JoVE Journal > Cancer Research
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Türkçe

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Cancer Research

Sıçan Modellerinde Meme Kanserinin Önlenmesi için İntraduktal Etanol Bazlı Ablatif Tedavinin X-Ray Görselleştirmesi

Published: December 09, 2022
doi:
10.3791/64042
, , , , , , , ,
1Precision Health Program,Michigan State University, 2Department of Radiology,Michigan State University, 3Department of Pharmacology & Toxicology,Michigan State University, 4College of Osteopathic Medicine,Michigan State University, 5TechInsights Inc., 6IQ Advanced Molecular Imaging Facility,Michigan State University, 7Veterinary Diagnostic Laboratory, College of Veterinary Medicine,Michigan State University

Summary

Meme kanserinin görüntü rehberliğinde önleyici tedavisi için sıçan meme duktal ağacına kimyasal bir ablatif çözeltinin verilmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. Meme epitel hücreleri, doğrudan meme başı açıklığına kanülasyon ve %70 etanol bazlı ablatif solüsyonun intraduktal infüzyonu yoluyla minimal kollateral doku hasarı ile hedeflenebilir.

Abstract

Meme kanserinin önlenmesi için hala sınırlı sayıda birincil müdahale vardır. Meme kanseri gelişme riski yüksek olan kadınlar için en etkili müdahale profilaktik mastektomidir. Bu, meme kanserine yol açabilecek meme epitel hücrelerinin çevre doku ile birlikte tamamen çıkarıldığı sert bir cerrahi prosedürdür. Bu protokolün amacı, meme kanserinin önlenmesi için yeni bir birincil müdahale haline gelebilecek minimal invaziv bir intraduktal prosedürün fizibilitesini göstermektir. Bu lokal prosedür, meme epitel hücrelerini malign hale gelmeden önce tercihen ablate edecektir. Meme kanserinin kemirgen modellerinde bu epitel hücrelerine doğrudan çözüm sunmak için intraduktal yöntemler Michigan State Üniversitesi’nde ve başka yerlerde geliştirilmiştir. Sıçan meme bezi, insan göğsüne kıyasla daha basit ve daha doğrusal bir mimariye sahip tek bir duktal ağaçtan oluşur. Bununla birlikte, kimyasal olarak indüklenen meme kanseri sıçan modelleri, fare modellerinden insanlara yeni önleyici müdahalelerin ve ölçeklenebilirliğin kavram kanıtı çalışmaları için değerli araçlar sunmaktadır. Burada, X-ışını kontrast maddesi olarak tantal oksit nanopartikülleri ve jelleştirici ajan olarak etil selüloz içeren etanol bazlı bir ablatif çözeltinin sıçan meme duktal ağacına intraduktal verilmesi için bir prosedür açıklanmaktadır. Sulu reaktiflerin (örneğin, sitotoksik bileşikler, siRNA’lar, AdCre) intraduktal enjeksiyon yoluyla verilmesi daha önce fare ve sıçan modellerinde tanımlanmıştır. Bu protokol tanımı, ablatif bir çözelti sunmak, ablatif çözeltinin lokal ve sistemik yan etkilerini en aza indirmek için formülasyon düşüncesi ve duktal ağaç dolgusunun in vivo değerlendirmesi için X-ışını görüntülemesi ile ilgili metodolojik değişiklikleri ve adımları vurgulamaktadır. Floroskopi ve mikro-BT teknikleri, tantal içeren kontrast madde ile uyumluluğu sayesinde ablatif solüsyon sunumunun başarısını ve duktal ağaç dolgusunun derecesini belirlemeyi sağlar.

Introduction

ABD’deki kadınlar için1, meme kanseri (BC) en çok teşhis edilen kanser türü olmaya devam etmektedir ve akciğer kanseri dışındaki diğer kanser türlerinden daha fazla ölüme neden olmaktadır. 2022 için projeksiyonlar, 51.400 kadına in situ karsinom teşhisi konacağını ve 287.850 kadına invaziv karsinom teşhisi konacağını ve 43.600 kadının BC1’den öleceğini tahmin ediyor. BC ile ilişkili prevalansı ve mortalitesine rağmen, birincil önleme federal kurumlar tarafından önceliklendirilmediğinden, yeni müdahaleler üzerine birincil önleme ve translasyonel araştırmalar için çok az seçenek vardır2. Profilaktik mastektomi primer korunmada en etkili girişimdir. Bununla birlikte, bu prosedür sadece yüksek riskli bireyler için önerilir, çünkü yaşamı değiştiren sonuçları olan büyük bir ameliyattır3. Bu ameliyat, karsinogenezin geliştiği meme epitel hücrelerinin ve normal çevre dokunun tamamen çıkarılmasını içerir. Bireyler genellikle fiziksel, psikolojik ve sosyal stresin olumsuz etkisi nedeniyle bu prosedürü birincil müdahalenin ilk seçeneği olarak kullanmaktan caydırılırlar. Bu nedenlerden dolayı, bazı yüksek riskli bireyler bile bu prosedürden geçmemeyi tercih etmekte ve bunun yerine dikkatli bekleme veya benzer gözetim stratejilerini seçmektedir3. Önceki yayında,% 70 etanolün (EtOH) doğrudan fare modellerinin duktal ağacına verilmesi, bitişik normal dokuya sınırlı hasar veren meme epitel hücrelerinin kimyasal olarak ablatılmasında ve meme tümörü oluşumunu önlemede etkili olmuştur4. EtOH, bazı kanserlerin lokal tedavisinde ablatif bir ajan veya arteriyovenöz şişlik ve malformasyonların lokal tedavisi için sklerozan ajan olarak birçok klinik uygulamada kullanılmaktadır 5,6,7,8,9,10,11,12,13,14 . EtOH’nin düşük toksisitesi ve güvenlik profili iyi bilinmektedir, çünkü bazı prosedürlerdeseans başına 5,10 mL’ye kadar% 95 EtOH uygulanabilir.

BC’nin geliştiği meme epitel hücrelerinin tamamen çıkarılması, hem profilaktik mastektominin hem de ablatif bir çözeltinin lokal olarak verilmesinin en önemli bileşenidir. Bu nedenle, ablatif çözeltinin tüm meme epitel hücreleri ile doğrudan temas ettiğini garanti etmek için tam duktal ağaç dolgusunun doğrulanması gereklidir. Duktal ağaç (lar) içinde bir çözelti sunmak ve görüntü rehberliğinde floroskopi veya duktografi ile görselleştirmek, halihazırda var olan klinik prosedürlerle mümkündür15,16,17. Bu nedenle, bu prosedürün klinik çalışmalarda kolayca uygulanması ve değerlendirilmesi mümkün olacaktır. İntraduktal (ID) ablasyonun etkinliğini ve translasyonel fizibilitesini birincil önleme için yeni bir müdahale olarak belirlemede önemli bir adım, duktal ağaç mimarisinin artan büyüklüğü ve karmaşıklığı olan hayvan modellerinde bu X-ışını görselleştirme yaklaşımının fizibilitesini göstermek olacaktır 4,18,19. Bu ablatif prosedürü fare20’den sıçan modellerine ölçeklendiren bir protokol burada açıklanmaktadır. Fare ve sıçan duktal ağaçları benzer bir doğrusal yapıya ve dallanma düzenine sahipken, sıçan duktal ağacı orantılı olarak daha büyüktür ve çok daha yoğun bir stroma ile çevrilidir. Laboratuvarda, bir sıçandaki her meme bezini, kontrast madde içeren ablatif bir çözelti ile bir dizi haftalık seans boyunca başarılı bir şekilde enjekte etmek için bir yöntem uyguladık. Hayvanların EtOH’nin minimum yan etkisine sahip olmasını sağlamak için seans aralığı gereklidir (Şekil 1 ve Şekil 2). Prosedür, ablatif çözeltinin doğrudan 33 G’lik bir iğne ile izofluran-anestezi uygulanmış bir sıçanın meme ucu açıklığına enjekte edilmesini içerir. Prosedürün bazı önemli iyileştirmeleri, genişletilmiş anti-enflamatuar tedavinin kullanılmasını, duktal ağaç başına önerilen21’den daha yüksek hacimlerin enjeksiyonunu ve sıvı ve gazlar için gaz geçirmez şırıngaları içerir. 5 mg / kg karprofen (bir NSAID) ile ID enjeksiyonlarından 48 saat öncesinden 1 hafta sonrasına kadar olan tedavi süresi, klinikte venöz malformasyonun sklerozan tedavisi için kullanılan anti-enflamatuar protokolle karşılaştırılabilir. Tedavi sistemik anestezi altındaki hastalarda gerçekleştirilir ve bunu 2 gün boyunca NSAID’ler gibi anti-enflamatuar ilaçlar izler. Anti-enflamatuar tedavi, lokal inflamasyonu ve olası ağrıyı azaltmak için birkaç gün daha uzatılabilir13. Farelerde olduğu gibi 20,% 5’lik bir sakkaroz çözeltisinin intraperitoneal enjeksiyonu, sıçanlarda alkol zehirlenmesinin kısa vadeli etkisini hafifletir. Sıçanlar, bu sakkaroz çözeltisi ile uygulandığında tek bir seansta 1 mL’ye kadar% 70 EtOH (4 kanala kadar; kanda 0.2 g / dL EtOH içeriği) enjekte edilebilir; hayvanlar ID enjeksiyonlarından sonra 4 saat içinde tamamen iyileşir. 4’ten fazla bez ve / veya daha yüksek EtOH konsantrasyonları enjekte ederken yeterli iyileşme süresine izin vermek için sıralı seanslar gerçekleştiriyoruz. Kadınlarda alkol zehirlenmesi, her iki memedeki tüm duktal ağaçların ID enjeksiyonu olarak çok daha az olası olacaktır, kanal başına 16,17 ve 2 mL kanalbaşına 16,17 ve 2 mL,% 70 EtOH ile kanda 0.1 g / dL’den daha az EtOH içeriğine neden olur ve hafif bozulmaya neden olabilir.

X-ışını görüntüleme, her bir bezde intraduktal doğumun ne kadar başarılı olduğunun ve tüm duktal ağacın doldurulup doldurulmadığının belirlenmesini sağlar (Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3). Mikro-BT taramasına ve/veya DICOM dosya verilerinin 3D rekonstrüksiyonuna hazırlık olarak gerçek zamanlı floroskopi görüntüleme, duktal ağaca çözelti iletiminin derecesini ve stroma içine herhangi bir sızıntıyı değerlendirmek için kullanılabilir. Floroskopi kullanımı, hayvana uygulanan genel radyasyon dozunu sınırlamaya yardımcı olabilir. Floroskopi tekniği, bu ablatif tedavinin görüntü rehberliği için amaçlanan klinik uygulamaya daha yakındır. FDA onaylı iyot içeren İzovue’nun tantal oksit (TaOx) nanopartikülleri ile karşılaştırılması, ablatif çözelti 4,19’un faydasını daha da hassaslaştırmak için gerçekleştirilmiştir. TaOx’in, farelerde duktal ağacın ilk dolgusunun görselleştirilmesi için Iovue’den daha üstün bir mikro-BT kontrast maddesi olduğu bulunmuştur 4,19. Burada, TaOx’un sıçan duktal ağacının ilk dolgusunu görselleştirmek için uygun bir kontrast madde olduğunu gösteriyoruz (Şekil 2 ve Şekil 3). Hem translasyonel araştırmalarda hem de klinik uygulama uygulamalarında, jelleştirici ajan etil selüloz (EC), amaçlanan hedef bölgelerden difüzyonu en aza indirmek için EtOH çözeltisine eklenmiştir 13,14,24,25,26,27,28,29. Çalışmalar, EtOH içeren ablatif çözeltilere% 1.5’e kadar EC ilavesinin TaOx tabanlı görüntüleme ile uyumlu olduğunu göstermiştir (Şekil 3). Bunlar ve ablatif çözeltiye yönelik daha fazla iyileştirme, bu görüntü rehberliğindeki prosedürün kliniğe hazır çevirisine yardımcı olabilir.

Protocol

Açıklanan tüm deneyler, Michigan State Üniversitesi’ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanan protokoller kapsamında gerçekleştirilmiştir. 1. Genişletilmiş anti-enflamatuar tedavi Sukraloz jel kaplarını karprofenin oral dozu olarak hazırlayın. Sıçanlara% 70 EtOH ID enjeksiyonu almadan 2 gün öncesinden işlemden 7 gün sonrasına kadar bu anti-enflamatuar tedaviyi sağlayın. Bardağa enjeksiyon için steril PBS’de çalışan bir karprofen çözeltisini seyreltin. 50 mg / mL stok çözeltisinden,% 1 v / v steril mavi gıda boyası ile renklendirilmiş seyreltilmiş bir 2 mg / mL çözelti hazırlayın ve her bir kaba 500 μL enjekte edin. Boyanın eklenmesi, ilacın fincanın sukralozu içinde tamamen karıştırılmasının görselleştirilmesine yardımcı olur. Bardağı karprofen ilavesi için hazırlamak için üreticinin tavsiyesine uyun. Satıcı tarafından aksi belirtilmedikçe, bardağı 60 °C’de bir su banyosunda 15 dakika ısıtın ve kontaminasyon riskini azaltmak için çıkarıldıktan sonra kurutun.Sukraloz kabın kapağını alanda% 70 EtOH ile silin ve karprofen çalışma çözeltisini içeren şırınganın iğnesini sürün. Uygun hacmi (500 μL) dağıtın. Delinmeyi bir etiketle örtün. Bardağı enerjik olarak 15 sn sallayın ve sonra bu bardağı 15 sn daha bir girdaba yerleştirin. Daha sonra kullanmak üzere saklamadan önce homojen ve eksiksiz karıştırmayı görsel olarak değerlendirin. Koyu mavi bir rengin varlığını arayın.NOT: Bardakların oda sıcaklığına gelmesine izin verin. İstenirse bardakları oda sıcaklığında saklayın, ancak üreticinin ilaç etkinliği rehberliğine dikkat edin. Alternatif olarak, bardakları 4 ° C’de saklayın ve bir ay içinde kullanın. Çıkartmayı tarihlendirmek, kalemin veya keskin bir işaretleyicinin kapağı delme riski olmadan enjeksiyon tarihini takip etmek için iyi bir uygulamadır. Kullanmadan hemen önce, bardağın dışını EtOH ile silin. Bardağı hayvan kafesine yerleştirmeden önce kapağı çıkarın. Bardakları her gün veya boşken değiştirin. Yeterli dozdan emin olmak için günlük jel seviyesini kontrol edin. Bir fincan, 2 güne kadar iki sıçana kadar karprofen tedarik edebilir; Bununla birlikte, sıçanlar tüm bardağı daha erken tüketebilir. 2. Preoperatif hazırlık NOT: Hayvan hazırlama adımının ID enjeksiyon prosedüründen 2-3 gün önce geldiğinden emin olun. Sıçanı anestezik hale getirmek için izofluran buharlaştırıcısını (% 2 -% 3 izofluran, 1.5 L / dak oksijen) açın. Hayvanı bir ısıtma pedi üzerinde bir burun konisine taşıyın. Sıçana göz yağlayıcısı uygulayın ve ardından hayvanı sırtına yerleştirin. Anestezik düzlemin izofluranın% 1-3’ünde tutulmasını sağlamak için hayvanın solunumunu dikkatlice izleyin.NOT: Epilasyondan önce fazla kürkü çıkarmak için elektrikli tıraş bıçağı kullanılabilir. Jilet ile herhangi bir meme ucuna zarar vermemek için çok dikkatli olunmalıdır. Bu nedenle, bu adım atlanabilir. Sıçanlar tüy dökücü kremlere farelerden daha hassastır, bu nedenle fazla kremin çıkarılması çok önemlidir. Etanol içeren bir çözeltiyi, epilasyondan zaten aşınma mevcut olan bir alana enjekte etmekten kaçının. Bazı kremler, aşınma olasılığını en aza indirmeye yardımcı olabilecek aloe ve lanolin gibi bileşikler eklemiştir. Reçetesiz satılan tüy dökücü kremi meme ucu bölgesine yaymak için pamuk uçlu bir aplikatör kullanın. Kremayı 10-30 sn boyunca bölgeye sürmek için aplikatörü kullanın. Kürkün hızla gevşeyip gevşemediğini kontrol edin.Kremi mümkün olan en kısa süre boyunca sıçan üzerinde bırakın ve cildin yanmasını önlemek için tamamen çıkarın. Sıçanlar bu prosedüre farelerden daha hassastır. 10-30 s uygulamadan sonra, ılık suyla ıslak gazlı bez ve kremayı ve gevşemiş kürkü hayvandan durulamak için kullanın. Taze nemlendirilmiş gazlı bezle bölgenin en az üç durulamasını gerçekleştirin ve son durulamadan sonra kuru gazlı bezle kurulayın. İyi görünürlüğü ve kürkün çıkarıldığı meme ucu bölgesine erişimi onaylayın. Gerekirse tüy dökücü prosedürü tekrarlayın. Sıçanı bir ısıtma yastığı üzerindeki temiz bir kafese yerleştirin ve iyileşmesine izin verin. Kalıcı kafesine geri getirmeden önce anesteziden tamamen kurtulduğundan emin olmak için sıçanı kontrol edin. Anti-enflamatuar tedavi için kafese bir karprofen dozunda (1 mg / bardak) sukraloz jel kabı yerleştirin. Jel tüketimini günlük olarak kontrol edin ve uygun şekilde taze bir fincan ile değiştirin. Bardağı 2 günden fazla bırakmayın. Tipik olarak, bardakların 1 gün sonra değiştirilmesi gerekecektir. 3. İntraduktal enjeksiyon TaOx stok çözeltisini, steril fosfat tamponlu salin (PBS) kullanarak tarif edildiği gibi19’da 333,3 mM’de hazırlayın. Toz tamamen çözünmezse çözeltiyi ısıtın. Yavaşça karıştırın. Kabarcık oluşumunu önlemek için vorteks yapmayın veya kuvvetlice sallamayın. Son EtOH 100 mM/TaO x çözeltisi için üç parça 333,3 mM TaOx ile yedi parça 0 EtOH karıştırın. İsteğe bağlı olarak, ablatif çözeltinin lokal tutulmasını en üst düzeye çıkarmak için jelleştirici ajan olarak uygun miktarda% 0.5 -% 1.5 etil selüloz (EC) ekleyin. İnfüzyon sırasında duktal ağaca yapılan teslimatın görsel olarak incelenmesi için ablatif çözeltiye% 1 v / v mavi gıda boyası ekleyin. Deneysel ihtiyaçlara uygun bir cilt hazırlayın. Bez çiftleri 1 (servikal) ve 6 (inguinal) çözeltinin 100 μL’sine kadar doldurulabilirken, diğer tüm çiftler 300 μL’ye kadar doldurulabilir. Sıçanı adım 2.1’de olduğu gibi anestezi altına alın ve tamamen anestezi uygulandıktan sonra sıçanı burun konisine taşıyın. Her iki göze de göz kayganlaştırıcısı uygulayın ve ardından hayvanı sırtına yerleştirin. İstenirse, enjekte edilecek meme uçlarının yakınındaki bandı kullanarak stereoskobun altındaki sıçanı sabitleyin. Sıçanın ağırlığı genellikle bantlanmadan önemli ölçüde hareket etmesini önlemek için yeterlidir. Meme uçlarını enjeksiyona hazırlamak için, mümkünse meme ucu açıklığını ince sivri forsepslerle kaplayan ölü derileri çıkarın. Sıçanlar genellikle meme ucu açıklığından çıkıntı yapan ve çıkarılmadığı takdirde meme ucunun başarılı bir şekilde kanülasyonunu önleyebilen bir tıpaya sahiptir.NOT: Sıçanlarda kullanılan ablatif çözeltilerin daha büyük enjeksiyon hacimlerinin, enjeksiyon bölgelerinin yakınında yüzeysel cilt yaralarına neden olma olasılığının daha yüksek olabileceğini belirtmek önemlidir. Bu nedenle, diğer her meme ucunu tek bir seansta enjekte etmek, bitişik meme uçlarını enjekte etmekten daha az zararlı ve tahriş edicidir. Sıçanların enjeksiyon sonrası 7 gün boyunca herhangi bir sıyrık için izlenmesi, hayvanın çizilmesinden kaynaklanan ciddi sağlık etkilerinin olmamasına ve kafes tabanı kalıntıları ile kontaminasyondan kaynaklanan enfeksiyon olasılığının ortaya çıkmasına yardımcı olur. Üçlü antibiyotik merhem veya klorheksidin çözeltisi ile yıkamalar, oluşabilecek herhangi bir yaralanma enfeksiyonu belirtisini tedavi etmek için kullanılabilir (Tablo 1). 101-301 μL ablatif çözeltiyi aspire etmek için 33 G iğne ile 500 μL’lik bir şırınga kullanın. Kanüllenmiş iğneyi çıkarırken olası küçük sızıntılar için çözeltinin fazladan 1 μL’sini aspire edin.NOT: Bunlar, duktal ağaç (lar) ı tamamen doldurmayı amaçlayan hacimler için önerilerdir: servikal ve kasık bezlerinde 100 μL’ye kadar ve diğer bezlerde 300 μL’ye kadar. Diğer uygulamalar için, daha küçük veya daha büyük birimler kullanmak uygun olabilir. Meme ucunu nazikçe tutmak için bir cımbız kullanın ve iğneyi meme ucu açıklığına kanüle edin. Eğim meme ucunun içine tamamen girene kadar iğneyi yavaşça sokmaya devam edin. İğneyi meme ucuna yerleştirmek için, iğneyi meme ucuna doğru itmek yerine meme ucunu iğneye doğru yukarı doğru getirin. (Tablo 1). Meme ucu açıklığının yolunu takip etmeye özen gösterin.NOT: Sıçan meme uçlarının manipüle edilmesi ve başarılı bir şekilde kanüle edilmesi, daha büyük boyut nedeniyle farelerdekilere göre genellikle çok daha kolaydır. Bununla birlikte, meme ucu açıklığını çevreleyen artan yağ miktarı, iğnenin ana kanaldan sapması durumunda yanlışlıkla yağ yastığının enjekte edilmesini de daha olası kılar. İğne eğimi tamamen yerleştirildikten sonra, çözeltiyi sıçanlarda yaklaşık 100 μL / dak sabit bir hızda yavaşça infüze edin. İnfüzyon hızındaki ani değişiklikler duktal ağaca patlayabilir veya zarar verebilir. Forseps kullanarak iğneyi kanüllenmiş ağaçtan çıkarmadan önce infüzyonun bitiminden sonra 30 s bekleyin; bu, enjekte edilen hacmin duktal ağaç içinde kalmasını sağlar (Şekil 2) ve sızıntı olasılığını azaltır. Görüntülerde yabancı kontrast çözeltisini önlemek için dökülen solüsyonu nemlendirilmiş gazlı bez veya EtOH mendil ile temizleyin. ID enjeksiyon solüsyonlarında etanol bulunuyorsa, alkol zehirlenmesinin etkilerini azaltmak için intraperitoneal olarak% 5 sakkaroz (10 mL / kg) içeren PBS enjekte edin. Bu doz prosedürün başında ve sonunda verilebilir. 4. Mikro-BT görüntüleme İstenilen tüm bezler enjekte edildikten sonra, hayvanı hızlı bir şekilde mikro-BT sistemine taşıyın ve entegre izofluran buharlaştırıcıyı kullanarak anesteziyi sürdürmeye devam edin. Hayvanın omurgasını düzeltin ve her bir arka bacağı uzatılmış bir pozisyonda bantlayın, böylece hayvanın bacak kemikleri ilgilenilen alt bezlerden daha uzakta olacak ve taranan görüntüdeki ilgi alanıyla örtüşmeyecektir. Alt bezleri tararsanız solunum artefaktlarını en aza indirmek için karın boyunca bantlayın.NOT: Hayvanlar, sıçanlar için uygun kabul edilebilir bir ömür boyu radyasyon dozunun belirlenmesine özen gösterilmesi ve kümülatif dozun bu seviyeyi aşmaması için özen gösterilmesi durumunda farklı tarama parametreleri (örneğin, yüksek çözünürlüklü, uzunlamasına taramalar) ile görüntülenebilir. Radyasyona maruz kalma, tarama yapmadan floroskopi fotoğrafları ve videoları elde edilerek daha da azaltılabilir (Şekil 2). Aşağıdaki tarama parametrelerini kullanarak sıçan duktal ağacının TaOx görüntülemesini iyi çözünürlükte ve tekrarlanan standart (2 dakika) edinme taramaları için fırsatla gerçekleştirin: 90 kVp / 88 μA; görüş alanı (FOV), 72 mm; dilim sayısı, 512; dilim kalınlığı, 72 μm; voksel çözünürlük, 72 μm3. Daha uzun süreler (4-14 dakika) için yüksek çözünürlüklü taramalar, aynı parametreler kullanılarak uzunlamasına taranmayacak hayvanlarda da elde edilebilir. Veri toplandıktan sonra, sıçanı anestezi konisinden dikkatlice alın ve bir ısıtma yastığı üzerinde yeni bir temiz kafese yerleştirin. Kalıcı kafesine geri getirmeden önce anesteziden tamamen iyileştiğinden emin olmak için sıçanı kontrol edin. Karprofen içeren sukraloz kabını yerleştirin ve hayvanların önümüzdeki 7 gün boyunca anti-enflamatuar tedavi almaya devam etmesini sağlamak için adım 2.5’te açıklandığı gibi uygun şekilde değiştirin. Herhangi bir kontrast sızıntısını, yalnızca kısmi doldurmayı veya aşırı doldurmayı daha iyi anlamak için taranan görüntüleri mikro-CT yazılımı içinde hızlı yorumlamalara dönüştürün (Şekil 2). İstenirse yayın için resmi görüntü işleme veya taramaların ayrıntılı analizini gerçekleştirmek için bir sonraki bölüme geçin (Şekil 3). 5. Görüntü analizi Doldurulmuş duktal ağacın görüntülerini üretmek için özel yazılım paketleri kullanın.NOT: Enjekte edilen duktal ağacın en iyi şekilde yorumlanması için meme yağ yastığını segmentlere ayırmak en iyisidir. Spline, bu segmentasyonu elde etmek için yağ yastığının karanlık sınırlarını hayvanın tam kalınlığı boyunca izler. Yağ yastığını segmentlere ayırmak için (farelerin aksine, bu bölmenin sınırları, benzer Hounsfield birimleri nedeniyle periton boşluğundan, femur kaslarından ve deriden kolayca ayırt edilemez), ilgilenilen duktal ağacın bulunduğu yerde, manuel menüden “spline trace” seçeneğini seçmek, bir render oluşturmanın ilk adımıdır. Spline, yağ yastığı taslağını her üç dilimde bir izler. Yarı otomatik menüden Nesneleri Yay seçeneğine tıklayın. Bu, tüm dilimleri tek bir bölümlenmiş ilgili nesneye yayacak ve bağlayacaktır.NOT: Bölümlenmiş bölgedeki eşiğin değiştirilmesi, sinyalin yalnızca belirli bir Hounsfield birimi aralığında (HU) görselleştirilmesine izin verir; diğer kontrast maddeler veya görüntüleme parametreleri için bu aralığın ayarlanması gerekebilir. Bir yazılım paketi veya Yapay Zeka analizi, duktal ağacın ne kadar doldurulduğunu göstermek için başka ölçümler ve görüntüler yapmak için kullanılabilir. Eşik ses düzeyi sekmesinin altındaki yarı otomatik menüde HU değerlerini düşük nokta 300 ve yüksek nokta 3.000 olarak ayarlayın. Bu, yalnızca duktal ağaç içindeki kontrastı (TaOx) görüntüleyen bir yorumlamanın oluşturulmasına izin verir. “Görünüm” düğmesini kullanarak yorumlamayı birincil olarak ayarlayın. Bu, ekranı yalnızca duktal ağacın 3B yorumlamasını gösterecek şekilde değiştirir.NOT: Daha fazla analiz için duktal ağacın yeniden yapılandırılmasını gerçekleştirin.

Representative Results

Bir dişi sıçanın 12 meme bezinin her biri, meme ucu deliğinde açılan tek bir duktal ağaç içerir. Fare ve sıçan arasındaki boyut farklılıklarına rağmen, meme bezlerinin gelişimsel zamanlaması ve bu hayvanların yetişkinliğe ulaştığı zaman çok benzer30,31’dir. Sıçanlarda meme bezi gelişiminin kilit aşamalarının her iki kemirgen türünü de temsil eden kısa bir açıklaması sağlanmaktadır. Terminal uç tomurcukları (TEB’ler),30,31 duktal dallanmayı yönlendiren uzamış duktal ağacın uçlarındaki yüksek proliferatif yapılardır. TEB’lerin proliferasyon ve yoğunluğunun zirvesi, pubertal gelişimde duktal ağacın uzama fazı sırasında 3-4 haftalıkken ortaya çıkar30. 9-10 haftalıkken, duktal ağaç yağ pedi30’un tüm uzunluğunu kaplayacak şekilde büyüdüğü için az sayıda TEB kalmıştır. Bundan sonra, duktal ağacın büyümesi ve genişlemesi, yağ yastığının ve hayvanın32’si ile orantılıdır. İnsan göğsündeki terminal duktal lobüler birimler (TDLU’lar), kemirgenlerdeki TEB’lere benzer bir rol oynar. TDLU’lar karsinogenezin başlaması ve M.Ö. 33,34’e ilerlemenin ana kaynağıdır. 9 haftalık Sprague-Dawley sıçanının torasik ve abdominal meme bezlerinin tüm duktal ağacını doldurmak için 300 μL’ye kadar% 70 EtOH çözeltisi enjekte edebiliriz (Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3). Fareler 20’den farklı olarak, Sprague-Dawley sıçanlarının servikal ve kasık bezlerinin meme uçları tipik olarak hayvanların% 80’inden fazlasında enjeksiyon için uygundur ve tüm duktal ağacı doldurmak için 100 μL’ye EtOH çözeltisi gereklidir (Şekil 2). İncelenen ablatif çözelti ile rutin olarak 10 meme bezine enjekte ediyoruz. Tipik bir deneysel tasarım, beş alternatif bezin, jelleştirici ajan olarak X-ışını kontrast maddesi ve / veya EC içeren ablatif çözelti ile aşılandığı iki bağımsız haftalık ID enjeksiyon seansından oluşur (Şekil 2). TaOx içeren (50-200 mM) ablatif çözelti için, her bir duktal ağacın kısmi veya tam miktarda infüzyonlu çözelti ile infüze edilmesinin bireysel başarısını belirlemek ve kaydetmek için her seansın bitiminden sonra floroskopi ve / veya mikro-BT taraması yapılır (Şekil 2). Enjeksiyondan sonra hemen ve uzunlamasına görüntüleme, formülasyondaki değişikliklerin, özellikle EC jelleştirici ajanın konsantrasyonunun, enjekte edilen hacmin bir fonksiyonu olarak ablatif çözeltinin dışa doğru difüzyonunu nasıl etkilediğinin ve sınırladığının değerlendirilmesini sağlar (Şekil 3). Bu görüntüleme analizi, minimal kollateral doku hasarı ile maksimal ablasyon elde etmek için en uygun parametreleri anlamak için bilgi sağlar. Şekil 1: Sıçanlarda intraduktal enjeksiyon ve görüntü analizi prosedürünün şemaları. İntraduktal enjeksiyon ve görüntü analizi için adım adım prosedür vurgulanmıştır. Daha fazla ayrıntı için lütfen videoya bakın. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 2: Meme başı kanülasyonu örnekleri ve ablatif çözeltinin çoklu meme bezlerine doğum sonucu. (A) Sprague-Dawley sıçan suşunda meme başı şekillerinin tipik sunumu. Meme ucu uzunluğu, başarılı kanülasyon olasılığı ile ilişkilidir. Uzun meme uçlarının kanüllenmesi kısa meme uçlarından daha kolaydır, oysa aşırı kısa veya körelmiş meme uçları kanüle edilemez. Kanüle edildikten sonra, hem uzun hem de kısa meme uçları çözelti ile aşılanabilir ve benzer doğum başarı oranlarına ulaşabilir. Enjekte edilen çözeltideki mavi gıda boyası, duktal ağaç dolgusu ve dağıtım başarısının in vivo kanıtı olarak kullanılabilir (en belirgin olanı, başarısız bir yağ yastığı enjeksiyonu için kubbe oluşumu). Görüntü yakalama (C) sonrası üretilen gerçek zamanlı floroskopi (B) ve 3D mikro-BT yorumlamaları, TEB’lere ulaşan çözümün in vivo kanıtını ve daha nicel değerlendirmesini sağlar. (B) İlk çiftin (#4, #10) her abdominal meme bezi,% 1 EC (turuncu anahat) veya onsuz (yeşil anahat) ablatif çözelti aldı (C) Sağ servikal ‘de ablatif çözeltinin başarılı bir şekilde verilmesi (mavi anahat), ikinci çift torasik (#3, #9) ve ilk çift abdominal (#4, #10) meme bezi ve sol torasik bezde başarısız enjeksiyon (kesikli beyaz anahat). Ölçek çubukları, görüntülerde farklı büyütmelerde 1 mm’ye karşılık gelir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Şekil 3: 3D rekonstrüksiyon ve ablatif solüsyon dolumu ve difüzyonunun değerlendirilmesi . EtOH/100 mM TaOx %1 EC’li (üst) veya EC’siz (alt) nanopartiküller intraduktal olarak ikinci abdominal meme bezi çiftine (#4 ve #10) enjekte edildi ve hemen mikro-BT ile görüntülendi. Her Sprague-Dawley sıçanı, her iki çözeltinin de artan bir hacmini aldı. Bireysel duktal ağaçlar bir görüntü analizi yazılım paketi (spline trace + propagate object + threshold rendition) kullanılarak yeniden yapılandırıldı. %1 EC ile çözeltinin terminal uçlarına ulaştığı görülebilir. Teslim edilen hacim arttıkça doldurulan TEB sayısı da daha belirgindir. Ölçek çubuğu tüm yorumlamalarda 10 mm’ye karşılık gelir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın. Sorun Görünüş Çözüm Kısa meme başı (Res. 2) Meme ucu düşük profile sahiptir – kavraması zor Cildi meme ucunun yakınında tutmak ve iğne ile meme ucunun merkezini hedeflemek bazen daha kolaydır. İğne muhtemelen cildin altına dalacaktır. Yavaşça yukarı çekmek, meme ucunun iğnenin ucunun biraz üzerinde olduğunu ortaya çıkarabilir ve yolun geri kalanında iğnenin üzerine tutup çekmek için yer açabilir. İğnenin açısı hakkında cildin altına dalarken çok dikkatli olun. Yanlışlıkla yanlış açıda bıçaklayarak yağ yastığı enjeksiyonu yaptırmak kolaydır. Yağ yastığı enjeksiyonu (Res. 2) Meme ucunun etrafında ve muhtemelen meme ucunun kendisinde şişmiş – enjeksiyon çözeltisine renk eklenip eklenmediğini görmek en kolay Meme başı ilk birkaç ul enjekte edildiğinde şişiyorsa, iğneyi çıkarın ve açıya daha fazla dikkat ederek tekrar yerleştirmeye çalışın. Enjeksiyona tekrar başlayın ve daha fazla şişmeye dikkat edin. Şişlik devam ederse, denemeden vazgeçin. Yağ yastığı enjeksiyonu olarak başlayan bir meme ucunu başarılı bir şekilde enjekte etmek çok nadirdir. Yaralar/kabuklanma EtOH çözeltisinin enjeksiyon bölgesine yakın açık yara veya kabuklama Sıçanların, enjeksiyon alanının yakınında yara veya kabuklanma geliştirmesi farelerden daha olasıdır. Yaralar bulunursa, yaraları açmak için üçlü antibiyotik merhem uygulayın, ancak kabuklu yaraları yalnız bırakın. Kabuklara merhem uygulamak, hayvanın kabuğu rahatsız etme ve çıkarma olasılığını artırabilir. Yaranın ciddiyetine bağlı olarak iyileşene kadar her 1-2 günde bir kontrol edin. Carprofen, normal pencerenin ötesinde olsa bile iyileşene kadar verilmelidir. Alternatif bezleri enjekte edin YOK Sıçanlarda daha büyük enjeksiyon hacimleri, ardışık bezlerin enjekte edilmesi durumunda cilt sıyrıklarına neden olma olasılığını artırır. Enjeksiyon alanına en az travma olasılığı için, alternatif bezler tek bir seansta enjekte edilir (yani, # 1-4 yerine # 1, 3, 4 ve 6’yı enjekte edin). Üçüncü (#3 ve #9) ve dördüncü (#4 ve #10) bez çiftleri arasındaki boşluk, bu bezlerin her ikisinin de tek seansta enjekte edilmesine izin verir. Tablo 1: Yararlı ipuçları ve sorun giderme

Discussion

Burada gösterildiği gibi,% 70 EtOH’nin ID verilmesi, farelerde çevredeki stroma ve vaskülatürün sınırlı kollateral hasarı olan meme epitel hücrelerini tercihen ablateeder 4. Duktal ağacın lokal ablasyonu, fare modelleri 4’te tümör oluşumunu önlemedeetkilidir. Burada, bu ablatif prosedürün sıçanlara kadar ölçeklendirilebileceğini gösteriyoruz.

Bu, bu ablatif prosedürün, yüksek riskli bireylerde meme kanserinin birincil önlenmesi için profilaktik mastektomiye alternatif bir müdahale olarak çevrilmesine giden yolda bir sonraki adımdır. TaOx nanopartiküllerinin ablatif çözeltiye bir X-ışını kontrast maddesi olarak eklenmesi, prosedürün duktal ağacı tamamen doldurmada başarılı olup olmadığı belirlenebildiğinden, çözeltinin tümör oluşumunu önlemedeki etkinliğini değerlendirmeyi sağlar. Enjekte edilen meme bezini görselleştirmek için floroskopi kullanmak, bu kimlik prosedürünü yönlendirmek için klinikte muhtemelen ne yapılacağını yansıtır. Çözeltinin duktal ağacı ne kadar doldurduğuna ve infüzyonun ne zaman durdurulacağına dair görüntü rehberliği, her bir duktal ağacın maksimum doldurulmasını sağlamak için klinik uygulamanın önemli bir yönü olacaktır. Sorun giderme ve yararlı ipuçları Tablo 1’de listelenmiştir. Bu ablatif prosedürün etkinliği, infüze edilmiş çözeltinin, hücre öldürme oranını en üst düzeye çıkarmak için tüm epitel hücreleriyle doğrudan temas kurmasını gerektirir. Bir veya daha fazla ağaç içindeki yedek epitel hücreleri sonunda BC gelişimi için bir kaynak olarak hizmet edebilir. Diğer gruplar, viral parçacıkların (örneğin, Cre / LoxP ve / veya Cas9 / CRISPR sistemlerinin bileşenleri), hormonların ve hormon antagonistlerinin (örneğin, prolaktin, fulvestrant), kemoterapötik ajanların (örneğin, sisplatin), siRNA’ların ve / veya antikorların veya diğer hedefleme ajanlarınınfarelerde ID dağıtımını bildirmiştir 4,19,21,35,36,37,38,39,40, 41,42,43,44,45, sıçanlar 21,33,46,47,48 ve/veya tavşanlar 18,49,50,51,52,53 . Kemoterapinin lokal olarak verilmesi için insan göğsü başına sekiz adede kadar duktal ağacın başarılı bir şekilde kanülasyonu, bağımsız klinik çalışmalarda 47,54,55 olarak bildirilmiştir. Tümör önlemeyi amaçlayan veya lokal tedaviye yönelik bu diğer çözümlerin infüzyonu için görüntü rehberliği benzer şekilde etkinliklerini en üst düzeye çıkaracaktır.

Bu prosedürün fareden sıçan duktal ağacına ölçeklenebilirliği ve iyileştirilmesi burada gösterilmiştir. Murin 4,19 ve sıçan (yayınlanmamış veriler) duktal ağacındaki TaO x nanopartikül, FDA onaylı iyot içeren X-ışını kontrast maddelerini aşan yüksek çözünürlüklü görüntüleme sağlar. Benzer şekilde,40,41 farelerde veya TaO x ile karşılaştırılabilir çözünürlük sağlayabilen diğer hayvan modelleri18’de diğer duktal ağaç görüntüleme yaklaşımlarının farkındadeğiliz. Klinik çeviri ile ilgili olarak, EC’nin bu orta büyüklükteki sıçan modellerinde jelleştirici etkisinin, kollateral doku hasarını en aza indirmek için formülasyon iyileştirmesini sağlayan bir olanak sağlamasıdır. Bu ablatif kimlik prosedürünü BC’yi önleme kabiliyeti açısından değerlendirmeye devam ettikçe, kimyasal olarak indüklenen ve BC’nin diğer sıçan modellerinde ID verilmesinden sonra görüntüleme ile sağlanan ek bilgiler aracılığıyla BC’nin hangi bezlerden geliştiğini daha kesin olarak belirleyebileceğiz. Bu veriler, bu prosedürün güvenliğini belirleyecek ve kısmi veya başarısız tedavi edilen duktal ağaçların yüksek riskli bir kadında BC geliştirmeye daha yatkın olup olmadığına dair endişeleri veya eksiklikleri belirleyecektir.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, kısmen, LFS’ye Ulusal Kanser Enstitüsü R21 CA226579 ve R01 CA258314 hibeleri ve EMS’ye Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü R01 EB029418 hibesi tarafından desteklenmiştir. MSU Institute for Quantitative (IQ) Health Science and Engineering Imaging Core tesisine görüntüleme sistemlerini ve teknik uzmanlıklarını kullandıkları için minnettarız. Dr. Danielle Ferguson’a videonun içeriğini ve hayvan refahı kurallarına uyulması için rakamları incelediği için teşekkür ederiz.

Materials

AnalyzeDirect  v12.0 Caliper n/a For micro-CT image processing
Carprieve, Carprofen 50 mg/mL Allivet 50647 For anti-inflammatory treatment
Ethyl cellulose Acros Organics 9004-57-3 For intraductal injection
Evans blue Sigma E2129-50G For injection visualization
Hot water bath Toolots Yidu_HH-S2 For preparing carprofen cups
MediGel Sucralose Cups ClearH2O 74-02-5022 For delivery of carprofen
Model 1750 TTL, PTFE Luer Lock Syringe, 500μL Hamilton 81220 For intraductal injection
Photoshop 2021 Adobe n/a For image processing
Quantum GX2 microCT Imaging System Perkin Elmer  CLS149276 For micro-CT image acquisition
Metal Hub Needle, 33 gauge, custom (30° bevel angle, 0.4 in, point style 4) Hamilton 7747-01 For intraductal injection
Stereo Microscope SZM Series AmScope SM-4TPZ-144 For intraductal injection
Sterile blue food dye McCormick 930641 For injection visualization
Sterile phosphate buffered saline (PBS) ThermoFisher 14190250 For solution preparation
Stickers DOT Scientific DOTSCI-C50 For preparing carprofen cups
Sucrose Calbiochem 8550-5KG For intraductal injection
Syringes Fisher 14-826-79 For preparing carprofen cups
Vortex VWR 10153-834 For preparing carprofen cups
Warming pump/pad(s) Braintree Scientific HTP-1500 120V; AP-R 26E For intraductal injection/preoperative preparation
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Siegel, R. L., Miller, K. D., Fuchs, H. E., Jemal, A. Cancer statistics, 2022. A Cancer Journal for Clinicians. 72 (1), 7-33 (2022).
  2. Wild, C. P. The global cancer burden: necessity is the mother of prevention. Nature Reviews. Cancer. 19 (3), 123-124 (2019).
  3. Padamsee, T. J., Wills, C. E., Yee, L. D., Paskett, E. D. Decision making for breast cancer prevention among women at elevated risk. Breast Cancer Research. 19 (1), 34 (2017).
  4. Kenyon, E., et al. Ductal tree ablation by local delivery of ethanol prevents tumor formation in an aggressive mouse model of breast cancer. Breast Cancer Research. 21 (1), 129 (2019).
  5. Kuang, M., et al. Ethanol ablation of hepatocellular carcinoma Up to 5.0 cm by using a multipronged injection needle with high-dose strategy. Radiology. 253 (2), 552-561 (2009).
  6. Ansari, D., Andersson, R. Radiofrequency ablation or percutaneous ethanol injection for the treatment of liver tumors. World Journal of Gastroenterology. 18 (10), 1003-1008 (2012).
  7. Zhang, W. Y., Li, Z. S., Jin, Z. D. Endoscopic ultrasound-guided ethanol ablation therapy for tumors. World Journal of Gastroenterology. 19 (22), 3397-3403 (2013).
  8. Chin, M., Chen, C. L., Chang, K., Lee, J., Samarasena, J. Ethanol ablation of a peripheral nerve sheath tumor presenting as a small bowel obstruction. ACG Case Reports Journal. 3 (1), 31-32 (2015).
  9. Gueng, M. -. K., Chou, Y. -. H., Tiu, C. -. M., Chiou, S. -. Y., Cheng, Y. -. F. Pseudoaneurysm of the breast treated with percutaneous ethanol injection. Journal of Medical Ultrasound. 22 (2), 114-116 (2014).
  10. Zhang, J., et al. Comparison between absolute ethanol and bleomycin for the treatment of venous malformation in children. Experimental and Therapeutic Medicine. 6 (2), 305-309 (2013).
  11. Wohlgemuth, W. A., et al. Ethanolgel sclerotherapy of venous malformations improves health-related quality-of-life in adults and children – results of a prospective study. European Radiology. 27 (6), 2482-2488 (2017).
  12. Steiner, F., FitzJohn, T., Tan, S. T. Ethanol sclerotherapy for venous malformation. ANZ Journal of Surgery. 86 (10), 790-795 (2016).
  13. Sannier, K., et al. A new sclerosing agent in the treatment of venous malformations. Study on 23 cases. Interventional Neuroradiology. 10 (2), 113-127 (2004).
  14. Dompmartin, A., et al. Radio-opaque ethylcellulose-ethanol is a safe and efficient sclerosing agent for venous malformations. European Radiology. 21 (12), 2647-2656 (2011).
  15. Faguy, K. Ductography: When, how, and why. Radiologic Technology. 92 (5), 487-503 (2021).
  16. Slawson, S. H., Johnson, B. A. Ductography: how to and what if. Radiographics. 21 (1), 133-150 (2001).
  17. Sheiman, L. S., Levesque, P. H. The in’s and out’s of ductography: A comprehensive review. Current Problems in Diagnostic Radiology. 45 (1), 61-70 (2016).
  18. Clark, A., Bird, N. K., Brock, A. Intraductal delivery to the rabbit mammary gland. Journal of Visualized Experiments. (121), e55209 (2017).
  19. Chakravarty, S., et al. Tantalum oxide nanoparticles as versatile contrast agents for X-ray computed tomography. Nanoscale. 12 (14), 7720-7734 (2020).
  20. Kenyon, E., et al. Intraductal delivery and x-ray visualization of ethanol-based ablative solution for prevention and local treatment of breast cancer in mouse models. Journal of Visualized Experiments. (182), e63457 (2022).
  21. Murata, S., et al. Ductal access for prevention and therapy of mammary tumors. Cancer Research. 66 (2), 638-645 (2006).
  22. King, B. L., Love, S. M. The intraductal approach to the breast: raison d’etre. Breast Cancer Research. 8 (2), 206 (2006).
  23. Love, S. M., Barsky, S. H. Anatomy of the nipple and breast ducts revisited. Cancer. 101 (9), 1947-1957 (2004).
  24. Lai, Y. E., Morhard, R., Ramanujam, N., Nolan, M. W. Minimally invasive ethyl cellulose ethanol ablation in domesticated cats with naturally occurring head and neck cancers: Six cats. Veterinary and Comparative Oncology. 19 (3), 492-500 (2021).
  25. Mueller, J. L., et al. Optimizing ethyl cellulose-ethanol delivery towards enabling ablation of cervical dysplasia. Scientific Reports. 11 (1), 16869 (2021).
  26. Nief, C., et al. Polymer-assisted intratumoral delivery of ethanol: Preclinical investigation of safety and efficacy in a murine breast cancer model. PLoS One. 16 (1), 0234535 (2021).
  27. Chelales, E., et al. Radiologic-pathologic analysis of increased ethanol localization and ablative extent achieved by ethyl cellulose. Scientific Reports. 11 (1), 20700 (2021).
  28. Morhard, R., et al. Understanding factors governing distribution volume of ethyl cellulose-ethanol to optimize ablative therapy in the liver. IEEE Trans Biomedical Engineering. 67 (8), 2337-2348 (2020).
  29. Morhard, R., et al. Development of enhanced ethanol ablation as an alternative to surgery in treatment of superficial solid tumors. Scientific Reports. 7 (1), 8750 (2017).
  30. Russo, I. H., Russo, J. Developmental stage of the rat mammary gland as determinant of its susceptibility to 7,12-dimethylbenz[a]anthracene. Journal of the National Cancer Institute. 61 (6), 1439-1449 (1978).
  31. Paine, I. S., Lewis, M. T. The terminal end bud: The little engine that could. Journal of Mammary Gland Biology Neoplasia. 22 (2), 93-108 (2017).
  32. Hinck, L., Silberstein, G. B. Key stages in mammary gland development: the mammary end bud as a motile organ. Breast Cancer Research. 7 (6), 245-251 (2005).
  33. Sivaraman, L., et al. Effect of selective ablation of proliferating mammary epithelial cells on MNU induced rat mammary tumorigenesis. Breast Cancer Research Treatment. 73 (1), 75-83 (2002).
  34. Cardiff, R. D., Wellings, S. R. The comparative pathology of human and mouse mammary glands. Journal of Mammary Gland Biology Neoplasia. 4 (1), 105-122 (1999).
  35. Brock, A., et al. Silencing HoxA1 by intraductal injection of siRNA lipidoid nanoparticles prevents mammary tumor progression in mice. Scientific Translational Medicine. 6 (217), (2014).
  36. de Groot, J. S., et al. Intraductal cisplatin treatment in a BRCA-associated breast cancer mouse model attenuates tumor development but leads to systemic tumors in aged female mice. Oncotarget. 8 (37), 60750-60763 (2017).
  37. Wang, G., et al. Intraductal fulvestrant for therapy of ERalpha-positive Ductal Carcinoma in Situ (DCIS) of the breast – A preclinical study. Carcinogenesis. 40 (7), 907-913 (2019).
  38. Yoshida, T., et al. Effective treatment of ductal carcinoma in situ with a HER-2- targeted alpha-particle emitting radionuclide in a preclinical model of human breast cancer. Oncotarget. 7 (22), 33306-33315 (2016).
  39. Chun, Y. S., et al. Intraductally administered pegylated liposomal doxorubicin reduces mammary stem cell function in the mammary gland but in the long term, induces malignant tumors. Breast Cancer Research Treatment. 135 (1), 201-208 (2012).
  40. Markiewicz, E., et al. High resolution 3D MRI of mouse mammary glands with intra-ductal injection of contrast media. Magnetic Resonance Imaging. 33 (1), 161-165 (2015).
  41. Markiewicz, E., et al. MRI ductography of contrast agent distribution and leakage in normal mouse mammary ducts and ducts with in situ cancer. Magnetic Resonance Imaging. 40, 48-52 (2017).
  42. Annunziato, S., et al. Comparative oncogenomics identifies combinations of driver genes and drug targets in BRCA1-mutated breast cancer. Nature Communications. 10 (1), 397 (2019).
  43. Rutkowski, M. R., et al. Initiation of metastatic breast carcinoma by targeting of the ductal epithelium with adenovirus-cre: a novel transgenic mouse model of breast cancer. Journal of Visualized Experiments. (85), e51171 (2014).
  44. Xiang, D., Tao, L., Li, Z. Modeling breast cancer via an intraductal injection of cre-expressing adenovirus into the mouse mammary gland. Journal of Visualized Experiments. (148), e59502 (2019).
  45. Barham, W., Sherrill, T., Connelly, L., Blackwell, T. S., Yull, F. E. Intraductal injection of LPS as a mouse model of mastitis: signaling visualized via an NF-kappaB reporter transgenic. Journal of Visualized Experiments. (67), e4030 (2012).
  46. Chun, Y. S., et al. Intraductal administration of a polymeric nanoparticle formulation of curcumin (NanoCurc) significantly attenuates incidence of mammary tumors in a rodent chemical carcinogenesis model: Implications for breast cancer chemoprevention in at-risk populations. Carcinogenesis. 33 (11), 2242-2249 (2012).
  47. Stearns, V., et al. Preclinical and clinical evaluation of intraductally administered agents in early breast cancer. Science Translational Medicine. 3 (106), (2011).
  48. Okugawa, H., et al. Effect of perductal paclitaxel exposure on the development of MNU-induced mammary carcinoma in female S-D rats. Breast Cancer Research Treatment. 91 (1), 29-34 (2005).
  49. Falconer, I. R. The distribution of 131 I- or 125 I-labelled prolactin in rabbit mammary tissue after intravenous or intraductal injection. Journal of Endocrinology. 53 (3), 58-59 (1972).
  50. Fiddler, T. J., Birkinshaw, M., Falconer, I. R. Effects of intraductal prolactin on some aspects of the ultrastructure and biochemistry of mammary tissue in the pseudopregnant rabbit. Journal of Endocrinology. 49 (3), 459-469 (1971).
  51. Fiddler, T. J., Falconer, I. R. The effect of intraductal prolactin on protein and nucleic acid biosynthesis in the rabbit mammary gland. The Biochemical Journal. 115 (5), 58 (1969).
  52. Bourne, R. A., Bryant, J. A., Falconer, I. R. Stimulation of DNA synthesis by prolactin in rabbit mammary tissue. Journal of Cell Science. 14 (1), 105-111 (1974).
  53. Chadwick, A. Detection and assay of prolactin by the local lactogenic response in the rabbit. The Journal of Endocrinology. 27, 253-263 (1963).
  54. Mahoney, M. E., et al. Intraductal therapy of ductal carcinoma in situ: a presurgery study. Clinical Breast Cancer. 13 (4), 280-286 (2013).
  55. Love, S. M., et al. A feasibility study of the intraductal administration of chemotherapy. Cancer Preview Research (Phila). 6 (1), 51-58 (2013).

Tags

X-Ray VisualizationIntraductal Ethanol-Based Ablative TreatmentBreast Cancer PreventionRat ModelsMammary Ductal TreeEthyl CelluloseCarprofenSucralose Gel CupsMicroCT Scans3D Reconstructions

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Kenyon, E., Zaluzec, E., Powell, K., Volk, M., Chakravarty, S., Hix, J., Kiupel, M., Shapiro, E. M., Sempere, L. F. X-Ray Visualization of Intraductal Ethanol-Based Ablative Treatment for Prevention of Breast Cancer in Rat Models. J. Vis. Exp. (190), e64042, doi:10.3791/64042 (2022).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image