Hoge-resolutie echografie voor de analyse van orthotopische ATC-tumoren in een genetisch gemanipuleerd muismodel
Summary
Het huidige protocol beschrijft hoogfrequente echografie voor het visualiseren van de gehele schildklier van de muis en het monitoren van de groei van anaplastisch schildkliercarcinoom.
Abstract
Anaplastisch schildkliercarcinoom (ATC) wordt geassocieerd met een slechte prognose en korte mediane overlevingstijd, maar geen enkele effectieve behandeling verbetert de resultaten aanzienlijk. Genetisch gemanipuleerde muizenmodellen die de progressie van ATC nabootsen, kunnen onderzoekers helpen om behandelingen voor deze ziekte te bestuderen. Het kruisen van drie verschillende genotypen van muizen, een TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10 transgeen ATC-model werd ontwikkeld. Het ATC-muizenmodel werd geïnduceerd door een intraperitoneale injectie van tamoxifen met overexpressie van BrafV600E en deletie van Trp53, en de tumoren werden binnen ongeveer 1 maand gegenereerd. Echografie met hoge resolutie werd toegepast om de tumorinitiatie en -progressie te onderzoeken en de dynamische groeicurve werd verkregen door de tumorgroottes te meten. In vergelijking met magnetische resonantie beeldvorming (MRI) en computertomografie scanning, heeft echografie voordelen bij het observeren van het ATC-muizenmodel, zoals niet-invasief, draagbaar, in realtime en zonder blootstelling aan straling. Echografie met hoge resolutie is geschikt voor dynamische en meervoudige metingen. Echechografisch onderzoek van de schildklier bij muizen vereist echter relevante anatomische kennis en ervaring. Dit artikel biedt een gedetailleerde procedure voor het gebruik van echografie met hoge resolutie om tumoren in het transgene ATC-model te scannen. Ondertussen worden ultrasone parameteraanpassing, echografie, anesthesie en herstel van de dieren en andere elementen die aandacht nodig hebben tijdens het proces vermeld.
Introduction
Hoewel anaplastisch schildkliercarcinoom (ATC) verantwoordelijk is voor minder dan 2% van de schildklierkankers, veroorzaakt het jaarlijks meer dan 50% van de schildklierkankergerelateerde sterfgevallen. De mediane overlevingstijd na diagnose met ATC is slechts ongeveer 6 maanden en er zijn geen behandelingen beschikbaar die de overleving aanzienlijk verbeteren 1,2.
De zeldzaamheid van ATC heeft het onderzoek belemmerd dat bestudeert hoe de ziekte begint en agressief vordert. Onlangs zijn genetisch gemanipuleerde muismodellen beschikbaar gekomen die de ziekte nabootsen, die inzicht geven in de ziekte en de reacties op mogelijke behandelingen 3,4,5. Dergelijke studies vereisen nauwkeurige tumorbeeldvorming voor metingen en monitoring, die meestal wordt uitgevoerd met behulp van magnetische resonantiebeeldvorming, computertomografie of echografie met hoge resolutie 6,7. Echografie is op grote schaal gebruikt in muizenorganen. Het heeft voordelen ten opzichte van magnetische resonantie beeldvorming en computertomografie omdat het in realtime kan worden uitgevoerd en het onderwerp niet blootstelt aan straling, en de benodigde apparatuur is klein genoeg om draagbaar te zijn 8,9. Studies over het continu monitoren van ATC-groei met behulp van echografie zijn echter zeldzaam; Daarom onderzoekt dit werk het nut van echografie in deze context.
Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het gebruik van echografie met hoge resolutie om tumoren nauwkeurig te scannen, te monitoren en te meten in een muismodel van ATC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dit protocol maakt gebruik van echografie met hoge resolutie om orthotopische ATC-tumoren te analyseren in een genetisch gemanipuleerd muismodel. Het transgene model, met een genotype van TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10, is ontwikkeld in ons laboratorium. De dieren overexpresseren BrafV600E en missen Trp53; Het intraperitoneaal injecteren van de dieren met tamoxifen leidt tot tumorgroei na ongeveer 1 maand10. De tumoren groeien sn…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dit onderzoek ontving geen specifieke subsidie van publieke, commerciële of non-profit financieringsagentschappen.
Materials
| Adhesive tape | Winner | ||
| Anesthesia system | RWDlifescience | ||
| Brafflox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Chamber for anesthesia induction | RWDlifescience | ||
| Cotton swabs | Winner | ||
| Depilatory cream | Veet | ||
| Electric heating blanket | Petbee | ||
| Isoflurane vaporizer | RWDlifescience | ||
| Medical gloves | Winner | ||
| Paper towels | Breeze | B914JY | |
| TPO-cre/ERT2 mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Trp53flox/wt mice | Collaboration with Institute of Life Science, eBond Pharmaceutical Technology Ltd, Chengdu, China | ||
| Ultrasound gel | Keppler | KL-250 | |
| Ultrasound machine | VisualSonics | Vevo 3100 |
Referências
- Maniakas, A., et al. Evaluation of overall survival in patients with anaplastic thyroid carcinoma, 2000-2019. JAMA Oncology. 6 (9), 1397-1404 (2020).
- Molinaro, E., et al. Anaplastic thyroid carcinoma: From clinicopathology to genetics and advanced therapies. Nature Reviews Endocrinology. 13 (11), 644-660 (2017).
- Champa, D., Di Cristofano, A. Modeling anaplastic thyroid carcinoma in the mouse. Hormones and Cancer. 6 (1), 37-44 (2015).
- 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. Journal of Visualized Experiments. (175), e62527 (2021).
- Wang, Y., et al. Low intensity focused ultrasound (LIFU) triggered drug release from cetuximab-conjugated phase-changeable nanoparticles for precision theranostics against anaplastic thyroid carcinoma. Biomaterials Science. 27 (1), 196-210 (2018).
- Mohammed, A., et al. Early detection and prevention of pancreatic cancer: Use of genetically engineered mouse models and advanced imaging technologies. Current Medicinal Chemistry. 19 (22), 3701-3713 (2012).
- Wege, A. K., et al. High resolution ultrasound including elastography and contrast-enhanced ultrasound (CEUS) for early detection and characterization of liver lesions in the humanized tumor mouse model. Clinical Hemorheology and Microcirculation. 52 (2-4), 93-106 (2012).
- Greco, A., et al. Preclinical imaging for the study of mouse models of thyroid cancer. International Journal of Molecular Sciences. 18 (12), 2731 (2017).
- Renault, G., et al. High-resolution ultrasound imaging of the mouse. Journal of Radiologie. 87, 1937-1945 (2006).
- McFadden, D. G., et al. p53 constrains progression to anaplastic thyroid carcinoma in a Braf-mutant mouse model of papillary thyroid cancer. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 111 (16), 1600-1609 (2014).
- Garassini, M. Basic principles of ultrasonic diagnosis. GEN. 39 (4), 283-289 (1985).
- Aldrich, J. E. Basic physics of ultrasound imaging. Critical Care Medicine. 35, 131-137 (2007).
- Mancini, M., et al. Morphological ultrasound microimaging of thyroid in living mice. Endocrinology. 150 (10), 4810-4815 (2009).
- Ying, M., Yung, D. M., Ho, K. K. Two-dimensional ultrasound measurement of thyroid gland volume: a new equation with higher correlation with 3-D ultrasound measurement. Ultrasound in Medicine & Biology. 34 (1), 56-63 (2008).
