La formazione immagine a risonanza magnetica valutazione dei tumori della vescica murino indotto da agente
Summary
Tumori della vescica murino sono indotti con l’agente cancerogeno nitrosamina di N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) (BBN). Generazione del tumore della vescica è eterogenea; Pertanto, una valutazione accurata del carico del tumore è necessario prima di randomizzazione al trattamento sperimentale. Qui presentiamo un protocollo di MRI veloce e affidabile per valutare la fase e dimensioni del tumore.
Abstract
Modelli di tumore della vescica murino sono fondamentali per la valutazione di nuove opzioni terapeutiche. Tumori della vescica indotti con l’agente cancerogeno nitrosamina (BBN) di N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) sono vantaggiosi rispetto ai modelli basati su linee cellulari perché essi strettamente replicare i profili genomici dei tumori umani, e, a differenza di modelli cellulari e gli xenotrapianti, forniscono un buona occasione per lo studio delle immunoterapie. Tuttavia, la generazione del tumore della vescica è eterogenea; Pertanto, una valutazione accurata del carico del tumore è necessario prima di randomizzazione al trattamento sperimentale. Descritto qui è un modello murino BBN e protocollo per valutare vescica cancro tumore onere in vivo utilizzando una sequenza veloce e affidabile a risonanza magnetica (MR) (true FISP). Questo metodo è semplice e affidabile perché, a differenza di ultrasuono, signor è indipendente dall’operatore e consente l’elaborazione semplice post-acquisizione immagini e recensione. Usando immagini assiali della vescica, l’analisi delle regioni di interesse lungo la parete della vescica e del tumore permette il calcolo della superficie di parete e del tumore della vescica. Questa misurazione correla con ex vivo peso della vescica (rs= 0,37, p = 0,009) e Stadio del tumore (p = 0,0003). In conclusione, BBN genera tumori eterogenei che sono ideali per la valutazione delle immunoterapie e MRI può rapidamente e valutare in modo affidabile il carico del tumore prima della randomizzazione a bracci di trattamento sperimentale.
Introduction
Cancro alla vescica è il quinto tumore più comune nel complesso, responsabile di circa 80.000 nuovi casi e 16.000 morti negli Stati Uniti nel 20171. Dopo circa 30 anni senza progressi significativi nel trattamento sistemico della vescica cancro2, prove recenti di inibitore anti-PD-1 e anti-PD-L1 checkpoint hanno dimostrato risposte emozionante e durevole occasionalmente in pazienti con avanzato urothelial carcinoma3,4,5. Tuttavia, solo circa il 20% dei pazienti mostrano una risposta obiettiva a questi trattamenti, e ulteriori studi sono necessari per espandere l’uso efficace di immunoterapia in pazienti con cancro alla vescica.
Modelli del cancro della vescica murino sono strumenti critici nella valutazione preclinica di nuovi trattamenti6,7. Al fine di controllare per dimensioni del tumore quando randomizing topi ai diversi trattamenti, carico del tumore deve essere valutato e controllato tra gruppi di trattamento. Gli studi precedenti hanno usato ultrasuono o bioluminescenza per valutare orthotopic cella basata su riga vescica cancro modelli8,9,10,11. Tuttavia, entrambe le tecniche presentano diversi svantaggi. Misurazioni agli ultrasuoni possono essere influenzate dalla abilità dell’operatore e mancano di caratteristiche tridimensionali e ad alta risoluzione spaziale. Metodi di bioluminescenza possono fornire solo la valutazione semi-quantitativa delle cellule del tumore e non consentono per la visualizzazione della vescica anatomia e morfologia. Inoltre, bioluminescenza può essere utilizzato solo con modelli basati su linee cellulari, che esprimono geni bioluminescente in topi glabri o topi con camici bianchi.
La formazione immagine a risonanza magnetica (MRI), d’altra parte, offre flessibilità unica nell’acquisizione di immagini ad alta risoluzione anatomiche, che espone una vasta gamma di contrasto del tessuto che consente una visualizzazione accurata e valutazione quantitativa del carico del tumore senza il bisogno di esprimere proprietà bioluminescenti. Immagini di MR sono più facilmente riproducibili con le opportune analisi condotte e garantite visualizzazione 3-d della vescica. Le più grandi limitazioni di MRI sono la lunghezza del tempo necessario per un esame e associati costi elevati che limitano l’elevato throughput saggi. Tuttavia, parecchi studi hanno indicato che le sequenze di RM possono fornire immagini diagnostiche di alta qualità che possono essere utilizzate per rilevare efficacemente e monitorare i tumori delle cellule della vescica basata su riga; così, essi possono essere utilizzati per alta velocità effettiva analisi9,12.
Qui, descriviamo un metodo non invasivo basato su MR per attendibilmente ed efficientemente caratterizzano i tumori della vescica indotta da agente cancerogeno nei topi. A tale scopo, utilizziamo un imaging veloce con tecnica di MR di precessione di stato stazionario (true FISP), che garantisce brevi sessioni di scansione pur fornendo alta qualità e alta risoluzione spaziale (~ 100 micron) per la rilevazione e la misura della vescica i tumori13. Inoltre, per confermare l’accuratezza di questo test non invasivo di MRI, descriviamo la correlazione tra parametri MRI-derivato ed ex vivo della vescica peso così come la fase del tumore patologico confermato.
Protocol
Representative Results
Discussion
Accurato imaging di modelli del tumore è necessario appropriato pre-eutanasia staging e randomizzazione animale prima dell’inizio del trattamento sperimentale. Utilizzando la procedura presentata qui, dimostriamo metodologia per (1) generare tumori della vescica utilizzando l’agente cancerogeno BBN e (2) stratificare il carico del tumore della vescica attraverso l’uso di Mr MR An-derivato zona misura (BLAparete) correla significativamente con ex vivo peso della vescica ed è associato con la fase pat…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
J. J. M. è finanziato dal merito di Veterans Health Administration concedere BX0033692-01. J. J. M. è anche supportato da John P. Hanson Foundation per la ricerca sul cancro presso il Robert H. Lurie completa Cancer Center della Northwestern University. Ringraziamo il centro per Imaging traslazionale per fornire l’acquisizione di MRI e di elaborazione. Fonti di finanziamento non avevano alcun ruolo nella scrittura del manoscritto o della decisione di presentare per la pubblicazione.
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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