Tümör Gelişim Değerlendirme Mikro bilgisayarlı Tomografi ile ve Takibi Tedavi Yanıtın Akciğer Kanseri Fare Modeli
Summary
We describe a method for the detection of tumor nodule development in the lungs of an adenocarcinoma mouse model using micro-computed tomography and its use for monitoring changes in nodule size over time and in response to treatment. The accuracy of the assessment was confirmed with end-point histological quantification.
Abstract
Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse models of lung cancer are being used to study the mechanism of cancer development and to experiment with various therapeutic strategies. However, the absence of a real-time technique to identify the development of tumor nodules in mice lungs and to monitor the changes in their size in response to various experimental and therapeutic interventions hampers the ability to obtain an accurate description of the course of the disease and its timely response to treatments. In this study, a method using a micro-computed tomography (CT) scanner for the detection of the development of lung tumors in a mouse model of lung adenocarcinoma is described. Next, we show that monthly follow-up with micro-CT can identify dynamic changes in the lung tumor, such as the appearance of additional nodules, increase in the size of previously detected nodules, and decrease in the size or complete resolution of nodules in response to treatment. Finally, the accuracy of this real-time assessment method was confirmed with end-point histological quantification. This technique paves the way for planning and conducting more complex experiments on lung cancer animal models, and it enables us to better understand the mechanisms of carcinogenesis and the effects of different treatment modalities while saving time and resources.
Introduction
Akciğer kanseri dünyada yaklaşık 1 kanseri önde gelen ölüm nedenidir. Akciğer kanserinin önlenmesi, erken tespit ve tedavisi üzerine araştırmalar, dünya 2,3 genelinde birçok araştırma merkezlerinde devam etmektedir. Akciğer kanseri için çeşitli hayvan modelleri geliştirilmiştir ve bunlar kanser kök hücrelerinin varlığını belirlemede, akciğer karsinogenezindeki ve menşe hücrenin mekanizmaları çalışmak yararlı olduğu kanıtlanmıştır ve çeşitli yeni tedavi stratejileri 4 incelerken. Daha önce modelleri farelerin 5 hassas suşlarında kanserojen kaynaklı tümör başlaması dayanıyordu. Akciğer kanseri özellikle manipüle genetik lezyonlar sonucu ortaya çıktığı nakavt ve transgenik fare modellerinin geliştirilmesi önemli ölçüde tümör indüksiyonu ve insan akciğer kanseri 4 mimik çeşitli yönlerini kontrol yeteneğimizi geliştirdi. Bununla birlikte, akciğer kanseri, hayvan modellerinde kullanımında büyük bir sorun, gerçek zamanlı bir yöntemi yokluğu içindoğru tespit etmek ve fare akciğerlerde tümör başlangıcı ve gelişimini izlemek ve bu tür tedavilere yanıt devam eden büyüme ya da azaltılması gibi boylarına, herhangi bir sonraki değişiklik belgelemek. Bu birkaç kez, çaba ve kaynak tüketen teknikleri tümörleri belirlemek ve bunların deney sonuçlarını değerlendirmek için başvurmak araştırmacılar zorlamıştır. Tümör başlatılmasına cevaben doğal arası fare varyasyonu, bu veri değişkenliği azaltmak için her bir deney grubu hayvanların çok sayıda kullanılmasını gerektirir. gerçek zamanlı olarak tedavi tümör büyümesini veya yanıtı değerlendirmek için yetersizlik örneklerinden kaynak israfı ile sonuçlanan, körü körüne doğru veri toplamak garanti uzun süreli deneysel protokolleri birden fazla zaman noktalarında fareler euthanize araştırmacılar zorlamıştır ya çok erken ya da çok geç zaman noktalarında toplanan.
Bu çalışmada, bir yöntem olup, küçük bir hayvan mikro c yararlanmaomputed tomografi (mikro-CT) tarayıcı tespit ve takip akciğer tümörleri farelere yaşayan tanıtıldı 'de. Biz son zamanlarda tarif Sftpc-rtTA ve Tre-Fgf9-Teller-eGFP çift transgenik (DT) hızla doksisiklin 6,7 ile indüksiyon aşağıdaki akciğer adenokarsinomu geliştirmek fareler kullanıldı. Mikro-BT kullanımı (diğer şeylerin yanı sıra) bize sağlayan indüksiyon sonrası akciğerde tümör nodülleri gelişimini onaylamak ve deneysel tedavilere yanıt tümör nodülleri değişiklikleri gözlemlemek, indüksiyon öncesi anormal akciğer anomalileri olan fareler dahil değildir. fareler ve histolojik değerlendirme son nokta ötanazi mikro-CT ile gerçekleştirilen gerçek zamanlı değerlendirilmesi doğruluğunu teyit etti. Biz bu teknik, değerli kaynakların tasarrufu gözlem süresini kısaltarak ve sonuçlarının doğruluğunu ve anlayış artırırken akciğer kanseri hayvan modelleri kullanılarak daha iyi planlanmış deneyler önünü inanıyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tümör nodül gelisimi ve daha planlamak için akciğer kanseri ile ilişkili deneyler yapıyorlar bilim adamları sağlayacak akciğer kanseri hayvan modellerinde tedaviye yanıtın gerçek zamanlı akciğer anormalliklerinin belirlenmesi ve takibi için burada açıklanan mikro-BT tabanlı bir yöntem doğru ve etkili deneyler zaman ve kaynak tasarruf ederken. Biz daha önce aynı amaçla 6 MRG kullandık. MRG ile akciğer nodüllerinin tespiti için tarama ve eşik netlik Bu çalışmada 6 aç?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Sağlık hibe HL111190 bir AEH (Hibe Numarası 25461196) ve TB için JSPS KAKENHI dan-Aid Grant-(Hibe Numaraları 23390218 ve 15H04833) ve National Institutes (DMO) tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, hayvan genotipleme ve histolojik kesitlerin hazırlanması ile yardımcı onun çabaları için Miyuki Yamamoto kabul etmek istiyorum. Biz teknik destek ve reaktifler için Ortak Araştırma Kaynakları, Tıp Fakültesi, Keio Üniversitesi minnettarız.
Materials
| micro-X-ray–computed tomography | Rigaku | R_mCT2 | |
| NanoZoomer RS Digital Pathology System | Hamamatsu | RS C10730 | |
| NDP.view2 Viewing software | Hamamatsu | U12388-01 | http://www.hamamatsu.com/jp/en/U12388-01.html |
| Isoflurane Vaporizer – Funnel-Fill | VETEQUIP | 911103 | |
| Induction chamber, 2 Liter W9.5×D23×H9.5 | VETEQUIP | 941444 | |
| Isoflurane | Mylan | ES2303-01 | |
| AZD 4547 | LC Labratories | A-1088 | |
| Pentobarbital | Kyoritsu | SOM02-YA1312 | |
| G24 cannula | Terumo | SP-FS2419 | |
| Paraformaldehyde | Wako | 163-20145 | |
| Microtome | Leica | RM2265 | |
| Doxycycline | SLC Japan/PMI Nutrition International | 5TP7 | |
| ImageJ software | National Institute of health | http://imagej.nih.gov/ij/ | |
| Puralube vet ointment (Occular lubricant) | Dechra | NDC 17033-211-38 |
References
- Ferlay, J., et al. Cancer incidence and mortality worldwide: sources, methods and major patterns in GLOBOCAN 2012. Int. J. Cancer. 136, 359-386 (2015).
- Mak, I. W., Evaniew, N., Ghert, M. Lost in translation: animal models and clinical trials in cancer treatment. Am. J. Transl. Res. 15, 114-118 (2014).
- Chen, Z., Fillmore, C. M., Hammerman, P. S., Kim, C. F., Wong, K. K. Non-small-cell lung cancers: a heterogeneous set of diseases. Nat. Rev. Cancer. 14, 535-546 (2014).
- Kwon, M. C., Berns, A. Mouse models for lung cancer. Mol. Oncol. 7, 165-177 (2013).
- Malkinson, A. M. The genetic basis of susceptibility to lung tumors in mice. Toxicology. 54, 241-271 (1989).
- Yin, Y., Betsuyaku, T., Garbow, J. R., Miao, J., Govindan, R., Ornitz, D. M. Rapid induction of lung adenocarcinoma by fibroblast growth factor 9 signaling through FGF receptor 3. Cancer Res. 73, 5730-5741 (2013).
- Arai, D., et al. Characterization of the cell of origin and propagation potential of the fibroblast growth factor 9-induced mouse model of lung adenocarcinoma. J. Pathol. 235, 593-605 (2015).
- Curtis, S. J., et al. Primary tumor genotype is an important determinant in identification of lung cancer propagating cells. Cell Stem Cell. 7, 127-133 (2010).
- Lau, A. N., et al. Tumor-propagating cells and Yap/Taz activity contribute to lung tumor progression and metastasis. EMBO J. 33, 468-481 (2014).
- Santos, A. M., Jung, J., Aziz, N., Kissil, J. L., Puré, E. Targeting fibroblast activation protein inhibits tumor stromagenesis and growth in mice. J Clin Invest. 119, 3613-3625 (2009).
- Zinn, K. R., et al. Noninvasive Bioluminescence Imaging in Small Animals. ILAR J. 49, 103-115 (2008).
- Yao, R., Lecomte, R., Crawford, E. S. Small-Animal PET: What Is It, and Why Do We Need It. J Nucl Med Technol. 40, 157-165 (2012).
- Haruyama, N., Cho, A., Kulkarni, A. B. Overview: Engineering transgenic constructs and mice. Curr Protoc Cell Biol. , (2009).
