Ультразвуковое исследование высокого разрешения для анализа ортотопических опухолей АТХ на генно-инженерной мышиной модели
Summary
Настоящий протокол описывает высокочастотное ультразвуковое исследование для визуализации всей щитовидной железы мыши и мониторинга роста анапластической карциномы щитовидной железы.
Abstract
Анапластическая карцинома щитовидной железы (АТХ) связана с плохим прогнозом и коротким средним временем выживания, но никакое эффективное лечение не улучшает результаты значительно. Генетически модифицированные мышиные модели, которые имитируют прогрессирование ATC, могут помочь исследователям изучить методы лечения этого заболевания. Скрещивание трех разных генотипов мышей: TPO-cre/ERT2; БрафCA/вес; Разработана трансгенная модель АТХ Trp53 Δex2-10/Δex2-10. Мышиная модель ATC была индуцирована внутрибрюшинной инъекцией тамоксифена с гиперэкспрессией BrafV600E и делецией Trp53, и опухоли генерировались в течение примерно 1 месяца. Ультразвук высокого разрешения применялся для исследования инициации и прогрессирования опухоли, а динамическая кривая роста была получена путем измерения размеров опухоли. По сравнению с магнитно-резонансной томографией (МРТ) и компьютерной томографией, ультразвук имеет преимущества в наблюдении за мышиной моделью ATC, например, является неинвазивным, портативным, в режиме реального времени и без радиационного облучения. Ультразвук высокого разрешения подходит для динамических и множественных измерений. Однако ультразвуковое исследование щитовидной железы у мышей требует соответствующих анатомических знаний и опыта. В этой статье представлена подробная процедура использования ультразвука высокого разрешения для сканирования опухолей в трансгенной модели ATC. Между тем, перечислены ультразвуковая регулировка параметров, навыки ультразвукового сканирования, анестезия и восстановление животных, а также другие элементы, требующие внимания во время процесса.
Introduction
Хотя анапластическая карцинома щитовидной железы (АТХ) составляет менее 2% случаев рака щитовидной железы, она ежегодно вызывает более 50% смертей, связанных с раком щитовидной железы. Среднее время выживания после постановки диагноза с помощью АТХ составляет всего около 6 месяцев, и нет доступных методов лечения, которые значительно улучшают выживаемость 1,2.
Редкость УВД препятствует исследованиям, изучающим, как болезнь начинается и агрессивно прогрессирует. Недавно стали доступны генетически модифицированные модели мышей, имитирующие болезнь, которые дают представление о болезни и ее реакции на возможные методы лечения 3,4,5. Такие исследования требуют точной визуализации опухоли для измерений и мониторинга, которая обычно выполняется с использованием магнитно-резонансной томографии, компьютерной томографии или ультразвукового исследования высокого разрешения 6,7. Ультразвуковое исследование широко используется в органах мыши. Он имеет преимущества перед магнитно-резонансной томографией и компьютерной томографией, поскольку его можно выполнять в режиме реального времени и он не подвергает испытуемого облучению, а необходимое оборудование достаточно мало, чтобы быть портативным 8,9. Однако исследования по постоянному мониторингу роста УВД с помощью ультразвука встречаются редко; Таким образом, в этой работе исследуется полезность ультразвука в этом контексте.
Здесь представлен протокол использования ультразвука высокого разрешения для точного сканирования, мониторинга и измерения опухолей в мышиной модели ATC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Этот протокол использует ультразвуковое исследование высокого разрешения для анализа ортотопических опухолей ATC в генно-инженерной мышиной модели. Трансгенная модель с генотипом TPO-cre/ERT2; БрафCA/вес; Trp53 Δex2-10/Δex2-10 был разработан в нашей лаборатории. Животные чрезме?…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Это исследование не получило специального гранта от государственных, коммерческих или некоммерческих финансирующих агентств.
Materials
| Adhesive tape | Winner | ||
| Anesthesia system | RWDlifescience | ||
| Brafflox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Chamber for anesthesia induction | RWDlifescience | ||
| Cotton swabs | Winner | ||
| Depilatory cream | Veet | ||
| Electric heating blanket | Petbee | ||
| Isoflurane vaporizer | RWDlifescience | ||
| Medical gloves | Winner | ||
| Paper towels | Breeze | B914JY | |
| TPO-cre/ERT2 mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Trp53flox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Ultrasound gel | Keppler | KL-250 | |
| Ultrasound machine | VisualSonics | Vevo 3100 |
Referencias
- Maniakas, A., et al. Evaluation of overall survival in patients with anaplastic thyroid carcinoma, 2000-2019. JAMA Oncology. 6 (9), 1397-1404 (2020).
- Molinaro, E., et al. Anaplastic thyroid carcinoma: From clinicopathology to genetics and advanced therapies. Nature Reviews Endocrinology. 13 (11), 644-660 (2017).
- Champa, D., Di Cristofano, A. Modeling anaplastic thyroid carcinoma in the mouse. Hormones and Cancer. 6 (1), 37-44 (2015).
- Vitiello, M., Kusmic, C., Faita, F., Poliseno, L. Analysis of lymph node volume by ultra-high-frequency ultrasound imaging in the Braf/Pten genetically engineered mouse model of melanoma. Journal of Visualized Experiments. (175), e62527 (2021).
- Wang, Y., et al. Low intensity focused ultrasound (LIFU) triggered drug release from cetuximab-conjugated phase-changeable nanoparticles for precision theranostics against anaplastic thyroid carcinoma. Biomaterials Science. 27 (1), 196-210 (2018).
- Mohammed, A., et al. Early detection and prevention of pancreatic cancer: Use of genetically engineered mouse models and advanced imaging technologies. Current Medicinal Chemistry. 19 (22), 3701-3713 (2012).
- Wege, A. K., et al. High resolution ultrasound including elastography and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) for early detection and characterization of liver lesions in the humanized tumor mouse model. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 52 (2-4), 93-106 (2012).
- Greco, A., et al. Preclinical imaging for the study of mouse models of thyroid cancer. International Journal of Molecular Sciences. 18 (12), 2731 (2017).
- Renault, G., et al. High-resolution ultrasound imaging of the mouse. Journal of Radiologie. 87, 1937-1945 (2006).
- McFadden, D. G., et al. p53 constrains progression to anaplastic thyroid carcinoma in a Braf-mutant mouse model of papillary thyroid cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (16), 1600-1609 (2014).
- Garassini, M. Basic principles of ultrasonic diagnosis. GEN. 39 (4), 283-289 (1985).
- Aldrich, J. E. Basic physics of ultrasound imaging. Critical Care Medicine. 35, 131-137 (2007).
- Mancini, M., et al. Morphological ultrasound microimaging of thyroid in living mice. Endocrinology. 150 (10), 4810-4815 (2009).
- Ying, M., Yung, D. M., Ho, K. K. Two-dimensional ultrasound measurement of thyroid gland volume: a new equation with higher correlation with 3-D ultrasound measurement. Ultrasound in Medicine & Biology. 34 (1), 56-63 (2008).
