Evaluación de la proyección de imagen de resonancia magnética de los tumores vesicales murina inducida por carcinógenos
Summary
Los tumores de vejiga murino son inducidos con el carcinógeno nitrosaminas de N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) (BBN). Generación de tumor de vejiga es heterogénea; por lo tanto, es necesaria una evaluación precisa de la carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental. Aquí presentamos un protocolo MRI rápido y confiable para evaluar el escenario y tamaño del tumor.
Abstract
Modelos de tumor vesical murino son críticos para la evaluación de nuevas opciones terapéuticas. Los tumores de vejiga inducidos con el carcinógeno nitrosaminas (BBN) de N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) son ventajosos sobre los modelos basados en la línea celular porque replican muy de cerca los perfiles genómicos de tumores humanos, y, a diferencia de modelos celulares y xenoinjertos, proporcionan un buena oportunidad para el estudio de las inmunoterapias. Sin embargo, la generación del tumor de vejiga es heterogénea; por lo tanto, es necesaria una evaluación precisa de la carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental. Se describe aquí es un modelo de ratón BBN y protocolo para evaluar la vejiga cáncer tumor carga en vivo mediante una secuencia rápida y fiable de resonancia magnética (Sr.) (true FISP). Este método es simple y confiable porque, a diferencia del ultrasonido, Señor es independiente del operador y permite el tratamiento de la imagen después de la adquisición directa y la revisión. Utilizando las imágenes axiales de la vejiga, análisis de regiones de interés a lo largo de la pared vesical y tumor permiten el cálculo de área de pared y el tumor de vejiga. Esta medida se correlaciona con ex vivo el peso de la vejiga (rs= 0,37, p = 0,009) y etapa del tumor (p = 0.0003). En conclusión, BBN genera tumores heterogéneos que son ideales para la evaluación de las inmunoterapias, y MRI puede rápida y confiablemente evaluar carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental.
Introduction
Cáncer de vejiga es el cáncer más común en quinto lugar general, responsable de aproximadamente 80.000 nuevos casos y 16.000 muertes en los Estados Unidos en 20171. Luego de 30 años sin avances significativos en el tratamiento sistémico del cáncer de vejiga2, reciente control anti-PD-1 y anti-PD-L1 inhibidor ensayos han demostrado respuestas interesantes y durables de vez en cuando en pacientes con avanzado uroteliales carcinoma3,4,5. Sin embargo, sólo aproximadamente el 20% de los pacientes muestran una respuesta objetiva a estos tratamientos, y se necesitan más estudios para ampliar el uso efectivo de la inmunoterapia en pacientes con cáncer de vejiga.
Modelos de cáncer vesical murino son críticos en la evaluación preclínica de nuevos tratamientos6,7. Para controlar el tamaño del tumor cuando se asignaron al azar a ratones con diferentes tratamientos, carga tumoral debe ser evaluado y controlado entre grupos de tratamiento. Estudios previos han usado ultrasonido o bioluminiscencia para evaluar orthotopic celular basada en línea de vejiga cáncer modelos8,9,10,11. Sin embargo, ambas técnicas presentan varias desventajas. Las medidas de ultrasonido pueden ser influenciadas por las habilidades del operador y carecen de características tridimensionales y alta resolución espacial. Bioluminescence métodos sólo pueden proporcionar una evaluación semi-cuantitativa de las células tumorales y no permiten la visualización de la morfología y anatomía de la vejiga. Además, bioluminiscencia puede ser utilizado con modelos basados en la línea de celulares, que expresan genes bioluminiscentes en ratones sin pelo o ratones con batas blancas.
La proyección de imagen de resonancia magnética (MRI), por el contrario, ofrece una flexibilidad única en la adquisición de imágenes de alta resolución anatómicas, exhibiendo una amplia gama de contraste de tejido que permite la visualización precisa y evaluación cuantitativa de la carga tumoral sin la necesidad de expresar propiedades bioluminiscentes. Imágenes son más fácilmente reproducibles con las tuberías de análisis apropiado y garantizan la visualización 3-d de la vejiga. Las mayores limitaciones de la RMN son la longitud de tiempo necesario para un examen y asociados altos costos que limitan el análisis de alto rendimiento. Sin embargo, varios estudios han demostrado que el Señor secuencias pueden proporcionar imágenes diagnósticas de alta calidad que pueden utilizarse para detectar con eficacia y seguimiento de tumores de vejiga basado en la línea de la célula; así, se puede utilizar para análisis de alto rendimiento9,12.
Aquí, describimos un método no invasivo basado en el Señor para confiablemente y eficientemente caracterizar los tumores de vejiga inducida por carcinógenos en ratones. Para lograr esto, utilizamos una proyección de imagen rápida con estado estacionario precesión Señor técnica (true FISP), garantizando sesiones breves análisis sin dejar de ofrecer alta calidad y alta resolución espacial (~ 100 micras) para la detección y medición de la vejiga tumores13. Además, para confirmar la exactitud de este análisis no invasivo de MRI, se describe la correlación entre parámetros derivados del MRI y ex vivo el peso de la vejiga así como estadio tumoral patológico confirmado.
Protocol
Representative Results
Discussion
Precisa proyección de imagen de modelos de tumores es necesario para la adecuada estadificación de la eutanasia y aleatorización animal antes de la iniciación del tratamiento experimental. Utilizando el procedimiento presentado aquí, demostramos metodología para (1) generar tumores de la vejiga usando el carcinógeno BBN y (2) estratificar la carga tumoral de vejiga mediante el uso de derivados de MR. Señor un área medida (BLApared) se correlaciona significativamente con ex vivo el peso de la …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
J. J. M. está financiado por el mérito de la administración de salud de veteranos conceder BX0033692-01. J. J. M. también es apoyado por el P. John Hanson Foundation for Cancer Research de la Universidad Robert H. Lurie integral cáncer centro de noroeste. Agradecemos el centro traslacional la proyección de imagen para proporcionar la adquisición de MRI y de procesamiento. Fuentes de financiamiento no tuvieron ningún papel por escrito del manuscrito o la decisión de enviar para su publicación.
Materials
| C57BL/6 mice | The Jackson Laboratory | 664 | Mice |
| N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine carcinogen (BBN) | TCI American | B0938 | Carcinogen |
| 0.9% normal saline | Hospira, Inc | NDC 0409-488-02 | |
| Isoflurane | Piramal HealthCare | 60307-120-25 | Anesthetic |
| 7Tesla ClinScan MRI | Bruker | NA | Dedicated Small Animal Imaging MRI |
| Syngo | Siemens | NA | MR Integrated Imaging Software |
| Model 1030 Monitoring & Gating System | Small Animal Instruments, Inc. (SAII) | NA | Small animal physiologic monitoring |
| Formalin, Neutral Buffered, 10% | Sigma | HT501128 | Fixative |
| Eosin Y | Fisher Scientific | NC1093844 | Histologic staining agent |
| Hematoxylin | Fisher Scientific | 23-245651 | Histologic staining agent |
| Jim7 | Xinapse Systems | NA | Medical image analysis software |
| GraphPad Prism v7.04 | Graphpad | NA | Graphing software |
| R v3.4.2 | The R Project for Statistical Computing | NA | Statistical software |
| R package pROC v1.10.0. | The R Project for Statistical Computing | NA | ROC analysis |
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