Ressonância magnética avaliação dos tumores de bexiga murino induzida por substância cancerígena
Summary
Tumores de bexiga murino são induzidas com carcinógeno nitrosamina N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) (BBN). Geração de tumor de bexiga é heterogênea; Portanto, uma avaliação correcta da carga do tumor é necessária antes de randomização para tratamento experimental. Aqui nós apresentamos um protocolo de MRI, rápido e confiável para avaliar o estágio e o tamanho do tumor.
Abstract
Modelos de tumor murino de bexiga são críticos para a avaliação de novas opções terapêuticas. Tumores de bexiga induzidas com N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) carcinógeno nitrosamina (BBN) são vantajosos sobre modelos baseados em linha de celular porque eles estreitamente replicar os perfis genômicos de tumores humanos, e, ao contrário dos modelos de célula e xenografts, eles fornecem um boa oportunidade para o estudo de imunoterapias. No entanto, a geração de tumor de bexiga é heterogênea; Portanto, uma avaliação correcta da carga do tumor é necessária antes de randomização para tratamento experimental. Descrito aqui é um modelo do rato BBN e protocolo para avaliar a bexiga câncer tumor fardo na vivo usando uma sequência rápida e confiável de ressonância magnética (RM) (FISP verdadeiro). Este método é simples e confiável porque, ao contrário de ultra-som, senhor independe do operador e permite o processamento de imagem de pós aquisição direta e revisão. Análise de regiões de interesse ao longo da parede da bexiga e tumor usando imagens axiais da bexiga, permitem o cálculo da área de parede e tumor de bexiga. Esta medida se correlaciona com o ex vivo peso da bexiga (rs= 0,37, p = 0,009) e estágio do tumor (p = 0.0003). Em conclusão, BBN gera heterogêneos tumores que são ideais para avaliação de imunoterapias, e MRI podem rapidamente e confiantemente avaliar a carga do tumor antes da randomização de braços de tratamento experimental.
Introduction
Câncer de bexiga é o quinto mais comum de câncer em geral, responsável por cerca de 80.000 novos casos e 16.000 mortes nos Estados Unidos em 20171. Após cerca de 30 anos sem avanços significativos no tratamento sistêmico do câncer de bexiga2, recentes ensaios de inibidor de ponto de verificação anti-PD-1 e anti-PD-L1 demonstraram respostas emocionantes e ocasionalmente duráveis em pacientes com avançado carcinoma urotelial3,4,5. No entanto, apenas cerca de 20% dos pacientes mostram uma resposta objetiva para estes tratamentos e mais estudos são necessários para expandir o uso eficaz da imunoterapia em pacientes com câncer de bexiga.
Modelos de câncer de bexiga murino são ferramentas essenciais na avaliação pré-clínica de novos tratamentos,6,7. A fim de controlar para o tamanho do tumor quando randomizar ratos para diferentes tratamentos, fardo de tumor deve ser avaliado e controlado entre os grupos de tratamento. Estudos anteriores usaram ultra-som ou bioluminescência para avaliar ortotópico celular baseado em linha de bexiga câncer modelos8,9,10,11. No entanto, ambas as técnicas apresentam várias desvantagens. Medições de ultra-som podem ser influenciadas por habilidades do operador e faltam características tridimensionais e alta resolução espacial. Métodos de bioluminescência só podem fornecer avaliação semi-quantitativa das células do tumor e não permitem a visualização da bexiga anatomia e morfologia. Além disso, a bioluminescência só pode ser usada com os modelos de linha de base celular, que expressam genes bioluminescentes em ratos sem pelos ou mouses com jalecos brancos.
Ressonância magnética (RM), por outro lado, oferece flexibilidade original na aquisição de imagens de alta resolução anatômicas, exibindo uma ampla gama de contraste de tecido que permite a visualização precisa e avaliação quantitativa da carga do tumor sem a necessidade de expressar Propriedades bioluminescentes. Imagens do senhor são mais facilmente reproduzíveis com os pipelines de análise adequada e garantidas a visualização em 3D da bexiga. As maiores limitações do MRI são o período de tempo necessário para um exame e custos elevados associados que limitam os ensaios de alto rendimento. No entanto, vários estudos têm mostrado que o Sr. sequências podem fornecer imagens de diagnósticos de alta qualidade que podem ser usadas para efetivamente detectar e monitorar tumores de bexiga baseado em linhas de células; assim, eles podem ser usados para alto throughput análise9,12.
Aqui, descrevemos um método não invasivo, baseado em senhor de forma confiável e eficiente caracterização de tumores de bexiga induzida por substância cancerígena em ratos. Para fazer isso, usamos uma imagem rápida com estado estacionário precessão senhor técnica (FISP verdadeiro), que garante curtas sessões de digitalização enquanto ainda fornece alta qualidade e alta resolução espacial (~ 100 mícrons) para a detecção e medição da bexiga tumores13. Além disso, para confirmar a precisão deste teste não-invasivo de MRI, descrevemos a correlação entre parâmetros derivados de MRI e ex vivo peso na bexiga, bem como palco de tumor patologicamente confirmado.
Protocol
Representative Results
Discussion
Imagem exata dos modelos de tumor é necessária para o adequado estadiamento pré-eutanásia e randomização animal antes do início do tratamento experimental. Usando o procedimento aqui apresentado, demonstramos a metodologia para (1) gerar tumores de bexiga, usando o carcinógeno BBN e (2) estratificar o fardo de tumor de bexiga com o uso de derivados de um senhor Mr área medida (BLAparede) correlaciona-se significativamente com ex vivo peso na bexiga e está associada com a fase patológica do …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
J. J. M. é financiado pelo mérito de administração de saúde de veteranos conceder BX0033692-01. J. J. M. também é suportado pela P. John Hanson Foundation para pesquisa do câncer da Universidade Robert H. Lurie abrangente câncer centro de noroeste. Agradecemos o centro translacional Imaging para proporcionar a aquisição de MRI e processamento. Fontes de financiamento não tinham qualquer papel na escrita do manuscrito ou a decisão de enviar para publicação.
Materials
| C57BL/6 mice | The Jackson Laboratory | 664 | Mice |
| N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine carcinogen (BBN) | TCI American | B0938 | Carcinogen |
| 0.9% normal saline | Hospira, Inc | NDC 0409-488-02 | |
| Isoflurane | Piramal HealthCare | 60307-120-25 | Anesthetic |
| 7Tesla ClinScan MRI | Bruker | NA | Dedicated Small Animal Imaging MRI |
| Syngo | Siemens | NA | MR Integrated Imaging Software |
| Model 1030 Monitoring & Gating System | Small Animal Instruments, Inc. (SAII) | NA | Small animal physiologic monitoring |
| Formalin, Neutral Buffered, 10% | Sigma | HT501128 | Fixative |
| Eosin Y | Fisher Scientific | NC1093844 | Histologic staining agent |
| Hematoxylin | Fisher Scientific | 23-245651 | Histologic staining agent |
| Jim7 | Xinapse Systems | NA | Medical image analysis software |
| GraphPad Prism v7.04 | Graphpad | NA | Graphing software |
| R v3.4.2 | The R Project for Statistical Computing | NA | Statistical software |
| R package pROC v1.10.0. | The R Project for Statistical Computing | NA | ROC analysis |
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