자기 공명 영상, 체적 계산의 Tomography 및 초음파를 이용한 유방암의 뼈 전이의 누드 쥐 모델에서 Angiogenesis의 멀티 모달 이미징
Summary
뼈 전이의 pathogenesis에서 angiogenesis가 중요한 공정이므로 이미징 및 치료를위한 목표를 나타냅니다. 여기서는 특정 사이트 유방암 골 전이의 쥐 모델을 제시하고 비 invasively 이미지 angiogenesis에 전략을 설명<em> 생체내에서</em> 자기 공명 영상, 체적 계산의 tomography와 초음파를 사용하여.
Abstract
Angiogenesis는 암 성장과 전이 형성의 필수적인 기능입니다. 뼈 전이에 angiogenic 요인 골수 캐비티에서뿐만 아니라 지역의 뼈 파괴의 결과로 종양과 뼈 세포의 상호 작용에 대한 종양 세포 증식을위한 필수적입니다. 우리의 목표는 비침습 이미징 기술을 이용하여 골격 병변의 angiogenesis의 생체내 평가에있게 실험적인 골 전이의 모델을 개발하는 것이었습니다.
이를 위해, 우리는 각각의 뒷다리 다리 하나가 아닌 다른 신체 부분에서 metastases의 성장하는 걸로 외면 상복부의 동맥에 10 5 MDA-MB-231 인체 유방암 세포를 주입. 종양 세포 접종 후 25-30일 따라 특정 사이트 뼈 metastases는 말초 대퇴골, 근위 경골과 비골 근위 1로 제한, 개발합니다. angiogenesis의 형태학의 기능적인 측면은 뼈 메타에 길이 방향 조사 수자기 공명 영상 (MRI), 체적 계산 tomography (VCT)과 초음파 (미국)를 사용 stases.
MRI는 처음 골수 캐비티로 제한하고 진행하면서 이후 피질 골을 초과되고 뼈 metastases의 연조직 부분에 morphologic 정보를 표시합니다. 동적 대비 향상된 MRI를 지역 혈액 볼륨, 관류 및 혈관 투과성을 포함하여 (DCE-MRI) 기능이 데이터가 취득하고 2-4 계량하실 수 있습니다 사용하기. 뼈 파괴는 형태학의 VCT 이미징을 사용하여 높은 해상도로 캡처된다. MRI 결과에 대한 보완, osteolytic 병변은 intramedullary 종양 성장의 사이트에 인접한 찾을 수 있습니다. 콘트라스트 에이전트 응용 후, VCT 혈관 조영술은 고해상도의 뼈 metastases에서 macrovessel 아키텍처를 보여, 그리고 DCE-VCT는 이러한 병변 5,6의 microcirculation에서 통찰력을 가능하게합니다. 미국 인해 골격에 병변에서 형태학의 기능적인 특징을 평가에 적용피질 골 지역 osteolysis. B-모드와 도플러 기법을 사용하여 부드러운 조직 metastases의 구조와 관류는 각각 평가할 수있다. DCE-우리 microbubbles 7 주입 후 뼈 metastases의 vascularization의 실시간 영상을 허용합니다.
결론적으로 특정 사이트 유방암 뼈의 모델 MRI, VCT 이러한 골격 병변의 형태와 angiogenesis의 기능적 매개 변수에 대한 미국의 제안은 상호 보완적인 정보를 포함한 멀티 모달 이미징 기술을 metastases.
Protocol
Discussion
이미징 절차와 함께 여기에 제시된 실험 뼈 metastases를 일으킬 방법은 길이 방향 누드 쥐에 osteolytic 병변을 후속 수 있습니다. 우리의 모델에서는 MDA-MB-231 인체 유방암 세포 pudendoepigastric 몸통과 대퇴 동맥을 통해 장골의 동맥 사이의 문합입니다 바다로 주입됩니다. 따라서 무릎 관절의 제공된 영역으로 혈액의 흐름은 바다를 내고 이후에 유지됩니다. 에 비해 뼈 전이의 설립 모델에 비해이 모델의 …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 독일 Forschungsgemeinschaft (SFB-TR 23 SFB-TR 79, TB 및 디케이)에 의해 지원되었다. 저자는 훌륭한 기술 지원을 위해 Leotta와 리사 Seyler 카린, Renate Bangert 감사드립니다.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number |
| MDA-MB-231 human breast cancer cells | American Type Culture Collection (ATCC) | HTB-26 |
| RPMI-1640 | Invitrogen | 61870 |
| FCS | Invitrogen | 10270 |
| Trypsin-EDTA | Invitrogen | 25300 |
| Carprofen Rimadyl | Pfizer | PZN 110208 |
| Magnevist | Bayer-Schering | PZN 6961516 |
| Imeron 400 MCT | Bracco | PZN 228654 |
| SonoVue | Bracco | PZN 1567358 |
| Papaverin | Alfa Aesar | L 04152 |
| Isofluran | Baxter | HDG 9623 |
| Symphony (Magnetic resonance imaging) | Siemens | |
| Volume CT (Volumetric computed tomography) | Siemens | |
| Acuson Sequioa 512 (Ultrasound) | Siemens-Acuson |
References
- Bäuerle, T. Characterization of a rat model with site-specific bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells and its application to the effects of an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Cancer. 115, 177-186 (2005).
- Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W., Bäuerle, T. Sorafenib tosylate and paclitaxel induce anti-angiogenic, anti-tumor and anti-resorptive effects in experimental breast cancer bone metastases. Eur. J. Cancer. 47, 277-286 (2010).
- Bäuerle, T. Cilengitide inhibits progression of experimental breast cancer bone metastases as imaged noninvasively using VCT, MRI and DCE-MRI in a longitudinal in vivo study. Int. J. Cancer. 128, 2453-2462 (2011).
- Bäuerle, T., Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W. Drug-induced vessel remodeling in bone metastases as assessed by dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging and vessel size imaging: a longitudinal in vivo study. Clin. Cancer Res. 16, 3215-3225 (2010).
- Bäuerle, T. Imaging anti-angiogenic treatment response with DCE-VCT, DCE-MRI and DWI in an animal model of breast cancer bone metastasis. Eur. J. Radiol. 73, 280-287 (2010).
- Bäuerle, T. Bevacizumab inhibits breast cancer-induced osteolysis, surrounding soft tissue metastasis, and angiogenesis in rats as visualized by VCT and MRI. Neoplasia. 10, 511-520 (2008).
- Merz, M., Komljenovic, D., Semmler, W., Bäuerle, T. Quantitative contrast-enhanced ultrasound for imaging anti-angiogenic treatment response in experimental osteolytic breast cancer bone metastases. , (2012).
- Brix, G. Pharmacokinetic parameters in CNS Gd-DTPA enhanced MR imaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 15, 621-628 (1991).
- Brix, G. Microcirculation and microvasculature in breast tumors: pharmacokinetic analysis of dynamic MR image series. Magn. Reson. Med. 52, 420-429 (2004).
- Tofts, P. S. Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols. J. Magn. Reson. Imaging. 10, 223-232 (1999).
- Arguello, F., Baggs, R. B., Frantz, C. N. A murine model of experimental metastasis to bone and bone marrow. Cancer Res. 48, 6876-6881 (1988).
- Kjonniksen, I., Winderen, M., Bruland, O., Fodstad, O. Validity and usefulness of human tumor models established by intratibial cell inoculation in nude rats. Cancer Res. 54, 1715-1719 (1994).
- Bäuerle, T. Treatment of bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells with an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Oncol. 28, 573-583 (2006).
- Andersen, T. L. A physical mechanism for coupling bone resorption and formation in adult human bone. Am. J. Pathol. 174, 239-247 (2009).
- Nyangoga, H., Mercier, P., Libouban, H., Basle, M. F., Chappard, D. Three-dimensional characterization of the vascular bed in bone metastasis of the rat by microcomputed tomography (MicroCT). PLoS One. 6, e17336 (2011).
- Bäuerle, T., Semmler, W. Imaging response to systemic therapy for bone metastases. European Radiol. 19, 2495-2507 (2009).
- Bretschi, M. Cilengitide inhibits metastastic bone colonization in a nude rat model. Oncol. Rep. 26, 843-851 (2001).
