Summary

Utilizando o ultra-som de alta resolução para o aparecimento de Tumor de Monitor e crescimento em modelos de câncer pancreático geneticamente modificados

Published: April 07, 2018
doi:

Summary

Este artigo descreve a utilização de ultra-som de alta resolução em camundongos geneticamente modificados câncer pancreático. O objetivo principal é fornecer uma instrução detalhada para detecção e avaliação de tumores pancreáticos endógenas.

Abstract

O LSL-Kras G12D / +; LSL-Trp53R172H / +; PDX-1-Cre modelo de mouse (KPC) representa um modelo transgênico estabelecido e usado com frequência para avaliar novas terapias em câncer pancreático. Aparecimento de tumor é variável no modelo KPC entre 8 semanas e vários meses. Portanto, ferramentas de imagem não-invasivos são obrigadas a tela para o aparecimento de tumor e monitor para resposta ao tratamento. Para resolver esse problema, diferentes abordagens têm surgido nos últimos anos. Ultra-som de alta resolução tem grandes vantagens como não-invasividade, tempos de sessão rápida e uma alta resolução de imagem sem exposição à radiação. No entanto, ultra-som em ratos não é trivial e suficiente conhecimento anatômico e habilidades práticas são necessárias para executar com êxito o ultra-som de alta resolução em modelos pré-clínicos de câncer pancreático. Com o artigo a seguir, é apresentado um guia detalhado de hands-on para ecografia abdominal em murino modelos com um foco particular em modelos de câncer no pâncreas endógeno. Além disso, é fornecido um resumo dos erros comuns e como evitá-los.

Introduction

Modelos de rato geneticamente ganharam uma importância crescente em pesquisa de câncer, devido à sua capacidade intimamente recapitular a natureza complexa de carcinogênese humana1,2,3. Um dos mais frequentemente usados modelos para estudar o desenvolvimento de câncer no pâncreas, progressão e resposta terapêutica é caracterizada por uma mutação ativando o oncogene Kras combinado com uma inativação do tumor supressor p534. Este LSL-Kras G12D / +; LSL-Trp53R172H / +; PDX-1-Cre modelo de mouse (KPC) imita a progressão por etapas de lesões pre-invasoras de neoplasia intra-epitelial pancreática (PanIN) para carcinoma invasivo. Fenotipicamente, quase todos os ratos desenvolvem PDAC dentro os primeiros seis meses após o nascimento. No entanto, em comparação com modelos transplantados, o modelo KPC revela um início de tumor altamente variável de 8 semanas a vários meses4. Uma vez que tumores pancreáticos alcança um certo tamanho (5-9 mm de diâmetro), rapidamente acelera o crescimento do tumor e ratos terá que estar matriculado em ensaios pré-clínicos5. Portanto, a detecção exata do aparecimento do tumor e o tamanho do tumor é um pré-requisito essencial para estudos pré-clínicos logística e monitoramento de terapia. Em geral, várias abordagens como ressonância magnética (MRI)6, computadorizada, digitalização7,8,9 ou ultra-som de alta resolução pode ser empregada para realizar triagem de tumor e terapia de10. Cada técnica tem suas vantagens e desvantagens. Apesar de MRI- ou tomografia computadorizada (CT)-imagem permite a aquisição de dados de alta resolução, assim como o cálculo de volumes precisos, tempo prolongado exame sob sedação geral, e um equipamento muito caro é necessário e não permite frequente digitalização por um longo período de tempo. Em contraste, o pequena animal ultra-sonografia é um método estabelecido que pode ser empregado para a tela para patologias abdominais em ratos11. Vantagens deste método de imagem são curtas de digitalização vezes, alta resolução, e a possibilidade de utilizar ultra-som doppler ou contraste aprimorado ultra-som (CEUS) para visualizar a perfusão dos órgãos em paralelo. No entanto, conhecimento anatômico, imaginação 3D e exaustivo treinamento prático são necessários para a interpretação correta da imagem.

No artigo a seguir, é fornecido um protocolo detalhado para a utilização de ultra-som de alta resolução no modelo KPC. Além disso, imagens de ultra-som padrão são retratadas e rotuladas com estruturas do órgão para facilitar a orientação para o investigador.

Protocol

Este protocolo está em conformidade com as orientações de cuidados com animais na universidade médica centro de Goettingen, Alemanha (33,9-42502-04-15/2056). Dependendo dos requisitos específicos de cada animal comissões de inquérito, algumas das etapas do protocolo podem ser modificadas em conformidade. 1. abdominal palpação dos ratos KPC Para evitar exames desnecessários ultra-som, palpe o abdome do mouse para identificar os ratos que possivelmente podem suportar uma les?…

Representative Results

Ecografia é uma técnica não-invasiva e versátil que é usada para resolver vários problemas em murino modelos de doenças humanas. Em comparação com todos os outras de imagem abordagens principais vantagens são eficiência alta produtividade, custo, tempo curto de aquisição e geração de imagens em tempo real. No entanto, esta ferramenta precisa de expertise para gerar imagens precisas e de alta qualidade. Particularmente no caso de artefatos indesejados pelo menos alguma exper…

Discussion

Com este protocolo, é fornecida uma descrição detalhada para quantificação dos tumores pancreáticos, utilizando imagens de ultra-som abdominal de alta resolução em modelos do rato geneticamente modificados. Recentemente, Sastra et al . publicaram uma descrição detalhada como quantificar tumores pancreáticos em modelos do rato, mas não visualizadas instruções sobre a preparação e manipulação como pré-requisito para todos os novos passos foram mostrados11. O objetivo gera…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Esta pesquisa foi apoiada pelo Deutsche Krebshilfe (grupo de Eder Max para AN: 110972), uma bolsa de tese de doutorado de DGVS (para SMB) e uma bolsa de Else Kröner Fresenius-Fundação- (para RGG) na Universidade Medical Center Goettingen. Agradecemos a Jutta Blumberg e Ulrike Wegner para assistência técnica especializada. Agradecemos também a todos os técnicos de animais nas instalações da Universidade Medical Center Goettingen para mouse mantendo animais. Todos os experimentos foram realizados de acordo com normas de bem-estar animal alemão.

Materials

Visual Sonics Vevo2100 High Resolution Ultrasound System, including imaging stage and anesthesia line FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada VS-11945
Vevo 2100 MicroScan Transducer MS-550-D (22-55MHz) FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada VS-11874
Vevo Anesthesia System (anesthesia induction chamber with fresh and waste gas inlet) FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada SA-12055
Vevo Imaging Station (working stage with nose cone for anesthesia supply) FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada SA-11982
 electronic pet clippers Panasonic Marketing Europe, Germany 5025232484324 Panasonic ER-PA10-s
Labotect Hot plate Labor tech Göttingen, Germany 13854
eye cream (ophthalmic ointment) Schülke&Mayr, Germany 9080249
veterinary isoflurane Abbvie, Germany 4831867
depilatory cream RB healthcare UK, United Kingdom 8218535
70% ethanol (v/v) in distilled water TH. Geyer, Germany 22941000
ultrasound gel Asmuth, Germany 13477
tissue wipes Kimberly-Clark Germany, Germany 7558
cotton tips Meditrade, Germany 75481116
glass bowl for ultrasound gel ARC France, France H1149
water bowl W & P Trading Co., USA B00K2P6PLQ
gauze sponges Fuhrmann, Germany 960504

Referências

  1. Kersten, K., de Visser, K. E., van Miltenburg, M. H., Jonkers, J. Genetically engineered mouse models in oncology research and cancer medicine. EMBO Molecular Medicine. 9 (2), 137-153 (2017).
  2. Olive, K. P., Politi, K. . Translational therapeutics in genetically engineered mouse models of cancer. (2), 131-143 (2014).
  3. Westphalen, C. B., Olive, K. P. Genetically engineered mouse models of pancreatic cancer. The Cancer Journal. 18 (6), 502-510 (2012).
  4. Hingorani, S. R., et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice. Cancer Cell. 7 (5), 469-483 (2005).
  5. Frese, K. K., et al. nab-Paclitaxel potentiates gemcitabine activity by reducing cytidine deaminase levels in a mouse model of pancreatic cancer. Cancer Discovery. 2 (3), 260-269 (2012).
  6. Paredes, J. L., et al. A non-invasive method of quantifying pancreatic volume in mice using micro-MRI. PLoS One. 9 (3), e92263 (2014).
  7. Boj, S. F., et al. Organoid models of human and mouse ductal pancreatic cancer. Cell. 160 (1-2), 324-338 (2015).
  8. Aung, W., et al. Immunotargeting of Integrin alpha6beta4 for Single-Photon Emission Computed Tomography and Near-Infrared Fluorescence Imaging in a Pancreatic Cancer Model. Molecular Imaging. 15, (2016).
  9. Akladios, C. Y., et al. Contribution of microCT structural imaging to preclinical evaluation of hepatocellular carcinoma chemotherapeutics on orthotopic graft in ACI rats. Bulletin du Cancer. 98 (2), 120-132 (2011).
  10. Neesse, A., et al. CTGF antagonism with mAb FG-3019 enhances chemotherapy response without increasing drug delivery in murine ductal pancreas cancer. Proceedings of the National Academy of Science USA. 110 (30), 12325-12330 (2013).
  11. Sastra, S. A., Olive, K. P. Quantification of murine pancreatic tumors by high-resolution ultrasound. Methods in Molecular Biology. 980, 249-266 (2013).
check_url/pt/56979?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Goetze, R., Buchholz, S. M., Patil, S., Petzold, G., Ellenrieder, V., Hessmann, E., Neesse, A. Utilizing High Resolution Ultrasound to Monitor Tumor Onset and Growth in Genetically Engineered Pancreatic Cancer Models. J. Vis. Exp. (134), e56979, doi:10.3791/56979 (2018).

View Video