私たちは、サポシンC(SAPC) -ジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)ナノベシクルで配信蛍光マーカーのin vivo定量のためのマルチアングル回転光学イメージング(MAROI)システムについて説明します。癌および関節炎のマウスモデルを用いて、我々はMAROI信号曲線分析が正確なマッピングおよび疾患過程の生物学的特徴付けのために使用することができる方法を実証する。
私たちは、蛍光マーカーで標識された生理病理学的過程のin vivoモニタリングのためのマルチアングル回転光学イメージング(MAROI)システムについて説明します。マウスモデル(脳腫瘍および関節炎)を、この方法の有用性を評価するために使用した。 CellVueマルーン(CVM)フルオロフォアでタグ付けされたサポシンC(SAPC) – ジオレオイルホスファチジルセリン(DOPS)ナノベシクルを静脈内投与した。次いで、動物をインビボイメージング·システムの回転ホルダ(MARS)に入れた。画像は380°にわたって10°ステップで取得した。関心領域(ROI)の矩形領域は、モデル疾患部位で全画像の幅全体に配置した。 ROI内の、すべての画像に対して、平均蛍光強度は、バックグラウンドを差し引いた後に計算した。研究されたマウスモデルにおいて、標識は、同所ナノベシクルおよびトランスジェニック脳腫瘍の両方において、関節炎部位(つま先と足首)に取った。マルチアングルIMAの曲線解析GE ROIが最も高い信号と角度を決定した。したがって、各疾患部位を撮像するための最適な角度を特徴付けた。蛍光化合物の撮像に適用MAROI方法についてマウスモデルにおける疾患状態のin vivo定量分析のために、非侵襲的、経済的、かつ正確なツールである。
動物全体のイメージングは、動物の生理病理の研究に強力なツールとなっています。現在の撮像系の中で、MS FXのPROは、研究者が正確に生きているマウスでは、蛍光標識された(又は発光)の化合物および/または組織を視覚化すると同時に、X線画像を得ることができる。最近導入されたマルチモーダル動物の回転システム(MARS)でマウスを完全に自動化された回転は、特定の角度1における蛍光/発光及びX線画像の両方を捕捉するために達成される。画像取得は、順次の画像シリーズは、1°と小さく、特定の、増分角度で撮像することができるようにプログラムすることができる。これは、動物の最適配向、 すなわちを識別できるようにするものである。ここで、内部で発生した蛍光/発光シグナル、システムの検出装置との間の距離が最短であること。これは、順番に、その後のイメージングのための動物の正確な再配置を容易にし、SE縦研究中ssions。
本稿では、蛍光マーカー強度のin vivo定量のためのマルチアングル回転光学イメージング(MAROI)システムの実装について説明します。 MAROI信号曲線分析を正確に患部または目的の生物学的プロセスをマッピングするために蛍光シグナル分布の直接相関のための縦断的研究に用いることができる。
このシステムは、マウスの生体内、同所性腫瘍による自発的、ならびに関節炎の病巣によって蛍光標識SAPC-DOPSのナノベシクルの吸収をモニターするために使用した;それは、動物の完全な回転報道から派生したマルチスペクトルおよびマルチモーダルのデータセットを提供した。 in vivoイメージングのために現在利用できる多数の蛍光プローブの中では、近赤外、遠赤のスペクトル領域で発光するものが皮膚や組織との最低の干渉を与える、最高の浸透と画像解像度を提供olution。私たちは、SAPC-DOPS(SAPC-DOPS-CVM)4月12日にラベルを付けるには 、遠赤色蛍光細胞リンカー(例647/Em 667)、CellVueマルーン(CVM) の2,3を使用していました。
リウマチ条件の固形腫瘍および炎症性病巣の位置や大きさを正確に決定するには、適切な治療を実施し、疾患の進行または寛解をフォローアップすることが重要です。貴重ながら、現在の撮像戦略(X線、MRI、超音波、X線コンピュータ断層撮影)は、疾患の状態の不完全な評価を提供。例えば、関節炎の関節損傷は、一般に、骨構造にではなく、軟組織の炎症および破壊、疾患の初期段階の特性に関する情報を提供するX線によって評価される。ここに提示MAROI方法はまた、疾患組織または器官の完全な3Dマッピングおよび再構成を可能にする、統合された非侵襲的かつ単純なプラットフォームにX線および洗練された軟組織画像モダリティ( 例えば、MRI又は超音波)の両方の利点を兼ね備えマウスなどの小動物。
この方法は、選択的親和oを利用しますF SAPC-DOPSは、がんや炎症性細胞の膜に豊富に存在する公開されるホスファチジルセリン残基のためナノベシクル。このバインディングの決定要因はSAPC、ホスファチジルセリン7,10,11等のアニオン性リン脂質に対する強い親和性を有する融合性リソソームタンパク質である。蛍光プローブ(CVM)に結合すると、全身に注入されたSAPC-DOPSは、蛍光イメージングにより、腫瘍および関節炎サイトにさかのぼることができます。
本手法の限界は、現在では、マウスのような小動物のイメージングにその使用を制限し、その感度、に関連しています。他のイメージング方法と同様に、対雑音比を最適な蛍光シグナルが腫瘍の大きさまたは関節炎の程度によって制約され、そのような耳(脳画像法)、腸などの高バックグラウンド(自家蛍光)を有する組織または器官を画像化する際に損なわれることがある/糞(腹部イメージング)と足(後肢イメージング)。この点において、我々が発見したようなCVMプロとして遠赤色色素vides可視範囲内の他の蛍光プローブよりも、生体内の設定で、より良いスペクトル分離と解像度。
他の落とし穴は、撮像中に両方の麻酔をかけ、 死後 ( 死後硬直 )しばらく動物の潜在的な動きがあります。後肢の位置決めは、特に、回転時の移動を回避するために安定化させることはしばしば困難である。その現在の状態での技術は、スキャン時間限り60分で完全な回転を完了し、高品質の画像を取得するために必要に応じて用いて、また時間がかかる。
MAROIの方法は、他の画像診断法に比べて多くの利点を提供する。 38(またはそれ以上)の異なる角度からの画像病変組織する能力は単一面からそれを評価する際に妨げられることがあり、蛍光の可視化を可能にする。それが不適切な角度で撮像起因する偽陰性の数を最小限に抑えることができるので、これは動物実験で有用である。 overlによる瑛X線と蛍光画像、患部の正確な解剖学的局在を決定することができる。最後に、生( インビボ )イメージングの可能性は、実行されるべき縦断的研究を可能にする。
The authors have nothing to disclose.
この作品は、NIH / NCI助成金番号1R01CA158372-01(チー)に新薬国家重点プロジェクト無償数009ZX09102-205(チー)により部分的にサポートされていました。書き込み支援は博士ジュディRacadioから提供され、血液腫瘍のシンシナティ大学の学科によって資金を供給された。シンシナティ大学医学部の大学のVontzコアイメージングラボ(VCIL)。
Dulbecco's modified eagle medium | Gibco (Grand Island, NY) | 11965 | |
Fetal Bovine Serum | Gibco (Grand Island, NY) | 16000077 | |
Penicillin-streptomycin | Hyclone (Logan, Utah) | SV30010 | |
Dioleoylphosphatidylserine | Avanti Polar Lipids (Alabaster, AL) | 840035C | |
CellVue Maroon | Molecular Targeting Technologies, Inc. (Exton, PA) | C-1001 | |
Sephadex G25 column PD-10 | Amersham Pharmacia Biotech, (Piscataway, NJ) | 17-0851-01 | |
New Standard Stereotaxic for Rats and Mice | Harvard Apparatus (Holliston, MA) | 726335 | |
Bransonic Ultrasonic Cleaners Model 1510 | Branson Ultrasonics (Danbury,CT) | CPN-952-118 | |
Multi-spectral FX system | Bruker Corporation (Billerica, MA) | ||
Multi-angle Rotational Optical Imaging Device | Bruker Corporation (Billerica, MA) |