Udnytte høj opløsning ultralyd skærm Tumor indsættende og vækst i gensplejsede bugspytkirtelkræft modeller
Summary
Denne artikel beskriver udnyttelse af høj opløsning ultralyd i gensplejsede bugspytkirtelkræft mus. Det primære mål er at give en detaljeret instruktion for detektion og evaluering af endogene Pankreas tumorer.
Abstract
LSL-KrasG12D / +; LSL-Trp53R172H / +; PDX-1-Cre (KPC) musemodel repræsenterer en etableret og hyppigt anvendte transgene model at evaluere nye behandlingsformer inden for bugspytkirtelkræft. Tumor debut er variable i modellen KPC mellem 8 uger og flere måneder. Derfor, ikke-invasiv afbildningsværktøjer er forpligtet til at skærmen for tumor indsættende og monitor for respons på behandlingen. For at løse dette problem, er der opstået forskellige tilgange i de seneste år. Høj opløsning ultralyd har store fordele som ikke-invasiv, hurtig session gange og en høj billedopløsning uden stråling. Men ultralyd i mus er ikke trivielt og tilstrækkelig anatomiske viden og praktiske færdigheder er nødvendige for at kunne udføre høj opløsning ultralyd i prækliniske bugspytkirtelkræft modeller. Med den følgende artikel præsenteres en detaljeret hands-on guide for abdominal ultralyd i murine modeller med særlig fokus på endogene bugspytkirtelkræft modeller. Derudover tilbydes en oversigt over almindelige fejl og hvordan man undgår dem.
Introduction
Gensplejsede musemodeller har opnået en stigende betydning i kræftforskning på grund af deres evne til at nøje sammenfatte de komplekse karakter af menneskelig carcinogenese1,2,3. En af mest anvendte modeller for at studere bugspytkirtelkræft udvikling, progression og terapeutisk respons er karakteriseret ved en aktiverende mutation i Kras onkogen kombineret med en inaktivering af tumor suppressor p534. Denne LSL-KrasG12D / +; LSL-Trp53R172H / +; PDX-1-Cre (KPC) musemodel efterligner den trinvis progression fra pre invasive i bugspytkirtlen intraepitelialneoplasi (PanIN) læsioner til invasiv carcinom. Fænotype, udvikle næsten alle mus PDAC inden for de første seks måneder efter fødslen. Men i forhold til transplanterede modeller, KPC model afslører en meget varierende tumor debut fra 8 uger til flere måneder4. Når Pankreas tumorer har nået en vis størrelse (5-9 mm i diameter), tumorvækst accelererer hurtigt og mus skal være indskrevet i prækliniske forsøg5. Derfor, den nøjagtige påvisning af tumor debut og tumorstørrelse er en væsentlig forudsætning for prækliniske undersøgelse logistik og terapi overvågning. Generelt er flere tilgange som magnetisk resonans imaging (MR)6, Computertomografi scanning7,8,9 eller høj opløsning ultralyd kan være ansat til at gennemføre svulst screening og terapi10. Hver metode har sine fordele og ulemper. Selv om Mr- eller computertomografi (CT)-imaging giver høj opløsning dataopsamling samt præcis volumen beregning, langvarig undersøgelse tid under generelle sedation, og meget dyrt udstyr er påkrævet, og tillader ikke, at hyppige scanning over en lang periode. Derimod er lille dyr ultralyd en etableret metode, der kan anvendes til at screene for abdominal patologier i mus11. Fordelene ved denne billedbehandling metode er korte scanning gange, høj opløsning, og muligheden for at bruge doppler ultralyd eller kontrast forbedret ultralyd (CEUS) til at visualisere perfusion af organer i parallel. Men anatomiske viden, 3D fantasi og grundig praktisk uddannelse er nødvendig for korrekt billede fortolkning.
I den følgende artikel tilbydes en detaljeret protokol for at udnytte høj opløsning ultralyd i KPC model. Endvidere standard ultralyd billeder afbildet og mærkes organ strukturer til at lette orientering til investigator.
Protocol
Representative Results
Discussion
Med denne protokol gives en detaljeret beskrivelse til kvantificering af pancreas tumorer med høj opløsning abdominal ultralyd imaging i gensplejsede musemodeller. For nylig, Sastra et al. offentliggjort en detaljeret beskrivelse hvordan du kvantificere Pankreas tumorer i musemodeller, men ingen visualiseret instruktioner om forberedelse og håndtering som forudsætning for alle videre trin var vist11. Det overordnede mål for dette manuskript er at give en visuel guide til høj opløsn…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskning blev støttet af Deutsche Krebshilfe (Max Eder gruppe til AN: 110972), en DGVS doktordisputats stipendium (til SMB), og en Else-Kröner-Fresenius-Foundation scholarship (til RGG) på University Medical Center Goettingen. Vi takker Jutta Blumberg og Ulrike Wegner for teknisk ekspertbistand. Vi takker også alle dyr teknikere på University Medical Center Goettingen for musen at holde dyr facilitet. Alle eksperimenter blev udført ifølge tyske dyrevelfærd forordninger.
Materials
| Visual Sonics Vevo2100 High Resolution Ultrasound System, including imaging stage and anesthesia line | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | VS-11945 | |
| Vevo 2100 MicroScan Transducer MS-550-D (22-55MHz) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | VS-11874 | |
| Vevo Anesthesia System (anesthesia induction chamber with fresh and waste gas inlet) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | SA-12055 | |
| Vevo Imaging Station (working stage with nose cone for anesthesia supply) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | SA-11982 | |
| electronic pet clippers | Panasonic Marketing Europe, Germany | 5025232484324 | Panasonic ER-PA10-s |
| Labotect Hot plate | Labor tech Göttingen, Germany | 13854 | |
| eye cream (ophthalmic ointment) | Schülke&Mayr, Germany | 9080249 | |
| veterinary isoflurane | Abbvie, Germany | 4831867 | |
| depilatory cream | RB healthcare UK, United Kingdom | 8218535 | |
| 70% ethanol (v/v) in distilled water | TH. Geyer, Germany | 22941000 | |
| ultrasound gel | Asmuth, Germany | 13477 | |
| tissue wipes | Kimberly-Clark Germany, Germany | 7558 | |
| cotton tips | Meditrade, Germany | 75481116 | |
| glass bowl for ultrasound gel | ARC France, France | H1149 | |
| water bowl | W & P Trading Co., USA | B00K2P6PLQ | |
| gauze sponges | Fuhrmann, Germany | 960504 |
Riferimenti
- Kersten, K., de Visser, K. E., van Miltenburg, M. H., Jonkers, J. Genetically engineered mouse models in oncology research and cancer medicine. EMBO Molecular Medicine. 9 (2), 137-153 (2017).
- Olive, K. P., Politi, K. . Translational therapeutics in genetically engineered mouse models of cancer. (2), 131-143 (2014).
- Westphalen, C. B., Olive, K. P. Genetically engineered mouse models of pancreatic cancer. The Cancer Journal. 18 (6), 502-510 (2012).
- Hingorani, S. R., et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice. Cancer Cell. 7 (5), 469-483 (2005).
- Frese, K. K., et al. nab-Paclitaxel potentiates gemcitabine activity by reducing cytidine deaminase levels in a mouse model of pancreatic cancer. Cancer Discovery. 2 (3), 260-269 (2012).
- Paredes, J. L., et al. A non-invasive method of quantifying pancreatic volume in mice using micro-MRI. PLoS One. 9 (3), e92263 (2014).
- Boj, S. F., et al. Organoid models of human and mouse ductal pancreatic cancer. Cell. 160 (1-2), 324-338 (2015).
- Aung, W., et al. Immunotargeting of Integrin alpha6beta4 for Single-Photon Emission Computed Tomography and Near-Infrared Fluorescence Imaging in a Pancreatic Cancer Model. Molecular Imaging. 15, (2016).
- Akladios, C. Y., et al. Contribution of microCT structural imaging to preclinical evaluation of hepatocellular carcinoma chemotherapeutics on orthotopic graft in ACI rats. Bulletin du Cancer. 98 (2), 120-132 (2011).
- Neesse, A., et al. CTGF antagonism with mAb FG-3019 enhances chemotherapy response without increasing drug delivery in murine ductal pancreas cancer. Proceedings of the National Academy of Science USA. 110 (30), 12325-12330 (2013).
- Sastra, S. A., Olive, K. P. Quantification of murine pancreatic tumors by high-resolution ultrasound. Methods in Molecular Biology. 980, 249-266 (2013).
