Contrasto dinamico migliorato risonanza magnetica di un modello ortotopico cancro del pancreas mouse
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
L'obiettivo generale di questo metodo è quello di applicare dinamico di contrasto maggiore risonanza magnetica (DCE-MRI) per ortotopici xenotrapianti tumorali pancreatiche nei topi. DCE-MRI è un metodo non invasivo per valutare microcircolo in un tessuto bersaglio monitorando la variazione di MR contrasto per un certo periodo di tempo dopo l'iniezione. DCE-MRI è stata utilizzata per diagnosticare tumori maligni e per valutare la risposta del tumore alle varie terapie 1-4. Quantitative DCE-MRI ha presentato alta riproducibilità 5. Per quantificare i parametri farmacocinetici di un agente di contrasto MR in un tessuto bersaglio, tutte le immagini DCE-MR acquisite in diversi momenti e T1 mappa ottenute prima iniezione di contrasto devono essere coregistrata 6. Tuttavia, a causa di movimenti respiratori e peristaltiche nella zona addominale, quantitativa DCE-MRI ha applicazione limitata per i tumori gastrointestinali.
Ortotopico modelli tumorali pancreatiche sono stati utilizzati per valutareRisposta pancreatico-tumorale a seguito di terapie biologiche e chemioterapie 7,8. Modelli tumorali ortotopico sono considerate superiori ai modelli sottocutanei convenzionali, poiché il microambiente nel sito del tumore originale viene riflessa e risposta tumorale umano così alla terapia può essere previsto con maggiore precisione. Tuttavia, il pancreas del mouse si trova nel quadrante in alto a sinistra dell'addome, in modo quantitativo DCE-MRI di ortotopici xenotrapianti tumorali pancreatiche nei topi non è stata immediatamente attuata.
Abbiamo stabilito un protocollo di DCE-MRI dei tumori addominali nei topi fissando i tumori utilizzando una scheda di plastica ortogonalmente piegato per impedire il trasferimento di movimento della regione toracica 9. La pressione applicata da questa tavola è stato localizzato sulla zona addominale, e non ha portato a difficoltà respiratoria. Una tecnica automatizzata immagine coregistrazione è stato convalidato per DCE-MRI di organi addominali in una modalità senza respiro, ma esegue effectively solo quando le regioni obiettivo si muovono lentamente e regolarmente 10. La frequenza respiratoria di animali è variabile durante l'imaging, ritenuta in modo fisico nella zona addominale sarà necessario recuperare i parametri farmacocinetici affidabili ortotopici modelli pancreatiche di topo tumore. Abbiamo quantificato con successo i parametri farmacocinetici di un agente di contrasto MR in ortotopici xenotrapianti tumorali pancreatiche usando la scheda di plastica ortogonalmente piegato in DCE-MRI 11-13. Ecco a voi la procedura dettagliata di ortotopica modellazione tumore pancreatico, DCE-MRI dei xenotrapianti tumorali nei topi, e la quantificazione dei parametri farmacocinetici.
Protocol
Representative Results
Discussion
Abbiamo introdotto metodi dettagliati di modellazione ortotopico tumore pancreatico utilizzando topi immunodeficienti, DCE-MRI dei tumori addominali nei topi, e la quantificazione dei suoi parametri cinetici. In ortotopico modellazione tumore pancreatico, bisogna fare attenzione quando si inserisce un ago nella coda del pancreas. In caso di successo, le cellule saranno trasferiti alla testa del pancreas creare una piccola bozza. Quando si applica una scheda di plastica ortogonalmente piegato, è fondamentale per conferm…
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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