Kanser Tedavisi İzleme Cerenkov Lüminesans Görüntüleme (CLI)
Summary
Preklinik kanser tedavisi izlenmesi için Cerenkov Lüminesans Görüntüleme (CLI) kullanımı burada açıklanmıştır. Bu yöntem Cerenkov Radyasyon (CR) ve radyoaktif probları görselleştirmek için optik görüntüleme (OI) yararlanır ve böylece preklinik terapötik izleme ve ilaç tarama PET için bir alternatif sunuyor.
Abstract
Moleküler görüntüleme yılında, pozitron emisyon tomografisi (PET) ve optik görüntüleme (OI) ve böylece en önemli ve en yaygın olarak kullanılan tedavi yöntemleri 1 ikisidir. PET mükemmel hassasiyet ve ölçüm yeteneği OI olmayan radyasyon, nispeten düşük maliyeti, kısa tarama süresi, yüksek verimlilik ve temel araştırmacılara geniş kullanılabilirlik için önemli iken ile karakterizedir. Ancak, her iki yöntemin de kendi eksiklikleri var. OI çoğunlukla sınırlı doku penetrasyonu nedeniyle yaşayan dokuların kalınlığı boyunca önemli saçılım optik sinyalleri ile birlikte preklinik uygulamalarla sınırlı iken PET, zayıf uzaysal çözünürlüğü ve yüksek maliyet muzdarip.
Son zamanlarda PET ve OI arasında bir köprü Cerenkov Lüminesans Görüntüleme (CLI) 2-4 keşfi ile ortaya çıkmıştır. CLI OI aletleri ile görüntü radyonüklidler için Cerenkov Radyasyon (CR) koşum yeni bir görüntüleme yöntemidir. Rus Nobel laurea'yate ALEKSEYEVICH Cerenkov ve arkadaşları başlangıçta 1934 yılında CR keşfetti. Bir yüklü parçacık bir dielektrik ortam 5 bir süperluminal hızda hareket ederken yaydığı elektromanyetik radyasyon bir şeklidir. Yüklü parçacık, pozitron ya da elektron olsun, onun bir atomdaki elektronların yerini değiştirerek ortamın elektromanyetik alan bozulacaktır. Yerinden elektronlar toprağa durumuna dönmesini olarak kesinti fotonların geçtikten sonra yayılır. Örneğin, bir 18 F çürüme su 3'de 3 foton bir ortalama üretmek için tahmin edilmiştir.
Ortaya çıkmasından bu yana, CLI diğerleri 2,3,6 arasındaki in vivo tümör görüntüleme, muhabir gen görüntüleme, radyotracer geliştirme, multimodalite görüntüleme de dahil preklinik çeşitli uygulamalar için kullanılmak amacıyla incelenmiştir. CLI kadar çok başarı zevk neden en önemli nedeni bu yeni teknoloji düşük maliyet avantajı alır ve wid olduğunuYalnızca PET gibi daha pahalı ve daha az kullanılabilir nükleer görüntüleme modaliteleri ile görüntülenmek üzere kullanılan görüntü radyonüklidler için OI e durumu.
Burada, kanser ilaç tedavisi izlemek için CLI kullanarak yöntemi sunuyoruz. Grubumuzun son zamanlarda bu yeni uygulama incelenmiş ve bir proof-of-concept çalışması 7 tarafından fizibilite doğrulamıştır. Biz CLI ve PET farklı tümör xenografts ve görüntüleme probları boyunca mükemmel korelasyon sergilediğini göstermiştir. Bu CLI esasen PET gibi aynı radyonüklidler görselleştiren ki CR kapsayıcı prensibi ile tutarlıdır. Bu iyi bilinen bir anjiogenez inhibitörü 8 olduğundan, bizim terapötik bir madde olarak, biz (Genentech / Roche Avastin) Bevasizumab seçilir. Yakın gelecekte bu teknoloji olgunlaşması önemli bir klinik öncesi ilaç gelişimi üzerinde etkisi, tarama, hem de tedavi alan hastaların tedavi izlenmesi için öngörülebilir.
Protocol
Discussion
CLI birçok temel bilim araştırma uygulamaları ve hatta klinik kullanımı 2,3,9 potansiyeller bulmuş bir gelecek vaat eden moleküler görüntüleme tekniği olarak ortaya çıkmaktadır. Böyle önemli ölçüde daha az pahalı ve daha yaygın olarak araştırmacıların kullanımına kısa edinimi süresi ve yüksek verimlilik ile karakterize kullanımı kolay OI aletleri,, onun kullanımından PET kök gibi geleneksel nükleer görüntüleme yöntemleri üzerinde CLI büyük avantajları. Ayrıca, ne …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Biz Ulusal Kanser Enstitüsü (NCI) R01 CA128908 ve Stanford Tıp Akademik Araştırma Bursu destek kabul. Bu makale ile ilgili ilgi yok diğer potansiyel çatışma bildirildi.
Materials
| Name | Company | Catalogue Number |
| H460 Cell Line | American Type Culture Collection | ATCC Number: HTB-177 |
| RPMI 1640 Medium | Invitrogen Life Technologies | 12633-012 |
| Fetal Bovine Serum | Invitrogen Life Technologies | 10091-148 |
| Penicillin/Streptomycin | Invitrogen Life Technologies | 15640-055 |
| Phosphate-Buffered Saline | Invitrogen Life Technologies | 10010-023 |
| Female Athymic Nude Mice | Charles River Laboratories, Inc. | Strain Code: 088 |
| Bevacizumab (Avastin) | Genentech/Roche | N/A |
| MicroPET Rodent R4 | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | N/A |
| Isoflurane (Aerrane) | Baxter | Baxter Number: AHN3637 |
| IVIS Spectrum | Caliper Life Sciences | N/A |
References
- Weissleder, R., Mahmood, U. Molecular imaging. Radiology. 219 (2), 316 (2001).
- Chen, K., Chen, X. Positron emission tomography imaging of cancer biology: current status and future prospects. Semin. Oncol. 38 (1), 70 (2011).
- Solomon, M., Liu, Y., Berezin, M. Y., et al. Optical imaging in cancer research: basic principles, tumor detection, and therapeutic monitoring. Med. Princ. Pract. 20 (5), 397 (2011).
- Liu, H., Ren, G., Miao, Z., et al. Molecular Optical Imaging with Radioactive Probes. PLoS One. 5 (3), e9470 (2010).
- Robertson, R., Germanos, M. S., Li, C., et al. Optical imaging of Cerenkov light generation from positron-emitting radiotracers. Phys. Med. Biol. 54 (16), N355 (2009).
- Xu, Y., Liu, H., Cheng, Z. Harnessing the power of radionuclides for optical imaging: Cerenkov luminescence imaging. J. Nucl. Med. 52 (12), 2009 (2011).
- Cerenkov, P. Visible emission of clean liquids by action of g-radiation. Dokl Akad Nauk SSSR. 2, 451 (1934).
- Cerenkov, P. A. Visible radiation produced by electrons moving in a medium with velocities exceeding that of light. Phys Rev. 52 (4), 0378 (1937).
- Boschi, F., Calderan, L., D’Ambrosio, D., et al. In vivo 18F-FDG tumour uptake measurements in small animals using Cerenkov radiation. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 38 (1), 120 (2011).
- Liu, H., Ren, G., Liu, S., et al. Optical imaging of reporter gene expression using a positron-emission-tomography probe. J. Biomed. Opt. 15 (6), 060505 (2010).
- Park, J. C., Yu, M. K., An, G. I., et al. Facile preparation of a hybrid nanoprobe for triple-modality optical/PET/MR imaging. Small. 6 (24), 2863 (2010).
- Xu, Y., Chang, E., Liu, H., et al. Proof-of-concept study of monitoring cancer drug therapy with cerenkov luminescence imaging. J. Nucl. Med. 53 (2), 312 (2012).
- Ellis, L. M. Bevacizumab. Nat. Rev. Drug Discov. , (2005).
- Hochster, H. S. Bevacizumab in combination with chemotherapy: first-line treatment of patients with metastatic colorectal cancer. Semin. Oncol. 33, (2006).
- Dothager, R. S., Goiffon, R. J., Jackson, E., et al. Cerenkov radiation energy transfer (CRET) imaging: a novel method for optical imaging of PET isotopes in biological systems. PLoS One. 5 (10), e13300 (2010).
- Hu, Z., Liang, J., Yang, W., et al. Experimental Cerenkov luminescence tomography of the mouse model with SPECT imaging validation. Opt. Express. 18 (24), 24441 (2010).
- Park, J. C., Il An, G., Park, S. I., et al. Luminescence imaging using radionuclides: a potential application in molecular imaging. Nucl. Med. Biol. 38 (3), 321 (2011).
- Holland, J. P., Normand, G., Ruggiero, A., et al. Intraoperative imaging of positron emission tomographic radiotracers using Cerenkov luminescence emissions. Mol. Imaging. 10 (3), 177 (2011).
- Liu, H., Carpenter, C. M., Jiang, H., et al. Intraoperative imaging of tumors using Cerenkov luminescence endoscopy: a feasibility experimental study. J. Nucl. Med. , (2012).
