두개 내 주입 및 자기 공명 이미징을 통해 뇌 전이를 모델링

Jennifer  A. Geisler; Jonathan  M. Spehar; Sarah  A. Steck; Anna Bratasz; Reena Shakya; Kimerly Powell; Gina  M. Sizemore

doi:10.3791/61272

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방법 논문

두개 내 주입 및 자기 공명 이미징을 통해 뇌 전이를 모델링

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DOI:

10.3791/61272

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2020년 6월 7일

Jennifer A. Geisler¹^,²^,³ , Jonathan M. Spehar¹^,² , Sarah A. Steck¹^,² , Anna Bratasz¹^,⁴ , Reena Shakya¹ , Kimerly Powell¹^,⁴ , Gina M. Sizemore¹^,²

¹The Comprehensive Cancer Center, The Ohio State University, ²Department of Radiation Oncology, The Ohio State University, ³Department of Veterinary Biosciences, The Ohio State University, ⁴Davis Heart & Lung Research Institute, The Ohio State University

이 논문에서

요약

두개 내 뇌 전이 모델링은 정확하고 시기 좋은 방법으로 치료에 종양 크기와 반응을 모니터링할 수 없다는 것에 의해 복잡합니다. 제시된 방법론은 자기 공명 화상 진찰 분석과 두개 내 종양 주입을 결합할 때, 정확하고 일관된 주사, 향상된 동물 감시 및 정확한 종양 부피 측정을 육성합니다.

초록

암의 전이성 확산은 질병 진행, 공격적인 암 아류형 및 /또는 늦은 진단의 불행한 결과입니다. 뇌 전이는 특히 파괴적이고 치료하기 어렵고 가난한 예후를 부여합니다. 미국에 있는 두뇌 전이의 정확한 부각은 추정하기 어려운 남아 있는 동안, 외두개 치료가 암 치료에 있는 더 효과적인 되기 위하여 계속됨에 따라 증가할 가능성이 높습니다. 따라서, 이 사이트에서 전이를 치료하기 위한 새로운 치료 접근법을 식별하고 개발할 필요가 있다. 이를 위해 암세포의 두개내 주사는 뇌전이를 모델링하는 잘 확립된 방법이 되고 있다. 이전에는 종양 성장을 직접 측정할 수 없는 것이 이 모델에 기술적 장애가 되었습니다. 그러나 자기 공명 영상(MRI)과 같은 작은 동물 이미징 양식의 가용성과 품질을 높이는 것은 시간이 지남에 따라 종양 성장을 모니터링하고 실험 기간 동안 뇌 내의 변화를 추론하는 능력을 크게 향상시키고 있다. 본명, 뮤린 유방 종양 세포의 두개 내 주입을 면역능력 마우스로 내하여 MRI가 입증된다. 제시된 사출 접근법은 이소플루란 마취와 디지털 제어, 자동 드릴 및 바늘 주입을 사용하여 정밀도를 향상시키고 기술적 오류를 줄이는 스테레오전술 설정을 활용합니다. MRI는 오하이오 주립 대학 제임스 종합 암 센터 작은 동물 화상 진찰 공유 자원에 있는 9.4 테슬라 계기를 사용하여 시간이 지남에 측정됩니다. 종양 부피 측정은 ImageJ의 사용을 통해 매 시점에서 입증됩니다. 전반적으로, 이 두개 내 주입 접근은 두뇌 전이의 드라이버에 새로운 가설을 시험하기 위하여 이 모형 시스템의 유용성을 크게 향상시키는 결합된 정확한 주입, 일상적인 감시 및 정확한 종양 부피 측정을 허용합니다.

서론

뇌전이 성인 1차 중추신경계 종양^1보다10배 더 흔하며, 폐암, 유방암, 흑색종을 가진 거의 모든 고형종양 유형에서 가장 높은^부각2를나타낸다고 보고되었다. 1차 종양 부위에 관계없이 뇌 전이의 발달은 인지 기능 저하, 지속적인 두통, 발작, 행동 및/또는 성격 변화와 종종 연관되는 불량 예후로 이어집니다^1,^,^3,^,^4,^,^5. 유방암의 관점에서, 질병의 예방 및 치료에 많은 진보가 있었습니다. 그러나, 유방암으로 진단된 여자의 30%는 전이를 개발하기 위하여 계속될 것이고, 단계 IV 질병을 가진 그들, 대략 7%(SEER 2010-2013)에는 두뇌 전이^6,^,^7이있습니다. 뇌 전이에 대한 현재 치료 옵션은 외과 절제술, 입체 방사선 수술 및 / 또는 전체 뇌 방사선 요법을 포함한다. 그러나, 이 적극적인 치료에도, 이 환자를 위한 중앙생존은 짧은 8-11 달