Summary

化学療法誘発性血管毒性 - リアルタイム<em>インビボ</em船舶減損の>イメージング

Published: January 07, 2015
doi:

Summary

We herein describe the method of fibered confocal fluorescent microscopy (FCFM) based imaging, which provides an innovative mode to understand physiological phenomena at the cellular and sub-cellular levels in animal subjects.

Abstract

化学療法の特定のクラスは、血管の罹患率のリスク増加に患者を素因となることが、長期的な条件に進行することが急性血管の変化を及ぼすことがあります。しかし、取り付け臨床的証拠とはいえ、そこに血管毒性の明確な研究の不足があり、したがって、血管/心臓血管障害の異質グループの病因はまだ解明されていない。また、血管毒性を根底にある機構は、完全に筋細胞傷害を誘導するように関連して、化学療法誘発性の心毒性の原理と異なっていてもよい。我々は、抗癌治療の潜在的な急性血管毒性を評価するために、生体内分子イメージングプラットフォーム 、リアルタイムを確立した。

私たちは、限られた臓器内の血管系を可視化するのに適したマウスでのin vivoで 、高解像度の分子イメージング、および参照BLOのプラットフォームを設定している各個人が自身の対照として役立つのに対し、同じ個人内のOD船。血管壁は、エンド臓器損傷の初期事象かもしれ血管毒性のユニークなメカニズムを表す、ドキソルビシン投与後に損なわれた。本明細書において、繊維質の共焦点蛍光顕微鏡(FCFM)ベースのイメージングの方法は、動物被験体における細胞および細胞下レベルでの生理学的現象を理解するために革新的なモードを提供する、記載されている。

Introduction

臨床的証拠は、化学療法のいくつかのクラスは、レイノー現象、高血圧、心筋梗塞、脳血管発作、および肝静脈occlusivedisease 1,2によって明らかに血管の病理の多様を引き出すことを示しています。 「「偶発的」抗血管形成薬」が本来そのために3-5のために開発されたが、わずか「担保を課すことにより、腫瘍細胞を排除するように設計されていないが、可能性の血管新生阻害剤として作用する従来の化学療法剤を記載比較的新しい用語である可能な3として正常細胞へのダメージ」。血清バイオマーカーを用いた臨床試験で観察されたように、いくつかの化学療法はvasculo-毒物として暗示されています。これらのうち剤(例えばシクロホスファミドなど)、白金(シスプラチンなど)の化合物およびアントラサイクリン1,2,5-7アルキル化されている。

急性心血管合併症がresulとして発生する可能性があります化学療法によって誘発される血管毒性のトン。彼らは遅く、血管罹患率のリスク増加のためのアテローム性動脈硬化症およびアカウントのような慢性疾患に進行することがある。しかし、取り付け臨床的証拠にもかかわらず、指定された研究の血管毒性のメカニズムを強調し、したがって、それらが与える正確な病因のさらなる解明が保証さの不足がある。

化学療法誘発血管毒性のメカニズムを明らかにすることで主要な課題は、 生体内で血管機能を調査する複雑さに由来する。我々は、ここで血流および船舶の特性を捕捉することができ、マウスにおけるインビボ分子イメージングにおける高分解能のプラットフォームを記述する。リアルタイムで、並びに同じ個体内の時間の期間にわたって、それらを以下:このプラットフォームは、直接処理により誘導される血管作用の検出を容易にする。

Protocol

倫理声明:すべての実験は、施設内動物管理使用委員会によって承認された。動物のケアは施設のガイドラインに従ってた。 ICR雌マウス(7から8週齢、25〜30グラム)はテルアビブ大学医学部のサックラー学部、エアコン、光制御動物施設に収容した。用語で、動物を麻酔の過剰投与で安楽死させた。 1. Fibred共焦点蛍光顕微鏡(FCFM)校正デバイスの?…

Representative Results

リアルタイムでの生体内連続撮影では、 ここで使用される撮像装置は、脈管構造および化学療法などの種々の刺激に対する応答の可視化を可能にするプローブを備えた共焦点顕微鏡を、繊維質、高精細である。この方法は、深い血管または器官の画像化を容易にすることができるが、それはプローブのための小さな切開を必要とするので、低侵襲性である。?…

Discussion

化学療法誘発性血管毒性を評価することにより、リアルタイムでの刺激に応答して血管系の動態を可視化が困難であるため困難である。多くの臨床研究が、いくつかの化学療法は、直接血管損傷を引き起こすことを示唆されている、まだこの毒性のメカニズムと特性はまだ解明されていない。私たちはここに8-10説明したように繊維質共焦点蛍光顕微鏡の構成マウスでの化学療法の潜?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

None

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
general anesthesia (100mg/kg ketaset and 6mg/kg XYL-M2).  Fort Dodge Animal Health, IA, USA and Biove Laboratories, France
a depilatory cream (Veet)  ReckittBenckiser, Bristol, UK
A 30-gauge, 1/2-inch needle attached to 1 ml syringe 
FITC dextran at a volume of 100 µl (10 mg/ml; FD2000S, MW 2000000 Dalton)  Sigma
Doxorubicin (8 mg/kg, Adriamycin) Teva, Israel
paclitaxel (1.2 mg/kg, Medexel)  Taro, Israel
Saline

References

  1. Chow, A. Y., et al. Anthracyclines cause endothelial injury in pediatric cancer patients: a pilot study. J Clin Oncol. 24 (6), 925-928 (2006).
  2. Nuver, J., et al. Acute chemotherapy-induced cardiovascular changes in patients with testicular cancer. J Clin Oncol. 23 (36), 9130-9137 (2005).
  3. Vos, F. Y., et al. Endothelial cell effects of cytotoxics: balance between desired and unwanted effects. Cancer Treat Rev. 30 (6), 495-513 (2004).
  4. Kerbel, R. S., et al. ‘Accidental’ anti-angiogenic drugs. anti-oncogene directed signal transduction inhibitors and conventional chemotherapeutic agents as examples.Eur. J Cancer. 36 (10), 1248-1257 (2000).
  5. Soultati, A., et al. Endothelial vascular toxicity from chemotherapeutic agents: preclinical evidence and clinical implications. Cancer Treat Rev. 38 (5), 473-483 (2012).
  6. Tempelhoff, G. F., et al. Blood coagulation during adjuvant epirubicin/cyclophosphamide chemotherapy in patients with primary operable breast cancer. J Clin Oncol. 14 (9), 2560-2568 (1996).
  7. Ben Aharon, I., et al. Doxorubicin-induced vascular toxicity–targeting potential pathways may reduce procoagulant activity. PLoS One. 8 (9), e7515 (2013).
  8. Laemmel, E., et al. Fibered confocal fluorescence microscopy (Cell-viZio) facilitates extended imaging in the field of microcirculation. A comparison with intravital microscopy. J Vasc Res. 41 (5), 400-411 (2004).
  9. Al-Gubory, K. H., Houdebine, L. M. In vivo imaging of green fluorescent protein-expressing cells in transgenic animals using fibred confocal fluorescence microscopy. Eur J Cell Biol. 85 (8), 837-845 (2006).
  10. Bar-Joseph, H., et al. In vivo bioimaging as a novel strategy to detect doxorubicin-induced damage to gonadal blood vessels. PLoS One. 6 (9), e23492 (2011).
  11. Kaushal, V., Kaushal, G. P., Mehta, P. Differential toxicity of anthracyclines on cultured endothelial cells. Endothelium. 11 (5-6), 253-258 (2004).
  12. Kim, E. J., et al. Doxorubicin-induced platelet cytotoxicity: a new contributory factor for doxorubicin-mediated thrombocytopenia. J Thromb Haemost. 7 (7), 1172-1183 (2009).
  13. Walsh, J., Wheeler, H. R., Geczy, C. L. Modulation of tissue factor on human monocytes by cisplatin and adriamycin. Br J Haematol. 81 (4), 480-488 (1992).
  14. Kotamraju, S., et al. Doxorubicin-induced apoptosis in endothelial cells and cardiomyocytes is ameliorated by nitrone spin traps and ebselen. Role of reactive oxygen and nitrogen species. J Biol Chem. 275 (43), 33585-33592 (2000).
  15. Vasquez-Vivar, J., et al. Endothelial nitric oxide synthase-dependent superoxide generation from adriamycin. 生物化学. 36 (38), 11293-11297 (1997).
check_url/cn/51650?article_type=t

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Cite This Article
Bar-Joseph, H., Stemmer, S. M., Tsarfaty, I., Shalgi, R., Ben-Aharon, I. Chemotherapy-induced Vascular Toxicity – Real-time In vivo Imaging of Vessel Impairment. J. Vis. Exp. (95), e51650, doi:10.3791/51650 (2015).

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