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Cancer Research

Analisi del volume dei linfonodi mediante imaging ecografico ad altissima frequenza nel modello murino geneticamente modificato braf/Pten del melanoma

Published: September 8, 2021 doi: 10.3791/62527

Summary

Il melanoma è una malattia molto aggressiva che si diffonde rapidamente ad altri organi. Questo protocollo descrive l'applicazione dell'imaging ecografico ad altissima frequenza, abbinato al rendering 3D, per monitorare il volume dei linfonodi inguinali nel modello murino Braf/Pten del melanoma metastatico.

Abstract

Tyr::CreER+,BrafCA/+,Ptenlox/lox topi geneticamente modificati (topi Braf/Pten) sono ampiamente usati come modello in vivo di melanoma metastatico. Una volta che un tumore primario è stato indotto dal trattamento con tamoxifene, si osserva un aumento del carico metastatico entro 4-6 settimane dall'induzione. Questo documento mostra come l'imaging Ultra-High-Frequency UltraSound (UHFUS) può essere sfruttato per monitorare l'aumento del coinvolgimento metastatico dei linfonodi inguinali misurando l'aumento del loro volume.

Il sistema UHFUS viene utilizzato per scansionare topi anestetizzati con una sonda lineare UHFUS (22-55 MHz, risoluzione assiale 40 μm). Le immagini in modalità B dei linfonodi inguinali (sia a sinistra che a destra) vengono acquisite in una vista ad asse corto, posizionando gli animali in reclinazione dorsale. I record di ultrasuoni vengono acquisiti utilizzando una dimensione del gradino di 44 μm su un braccio meccanico motorizzato. Successivamente, le acquisizioni bidimensionali (2D) in modalità B vengono importate nella piattaforma software per la post-elaborazione delle immagini a ultrasuoni e i linfonodi inguinali vengono identificati e segmentati semi-automaticamente nelle immagini 2D trasversali acquisite. Infine, si ottiene automaticamente una ricostruzione totale del volume tridimensionale (3D) insieme alla resa del volume linfonodale, che viene anche espresso come misura assoluta.

Questa tecnica in vivo non invasiva è molto ben tollerata e consente la programmazione di più sessioni di imaging sullo stesso animale sperimentale nell'arco di 2 settimane. È, quindi, ideale per valutare l'impatto del trattamento farmacologico sulla malattia metastatica.

Introduction

Il melanoma è una forma aggressiva di cancro della pelle che spesso si diffonde ad altri siti cutanei (metastasi sottocutanee), nonché a linfonodi, polmoni, fegato, cervello e ossa1. Nell'ultimo decennio, nuovi farmaci sono stati introdotti nella pratica clinica e hanno contribuito a migliorare l'aspettativa di vita dei pazienti con melanoma metastatico. Tuttavia, permangono limitazioni, tra cui il tempo e il grado di risposta variabili, gravi effetti collaterali e l'insorgenza di resistenza acquisita1. Pertanto, è fondamentale rilevare la diffusione metastatica nelle sue fasi iniziali, cioè quando arriva ai linfonodi locali.

Una biopsia dei linfonodi locali (linfonodi sentinella) viene solitamente eseguita per verificare la presenza di cellule di melanoma. Tuttavia, l'imaging ecografico sta prendendo piede come metodo non invasivo per rilevare il coinvolgimento metastatico, in quanto supera la valutazione clinica e può aiutare a evitare una biopsia non necessaria2,3,4. Inoltre, l'imaging ecografico sembra appropriato per la sorveglianza dei linfonodi, specialmente in caso di età avanzata e/o comorbidità5,6. Le caratteristiche che vengono rilevate dall'analisi ecografica e consentono la differenziazione tra linfonodi normali e metastatici comprendono l'aumento delle dimensioni (volume), il cambiamento di forma da ovale a rotondo, il margine irregolare, il modello ecogenico alterato e la vascolarizzazione alterata (aumentata)7.

Tyr::CreER+,BrafCA/+,Ptenlox/lox topi geneticamente modificati (topi Braf/Pten) sono stati recentemente messi a disposizione della comunità scientifica come modello tessuto-specifico e inducibile per il melanoma metastatico8. In questo modello animale, i tumori primari si sviluppano molto rapidamente: diventano visibili entro 2-3 settimane dall'induzione del passaggio da Braf wild-type (wt) a BrafV600E e della perdita di Pten, mentre raggiungono un volume di 50-100 mm3 entro 4 settimane. Nelle successive 2 settimane, la crescita del tumore primario è accompagnata da un progressivo aumento del carico metastatico in altri siti cutanei, linfonodi e polmoni.

I topi Braf/Pten sono stati ampiamente utilizzati per molteplici scopi, tra cui la dissezione delle vie di segnalazione coinvolte nella melanomagenesi9,10, l'identificazione delle cellule di melanoma di origine11,12,13 e la sperimentazione di nuove opzioni terapeutiche in termini sia di terapia mirata che di immunoterapia8,14,15,16 . In particolare, abbiamo usato topi Braf / Pten per dimostrare che Listeria monocytogenes attenuata (Lmat) funziona come vaccino anti-melanoma. Quando somministrato per via sistemica in ambito terapeutico, Lmat non è associato a tossicità complessiva in quanto si accumula selettivamente nei siti tumorali. Inoltre, provoca una notevole diminuzione della massa del melanoma primario e una riduzione del carico metastatico nei linfonodi e nei polmoni. A livello molecolare, Lmat provoca l'uccisione apoptotica delle cellule di melanoma, che è dovuta, almeno in parte, ad attività non autonome delle cellule (reclutamento in loco di linfociti T CD4+ e CD8+)16.

Quando i topi Braf / Pten vengono utilizzati per la modellazione del melanoma, la crescita dei tumori primari e delle metastasi sottocutanee può essere monitorata mediante misurazioni del calibro. Tuttavia, il coinvolgimento di linfonodi e polmoni deve essere studiato utilizzando una tecnica alternativa, possibilmente non invasiva che consenta ai ricercatori di seguire lo stesso animale nel tempo. Questo articolo descrive l'uso dell'imaging ecografico (Figura 1), abbinato ad una successiva analisi volumetrica 3D dei dati ottenuti, per il monitoraggio longitudinale dell'aumento delle dimensioni (volume) dei linfonodi inguinali.

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Protocol

Tutti i metodi qui descritti sono stati approvati dal Ministero della Salute italiano (protocolli animali #754/2015-PR e #684/2018-PR).

1. Induzione del melanoma

NOTA: In questo studio sono stati utilizzati topi Tyr::CreER+,BrafCA/+,Ptenlox/lox di sei settimane [B6.Cg-Braftm1Mmcm Ptentm1Hwu Tg(Tyr-cre/ERT2)13Bos/BosJ (Braf/Pten)] (vedere la Tabella dei materiali).

  1. Trattare i topi con 4-idrossitamoxifene (4-HT) applicando 3 μL di 5 mM 4-HT su ~ 1 cm2 di pelle rasata della parte superiore della schiena, come descritto in precedenza11,16,17, per 3 giorni consecutivi.
    NOTA: Questo attiverà l'enzima Cre e causerà un passaggio da wt Braf a BrafV600E e la perdita di Pten. Questi due colpi sono sufficienti per indurre la formazione di melanoma.
  2. Osservare che i tumori primari si sviluppano nel sito della pittura cutanea in 2-3 settimane e raggiungono un volume di 50-100 mm3 in 4 settimane. Inoltre, osservare le metastasi in altri siti cutanei, linfonodi e polmoni in questo momento (t0).
  3. Utilizzare calibri per misurare il volume del tumore primario e delle metastasi sottocutanee e l'ecografia per misurare il volume dei linfonodi inguinali. Ripetere queste misurazioni dopo una settimana (t1, 5 settimane dopo la pittura della pelle) e dopo due settimane (t2, 6 settimane dopo la pittura della pelle).
  4. All'ultimo punto temporale, eutanasia dei topi per overdose di sevorano gassoso.
  5. Analizzare il tumore primario e i linfonodi mediante ispezione visiva, quindi asportareli per studi istologici, come riportato in16.

2. Procedura di imaging

  1. Posizionare il topo in una camera di induzione per l'anestesia gassosa e fornire il 3% di isoflurano in ossigeno puro fino a quando l'animale non è completamente anestetizzato. Verificare la profondità dell'anestesia per mancanza di risposta al pizzico della zampa.
  2. Trasferire l'animale su una scheda riscaldata - una parte costitutiva della stazione di imaging UHFUS - tenendo l'animale in posizione supina. Utilizzare una sonda rettale lubrificata con vaselina per misurare la temperatura corporea. Regolare la temperatura della scheda per mantenere la temperatura corporea del mouse nell'intervallo fisiologico (36 ± 1°C).
  3. Inumidire gli occhi del topo con un unguento veterinario per prevenire la secchezza durante l'anestesia. Fornire gas narcotico (1,5% di isoflurano in ossigeno puro) attraverso una maschera nasale del topo. Regolare la percentuale di isoflurano per mantenere la corretta profondità dell'anestesia.
  4. Rivestire le zampe anteriori e posteriori con pasta conduttiva e fissarle agli elettrodi della piastra ECG incorporati nella scheda. Verificare che i parametri fisiologici (frequenza cardiaca, segnale respiratorio e temperatura corporea interna) siano correttamente acquisiti e visualizzati.
  5. Rimuovere i peli da entrambe le aree inguinali applicando un agente depilatorio e rivestirli con un mezzo di accoppiamento acustico.
  6. Bloccare la sonda lineare UHFUS (frequenza centrale 40 MHz) in un motore 3D specializzato incorporato nella stazione di imaging UHFUS, consentendo il movimento automatizzato e graduale della sonda.
  7. Orientare e regolare correttamente la posizione della sonda ad ultrasuoni per ottenere immagini ad asse corto del linfonodo inguinale (sinistra / destra) e posizionare la regione di interesse nella zona focale.
  8. Scansiona l'intero volume del linfonodo inguinale come una sequenza di immagini 2D in modalità B, come descritto in precedenza18. Acquisire immagini a più livelli del linfonodo mediante movimento lineare del trasduttore con dimensioni del passo su scala micrometrica, per generare dati 3D in termini di circuiti cine-gated automaticamente respiratori e cardiaci.
  9. Impostare la registrazione dell'immagine con i seguenti parametri: distanza di scansione compresa tra 2 e 5 mm (a seconda delle dimensioni dei linfonodi); dimensione del passo 44 μm, con un risultato di 46-114 fasi di scansione / fette di linfonodi e un tempo di acquisizione di 1-3 minuti per animale. Memorizza digitalmente le immagini acquisite in formato raw (DICOM) per ulteriori analisi offline.
  10. Alla fine della sessione di imaging, interrompere l'anestesia gassosa e consentire all'animale di recuperare sulla scheda di riscaldamento in reclinazione sternale. Prenditi cura dell'animale fino a quando non ha riacquistato una coscienza sufficiente per mantenere la posizione prona.

3. Post-elaborazione delle immagini ad ultrasuoni

  1. Aprire il set di dati delle immagini 3D DICOM del linfonodo inguinale sinistro/destro nella piattaforma software per la post-elaborazione delle immagini ad ultrasuoni.
  2. Segmentazione:
    1. Selezionate Metodo multi-slice per visualizzare sia i fotogrammi correnti che le miniature di tutti i fotogrammi corrispondenti a ciascuna immagine acquisita durante l'acquisizione 3D.
    2. Selezionate la miniatura del primo fotogramma per caricarla nella vista di contornatura. Nella vista di contornatura, fare clic con il pulsante sinistro del mouse per rilasciare i punti lungo il bordo del linfonodo. Una volta impostato il numero desiderato di punti (intervallo 10-15), fare clic con il pulsante destro del mouse per completare il contorno.
    3. Una volta completato il primo contorno, utilizzate la vista miniatura per selezionare l'immagine successiva per il contorno. Se necessario, salta diverse immagini (in media 3 fotogrammi) tra i contorni per ridurre il numero di tracce manuali necessarie per ogni volume 3D.
      NOTA: La piattaforma software per la post-elaborazione delle immagini ad ultrasuoni genererà automaticamente i contorni tra le tracce manuali, riducendo così il tempo di analisi.
    4. Ripetere questo processo fino a quando l'intero volume non è stato delineato. Una volta completato, fai clic su Fine.
  3. Generazione del wireframe 3D e misurazione del volume:
    1. Nell'area di lavoro della finestra della modalità 3D , fare clic sull'icona Misurazione volume sotto l'area di visualizzazione dell'immagine per attivare la vista della superficie.
      NOTA: la vista superficie crea una vista di compilazione che esegue il mapping del volume generato dall'utente all'immagine acquisita. La vista della superficie può essere ruotata in qualsiasi posizione desiderata.
    2. Prendere nota della misurazione del volume elencata nell'angolo in basso a sinistra della vista cubo.
      NOTA: la segmentazione e la generazione di volumi 3D possono anche essere ottenute utilizzando software sviluppato su misura e / o software libero disponibile / commerciale per l'elaborazione generale delle immagini. Partendo dalla segmentazione manuale, il software dovrebbe fornire una descrizione matematica e/o a livello di pixel dei contorni dei linfonodi. Questi contorni sarebbero combinati in uno spazio 3D per rendere la superficie esterna dei linfonodi. Tutti i passaggi descritti nella procedura di imaging e nella post-elaborazione delle immagini ecografiche sono riassunti nella Figura 2.

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Representative Results

Dopo la verniciatura cutanea di topi Tyr::CreER+,BrafCA/+,Ptenlox/lox con 4-HT, viene indotta l'attività cre, grazie alla quale c'è un passaggio a livello genomico da wt Braf a BrafV600E, mentre Pten viene perso (Figura 3A). In 2-3 settimane, i topi sviluppano tumori primari in loco con penetranza al 100%. Dopo quattro settimane dal trattamento 4-HT (t0), i tumori primari raggiungono un volume di 50-100 mm3 e la loro crescita può essere misurata con pinze per ulteriori 2 settimane ((t1 e t2; Figura 3B, pannelli superiori). I punti temporali successivi non possono essere raggiunti perché il tumore diventa così grande che i topi richiedono l'eutanasia.

Per quanto riguarda il carico metastatico, si osserva un graduale aumento della pigmentazione nei linfonodi inguinali entro 4-6 settimane dal trattamento con 4-HT (Figura 3B, pannelli inferiori). Tale aumento della pigmentazione è dovuto alla presenza di depositi di melanina, come può essere confermato dalla colorazione di ematossilina ed eosina eseguita senza rimuovere la melanina. A loro volta, i depositi di melanina sono invariabilmente dovuti alla presenza di cellule di melanoma metastatizzate, come confermato dalla colorazione immunoistochimica (IHC) dell'antigene del melanoma MLANA e di BRAFV600E (Figura 3C).

L'accumulo di cellule di melanoma pigmentato all'interno dei linfonodi inguinali è accompagnato da un progressivo aumento del loro volume, come evidente dall'ispezione visiva (Figura 3B, pannelli inferiori). L'imaging ad ultrasuoni offre l'opportunità unica di quantificare tale aumento longitudinalmente, in ciascun topo sperimentale, come descritto in precedenza16. Le misurazioni volumetriche, i risultati della segmentazione e il rendering 3D, tutti riferiti a un caso rappresentativo, sono mostrati nella Figura 4. Il volume di ciascun linfonodo è ottenuto mediante segmentazione manuale delle sezioni assiali acquisite durante una scansione 3D.

Al termine della fase di segmentazione, tutte le sezioni mostrano la sovrapposizione del contorno esterno del linfonodo (Figura 4A). Questi contorni sono collegati fotogramma per fotogramma nella fase di rendering e la superficie esterna dell'intero linfonodo viene proiettata nello spazio 3D. Come esempio rappresentativo, il rendering 3D di un linfonodo inguinale destro analizzato a t0, t1 e t2 è mostrato rispettivamente in Figura 4B, Figura 4C e Figura 4D. Il grafico in Figura 4E quantifica l'aumento di volume visualizzato dai linfonodi inguinali sinistro e destro dello stesso animale nel tempo.

Figure 1
Figura 1: Il sistema di imaging ad ultrasuoni utilizzato per monitorare l'aumento di volume dei linfonodi inguinali nel modello murino di melanoma geneticamente modificato Braf/Pten. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Riepilogo dettagliato della procedura di imaging e della post-elaborazione delle immagini ecografiche. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Ispezione visiva e analisi istologiche dei linfonodi inguinali nel modello di melanoma metastatico Braf/Pten tessuto-specifico e inducibile nel topo. (A) L'enzima Cre provoca il passaggio di Braf wt in BrafV600E e la perdita di Pten (escissione degli esoni 4 e 5). Questo sistema è melanocitario-specifico perché l'espressione dell'enzima Cre è sotto il controllo del promotore della tirosinasi, un enzima coinvolto nella sintesi della melanina. Pertanto, i due colpi oncogeni sono limitati al lignaggio melanocitico. Questo sistema è anche inducibile perché Cre è espresso come una proteina di fusione con il recettore degli estrogeni e richiede la verniciatura della pelle con 4-HT per essere traslocata nel nucleo, dove può esercitare la sua funzione. (B) La comparsa di tumori primari del melanoma (immagini superiori) e linfonodi inguinali (immagini inferiori) dopo 4, 5 e 6 settimane dopo il trattamento 4-HT (t0, t1 e t2, rispettivamente). Nei linfonodi, l'aumento dell'accumulo e delle dimensioni della melanina viene rilevato dall'ispezione visiva. Barre della scala = 0,5 cm (immagini superiori); 0,2 cm (immagini più basse). (C) Analisi istologiche dei linfonodi inguinali, 6 settimane dopo il trattamento con 4-HT. (in alto a sinistra) Colorazione H&E: i depositi di melanina vengono rimossi incubando fette con 1% KOH e 3% H2O2.  (in alto a destra) Rilevamento della melanina eseguito mediante colorazione H&E senza trattamento con KOH all'1% e H2O2 al 3%. (in basso a sinistra) Rilevazione di MLANA mediante colorazione immunoperossidasi (substrato cromogeno DAB e controcolorazione ematossilina). (in basso a destra) Rilevamento di BRAFV600E mediante colorazione immunoperossidasi (substrato cromogeno DAB e controcolorazione ematossilina). Per tutti i pannelli, ingrandimento originale: 40x; barre di scala = 20 μm. Abbreviazioni: wks = settimane; wt = wild-type; 4-HT = 4-idrossitamoxifene; H&E = ematossilina ed eosina; DAB = 3,3'-diaminobenzidina. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Misurazioni, segmentazione e rendering 3D del volume dei linfonodi inguinali nel modello di melanoma metastatico Braf/Pten tessuto-specifico e inducibile nel topo. (A) Sovrapposizione dei contorni esterni del linfonodo inguinale destro in 4 sezioni scansionate rappresentative ottenute mediante segmentazione manuale. (B-D) Rendering del volume 3D del linfonodo inguinale destro, misurato a 4, 5 e 6 settimane dopo il trattamento 4-HT (rispettivamente punti temporali t0, t1 e t2). Viene riportato anche il valore numerico del volume (in mm3). (E) Il volume del linfonodo inguinale sinistro (cerchio nero) e destro (cerchio bianco) dello stesso animale nei punti temporali t0, t1 e t2. Abbreviazioni: 3D = tridimensionale; 4-HT = 4-idrossitamoxifene. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

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Discussion

I dati ottenuti in questo studio attestano la capacità dell'ecografia di monitorare il coinvolgimento metastatico dei linfonodi inguinali del modello murino Braf/Pten di melanoma metastatico. Come mostrato in precedenza16, questa tecnica è particolarmente utile per valutare l'efficacia del trattamento farmacologico. Questo perché permette il monitoraggio della variazione del volume linfonodale nello stesso animale nel tempo, confrontando le misurazioni raccolte a t1 et2  con quelle raccolte a t0. Questo, a sua volta, contribuisce ad aumentare la robustezza dei risultati ottenuti, perché la variabilità inter-topo e altri fattori che potrebbero influenzare le dimensioni dei linfonodi basali sono tutti presi in considerazione. Inoltre, l'imaging a ultrasuoni consente il rispetto del principio 3R riducendo il numero di animali per gruppo sperimentale.

Nei topi Braf / Pten, non solo i linfonodi inguinali, ma anche brachiali e ascellari sono siti di diffusione metastatica. Tuttavia, è consigliabile concentrarsi sui linfonodi inguinali perché gli altri sono troppo vicini al sito del tumore primario, che di solito altera la loro localizzazione e morfologia durante lo sviluppo del tumore primario stesso. In alternativa, i linfonodi brachiali e ascellari potrebbero diventare adatti per l'imaging ecografico se viene scelto un sito diverso di induzione del tumore, come orecchie o zampe8. Per quanto riguarda altri siti metastatici, i polmoni non possono essere studiati utilizzando l'imaging ad ultrasuoni, a causa della presenza di aria nel tessuto. Teoricamente, solo le metastasi polmonari superficiali che raggiungono l'interfaccia pleurica potrebbero essere visualizzate con questa tecnica. Sebbene la microtomografia computerizzata / tomografia ad emissione di positroni (CT / PET) possa essere utilizzata, questo approccio presenta diversi inconvenienti, tra cui costi elevati e disponibilità limitata. Inoltre, essendo basata su radiazioni ionizzanti, la micro CT/PET è difficilmente compatibile con le misurazioni longitudinali in più punti temporali. Al contrario, l'imaging ecografico può essere facilmente applicato allo studio delle metastasi sottocutanee e consente la misurazione sia del volume che della vascolarizzazione16.

Se un lasso di tempo di 2 settimane è troppo breve per apprezzare gli effetti del farmaco in studio, è possibile selezionare un sito di induzione più periferico (ad esempio, la punta della coda9,11) o un genotipo meno incline al tumore (Tyr::CreER+,BrafCA/+,Ptenlox/+ mice invece di Tyr::CreER+, BrafCA/+, Ptenlox/lox topi)9 . In entrambi i casi, la crescita del tumore primario dovrebbe essere molto più lenta, consentendo il monitoraggio delle metastasi per molto più di 6 settimane dopo l'induzione con 4-HT.

Da un punto di vista più tecnico, è importante notare che la segmentazione 2D delle immagini ad ultrasuoni è il passo più critico in questo protocollo, perché può influenzare la misurazione del volume 3D. Fortunatamente, nel modello animale Braf / Pten, il contrasto tra linfonodi e tessuti circostanti è piuttosto marcato, in modo che la delineazione dei bordi linfonodali mediante segmentazione manuale sia relativamente semplice. Tuttavia, il processo di segmentazione dovrebbe essere facilitato dall'alta qualità delle immagini ecografiche acquisite dall'ecografista, che, a sua volta, dovrebbe essere molto esperto e focalizzato sull'acquisizione della stessa proiezione ecografica del linfonodo, anche in sessioni di scansione eseguite in momenti diversi.

L'imaging a ultrasuoni in modalità B non può evidenziare direttamente le cellule tumorali; invece, permette l'inferenza della loro presenza dall'aumento del volume dei linfonodi inguinali. Alla luce di queste informazioni, si raccomanda di accoppiare l'imaging ecografico con un'appropriata colorazione IHC dei linfonodi, in modo che la presenza di cellule tumorali possa essere confermata a livello molecolare. Tuttavia, un allargamento dei linfonodi osservato in un topo Braf / Pten indotto è in genere attribuibile alla diffusione del cancro e non a qualche altra causa, ad esempio un'infezione in corso. Ciò è probabilmente dovuto al fatto che i topi sperimentali utilizzati per l'imaging ad ultrasuoni sono allevati in condizioni controllate e sono regolarmente sottoposti a screening sanitario, in modo che la malattia venga prontamente individuata e trattata.

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Disclosures

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Acknowledgments

Gli autori ringraziano S. Burchielli (FTGM, Pisa) per la sua assistenza nelle procedure animali. Questo lavoro è stato sostenuto da ISPRO-Istituto per lo Studio la Prevenzione e la Rete Oncologica finanziamento istituzionale a LP; MFAG #17095 assegnato da AIRC-Associazione Italiana Ricerca sul Cancro a LP.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
4-hydroxytamoxifen Merck H6278 drug used for tumor induction
B6.Cg-Braftm1Mmcm Ptentm1Hwu Tg(Tyr-cre/ERT2)13Bos/BosJ (Braf/Pten) mice The Jackson Laboratory 013590
Blu gel Sooft Ialia ophthalmic solution gel
BRAFV600E antibody Spring Bioscience Corporation E19290
IsoFlo (isoflorane) Zoetis liquid for gaseous anaesthesia
MLANA antibody Thermo Fisher Scientific M2-7C10
Sigma gel Parker electrode gel
Transonic gel clear Telic SAU ultrasound gel
Veet Reckitt Benckiser IT depilatory cream
Compact Dual Anesthesia System Fujifilm, Visualsonics Inc. Isoflurane-based anesthesia system equipped with nose cone and induction chamber
MX550S Fujifilm, Visualsonics Inc. UHFUS linear probe
Vevo 3100 Fujifilm, Visualsonics Inc. UHFUS system
Vevo Imaging Station Fujifilm, Visualsonics Inc. UHFUS imaging station and Advancing Physiological Monitoring Unit endowed with heated board
Vevo Lab Fujifilm, Visualsonics Inc. software platform for ultrasound image post-processing

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References

  1. Schvartsman, G., et al. Management of metastatic cutaneous melanoma: updates in clinical practice. Therapeutic Advances in Medical Oncology. 11, 1758835919851663 (2019).
  2. Blum, A., et al. Ultrasound examination of regional lymph nodes significantly improves early detection of locoregional metastases during the follow-up of patients with cutaneous melanoma - Results of a prospective study of 1288 patients. Cancer. 88 (11), 2534-2539 (2000).
  3. Olmedo, D., et al. Use of lymph node ultrasound prior to sentinel lymph node biopsy in 384 patients with melanoma: a cost-effectiveness analysis. Actas Dermo-Sifiliograficas. 108 (10), 931-938 (2017).
  4. Voit, C., et al. Ultrasound morphology criteria predict metastatic disease of the sentinel nodes in patients with melanoma. Journal of Clinical Oncology. 28 (5), 847-852 (2010).
  5. Hayes, A. J., et al. Prospective cohort study of ultrasound surveillance of regional lymph nodes in patients with intermediate-risk cutaneous melanoma. British Journal of Surgery. 106 (6), 729-734 (2019).
  6. Ipenburg, N. A., Thompson, J. F., Uren, R. F., Chung, D., Nieweg, O. E. Focused ultrasound surveillance of lymph nodes following lymphoscintigraphy without sentinel node biopsy: a useful and safe strategy in elderly or frail melanoma patients. Annals of Surgical Oncology. 26 (9), 2855-2863 (2019).
  7. Jayapal, N., et al. Differentiation between benign and metastatic cervical lymph nodes using ultrasound. Journal of Pharmacy and Bioallied Sciences. 11, Suppl 2 338-346 (2019).
  8. Dankort, D., et al. Braf(V600E) cooperates with Pten loss to induce metastatic melanoma. Nature Genetics. 41 (5), 544-552 (2009).
  9. Damsky, W. E., et al. β-catenin signaling controls metastasis in Braf-activated Pten-deficient melanomas. Cancer Cell. 20 (6), 741-754 (2011).
  10. Xie, X., Koh, J. Y., Price, S., White, E., Mehnert, J. M. Atg7 overcomes senescence and promotes growth of BrafV600E-driven melanoma. Cancer Discovery. 5 (4), 410-423 (2015).
  11. Kohler, C., et al. Mouse cutaneous melanoma induced by mutant BRaf arises from expansion and dedifferentiation of mature pigmented melanocytes. Cell Stem Cell. 21 (5), 679-693 (2017).
  12. Yuan, P., et al. Phenformin enhances the therapeutic benefit of BRAF(V600E) inhibition in melanoma. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (45), 18226-18231 (2013).
  13. Marsh Durban, V., Deuker, M. M., Bosenberg, M. W., Phillips, W., McMahon, M. Differential AKT dependency displayed by mouse models of BRAFV600E-initiated melanoma. Journal of Clinical Investigation. 123 (12), 5104-5118 (2013).
  14. Hooijkaas, A. I., Gadiot, J., vander Valk, M., Mooi, W. J., Blank, C. U. Targeting BRAFV600E in an inducible murine model of melanoma. American Journal of Pathology. 181 (3), 785-794 (2012).
  15. Steinberg, S. M., et al. BRAF inhibition alleviates immune suppression in murine autochthonous melanoma. Cancer Immunology Research. 2 (11), 1044-1050 (2014).
  16. Vitiello, M., et al. Antitumoral effects of attenuated Listeria monocytogenes in a genetically engineered mouse model of melanoma. Oncogene. 38 (19), 3756-3762 (2019).
  17. Moon, H., et al. Melanocyte stem cell activation and translocation initiate cutaneous melanoma in response to UV exposure. Cell Stem Cell. 21 (5), 665-678 (2017).
  18. Zhao, L., Zhan, Y. T., Rutkowski, J. L., Feuerstein, G. Z., Wang, X. K. Correlation between 2-and 3-dimensional assessment of tumor volume and vascular density by ultrasonography in a transgenic mouse model of mammary carcinoma. Journal of Ultrasound in Medicine. 29 (4), 587-595 (2010).

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Vitiello, M., Kusmic, C., Faita, F., More

Vitiello, M., Kusmic, C., Faita, F., Poliseno, L. Analysis of Lymph Node Volume by Ultra-High-Frequency Ultrasound Imaging in the Braf/Pten Genetically Engineered Mouse Model of Melanoma. J. Vis. Exp. (175), e62527, doi:10.3791/62527 (2021).

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