Modélisation des métastases cérébrales par injection intracrânienne et imagerie par résonance magnétique

Résumé

La modélisation intracrânienne de métastase de cerveau est compliquée par une incapacité de surveiller la taille et la réponse de tumeur au traitement avec des méthodes précises et opportunes. La méthodologie présentée couple l’injection intracrânienne de tumeur avec l’analyse de formation image de résonance magnétique, qui une fois combinée, cultive des injections précises et cohérentes, la surveillance accrue d’animal, et les mesures précises de volume de tumeur.

Résumé

La propagation métastatique du cancer est une conséquence malheureuse de la progression de la maladie, des sous-types agressifs de cancer et/ou du diagnostic tardif. Les métastases cérébrales sont particulièrement dévastatrices, difficiles à traiter et confèrent un mauvais pronostic. Bien que l’incidence précise des métastases cérébrales aux États-Unis demeure difficile à estimer, elle est susceptible d’augmenter à mesure que les thérapies extracrâniens continuent de devenir plus efficaces dans le traitement du cancer. Ainsi, il est nécessaire d’identifier et de développer de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter la métastase à ce site. À cette fin, l’injection intracrânienne de cellules cancéreuses est devenue une méthode bien établie pour modéliser la métastase cérébrale. Précédemment, l’incapacité de mesurer directement la croissance de tumeur a été un obstacle technique à ce modèle ; cependant, l’augmentation de la disponibilité et de la qualité des modalités d’imagerie des petits animaux, telles que l’imagerie par résonance magnétique (IRM), améliorent considérablement la capacité de surveiller la croissance tumorale au fil du temps et inférer les changements dans le cerveau au cours de la période expérimentale. Ici, l’injection intracrânienne des cellules mammaires murines de tumeur dans les souris immunocompétentes suivies de MRI est démontrée. L’approche d’injection présentée utilise l’anesthésie isoflurane et une configuration stéréotaxique avec une perceuse et une injection d’aiguilles contrôlées numériquement pour améliorer la précision et réduire les erreurs techniques. L’IRM est mesurée au fil du temps à l’aide d’un instrument de 9,4 Tesla dans l’Ohio State University James Comprehensive Cancer Center Small Animal Imaging Shared Resource. Des mesures de volume de tumeur sont démontrées à chaque point de temps par l’utilisation d’ImageJ. Dans l’ensemble, cette approche d’injection intracrânienne permet une injection précise, une surveillance quotidienne et des mesures précises du volume tumoral, qui, combinées, améliorent considérablement l’utilité de ce système modèle pour tester de nouvelles hypothèses sur les conducteurs de métastases cérébrales.

Introduction

Les métastases cérébrales sont 10 fois plus fréquentes que les tumeurs primaires adultes du système nerveux central¹, et ont été rapportées dans presque tous les types de tumeurs solides avec le cancer du poumon, le cancer du sein et le mélanome présentant l’incidence la plus^{élevée 2}. Indépendamment du site primaire de tumeur, le développement de la métastase de cerveau mène à un pronostic pauvre souvent lié au déclin cognitif, aux maux de tête persistants, aux saisies, aux changements comportementaux et/ou de^{personnalité 1,,3,,4,}

Protocole

Toutes les méthodes décrites dans le ci-dessous ont été approuvées par l’Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) de l’Ohio State University (P.I. Gina Sizemore; Protocole #2007A0120). Toutes les politiques d’IACUC de chirurgie de survie de rongeur sont suivies, y compris l’utilisation des techniques stériles, des approvisionnements, des instruments, aussi bien que l’enlèvement de fourrure et la préparation stérile du site d’incision.

1. Injection intracrânienne de cellules cancéreuses du sein

NOTE : La méthode décrite ci-dessus a utilisé la ligne mammaire de cellules mammaires de murine de DB7 dérivée d....

Résultats

La figure 3 donne une vue d’ensemble de la quantification du volume tumoral d’une seule souris à deux moments (jour 7 et jour 10) après l’injection de cellules tumorales mammaires murines. Pour cette expérience, 50.000 cellules DB7 ont été injectées, et le cerveau de l’animal a été évalué par IRM. Pour chaque scan, 30 tranches (épaisseur de 0,5 mm) ont été capturées. L’évaluation des 30 tranches par balayage a révélé qu’au jour 7 après l’injection, 5 tranches présentaient une charge tumorale.......

Discussion

L’utilisation de l’injection intracrânienne suivie de la surveillance en série avec MRI fournit la capacité unique de visualiser la croissance de tumeur avec la précision de volume de tumeur au fil du temps. L’application de l’analyse numérique d’imagerie permet l’interprétation des lésions cérébrales pour le volume de tumeur, l’hémorragie, la nécrose, et la réponse au traitement.

Comme pour toute procédure, il y a des étapes clés qui doivent être suivies pour réussir. Tout d’abord, une instal.......

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article

Nom	Entreprise	Numéro de catalogue	Commentaires
forts
Bétadine	Purdue	Products 19-027132	Povidone iodée, 7,5 %
de cire osseuse	Spécialités chirurgicales	903	Cire d’abeille stérile et malléable et palmitate d’isopropyle
Buponorphine SR-Lab	ZooPharm	N/A	Analgésique injectable à longue durée d’action 5 mL (0,5 mg/mL) formulation polymétrique
Applicateurs à embout en coton	Puritan	25-806 10WC	Applicateurs stériles à embout en coton à longue tige
Pommade pour les yeux	Puralube	17033-211-38	Pommade ophtalmique lubrifiante à base de vaseline et d’huile minérale
Chauffe-mains	Hothands	HH2	Compresses chauffantes activées par l’air
Ibuprofène	Up & Jusqu’au	094-01-0245	100mg par 5mL en suspension liquide
Isoflurane	Henry Schein INC	1182097	Anesthésique liquide pour utilisation dans un vaporisateur d’anesthésique
Scalpels Integra	Miltex	4-410	#10 lame de scalpel jetable
Glue	Vetbond	1469SB	Adhésif pour plaies sans danger pour
la peau Pansement	stérile TIDI Products	25-517	Champs stériles emballés individuellement
Suture	Covidien	SP5686G	45cm swedged 5-0 monofilament polypropylène Suture
Stereotaxic Unit
High Speed Drill (Foredom)	Kopf	Model 1474	Max of 38,000 RPM
Mouse Gas Anesthesia Head Holder		Kopf Model 923-B	Barre buccale avec trou de dents et cône de nez
Barres d’oreille non rompues	Kopf	Modèle 922	Barres d’oreille adaptées aux applications de souris
Instrument stéréotaxique	Kopf	Modèle 940	Ensemble plaque de base, cadre et échelle linéaire avec affichage numérique moniteur
Injecteur
Aiguille d’injecteur et seringue	Hamilton	80366	Aiguille de calibre 26, longueur d’aiguille de 51 mm et 10 &mu ; Seringue de volume
Legato 130A pousse-seringue automatisé	KD Scientific	P/N : 788130	Base à écran tactile programmable avec injecteur
Anesthesia Machine
SomnoSuite Vaporisateur numérique à faible débit	Kent Scientific	SS-01	Appareil d’anesthésie numérique
SomnoSuite Kit de démarrage pour souris	Kent Scientific	SOMNO-MSEKIT	Comprend une chambre d’induction, 2 seringues d’anesthésie, un tube de 18 po, un cône de nez en plastique, 2 cartouches de gaz d’anesthésie usagées

Skin automatisé