רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד
Summary
בפתוגנזה של גרורות בעצמות, אנגיוגנזה היא תהליך חיוני ולכן מהווה יעד עבור הדמיה וטיפול. כאן, אנו מציגים מודל עכברים של אתר ספציפי גרורות סרטן השד עצם לתאר אסטרטגיות אנגיוגנזה הלא פולשני התמונה<em> In vivo</em> באמצעות דימות בתהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטרסאונד.
Abstract
אנגיוגנזה הוא תכונה הכרחית של צמיחה סרטן היווצרות גרורות. בשנת גרורות בעצמות, הם גורמים angiogenic מרכזי עבור התפשטות תאים סרטניים בחלל מוח העצם כמו גם האינטראקציה של תאים סרטניים ועצמות וכתוצאה מכך הרס העצם המקומי. מטרתנו הייתה לפתח מודל של גרורות בעצמות ניסיוני המאפשר בהערכת vivo של אנגיוגנזה ב נגעים השלד לא פולשנית באמצעות שיטות הדמיה.
לשם כך, אנו מזריקים 10 5 מד"א-MB-231 האדם תאים סרטן השד לתוך העורק ברום הבטן שטחית, אשר מונע את הצמיחה של גרורות באזורים אחרים בגוף מאשר הרגל האחורית בהתאמה 1. לאחר 25-30 ימים לאחר חיסון תאים סרטניים, ספציפיות לאתר גרורות בעצמות לפתח, מוגבלת הירך הדיסטלי, הפרוקסימלי השוקה ו שוקית הפרוקסימלי 1. היבטים מורפולוגיים ותפקודיים של אנגיוגנזה ניתן לחקור longitudinally ב meta העצםstases באמצעות דימות תהודה מגנטית (MRI), טומוגרפיה ממוחשבת נפחית (VCT) ו אולטרסאונד (ארה"ב).
MRI מציג מידע המורפולוגי מצד רקמות רכות של גרורות בעצמות כי מוגבל בתחילה חלל מח העצם ולאחר מכן עולה על עצם קורטיקלי תוך התקדמות. שימוש דינמי בניגוד משופרת MRI (DCE-MRI) תפקודית נתונים כולל נפח הדם זלוף אזורית, חדירות כלי ניתן לקבל לכמת 2-4. הרס העצם הוא נתפס ברזולוציה גבוהה באמצעות הדמיה VCT מורפולוגי. משלים ממצאי ה-MRI, נגעים osteolytic יכול להיות ממוקם בסמוך לאתרי הגידול intramedullary. לאחר יישום חומר ניגוד, VCT אנגיוגרפיה מגלה ארכיטקטורה macrovessel של גרורות בעצמות ב ברזולוציה גבוהה, ו-DCE VCT מאפשר תובנה microcirculation של נגעים אלו 5,6. בארה"ב חלה להעריך תכונות מורפולוגיים ותפקודיים של נגעים השלד עקבosteolysis מקומית של עצם קורטיקלית. שימוש ב-mode וטכניקות דופלר, מבנה זלוף של גרורות של רקמות רכות ניתן להעריך, בהתאמה. DCE-US מאפשר הדמיה בזמן אמת של כלי הדם של גרורות בעצמות לאחר ההזרקה של microbubbles 7.
לסיכום, במודל של אתר ספציפי העצם סרטן השד גרורות רב מודאליים שיטות הדמיה, כולל MRI, VCT ומידע בארה"ב הצעה משלימה על המורפולוגיה פרמטרים פונקציונליים של היווצרות כלי דם אלה נגעים השלד.
Protocol
Discussion
השיטה של גרימת עצם ניסיוני גרורות המוצג כאן בשילוב עם הנהלים הדמיה כדי לאפשר מעקב נגעים osteolytic בחולדות עירום longitudinally. במודל שלנו, מד"א-MB-231 האדם תאים סרטן השד מוזרקים לתוך הים שהיא השקה בין עורק הכסל באמצעות המטען pudendoepigastric ואת עורק הירך. כתוצאה מכך, זרימת הדם לאזו…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי Forschungsgemeinschaft דויטשה (SFB TR-23 ו-TR SFB 79, שחפת DK). המחברים מבקשים להודות Bangert רנטה, קארין Leotta וליסה Seyler לקבלת סיוע טכני מעולה.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| MDA-MB-231 human breast cancer cells | American Type Culture Collection (ATCC) | HTB-26 |
| RPMI-1640 | Invitrogen | 61870 |
| FCS | Invitrogen | 10270 |
| Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25300 |
| Carprofen Rimadyl | Pfizer | PZN 110208 |
| Magnevist | Bayer-Schering | PZN 6961516 |
| Imeron 400 MCT | Bracco | PZN 228654 |
| SonoVue | Bracco | PZN 1567358 |
| Papaverin | Alfa Aesar | L 04152 |
| Isofluran | Baxter | HDG 9623 |
| Symphony (Magnetic resonance imaging) | Siemens | |
| Volume CT (Volumetric computed tomography) | Siemens | |
| Acuson Sequioa 512 (Ultrasound) | Siemens-Acuson |
References
- Bäuerle, T. Characterization of a rat model with site-specific bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells and its application to the effects of an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Cancer. 115, 177-186 (2005).
- Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W., Bäuerle, T. Sorafenib tosylate and paclitaxel induce anti-angiogenic, anti-tumor and anti-resorptive effects in experimental breast cancer bone metastases. Eur. J. Cancer. 47, 277-286 (2010).
- Bäuerle, T. Cilengitide inhibits progression of experimental breast cancer bone metastases as imaged noninvasively using VCT, MRI and DCE-MRI in a longitudinal in vivo study. Int. J. Cancer. 128, 2453-2462 (2011).
- Bäuerle, T., Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W. Drug-induced vessel remodeling in bone metastases as assessed by dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging and vessel size imaging: a longitudinal in vivo study. Clin. Cancer Res. 16, 3215-3225 (2010).
- Bäuerle, T. Imaging anti-angiogenic treatment response with DCE-VCT, DCE-MRI and DWI in an animal model of breast cancer bone metastasis. Eur. J. Radiol. 73, 280-287 (2010).
- Bäuerle, T. Bevacizumab inhibits breast cancer-induced osteolysis, surrounding soft tissue metastasis, and angiogenesis in rats as visualized by VCT and MRI. Neoplasia. 10, 511-520 (2008).
- Merz, M., Komljenovic, D., Semmler, W., Bäuerle, T. Quantitative contrast-enhanced ultrasound for imaging anti-angiogenic treatment response in experimental osteolytic breast cancer bone metastases. , (2012).
- Brix, G. Pharmacokinetic parameters in CNS Gd-DTPA enhanced MR imaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 15, 621-628 (1991).
- Brix, G. Microcirculation and microvasculature in breast tumors: pharmacokinetic analysis of dynamic MR image series. Magn. Reson. Med. 52, 420-429 (2004).
- Tofts, P. S. Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols. J. Magn. Reson. Imaging. 10, 223-232 (1999).
- Arguello, F., Baggs, R. B., Frantz, C. N. A murine model of experimental metastasis to bone and bone marrow. Cancer Res. 48, 6876-6881 (1988).
- Kjonniksen, I., Winderen, M., Bruland, O., Fodstad, O. Validity and usefulness of human tumor models established by intratibial cell inoculation in nude rats. Cancer Res. 54, 1715-1719 (1994).
- Bäuerle, T. Treatment of bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells with an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Oncol. 28, 573-583 (2006).
- Andersen, T. L. A physical mechanism for coupling bone resorption and formation in adult human bone. Am. J. Pathol. 174, 239-247 (2009).
- Nyangoga, H., Mercier, P., Libouban, H., Basle, M. F., Chappard, D. Three-dimensional characterization of the vascular bed in bone metastasis of the rat by microcomputed tomography (MicroCT). PLoS One. 6, e17336 (2011).
- Bäuerle, T., Semmler, W. Imaging response to systemic therapy for bone metastases. European Radiol. 19, 2495-2507 (2009).
- Bretschi, M. Cilengitide inhibits metastastic bone colonization in a nude rat model. Oncol. Rep. 26, 843-851 (2001).
