنسان، لقاح أنفلونزا تعزز إلى حد كبير نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية في الإنسان المانحين صحية ومرضى جراحة السرطان 22.
وتستخدم الكثير من النهج للحد ملغاةتكرار إيه، بما في ذلك العلاج الكيميائي، والإشعاع، ولكن هذه العلاجات عادة تدار أسابيع إلى أشهر قبل (المواد الجديدة المساعدة) أو بعد (مساعد) لعملية جراحية. البحوث في هذا المجال يدل على أن فترة ما بعد الجراحة على الفور أمر حاسم في تحديد معدلات عودة الورم على المدى الطويل. لذا، والتدخلات السريرية في شكل المناعية خلال هذه الفترة الحرجة قد تكون لها فوائد كبيرة على المدى الطويل. نقدم لدراسات باستخدام نموذج الفأر من عفوية الانبثاث الرئة والإجهاد الجراحية فرصة فريدة لاستكشاف علاجات جديدة وتحديد قدرتها على منع كبت المناعة المحيطة بالجراحة في مرضى جراحة السرطان وبالتالي يقلل معدلات تكرار الإصابة بالسرطان.
The authors have nothing to disclose.
يود المؤلفون أن أشكر لكم كيم ييتس، ايلين فرانكلين، وريبيكا Tjepkema (خدمات رعاية الحيوان والطب البيطري، جامعة أوتاوا) للحصول على المساعدة مع العمليات الجراحية للحيوانات. ويدعم لي هوا تاي من قبل فون دي سانتي بحوث زمالة كيبيك. وأيد هذا العمل من المنح المقدمة التي تعمل من الابتكار منحة معهد بحوث جمعية السرطان الكندية، وزارة أونتاريو للجائزة البحوث والتنمية الباحث المبكر، والمؤسسة الكندية للإبداع – القائد الفرص منحة لريبيكا أوير.
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 |