We describe a non-invasive animal imaging platform that allows the detection, quantification, and monitoring of ovarian cancer growth and recurrence. This intra-peritoneal xenograft model mimics the clinical profile of patients with ovarian cancer.
Epitelyal over kanseri ABD'de en ölümcül jinekolojik kanseridir. Hastalar başlangıçta tümör rezeksiyon cerrahisi sonrasında platin ve taksan bileşiklerinden oluşan kombinasyon kemoterapi oluşan bakım mevcut standart yanıt vermekle birlikte, hastaların neredeyse% 90'ı birkaç yıl içinde tekrarlar. Bu hastalarda Kemoterapiye hastalığının gelişimi mevcut kemoterapi maddelerinin etkinliğini sınırlar ve dolayısıyla, yüksek ölüm katkıda bulunur. Nüks hedefleyebilir yeni bir tedavi seçeneklerini keşfetmek için, yakından tekrarlayan yumurtalık kanseri olan hastaların klinik profilini taklit uygun hayvan modelleri gereklidir. Intra-peritoneal (ip) olarak hastalığının izlenmesi karşılaşılan zorluk IP modelleri ve bu nedenle en çok ksenogrefleri kurulan deri altından kullanımını sınırlamaktadır. Biz algılama ve ip tümör kitlesinin anatomik yerini sağlayan bir hassas optik görüntüleme platformu geliştirdi. Platform u içerir2-boyutlu X-ışını ko-kayıt ile birlikte moleküler sinyallerin anatomik konumu sağlayabilir yakın kızılötesi, görünür ışık aralığında, uzanan optik gazetecilere se. Algılama önemli ölçüde tek bir oryantasyonda görünmez tümörlerin tanımlanmasına izin veren, 360 derece görüntüleme için çok sayıda açısal konumlara hayvan sağlayan bir dönme sistemi sayesinde geliştirilmiştir. Bu platform, invasiv olmayan bir monitör tümör büyümesi için benzersiz bir modeli sağlar ve önlenmesi veya tekrarlayan yumurtalık kanseri tedavisi için yeni tedavilerin etkisini değerlendirmek.
Hayvan modelleri yaşam bilim araştırma vazgeçilmez araçlardır. Kanserinde, özellikle hayvan çalışmalarından elde edilen veriler insanlarda 1-3 yeni teşhise yönelik veya terapötik uygulamaları test başlatmak için gerekli olan bilgi sağlar. Bu hayvanlar kurban gerek kalmadan tedavi etkinliğini tümör yükünü ölçmek ve değerlendirmek için kolay bir yol sağlar gibi katı kanserler için hayvan modelleri klasik deri altına kurulur. Nitekim, intra-peritoneal (ip) modelleri hayvanlar tespit ve tümör büyümesinde herhangi bir değişiklik ölçmek için kurban gerektirir. Ancak, IP kanser, yumurtalık kanseri için ortotrop modelleri bunun kendi uygun ortamı 4-6 hastalık okuyan bir avantaj sunmaktadır. Bu tür bir model, anti-tümör aktivitesinin değerlendirilmesinde yararlı olması için, invazif olmayan görüntüleme yöntemleri canlı farelerde IP tümör yükü kantifikasyonuna izin veren bu geliştirilmesi gerekmektedir.
Önemli zorlukIP hayvan modellerinin kullanımı kesin fiziksel muayene ile tümör yükü miktarının zorluktur. Ip tümörlerin doğru ölçümü genellikle diseksiyon için feda edilecek fareler gerektirir. Bu yaklaşım, farklı zaman noktalarında feda edilecek hayvanların çok yüksek sayıda, kullanımını gerektirir. Maliyetine ek olarak, bağlı her bir hayvanda doğal varyasyon için yüksek veri çeşitliliklerin. Vivo optik görüntüleme non-invaziv canlı farelerde ip tümör yükünü izlemek için daha uygun bir yaklaşım sağlar.
Invazif olmayan birkaç görüntüleme yöntemleri şu anda, tümör büyümesi ve terapötik tepkilerin izlenmesi için klinik öncesi araştırmalarda kullanılır. Bunlar floresan ve biyolüminesensin 7-12 olarak bilgisayarlı tomografi (BT), ultrason (US), manyetik rezonans görüntüleme (MRG), pozitron emisyon tomografisi (PET) ve optik görüntüleme sayılabilir. CT X-ray ve Comput birleştiren bir iletim görüntüleme sürecier teknoloji. Farklı hız ile gövdeden geçer, yüksek enerjili foton, bir tespit kirişleri enine kesit görüntü üretir. ABD yüksek frekanslı farklı hız doku yoğunluğuna bağlı olarak ve görsel görüntü üretmek için bilgisayar tarafından tanınan yansıtılmıştır vücut yaratmak ses dalgaları sesleri gönderir yansıma görüntü, bir türüdür. MR ve PET görüntü üretmek için sırasıyla, manyetik enerji ve nükleer parçacıkları kullanabilirsiniz emisyon görüntüleme yöntemleridir. PET idare etiketli 2-fluorodeoxy-D-glikoz 7,9,11 radyoaktivite tespit duyarlı bir kamera gerekir iken MRG bir görüntü oluşturmak için kullanılan kendi radyo frekanslarını üretmek için hücreleri uyarmaktadır güçlü bir manyetik alan oluşturur. Son olarak, optik görüntüleme biyolojik olarak ışık veren veya floresanlı bir muhabir veya sonda 9,12 emisyon ışığın saptanmasına dayanır.
Bu raporda, sağlamadığı, floresan kullanımını tarif edergörüntüleme yöntemlerinin diğer türleri üzerinde birkaç avantajları. Floresan görüntüleme ile, hücreler sürekli olarak sırasıyla biyoluminesans ve manyetik rezonans görüntüleme için gerekli olan, bir alt-tabaka ya da bağlanmanın dayalı sondalar, eklenmesini gerektirmeden floresan proteinleri ifade etmek için genetik olarak tasarlanmış olabilir. Floresan muhabir ayrıca tipik olarak, böylece, daha az hassas bir algılama yöntemi 8,12 kullanımına olanak sağlayan daha parlak bir sinyali ifade eder. Buna ek olarak, flüoresan görüntüleme ile, bu BT 7-9 elde edilmesi mümkün olmayan bir 1 cm, daha küçük tümörleri tespit etmek mümkündür. Son olarak, biyolüminesans aksine, floresans sinyali aerobik bir ortam gerekli değildir ve bu nedenle, genellikle sinyal, büyük tümörlerde 13 çekirdeklerinde olarak oluşan hipoksik ortamda, sınırlı değildir.
Ancak, herhangi bir başka bir teknoloji olarak, flüoresan bazlı görüntüleme yöntemleri de dezavantajları vardır. Biri machi yetersizlikNE-üretilen düşük enerjili fotonlar yeterli bir derinliğe kadar nüfuz. Böylece hayvanlar, farklı açılarda görüntülü olmalıdır dağıtılmış doku fotonların miktarını en aza indirmek için. Biz çıplak farelerde bir ip yumurtalık kanseri ve rotasyonu yoluyla bütün hayvan görüntüleme sağlar ip tümör takibi için bir yaklaşım kurmak için bir protokol açıklar. Döndürücü, genellikle, ışık kaynağı ve detektör arasındaki meydana gelen doku girişimi azaltmak özel ve tekrarlanabilir konumlara fare açılar oluştururlar. Bu aksi cevapsız olabilir küçük tümörlerin görselleştirme optimize eder.
Biz hastalarda gözlenen klinik profilini taklit eden bir ip insan yumurtalık kanseri hayvan modeli oluşturmak için bir protokol açıklar. Buna ek olarak, 2 boyutlu görüntüleme duyarlılığı sınırlama olarak ele alan bir hayvan dönüş cihazının kullanılmasını tarif eder. Birlikte ele alındığında, bu teknikler Kemoterapiye tekrarlayan yumurtalık kanseri hedefleyebilir yeni bileşikler keşfetmek için platform olarak hizmet edebilir. Buna ek olarak, model kanser nüksü ve progresyon biyolojisini anlamak için kullanılabilir.
Nedeniyle retroperitoneal konumu, erken evre ip yumurtalık kanseri ksenograftları fiziksel fareyi inceleyerek tespit etmek neredeyse imkansız. Çoğu durumda, hastalık hissedilebilecek bir kez, bir tümör zaten önemli bir oranda ve bu nedenle tedavi etkinliğinin değerlendirilmesini sınırlar. Floresan etiketli hücrelerin kullanımı gerçek zamanlı ve buna bağlı olarak t başlamak için uygun zamanı tanımlayan IP tümör kurulmasını değerlendirmek için olanak verenreatment. Benzer bir şekilde, floresan-etiketli ksenogrefleri tedaviye yanıt izlenmesini mümkün kılar. Bu işaret-out gerektiğini ancak bu ip daha derine 1 cm bakılmaksızın muhabiri sistemin tipik bir şekilde saptanabilir değildir tümörleri.
Insan yumurtalık kanseri kök hücre 14,15,17,22 kullanılması hastada klinik profilini taklit ksenograftları oluşturur. Birincil bir hastalık olarak, bu model Paklitaksel'e cevap verir, fakat tedavinin kesilmesi sonunda Kemoterapiye tekrarlayan hastalığına yol açar. Protokol bölümünde belirtilen yoğunlukta rahim boynuzları aracılığıyla hücrelerini Tanıtımı genellikle bu nedenle birkaç peritoneal implantları, mimikler ve erken evre hastalık ile 10 gün içinde yumurtalık tümörlerinde sonuçlanır. Floresan işaretli hücrelerin kullanımı, gerçek zamanlı olarak ve dolayısıyla tedaviye başlamak için en uygun zamanı belirleme ip tümörün kurulmasını değerlendirmek için bize izin verir. Benzer bir şekilde, floresan-etiketli ksenogrefleri izleme o sağlartedaviye F yanıtı. Kanser hücre çizgilerinin diğer tür yumurtalık, kullanılan ya da başka şekilde, bu profili gözlenememiştir olanaklıdır. SKOV3 örneğin, kullanıldığı zaman, bu, ilk ip tümörler önceden 23 dirençli olduğu bildirilmiştir. Örneğin floresan, IP gibi bir raportör ile etiketlenir Ancak buna rağmen, hastalık gerçek zamanlı olarak takip edilebilir.
Diğer floresan haberci kullanıldığı takdirde, bu, bir kontrol (tümör), bir hayvan ile ilk görüntüleme gerçekleştirmek için önemlidir. Bu görüntüleme protokolün optimizasyonu oranını sinyal en iyi arka plan elde etmek için izin verir. GFP Satın alma ayarlarını kullanarak görüntülü zaman bizim deneyim, çıplak fareler genellikle yüksek bir arka plan var.
Bu hücreler, uterus tümör kurulmasını önlemek için tek bir süspansiyon içinde intra-uterin, enjeksiyon önemlidir. Ayrıca, kanser hücresinin naklini kolaylaştırır rahim epitel tabakası, çizilmesini önlemek için de önemlidirrahim s, böylece bir rahim içi tümör yerine IP hastalığı üretilir. Buna ek olarak, veri analizi sırasında, o bu görüntülerin yoğunluğu doğrusal ve görüntülerin karşılaştırılmasını sağlar insures 1. gama değeri ayarlamak için önemlidir.
MARS görüntülerin elde edilmesi sırasında, katlanabilir roket ucu konisi olan tüplere aktarılmıştır ucu roket ucu konisi girinti içinde olduğundan emin olmak için önemlidir. Roket ucu konisi fare için bir irtibat noktası olarak hizmet vermektedir ve bu nedenle hassas bir şekilde kalibre açıları elde etmek için gereklidir. Uzun görüntüleme protokolleri (yani daha uzun 1 saat), dehidratasyon önlemek için steril serum fizyolojik subkutan enjekte 100 ul. Hayvan vücut sıcaklığı, yaklaşık 37 ° C sistemi aracılığıyla akan sıcak hava ile muhafaza edilmelidir. MARS sisteminin bir sınırlaması, sadece bir hayvan, hayvan başına yaklaşık 1 saat bir toplam çalışma süresi olan bir zamanda görüntülü edilebilmesidir.
Sonuç olarak, biz est tarifyakından yumurtalık kanseri, hem primer hem de nüks taklit eden bir hayvan modelinin ablishment. Bu model, yeni teşhise yönelik veya terapötik yöntemlerinin etkinliğinin değerlendirilmesi için kullanılabilir.
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Programı Cure Sands Aile Vakfı ve Discovery tarafından, NIH hibe RO1CA118678 ve RO1CA127913 tarafından desteklenmiştir.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
RPMI 1640 media | GIBCO, by Life Technologies | 23400-021 | |
fetal bovine serum | Gemini Bioproducts | 100-106 | |
T75 cell culture flasks | Corning | 430641 | |
PBS | Life Technologies | 10010-023 | |
Trypsin | GIBCO, by Life Technologies | 25300-054 | |
Isoflurane | Butler Schein | NDC 11695-6776-1 | |
Alcohol pads | Fischer Scientific | 06-669-62 | |
1 ml syringe | Becton Dickinson | 309602 | |
25 gauge needle | Becton Dickinson | 305122 | |
synthetic absorbable suture | Covidien | SL-636 | |
tissue adhesive | Vetbond | 1469SB | |
surgical scissors | VWR | 82027-584 | |
surgical forceps | VWR | 82027-386 | |
hemostat | VWR | 82027-422 | |
Paclitaxel | Hospira, Inc. | NDC 61703-345-50 | |
Ibuprofen | Walgreens | Children's Ibuprofen 100 (100 mg/5ml) | |
Puralube Vet ointment | Pharmaderm | ||
In vivo MS FX PRO | Bruker Corporation | ||
MI software | Bruker Corporation | ||
athymic nude mice | Harlan |