细胞抑制的体温过低及其对胶质母细胞瘤和生存的影响

背景

低温(定义为体温低于35°C)的影响及其作为各种疾病治疗策略的应用已经被研究了很长时间(1)。亚低温治疗广泛应用于急救医学，以提高心脏骤停患者的长期生存率，同时不损害神经系统(2)。在神经外科领域首次使用亚低温治疗的实验可追溯到20世纪中期，当时神经外科医生Temple Fay使用非常非常规的工具(包括啤酒冷却机泵)局部降低脑瘤患者的温度(3)。

胶质母细胞瘤是最常见的恶性脑肿瘤，受影响的个体的存活率非常差。这可能部分原因是在手术切除恶性组织后切除缘中的残留癌细胞。随后的术后治疗如无线电和化疗可以激活这些休眠胶质母细胞瘤细胞并最终导致肿瘤的复发（4）。这强调需要替代治疗策略，能够抑制癌症复发而不损害健康的脑组织。最近，已经提出，通过抑制癌细胞增殖（5），适度体温过低可能是有希望的佐剂胶质母细胞瘤治疗。恩纳姆和同事的这份印刷量调查了细胞抑制体温过低对不同胶质母细胞瘤细胞系的影响在体外和在活的有机体内使用两种不同的大鼠胶质母细胞瘤模型。

“酷”结果

首先，作者旨在定义足以阻止肿瘤生长但具有最小的健康细胞的细胞毒性，它们称为“细胞抑制低温”。对于该测定中使用的人胶质母细胞瘤细胞系，这范围为20-25℃。值得注意的是，具有正常温度间隔的耐低温循环显示出相当的细胞抑制结果，并且甚至更少细胞毒性。此外，它们确定体温过低对细胞周期，代谢和细胞因子合成的影响。任何种类的体温过低治疗导致G2相中的细胞周期停滞，并发降低代谢物消耗和产量和减少炎症细胞因子的分泌。

接下来，Elan等人应用了不同的模拟工具，并考虑了以往研究中的参数，对大鼠脑内局部颅内低温进行了建模。基于这些数据，他们制造了一种降低体温的设备，包括1)一个可植入的接口，它连接在颅骨上，一根金针伸入肿瘤，2)一个可移动的冷却元件。在初步成像研究中，大鼠接种肿瘤细胞后植入低温装置。核磁共振成像分析显示，接受7天低温治疗的大鼠与关闭低温的对照组动物相比，肿瘤大小显著减小。

采用F98接种Fisher大鼠和U-87 MG细胞接种RNU大鼠两种不同模型，观察低温治疗对存活率的影响。在这两种模型中，细胞抑制低温显著延长了动物生存期并降低了肿瘤负担。最后，作者研究了低温是否可以与传统的治疗策略结合使用，即化疗或CAR(嵌合抗原受体)T免疫治疗，在体外．虽然低温提高了化疗药物替莫唑胺的生长抑制作用，但降低温度似乎略微影响了CAR - T细胞杀死肿瘤细胞的能力。

我为什么选择这个预印本

虽然我对神经外科不太熟悉，但这份预印象立即引起了我的注意。首先，Glioblastomas非常激进，我亲自认识肿瘤去除后几年后肿瘤复发死亡的患者。因此，开发能够防止这种情况的额外治疗选择是提高生存机会的关键。enam等。表明，使用体温过低可能是抑制肿瘤细胞再激活的有希望的策略，从而肿瘤进展和复发。此外，它们的结果也可能用于治疗其他温敏癌症类型。我还喜欢他们的方法从细胞培养实验到基于计算机的模拟在活的有机体内模型。虽然低温的有益作用在体外之前已知，这是第一次将这些发现转化为的研究在活的有机体内情况。最后但并非最不重要的是，体温过低研究的历史和演变是绝对令人惊讶的，我喜欢深入了解这个主题，阅读许多迷人的故事。

对作者的问题

• 您的在体外研究表明F98细胞对低温的抵抗力更强。对此你有什么解释吗?
• 开发这种低温设备是一个巨大的技术挑战和令人敬畏的成就。但是，由于某些设备在试验期间失败时，更具必要是必要的，特别是当大鼠更加活跃时。此外，如果热敏电阻显示与MRI的兼容性，则会非常有用。您是否已经有想法如何实现这些改进？
• 关于可能的联合治疗的最后一个实验表明，温度降低可能会影响CAR - T细胞的功能在体外．您是否也计划进一步研究这个以及与化疗或放疗联合治疗在活的有机体内？
• 考虑到大鼠和人类之间的差异，构建人类应用程序的设备最大的挑战是什么？

参考文献

1. Bohl Ma，Martirosyan Nl，Killeen Zw，Belykh E，Zabramski JM，Spetzler RF等人。治疗性低温史及其在神经外科。J Neurosurg。2018年5月25日; 130（3）：1006-20。
2. Hunter BR, Ellender TJ。急诊医学中有针对性的温度管理:现状展望。开放获取2015年9月28日,7:69 - 77。
3. Fay T.具有人脑的局部和广义制冷的早期经验。J Neurosurg。1959年5月1日; 16（3）：239-60。
4. 温湿式患者延迟后期神经胶质瘤复发的治疗性休眠：局灶性体温过低的过去，存在和承诺。J Neuroooncol。2017年7月1日; 133（3）：447-54。
5. Fulbert C，Chabardèss，Ratel D.胶质母细胞瘤中等低温的佐剂治疗潜力。j neuroooncol [互联网]。2021月19日[引用2021月27日];可从：https://doi.org/10.1007/S11060-021-03704-Y

标签:脑瘤那癌症复发那低温

发布于2021年4月10日，更新于2021年4月21日

DOI：https://doi.org/10.1242/prelights.28191

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