Dynamic Contrast Verbesserte Spintomographie von einem orthotopen Mausmodell Bauchspeicheldrüsenkrebs
Summary
The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy.
Abstract
Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.
Introduction
Das übergeordnete Ziel dieser Methode ist es, dynamische kontrastverstärkten Magnetresonanztomographie (DCE-MRI) für orthotopen Pankreastumor-Xenografts bei Mäusen anzuwenden. DCE-MRI ist eine nicht-invasive Methode zur Mikrovaskulatur in einem Zielgewebe durch Überwachung der Änderung des MR Kontrast über einen bestimmten Zeitraum nach der Injektion beurteilt. DCE-MRI wurde verwendet, um bösartige Tumore zu diagnostizieren und Tumor-Antwort auf verschiedene Therapien 1-4 zu beurteilen. Quantitative DCE-MRI hat hohe Reproduzierbarkeit 5 vorgestellt. Pharmakokinetischen Parameter eines MR-Kontrastmittels in ein Zielgewebe quantifizieren, müssen alle zu unterschiedlichen Zeitpunkten und T1 Karte vor Kontrastmittelinjektion erhalten erworbenen DCE-MR-Bilder koregistriert 6 werden. Aufgrund der Atemwege und peristaltische Bewegungen im Bauchbereich, quantitative DCE-MRI hat begrenzte Anwendung für Magen-Darm-Tumoren.
Wurden orthotopen Pankreastumormodelle verwendet werden, um zu bewertenPankreas-Tumor-Antwort folgenden biologischen Therapien und Chemotherapien 7,8. Orthotope Tumormodelle werden als überlegen gegenüber herkömmlichen subkutanen Modellen, da die Mikroumgebung in der ursprünglichen Tumorstelle reflektiert wird und dadurch die menschliche Tumor-Antwort auf die Therapie genauer vorhergesagt werden. Jedoch ist die Maus Bauchspeicheldrüse im linken oberen Quadranten des Abdomens angeordnet ist, so quantitative DCE-MRI des orthotopischen Pankreastumor-Xenotransplantaten in Mäusen nicht leicht implementiert.
Wir haben ein Protokoll der DCE-MRI von Bauch Tumoren in Mäusen durch die Festsetzung der Tumoren mit einer orthogonal gebogenen Kunststoffplatte, um Bewegungsübertragung von der Brustbereich 9 zu verhindern etabliert. Die von diesem Platte aufgebracht Druck auf den Bauchbereich lokalisiert und nicht in Atemnot führte. Eine automatisierte Bild Koregistrierung Technik für DCE-MRI der Bauchorgane in einem Freiatemmodus validiert, aber es führt effectively nur dann, wenn die Zielregionen bewegen sich langsam und regelmäßig 10. Die Atemfrequenz von Tieren ist während der Bildvariablen werden so physische Zurückhaltung im Bauchbereich erforderlich sein, zuverlässig pharmakokinetischen Parameter in orthotopen Pankreastumormausmodelle abzurufen. Wir haben erfolgreich quantifiziert die pharmakokinetischen Parameter von einem MR-Kontrastmittel in orthotopen Pankreastumor-Xenotransplantaten mit dem orthogonal gebogenen Kunststoffplatte in DCE-MRI 11-13. Hier präsentieren wir die Einzelheiten des Verfahrens der orthotopen Pankreastumor-Modellierung, DCE-MRI der Tumorfremdtransplantaten in Mäusen, und die Quantifizierung der pharmakokinetischen Parameter.
Protocol
Representative Results
Discussion
Wir haben die detaillierten Methoden der orthotopen Pankreastumor Modellierung mit immundefizienten Mäusen, DCE-MRI von Bauch Tumoren in Mäusen, und die Quantifizierung ihrer kinetischen Parameter eingeführt. Im orthotopen Pankreastumor-Modellierung, müssen Sie beim Einsetzen einer Nadel in den Schwanz der Bauchspeicheldrüse entnommen werden. Wenn dies gelingt, werden Zellen auf den Kopf der Bauchspeicheldrüse Schaffung einer kleinen Blase übertragen werden. Bei der Anwendung eines orthogonal gebogenen Kunststoff…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Authors thank Jeffrey Sellers to assist orthotopic pancreatic cancer mouse modeling. This work was supported by Research Initiative Pilot Awards from the Department of Radiology at UAB and NIH grants 2P30CA013148 and P50CA101955.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| DMEM | Invitrogen | 11965-118 | |
| Fetal bovine serum | Harlan Laboratories | BT-9501 | |
| Betadine | Purdue products | 67618-153-01 | |
| 5-0 Prolene sutures | Ethicon | 8720H | |
| 9.4T MR scanner | Bruker Biospin Corporation | BioSpec 94/20 USR | |
| Gadoteridol | Bracco Diagnostics Inc | NDC 0270-1111-03 | |
| Micro-polyethelene tube | Strategic Applications, Inc | #PE-10-25 | |
| 30G blunt tip needle | Strategic Applications, Inc | 89134-194 | |
| Monitoring and gating system | SA instruments, Inc | Model 1030 | This is an MR compatiable system to measure resiratory rating and body temperature of small animals at the same time. |
| Syringe pump | New Era Pump Systems, Inc. | NE-1600 |
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