Ecografia ad alta risoluzione per l'analisi di tumori ATC ortotopici in un modello murino geneticamente modificato
Summary
Il presente protocollo descrive l’ecografia ad alta frequenza per visualizzare l’intera ghiandola tiroidea del topo e monitorare la crescita del carcinoma anaplastico della tiroide.
Abstract
Il carcinoma anaplastico della tiroide (ATC) è associato a una prognosi sfavorevole e a un breve tempo di sopravvivenza mediano, ma nessun trattamento efficace migliora significativamente i risultati. Modelli murini geneticamente modificati che imitano la progressione dell’ATC possono aiutare i ricercatori a studiare trattamenti per questa malattia. Incrocio di tre diversi genotipi di topi, un TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; È stato sviluppato il modello ATC transgenico Trp53 Δex2-10/Δex2-10. Il modello murino ATC è stato indotto da un’iniezione intraperitoneale di tamoxifene con sovraespressione di BrafV600E e delezione di Trp53, e i tumori sono stati generati entro circa 1 mese. L’ecografia ad alta risoluzione è stata applicata per studiare l’inizio e la progressione del tumore e la curva di crescita dinamica è stata ottenuta misurando le dimensioni del tumore. Rispetto alla risonanza magnetica (MRI) e alla tomografia computerizzata, gli ultrasuoni presentano vantaggi nell’osservazione del modello murino ATC, come essere non invasivi, portatili, in tempo reale e senza esposizione alle radiazioni. Gli ultrasuoni ad alta risoluzione sono adatti per misurazioni dinamiche e multiple. Tuttavia, l’esame ecografico della tiroide nei topi richiede conoscenze ed esperienze anatomiche rilevanti. Questo articolo fornisce una procedura dettagliata per l’utilizzo di ultrasuoni ad alta risoluzione per la scansione dei tumori nel modello ATC transgenico. Nel frattempo, vengono elencati la regolazione dei parametri ad ultrasuoni, le capacità di scansione ad ultrasuoni, l’anestesia e il recupero degli animali e altri elementi che richiedono attenzione durante il processo.
Introduction
Sebbene il carcinoma anaplastico della tiroide (ATC) rappresenti meno del 2% dei tumori della tiroide, causa oltre il 50% dei decessi correlati al cancro della tiroide ogni anno. Il tempo mediano di sopravvivenza dopo la diagnosi con ATC è solo di circa 6 mesi e non sono disponibili trattamenti che migliorino significativamente la sopravvivenza 1,2.
La rarità dell’ATC ha ostacolato la ricerca che studia come la malattia inizia e progredisce in modo aggressivo. Recentemente sono diventati disponibili modelli murini geneticamente modificati che imitano la malattia, che forniscono informazioni sulla malattia e sulle sue risposte ai possibili trattamenti 3,4,5. Tali studi richiedono un’accurata imaging tumorale per le misurazioni e il monitoraggio, che viene tipicamente eseguita utilizzando la risonanza magnetica, la tomografia computerizzata o l’ecografia ad alta risoluzione 6,7. L’ecografia è stata ampiamente utilizzata negli organi di topo. Ha vantaggi rispetto alla risonanza magnetica e alla tomografia computerizzata poiché può essere eseguita in tempo reale e non espone il soggetto a radiazioni e l’attrezzatura necessaria è abbastanza piccola da essere portatile 8,9. Tuttavia, gli studi sul monitoraggio continuo della crescita dell’ATC mediante ultrasuoni sono rari; Pertanto, questo lavoro esplora l’utilità degli ultrasuoni in questo contesto.
Qui viene presentato un protocollo per l’utilizzo dell’ecografia ad alta risoluzione per scansionare, monitorare e misurare accuratamente i tumori in un modello murino di ATC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo protocollo utilizza l’ecografia ad alta risoluzione per analizzare i tumori ATC ortotopici in un modello murino geneticamente modificato. Il modello transgenico, con genotipo TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10, è stato sviluppato nel nostro laboratorio. Gli animali sovraesprimono BrafV600E e mancano di Trp53; L’iniezione intraperitoneale di tamoxifene porta alla crescita del tumore dopo circa 1 mese10. I tumori crescono rapid…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca non ha ricevuto alcuna sovvenzione specifica da agenzie di finanziamento pubbliche, commerciali o senza scopo di lucro.
Materials
| Adhesive tape | Winner | ||
| Anesthesia system | RWDlifescience | ||
| Brafflox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Chamber for anesthesia induction | RWDlifescience | ||
| Cotton swabs | Winner | ||
| Depilatory cream | Veet | ||
| Electric heating blanket | Petbee | ||
| Isoflurane vaporizer | RWDlifescience | ||
| Medical gloves | Winner | ||
| Paper towels | Breeze | B914JY | |
| TPO-cre/ERT2 mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Trp53flox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Ultrasound gel | Keppler | KL-250 | |
| Ultrasound machine | VisualSonics | Vevo 3100 |
References
- Maniakas, A., et al. Evaluation of overall survival in patients with anaplastic thyroid carcinoma, 2000-2019. JAMA Oncology. 6 (9), 1397-1404 (2020).
- Molinaro, E., et al. Anaplastic thyroid carcinoma: From clinicopathology to genetics and advanced therapies. Nature Reviews Endocrinology. 13 (11), 644-660 (2017).
- Champa, D., Di Cristofano, A. Modeling anaplastic thyroid carcinoma in the mouse. Hormones and Cancer. 6 (1), 37-44 (2015).
- Vitiello, M., Kusmic, C., Faita, F., Poliseno, L. Analysis of lymph node volume by ultra-high-frequency ultrasound imaging in the Braf/Pten genetically engineered mouse model of melanoma. Journal of Visualized Experiments. (175), e62527 (2021).
- Wang, Y., et al. Low intensity focused ultrasound (LIFU) triggered drug release from cetuximab-conjugated phase-changeable nanoparticles for precision theranostics against anaplastic thyroid carcinoma. Biomaterials Science. 27 (1), 196-210 (2018).
- Mohammed, A., et al. Early detection and prevention of pancreatic cancer: Use of genetically engineered mouse models and advanced imaging technologies. Current Medicinal Chemistry. 19 (22), 3701-3713 (2012).
- Wege, A. K., et al. High resolution ultrasound including elastography and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) for early detection and characterization of liver lesions in the humanized tumor mouse model. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 52 (2-4), 93-106 (2012).
- Greco, A., et al. Preclinical imaging for the study of mouse models of thyroid cancer. International Journal of Molecular Sciences. 18 (12), 2731 (2017).
- Renault, G., et al. High-resolution ultrasound imaging of the mouse. Journal of Radiologie. 87, 1937-1945 (2006).
- McFadden, D. G., et al. p53 constrains progression to anaplastic thyroid carcinoma in a Braf-mutant mouse model of papillary thyroid cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (16), 1600-1609 (2014).
- Garassini, M. Basic principles of ultrasonic diagnosis. GEN. 39 (4), 283-289 (1985).
- Aldrich, J. E. Basic physics of ultrasound imaging. Critical Care Medicine. 35, 131-137 (2007).
- Mancini, M., et al. Morphological ultrasound microimaging of thyroid in living mice. Endocrinology. 150 (10), 4810-4815 (2009).
- Ying, M., Yung, D. M., Ho, K. K. Two-dimensional ultrasound measurement of thyroid gland volume: a new equation with higher correlation with 3-D ultrasound measurement. Ultrasound in Medicine & Biology. 34 (1), 56-63 (2008).
