تقييم التصوير بالرنين المغناطيسي لاورام المثانة مورين المستحثة مسرطن
Summary
هي الناجمة عن أورام المثانة مورين مع مسرطن النيتروسامين N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) (BBN). يتم توليد ورم المثانة غير المتجانسة؛ ولذلك يلزم إجراء تقييم دقيق لعبء الورم قبل التعشيه للعلاج التجريبي. نقدم هنا بروتوكولا التصوير بالرنين المغناطيسي سريعة وموثوق بها لتقييم حجم الورم والمرحلة.
Abstract
نماذج ورم المثانة موريني حاسمة لتقييم الخيارات العلاجية الجديدة. أورام المثانة التي يسببها مع مسرطن النيتروسامين (BBN) N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) مفيدة أكثر النماذج المستندة إلى خط الخلية نظراً لأنها عن كثب تكرار الملامح المجينية الأورام البشرية، وخلافا لنماذج الخلية وتكثيفها، أنها توفر فرصة جيدة لدراسة إيمونوثيرابيس. ومع ذلك، توليد ورم المثانة غير المتجانسة؛ ولذلك يلزم إجراء تقييم دقيق لعبء الورم قبل التعشيه للعلاج التجريبي. الموصوفة هنا هو نموذج الماوس BBN وبروتوكول لتقييم المثانة سرطان الورم العبء في فيفو استخدام تسلسل رنين المغناطيسي سريعة وموثوق بها (السيد) (صحيح [فيسب]). هذا الأسلوب بسيط ويمكن الاعتماد عليها لأنه، خلافا للموجات فوق الصوتية، السيد عامل مستقل ويسمح بمعالجة مباشرة بعد اقتناء الصور والاستعراض. استخدام صور محورية من المثانة، تحليل للمناطق ذات الاهتمام على طول الجدار المثانة وورم السماح لحساب مساحة الجدار وورم المثانة. يرتبط هذا القياس مع السابقين فيفو وزن المثانة (rs= 0.37، ف = 0.009) ومرحلة الورم (p = 0.0003). وفي الختام، BBN يولد الأورام غير المتجانسة التي تعتبر مثالية لتقييم إيمونوثيرابيس، والتصوير بالرنين المغناطيسي بشكل سريع وموثوق بها تقييم عبء الورم قبل التوزيع العشوائي للأسلحة العلاج التجريبي.
Introduction
سرطان المثانة هو السرطان الأكثر شيوعاً من الخامس عموما، مسؤولة عن حوالي 000 80 حالة جديدة و 000 16 حالة وفاة في الولايات المتحدة في عام 20171. بعد حوالي 30 سنة دون تقدما كبيرا في علاج سرطان المثانة2النظمية، أثبتت المحاكمات المانع حاجز المضادة-PD-1 ومكافحة-PD-L1 الأخيرة ردود مثيرة وأحيانا دائمة في المرضى الذين يعانون من متقدمة urothelial سرطان3،،من45. ومع ذلك، فقط حوالي 20% مرضى وتظهر استجابة موضوعية لهذه العلاجات، وكذلك الدراسات مطلوبة لتوسيع الاستخدام الفعال للعلاج المناعي في المرضى الذين يعانون من سرطان المثانة.
نماذج سرطان المثانة مورين أدوات حاسمة في التقييم السريري لعلاجات رواية6،7. من أجل التحكم لحجم الورم عند التعشئه الفئران للعلاجات المختلفة، يجب تقييم عبء الورم والتحكم بين مجموعات العلاج. الدراسات السابقة استخدمت الموجات فوق الصوتية أو الإضاءة الحيوية لتقييم أورثوتوبيك المثانة المستندة إلى خط خلية سرطان8،نماذج9،10،11. ومع ذلك، يقدم كلا تقنيات عدة عيوب. قياسات الموجات فوق الصوتية يمكن أن يتأثر بالمهارات للمشغل وتفتقر إلى ميزات ثلاثية الأبعاد وعالية الدقة المكانية. أساليب الإضاءة الحيوية يمكن أن يوفر تقييم شبه كمي للخلايا السرطانية فقط، ولا تسمح للتصور من مورفولوجيا وتشريح المثانة. وعلاوة على ذلك، يمكن فقط استخدام الإضاءة الحيوية مع النماذج المستندة إلى خط الخلية، التي تعبر عن طرحه الجينات في الفئران أصلع أو الفئران بمعاطف بيضاء.
التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)، من ناحية أخرى، يوفر مرونة فريدة من نوعها في الحصول على صور عالية الدقة التشريحية، نستعرض طائفة واسعة من التباين الأنسجة يمكن التصور الدقيق والتقييم الكمي لعبء الورم دون الحاجة إلى التعبير عن خصائص طرحه. صور السيد استنساخه بسهولة أكبر مع خطوط الأنابيب التحليل المناسبة وتضمن التصور ثلاثي الأبعاد للمثانة. أكبر القيود المفروضة على التصوير بالرنين المغناطيسي هي طول الفترة الزمنية اللازمة لفحص وارتفاع التكاليف المرتبطة بها التي تحد من فحوصات عالية الإنتاجية. ومع ذلك، لقد بينت دراسات عديدة أن سقونسس يمكن أن توفر صور عالية الجودة التشخيصية التي يمكن استخدامها للكشف عن فعالية ورصد أورام المثانة المستندة إلى خط الخلية؛ وهكذا، يمكن لتحليل الإنتاجية العالية9،12.
هنا، يمكننا وصف أسلوب المستندة إلى السيد غير الغازية لموثوقية وكفاءة تميز الأورام الناجمة عن مادة مسرطنة المثانة في الفئران. ولتحقيق ذلك، نحن نستخدم تصوير سريع مع حالة ثابتة الحركة البدارية MR تقنية (صحيح [فيسب])، الذي تضمن دورات قصيرة المدة في المسح في حين لا يزال توفير جودة عالية وعالية الدقة المكانية (~ 100 ميكرون) لكشف وقياس المثانة 13من الأورام. وعلاوة على ذلك، التأكد من دقة هذا الفحص بالرنين المغناطيسي غير الغازية، يصف لنا الترابط بين المعلمات المستمدة من التصوير بالرنين المغناطيسي و السابقين فيفو وزن المثانة، فضلا عن مرحلة الورم أكد مرضية.
Protocol
Representative Results
Discussion
تصوير دقيق لنماذج الورم ضروري للمناسبة قبل القتل الرحيم التدريج والحيوان والعشوائية قبل الشروع في العلاج التجريبي. استخدام الإجراء المعروضة هنا، علينا أن نبدي المنهجية (1) توليد أورام المثانة باستخدام مادة مسرطنة BBN و (2) التجهيزة عبء ورم المثانة عن طريق استخدام منطقة المستمدة من “السيد ال?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
م. ج. ج. وتمول “ميزة الإدارة الصحية قدامى المحاربين في” منح BX0033692-01. م. ج. ج. كما تدعمها مؤسسة هانسون ص جون “أبحاث السرطان” في جامعة “روبرت H. لوري شاملة سرطان مركز من شمال غرب البلاد”. ونشكر المركز “التصوير متعدية الجنسيات” لتوفير الحصول على التصوير بالرنين المغناطيسي وتجهيزها. مصادر التمويل لم يكن دور في كتابة المخطوطة أو مقرر أن يقدم للنشر.
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 |
References
- Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. Cancer Statistics, 2017. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).
- Abdollah, F., et al. Incidence, survival and mortality rates of stage-specific bladder cancer in United States: a trend analysis. Cancer Epidemiology. 37 (3), 219-225 (2013).
- Rosenberg, J. E., et al. Atezolizumab in patients with locally advanced and metastatic urothelial carcinoma who have progressed following treatment with platinum-based chemotherapy: a single-arm, multicentre, phase 2 trial. The Lancet. 387 (10031), 1909-1920 (2016).
- Sharma, P., et al. Nivolumab monotherapy in recurrent metastatic urothelial carcinoma (CheckMate 032): a multicentre, open-label, two-stage, multi-arm, phase 1/2 trial. The Lancet Oncology. 17 (11), 1590-1598 (2016).
- Bellmunt, J., et al. Pembrolizumab as Second-Line Therapy for Advanced Urothelial Carcinoma. New England Journal of Medicine. 376 (11), 1015-1026 (2017).
- Chan, E., Patel, A., Heston, W., Larchian, W. Mouse orthotopic models for bladder cancer research. BJU International. 104 (9), 1286-1291 (2009).
- Zhang, N., Li, D., Shao, J., Wang, X. Animal models for bladder cancer: The model establishment and evaluation (Review). Oncology Letters. 9 (4), 1515-1519 (2015).
- Patel, A. R., et al. Transabdominal micro-ultrasound imaging of bladder cancer in a mouse model: a validation study. Urology. 75 (4), 799-804 (2010).
- Chin, J., Kadhim, S., Garcia, B., Kim, Y. S., Karlik, S. Magnetic resonance imaging for detecting and treatment monitoring of orthotopic murine bladder tumor implants. The Journal of Urology. 145 (6), 1297-1301 (1991).
- Jurczok, A., Fornara, P., Soling, A. Bioluminescence imaging to monitor bladder cancer cell adhesion in vivo: a new approach to optimize a syngeneic, orthotopic, murine bladder cancer model. BJU International. 101 (1), 120-124 (2008).
- Vandeveer, A. J., et al. Systemic Immunotherapy of Non-Muscle Invasive Mouse Bladder Cancer with Avelumab, an Anti-PD-L1 Immune Checkpoint Inhibitor. Cancer Immunology Research. 4 (5), 452-462 (2016).
- Kikuchi, E., et al. Detection and quantitative analysis of early stage orthotopic murine bladder tumor using in vivo magnetic resonance imaging. Journal of Urology. 170, 1375-1378 (2003).
- Chung, H. W., et al. T2-weighted fast MR imaging with true FISP versus HASTE: comparative efficacy in the evaluation of normal fetal brain maturation. American Journal of Roentgenology. 175 (5), 1375-1380 (2000).
- Miyamoto, H., et al. Promotion of bladder cancer development and progression by androgen receptor signals. Journal of the National Cancer Institute. 99 (7), 558-568 (2007).
- Bertram, J. S., Craig, A. W. Specific induction of bladder cancer in mice by butyl-(4-hydroxybutyl)-nitrosamine and the effects of hormonal modifications on the sex difference in response. European Journal of Cancer. 8 (6), 587-594 (1972).
- Nagao, M., et al. Mutagenicity of N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine, a bladder carcinogen, and related compounds. 암 연구학. 37, 399-407 (1977).
- Hirose, M., Fukushima, S., Hananouchi, M., Shirai, T., Ogiso, T. Different susceptibilities of the urinary bladder epithelium of animal species to three nitroso compounds. Gan. Gann; The Japanese Journal of Cancer Research. 67 (2), 175-189 (1976).
- Shin, K., et al. Cellular origin of bladder neoplasia and tissue dynamics of its progression to invasive carcinoma. Nature Cell Biology. 16 (5), 469-478 (2014).
- Epstein, J. I. Chapter 17: Immunohistology of the Bladder, Kidney, and Testis. Diagnostic Immunohistochemistry. , 624-661 (2019).
- Cohen, S. M., Ohnishi, T., Clark, N. M., He, J., Arnold, L. L. Investigations of rodent urinary bladder carcinogens: collection, processing, and evaluation of urine and bladders. Toxicologic Pathology. 35 (3), 337-347 (2007).
- Wood, D. P. Tumors of the bladder. Campbell-Walsh Urology. 11 (92), 2184-2204 (2016).
- Zitvogel, L., Pitt, J. M., Daillere, R., Smyth, M. J., Kroemer, G. Mouse models in oncoimmunology. Nature Reviews Cancer. , (2016).
- Kaneko, S., Li, X. X chromosome protects against bladder cancer in females via a KDM6A-dependent epigenetic mechanism. Science Advances. 4 (6), eaar5598 (2018).
- Smilowitz, H. M., et al. Biodistribution of gold nanoparticles in BBN-induced muscle-invasive bladder cancer in mice. International Journal of Nanomedicine. 12, 7937-7946 (2017).
- Dai, Y. C., et al. The interaction of arsenic and N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine on urothelial carcinogenesis in mice. PLoS One. 12 (10), e0186214 (2017).
- Williams, P. D., Lee, J. K., Theodorescu, D. Molecular Credentialing of Rodent Bladder Carcinogenesis Models. Neoplasia. 10 (8), (2008).
- Fantini, D., et al. A Carcinogen-induced mouse model recapitulates the molecular alterations of human muscle invasive bladder cancer. Oncogene. 37 (14), 1911-1925 (2018).
- . NCCN Guidelines in Clinical Oncology – Bladder Cancer 5.2018 Available from: https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/bladder.pdf (2018)
- Costa, M. J., Delingette, H., Novellas, S., Ayache, N. Automatic segmentation of bladder and prostate using coupled 3-D deformable models. Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 10 (Pt 1), 252-260 (2007).
- Rosenkrantz, A. B., et al. Utility of quantitative MRI metrics for assessment of stage and grade of urothelial carcinoma of the bladder: preliminary results. American Journal of Roentgenology. 201 (6), 1254-1259 (2013).
