Summary

Intraduktal Levering til kanin mælkekirtlerne

Published: March 09, 2017
doi:

Summary

Here, we describe a technique for the localized delivery of reagents to the rabbit mammary gland via an intraductal injection. In addition, we describe a protocol for visualization and the confirmation of delivery by high-resolution ultrasound imaging of contrast agents.

Abstract

Lokaliserede intraduktal behandlinger for brystkræft give potentielle fordele, herunder effektiv levering til tumoren og reduceret systemisk toksicitet og bivirkninger 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Men stadig flere udfordringer, før disse behandlinger kan anvendes mere bredt. Udvikling og validering af intraduktal lægemidler i en passende dyremodel lette udviklingen af ​​intraduktal terapeutiske strategier for patienterne. Mens musen mælkekirtlen har været meget anvendt som et modelsystem for mammary udvikling og tumorigenese, anatomi er forskellig fra den humane kirtel. En større dyremodel, såsom kanin, kan tjene som en bedre model for mælkekirtlen struktur og intraduktal terapeutisk udvikling. I contrast til mus, i hvilken ti duktale træer er rumligt fordelt langs kroppen akse, hver ender i en separat patte, kanin brystkirtel nærmere ligner den humane kirtel, med flere overlappende duktale systemer denne udgang gennem særskilte åbninger i én patte. Her præsenteres minimalt invasive fremgangsmåder til tilsætning af reagenser direkte i kanin mamma kanal og til visualisering af leveringen selv med høj opløsning ultralydsbilleddannelse.

Introduction

Den intraduktal afgivelse af terapeutiske midler er blevet undersøgt i gnavermodeller og i begyndelsen af fase menneskelige forsøg 3, 4, 5, 6, 11, 12. En nylig fase I studie demonstreret sikkerhed og muligheden for intraduktal carboplatin eller intraduktal pegyleret liposomal doxorubicin hos kvinder venter mastektomi til behandling af invasiv cancer 2.

Tidligere protokoller for intraduktal levering er blevet udviklet til mus og rotte mælkekirtler 6, 7, 8, 9. Til forskningsformål, intraduktal tumor celle injektioner og lentivirusvektoren levering af onkogener er også blevet udført i gnavermodellerref "> 13, 14, 15, 16. Imidlertid bør en ideel in vivo model af den intraduktal leveranceprocessen muliggøre udvikling af nye klasser af terapeutiske forbindelser og fremme præklinisk vurdering. Anatomiske forskelle mellem gnavere og mennesker har kompliceret oversættelsen af disse undersøgelser.

I modsætning mus, i hvilken hver kanal slutter i en separat patte, den humane bryst- består af 5 til 9 uafhængige duktale systemer, hver med en separat åbning slutter ved patten. Kanin brystkirtler havnen fire uafhængige duktale systemer, hver separat tilgængelige gennem en af ​​fire åbninger i en enkelt patte. En kanin model passer bedre den menneskelige anatomi og tillader studiet af intraduktal lægemiddeladministration i en mere relevant kontekst.

Her bruger vi to teknikker til at vurdere intraduktal levering. Samtidig administration af etvitalfarvestof tillader visualisering gennem huden og giver en enkel og hurtig bekræftelse af fremgangsmåden. For nogle anvendelser kan højere opløsning kortlægning af kanalerne blive foretrukket. Vi præsenterer her en protokol til ultralydsscanning af kanalerne gennem intraduktal overdragelse af et ikke-målrettet kontrast reagens.

Protocol

Procedurer bruger forsøgsdyr er blevet godkendt af Institutional Animal Care og brug Udvalg fra University of Texas i Austin. 1. Præoperativ forberedelse Optag legemsvægt hver kanin. Som med alle prækliniske studier, overvåge dyrs vægte regelmæssigt at vurdere potentielle toksicitet. Forud for bedøvelse kaninen, fylde en 50 ml konisk rør med kommercielt tilgængeligt ultralyd gel og centrifugering ved 500 xg i 30 s; Der bør ikke være nogen synlige bobler i gel…

Representative Results

Her viser vi, at den intraduktal levering af kontrastmidler reagenser til mammae kanaler med en kanin kan opnås uden trauma til vævet (figur 2). Hos kaniner fire separate duktale systemer konvergere på én patte, og dermed kan få adgang til og filmede individuelt ved hjælp af denne metode. Individuelle duktale åbninger er let visualiseres; Bemærk pilespidsen markerer en anden duktal åbning støder op til kanylerede kanalen i figur 2B. <p clas…

Discussion

Denne metode til intraduktal levering til kanin mælkekirtlerne kan anvendes til ultralydskontrastmidler reagenser og mange andre vandige opløsninger, herunder vitale farvestoffer og terapeutiske midler. Tidligere undersøgelser har vist, intraduktal levering af hormoner 17, 18, 19. I gnavermodeller, den intraduktal administration af nukleinsyrer 8, kemoterapeutika 6,

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors acknowledge support from a Translational Breast Cancer Research Grant (14-60-26-BROC to AB) from the Breast Cancer Research Foundation and the American Association for Cancer Research.

Materials

MicroMarker non-targeted contrast reagent VisualSonics VS-11694
Luer Lock 1mL Syringes BD 309628
Glycopyrrolate 0.2mg/mL Wedgewood Compounding Pharmacy GLYCOP-INJ013VC 6 month shelf life, supply may be limited. 
Atropine Sulfate 0.5 mg/mL Animal Health International 15320764 If glycopyrrolate is unavailable. Not to be combined with glycopyrrolate.
Ketamine HCL 100mg/mL Animal Health International 21250699 http://www.animalhealthinternational.com/
Acepromazine 10mg/mL Animal Health International 17640541
Xylazine 20mg/mL Animal Health International 20101547
Yohimbine 0.2mg/mL Animal Health International 14588965
Hair Removing Cream Veet Sensitive skin solution. Available through local retailers.
Blunt tip infusion needles Sai Infusion Technology B14-50 http://www.sai-infusion.com/collections/blunt-needles
Veterinary Pulse Oximeter EdanUSA VE-H100B http://www.edanusa.com/Product/VE-H100B-Veterinary-Pulse-Oximeter.html
Warm Water Pump Gaymar TP700
Warm Water Blanket Animal Health International 21232696 Maxi-Therm Lite Warming Pads
Ultrasound system VisualSonics Vevo 2100

Riferimenti

  1. Flanagan, M., Love, S., Hwang, E. S. Status of Intraductal Therapy for Ductal Carcinoma in Situ. Curr Breast Cancer Rep. 2 (2), 75-82 (2010).
  2. Love, S. M., et al. A Feasibility Study of the Intraductal Administration of Chemotherapy. Cancer Prevention Research. 6 (1), 51-58 (2013).
  3. Stearns, V., et al. Preclinical and Clinical Evaluation of Intraductally Administered Agents in Early Breast Cancer. Sci Transl Med. 3 (106), 106ra108 (2011).
  4. Zhang, B., et al. The Safety Parameters of the Study on Intraductal Cytotoxic Agent Delivery to the Breast before Mastectomy. Chin J Cancer Res. 26 (5), 579-587 (2014).
  5. Mahoney, M. E., Gordon, E. J., Rao, J. Y., Jin, Y., Hylton, N., Love, S. M. Intraductal Therapy of Ductal Carcinoma In Situ: a Presurgery Study. Clin Breast Cancer. 13 (4), 280-286 (2013).
  6. Murata, S., et al. Ductal Access for Prevention and Therapy of Mammary Tumors. Cancer Res. 66 (2), 638-645 (2006).
  7. Chun, Y. S., et al. Intraductally Administered Pegylated Liposomal Doxorubicin Reduces Mammary Stem Cell Function In the Mammary Gland but in the Long Term, Induces Malignant Tumors. Breast Cancer Res Treat. 135 (1), 201-208 (2012).
  8. Brock, A., et al. Silencing HoxA1 by Intraductal Injection of siRNA Lipidoid Nanoparticles Prevents Mammary Tumor Progression in Mice. Sci Trans Med. 6 (217), 2172a2 (2014).
  9. Krause, S., Brock, A., Ingber, D. E. Intraductal Injection For Localized Drug Delivery To The Mouse Mammary Epithelium. J Vis Exp. (80), e50692 (2013).
  10. Brock, A., Goh, H. T., Yang, B., Yu, L., Li, H., Loh, Y. H. Cellular Reprogramming: A New Technology Frontier In Pharmaceutical Research. Pharm Res. 29 (1), 35-52 (2012).
  11. Silverstein, M. J., et al. Ductal Carcinoma In Situ of the Breast. Annu. Rev Med. 51, 17-32 (2000).
  12. Love, S. M., Barsky, S. H. Anatomy of the Nipple And Breast Ducts Revisited. Cancer. 101 (9), 1947-1957 (2004).
  13. Virnig, B. A., Shamliyan, T., Tuttle, T. M., Kane, R. L., Wilt, W. J. Diagnosis and Management of Ductal Carcinoma In Situ (DCIS). Evidence Report/Technology Assessment. , 185 (2009).
  14. Mills, D., et al. Examination of Duct Physiology in the Human Mammary Gland. PLoS One. 11 (4), e0150653 (2016).
  15. King, B. L., Love, S. M. The Intraductal Approach to the Breast: Raison d’Etre. Breast Cancer Res. 8 (2), 206 (2006).
  16. Bu, W., Xin, L., Toneff, M., Li, L., Li, Y. Lentivirus vectors for stably introducing genes into mammary epithelial cells in vivo . J Mammary Gland Biol Neoplasia. 14, 401-404 (2009).
  17. Lyons, W. R. The Direct Mammotrophic Action of Lactogenic Hormone. Proc. Soc. Exp. Bio. Med. 51 (2), 308-311 (1942).
  18. Fiddler, T. J., Birkinshaw, M., Falconer, I. R. Effects Of Intraductal Prolactin On Some Aspects of the Ultrastructure and Biochemistry of Mammary Tissue in the Pseudopregnant Rabbit. J Endocrinol. 49 (3), 459-469 (1971).
  19. Falconer, I. R., Fiddler, T. J. Effects of Intraductal Administration Of Prolactin, Actinomycin D and Cycloheximide on Lipoprotein Lipase Activity in the Mammary Glands of Pseudopregnant Rabbits. Biochim Biophys Acta. 218 (3), 508-514 (1970).
  20. Singh, Y. Influence of Molecular Size on the Retention of Polymeric Nanocarrier Diagnostic Agents in Breast Ducts. Pharm Res. 29 (9), 2377-2388 (2012).
  21. Jain, R., et al. Atypical Ductal Hyperplasia: Interobserver and Intraobserver Variability. Mod Pathol. 24 (7), 917-923 (2011).
  22. Betsill, W. L., Rosen, P. P., Lieberman, P. H., Robbins, G. F. Intraductal Carcinoma. Long-term Follow-up After Treatment by Biopsy Alone. JAMA. 239 (18), 1863-1867 (1978).
  23. Eusebi, V., et al. Long-term Follow-up of In Situ Carcinoma of the Breast. Semin Diagn Pathol. 11 (3), 223-235 (1994).
  24. Sanders, M., et al. The Natural History Of Low-Grade Ductal Carcinoma In Situ Of The Breast In Women Treated By Biopsy Only Revealed Over 30 Years Of Long-Term Follow-Up. Cancer. 103 (12), 2481-2484 (2005).
  25. Esserman, L. J., et al. Addressing Overdiagnosis and Overtreatment in Cancer: A Prescription For Change. Lancet Oncol. 15 (6), e234-e242 (2014).
check_url/it/55209?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Clark, A., Bird, N. K., Brock, A. Intraductal Delivery to the Rabbit Mammary Gland. J. Vis. Exp. (121), e55209, doi:10.3791/55209 (2017).

View Video