Høyoppløselig ultralyd for analyse av ortotopiske ATC-svulster i en genetisk utviklet musemodell
Summary
Denne protokollen beskriver høyfrekvent ultralyd for å visualisere hele musens skjoldbruskkjertel og overvåke veksten av anaplastisk skjoldbruskkarsinom.
Abstract
Anaplastisk skjoldbruskkarsinom (ATC) er assosiert med dårlig prognose og kort median overlevelsestid, men ingen effektiv behandling forbedrer resultatene signifikant. Genetisk utviklede murine modeller som etterligner ATCs progresjon kan hjelpe forskere til å studere behandlinger for denne sykdommen. Krysser tre forskjellige genotyper av mus, en TPO-cre/ERT2; BrafCA / wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10 transgen ATC-modell ble utviklet. ATC murine modellen ble indusert ved en intraperitoneal injeksjon av tamoksifen med overekspresjon av BrafV600E og delesjon av Trp53, og tumorene ble generert innen ca. 1 måned. Høyoppløselig ultralyd ble brukt for å undersøke tumorinitiering og progresjon, og den dynamiske vekstkurven ble oppnådd ved å måle tumorstørrelsene. Sammenlignet med magnetisk resonansavbildning (MR) og computertomografiskanning har ultralyd fordeler ved å observere ATC-murinmodellen, for eksempel å være ikke-invasiv, bærbar, i sanntid og uten strålingseksponering. Høyoppløselig ultralyd er egnet for dynamiske og flere målinger. Imidlertid krever ultralydundersøkelse av skjoldbruskkjertelen hos mus relevant anatomisk kunnskap og erfaring. Denne artikkelen gir en detaljert prosedyre for å bruke høyoppløselig ultralyd for å skanne svulster i den transgene ATC-modellen. I mellomtiden er ultralydparameterjustering, ultralydsskanningsferdigheter, anestesi og gjenoppretting av dyrene og andre elementer som trenger oppmerksomhet under prosessen, oppført.
Introduction
Selv om anaplastisk skjoldbruskkarsinom (ATC) står for færre enn 2% av skjoldbruskkreftene, forårsaker det mer enn 50% av skjoldbruskkreftrelaterte dødsfall årlig. Median overlevelsestid etter diagnose med ATC er bare ca. 6 måneder, og det finnes ingen behandlinger som signifikant forbedrer overlevelsen 1,2.
Sjeldenheten av ATC har hemmet forskningen som studerer hvordan sykdommen begynner og aggressivt utvikler seg. Genetisk konstruerte musemodeller som etterligner sykdommen har nylig blitt tilgjengelige, noe som gir innsikt i sykdommen og dens respons på mulige behandlinger 3,4,5. Slike studier krever nøyaktig tumoravbildning for målinger og overvåking, som vanligvis utføres ved hjelp av magnetisk resonansbilder, computertomografi eller høyoppløselig ultralyd 6,7. Ultralyd har vært mye brukt i museorganer. Det har fordeler i forhold til magnetisk resonansavbildning og computertomografi siden det kan utføres i sanntid og ikke utsetter motivet for stråling, og det nødvendige utstyret er lite nok til å være bærbart 8,9. Imidlertid er studier på kontinuerlig overvåking av ATC-vekst ved hjelp av ultralyd sjeldne; Derfor utforsker dette arbeidet nytten av ultralyd i denne sammenhengen.
Her presenteres en protokoll for bruk av høyoppløselig ultralyd for nøyaktig skanning, overvåking og måling av svulster i en musemodell av ATC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne protokollen bruker høyoppløselig ultralyd for å analysere ortotopiske ATC-svulster i en genetisk konstruert musemodell. Den transgene modellen, med en genotype av TPO-cre/ERT2; BrafCA / wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10, ble utviklet i vårt laboratorium. Dyrene overuttrykker BrafV600E og mangler Trp53; Injeksjon av dyrene intraperitonealt med tamoxifen fører til tumorvekst etter ca. 1 måned10. Svulstene vokser raskt og når en målbar størr…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskningen mottok ingen spesifikk tilskudd fra offentlige, kommersielle eller ikke-for-profit finansieringsorganer.
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).
