マウス内視鏡検査のため<em>インビボ</em>発がんと腸の評価のマルチモーダルイメージング創傷治癒および炎症
Summary
小動物イメージング技術は、シリアル診断検査およびインビボでの治療介入を行うことができる。最近では、適用範囲が大幅に拡大している、現在は大腸腫瘍発生の評価、創傷治癒および炎症の監視が含まれています。このプロトコルは、マウス内視鏡検査のこれらの多様な潜在的な用途を示している。
Abstract
マウスモデルが広くヒト疾患の病因を研究し、前臨床的に診断手順、ならびに治療的介入を評価するために使用される。しかし、病理学的変化の有効性評価は、多くの場合、組織学的分析を必要とし、ex vivoでを実行したときに、動物の死は必要となる。そのため、従来の実験的な設定で、個体内のフォローアップ検査はほとんど不可能である。このように、 生きたマウスにおけるマウス内視鏡検査の開発が直接消化管粘膜を視覚化し、また変化について監視する手順を繰り返して両方に初めて研究者を可能にします。 in vivoでのマウスの内視鏡検査のための多数のアプリケーションには、繰り返し粘膜の生検を取得し、腸の炎症または創傷治癒を研究するなど、存在し、ローカルでミニチュア注入カテーテルを用いた診断または治療薬を投与する。最近では、分子イメージングは、画像診断カ月を拡張しました特定の光プローブを用いて異なる標的分子の特異的検出を可能にするdalities。結論として、マウスの内視鏡検査は、in vivoイメージングで診断の実験のための新規な最先端の技術として浮上していると大幅にさまざまな分野での前臨床研究に影響を与える可能性がある。
Introduction
動物モデルは大幅に数多くの腸の異常の理解を豊かにしてきた。実験用マウス（ ハツカネズミ ） は 、その豊富な遺伝的およびゲノム情報に生物医学研究の一等地動物モデルとして登場し、トランスジェニックおよびノックアウト株で容易に入手可能であるしている。理解疾患の病因を高めることに加えて、動物モデルはまた、重要な薬物候補、ならびに前臨床診断または治療的介入を試験するために使用される。しかし、ヒト疾患を模倣するマウスモデルのさまざまなにもかかわらず、日常的に患者のケアに使用されている多くの診断とインターベンションのオプションは、マウスでは使用できません。したがって、マウス疾患または治療的介入の効果の経過を監視するための監視戦略は、多くの場合、間接的な観測や死後の分析に限定されている。非侵襲的処置は、疾患活動性指数のようなマウスの生命力を監視するためのキノリンが存在するが体重の減少または増加、血液、尿と便のantificationは、これらが唯一の間接的な指標であり、個体間変動によってバイアスされて、分析します。さらに、 死後、繰り返しの時点で縦の観測を妨げる分析する。高度なイメージング技術は、ごく最近1,2導入されたマウスにおいて疾患活性をモニターする。これらのイメージング技術は、反復的な分析を可能にするが、彼らは唯一の直接粘膜の可視化を有効にするか、そのような生検取得又は薬剤候補の局所及び粘膜内アプリケーションなどの診断や治療的介入を許さない、腸での記述と、しばしば不正確なビューを提供します。
最近では、生きたマウスで使用するための高解像度の内視鏡システムは、3,4開発されてきた。初めてこれらの内視鏡技術は、OBJを提供し、創傷治癒や腸の炎症のような管腔内結腸疾患の病状の直接的な可視化を可能にする反復の時点で、同じ動物での長期的な研究を可能ective、リアルタイムのステータス。別に個別のマウスで繰り返し生検を可能にするから、内視鏡システムはまた、治療的に関心のある領域への物質の直接的な適用を可能にすることによって別個の腫瘍又は局所的な炎症に影響を与えるために使用することができる。治療および対照物質は、関心のある領域に直接送達することができるように、また、これは個体間変動を除く、同じマウスで行うことができる。これらのシステムは、現在では、大腸炎の重症度（MEICS）5-7のマウスの内視鏡指標として大腸の炎症、創傷治癒、腹腔鏡下肝生検や各種スコアリングシステムを使用して肝腫瘍8および腫瘍発達の同所性の誘発を評価するために使用されてきた。 MEICSは、炎症を評価するために5つのパラメータで構成されています：結腸壁の肥厚、血管パターンの変化、フィブリンの存在、mucosの粒度Al表面、および便一貫性。
このプロトコルでは、腸の創傷治癒、炎症および結腸癌のマウスモデルにおける剛性内視鏡の使用を記載している。まず、創傷治癒および大腸の炎症だけでなく、縦大腸炎活性の評価およびマウスの結腸における発癌の研究の内視鏡的評価を証明している。マウス内視鏡検査の説明的利用を超えて、私たちは生検を取得するために、内視鏡器具の使用方法の詳細は、目的の異なる成分（ 例えば、薬剤候補または腫瘍細胞）の局所及び粘膜内のアプリケーションを提供しています。最後に、結腸直腸腫瘍の設定において、高度な分子イメージング技術を用いるマウスの蛍光内視鏡検査の使用を実証する。
Protocol
Representative Results
Discussion
上皮創傷治癒は継続的なプロセスです。消化管粘膜内の表面細胞の連続生理学的剥離は上皮細胞16の頻繁な再生を必要と発生します。その結果、創傷治癒障害は、胃腸潰瘍および17吻合漏れ18を含むいくつかの疾患に対して計り知れない影響を与えます。上皮の治癒を刺激するための分子背景ならびに潜在的な薬物候補の評価は不完全にしか19,20 インビトロ?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
私たちは、専門的な技術支援をソーニャDufentesterとエルケ·ウェーバーに感謝します。私たちは、医療情報をサポートするための原稿やステファンブルックナーの校正のためのFaekah Goharに感謝します。この作品は、エルス·クローネ – フレゼニウス·財団（2012_A94）から学際的な助成金によってサポートされていました。 D. Bettenworthは医学部、WestfälischeWilhelms-工科大学ミュンスターから研究フェローシップによってサポートされていました。 M·ブルックナーはドイツ学術振興（DFG SFB1009B8）の「ゲロク」の回転位置によってサポートされていました。 私たちは、マウスの漫画の図については、平家ブルムに感謝します。
Materials
| Name | Company | Catalogue Number | Comment |
| Reagents | |||
| Alfalfa-free diet | Harlan Laboritories, Madison, USA | 2014 | |
| Azoxymethane (AOM) | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | A5486 | |
| Bepanthen eye ointment | Bayer, Leverkusen, Germany | 80469764 | |
| Dextran sulphate sodium (DSS) | TdB Consulatancy, Uppsala, Sweden | DB001 | |
| Eosin | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | E 4382 | |
| Ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | E 9884 | |
| Falcon Tube 50ml | BD Biosciences, Erembodegem, Belgium | 352070 | |
| Florene 100V/V | Abbott, Wiesbaden, Germany | B506 | |
| Fluorescein-Isothiocyanat (FITC)–dextrane | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | FD4-250MG | |
| Haematoxylin | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | HHS32-1L | |
| Isopentane (2- Methylbutane) | Sigma – Aldrich, Deisenhofen, Germany | M32631-1L | |
| Methylene blue | Merck, Darmstadt, Germany | 1159430025 | |
| O.C.T. Tissue Tek compound | Sakura, Zoeterwonde, Netherlands | 4583 | |
| Omnican F – canula | Braun, Melsungen, Germany | 9161502 | |
| Phosphate buffered saline, PBS | Lonza, Verviers, Belgium | 4629 | |
| Sodium Chloride 0,9% | Braun, Melsungen, Germany | 5/12211095/0411 | |
| Standard diet | Altromin, Lage, Germany | 1320 | |
| Tissue-Tek Cryomold | Sakura, Leiden, Netherlands | 4566 | |
| Vitro – Clud | R. Langenbrinck, Teningen, Germany | 04-0002 | |
| Equipment | |||
| AIDA Control | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20 096020 | |
| Bandpass filter | Semrock, Rochester, USA | HC 716/40 | |
| Bandpass filter | Semrock, Rochester, USA | HC 809/81 | |
| Biopsy Forceps, 3 Fr., 28cm | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 61071ZJ | |
| Dell Monitor | Dell, Frankfurt am Main, Germany | U2412Mb | |
| Examination Sheath, 9 Fr. | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 61029D | |
| Examination Sheath, 9 Fr. | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 61029C | |
| Fiber Optic Light Cable, 3.5mm | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 69495NL | |
| Fluorescein Blue Filter System | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20100032 | |
| Fluorescein Barrier Filter | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20100033 | |
| Foot switch | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20010430 | |
| HOPKINS Telescope, 1.9mm, Length 10cm | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 1830231 | |
| SCB D-light P | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20 133720 | |
| SCB tricam SL II | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20 2230 20 | |
| Tubing set instruments VETPUMP II | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 69811 | |
| Tricam PDD PAL | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 20221037 | |
| UniVet Porta | Groppler Medizintechnik, Deggendorf, Germany | BKGM 0451 | |
| Vetpump 2 | Karl Storz – Endoskope, Tuttlingen, Germany | 69321620 |
References
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