Summary

蛍光共焦点ビデオ顕微鏡を使用して腫瘍血管新生のin vivoイメージング

Published: September 11, 2013
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Summary

本論文では、ダイナミック造影蛍光ビデオ顕微鏡を用いてインビボで腫瘍の微小血管を分析する手法を提案する。二つの定量的なパラメータを取得した:機能性腫瘍の血管分布を反映した毛細血管密度、および内皮の壁の漏出インデクス反映漏れ。

Abstract

光ファイバ束と繊維質共焦点蛍光in vivoイメージング、蛍光共焦点顕微鏡と同じ原理を使用しています。それは、光ファイバを介してその場要素で蛍光を励起し、同じ光ファイバを介して 、放出された光子のいくつかを記録することができます。光源は、ファイバ束内の要素を介して励起光を送信し、それが試料上を走査するように、画素によって画像画素を再現レーザである。このスキャンは、専用の画像処理ソフトウェアと組み合わせることにより、非常に高速であるように、12フレーム/秒の周波数にリアルタイムで画像を得ることができる。

我々は、共焦点蛍光ビデオ顕微鏡装置を用いて、定量的にキャピラリーの形態及び機能を特徴付けるための技術を開発した。我々の実験の最初のステップは、毛細血管網を視覚化するために、腫瘍の4象限に5秒の動画を撮影することでした。すべての映画は、ソフトウェア(Iを用いて処理したmageCell、選ばれた直径(ここでは10ミクロン)の周囲に血管の自動化されたセグメント化を行い、マウナ·ケア·テクノロジー、パリフランス)。したがって、我々は、総血管面積画像の総面積との比である「機能毛細血管密度を '、定量化できた。このパラメータは、通常、病理学ツールを使用して測定し、微小血管密度の代理マーカーであった。

第二段階は、間質への毛細血管壁を介して高分子造影剤の漏出を定量化するために20分間かけて腫瘍の映画を記録することであった。血管におけるその上間質におけるシグナル強度の比を測定することによって、「インデックスリーク 'が毛細血管の透過性のための代理マーカーとして働く得た。

Introduction

血管新生は、既存の血管からの新たな血管の形成を含む複雑なプロセス1である。細動脈、毛細血管、および細静脈からなる組織の微小循環における病理学的変化は、例えば、癌、炎症、または糖尿病などの疾患の広い範囲に関与している。これは、定量的に微小血管の構造および機能を評価するための方法を開発することが不可欠である。画像化は、リアルタイムでおよびインビボで 、又は非マイクロ侵襲的に微小血管の研究を可能にし、同じ動物において2時間にわたって反復測定。

現在、ダイナミック造影(DCE)イメージング3は、一般的に、組織の微小循環を評価するために使用される。ダイナミック造影画像化を経時的に静脈内注射したトレーサーの生体内分布を、以下の技術である。この買収により、定量的なパラメータは、組織の血管新生を反映して抽出することができる。 DCEイメージング最も頻繁にCT、MRIまたは超音波で使用されている。しかし、これらのイメージング技術は、特定の実験装置を用いた以外、その解像度は、ほとんどの場合、巨視的なままであるため、微小血管の直接観察することはできません。

本論文では、繊維質共焦点ビデオ顕微鏡で、ダイナミック造影光学イメージングを用いて微細なスケールでそして生体内で腫瘍血管系を研究することを提案する。我々は、その分子量および組織の内皮細胞の特性研究し4によれば、間質への内皮バリアを介して血管又は漏れ内で排他的に残る高分子造影剤(FITC-デキストラン)を使用した。これが漏れて間質に蓄積することにより、正確に血管を描出することにより、両方の微小血管構造の研究、および毛細血管の透過性を可能にした。

Protocol

1。造影剤の調製 FITC-デキストラン70kDaのために、注射用量は500 mg / kgの(FITC-デキストラン10mgを体重20gのマウスについての生理食塩水を0.1mlに希釈した)である。 エージェントは、光に長すぎるさらしてはならない。漂白を回避するために、アルミホイルでチューブを覆うことが推奨される。 2。麻酔マウスをキシラジンの1:4の混合物の腹腔内?…

Representative Results

収集したデータを用いて、定量的に微小循環を反射異なるパラメータを分析することができる。 我々は、(高分子蛍光造影剤フルオレセインイソチオシアネート-デキストランの注射後、 インビボ繊維質共焦点蛍光ビデオ顕微鏡システム(Cellvizio、マウナケア技術、パリ、フランス2)を用いてのbalb-cマウスに移植された結腸腫瘍の末梢血管ネットワーク<em…

Discussion

腫瘍微小循環の研究は、腫瘍成長、播種および治療​​1への応答の病態生理学を理解する上で必要不可欠となっている。光学イメージングは​​、蛍光造影剤を用いて毛細血管を観察し、形態学的(機能的毛細血管密度)および機能(インデックス漏れ)のパラメータを定量化するために使用することができる技術の一つである。

我々は本研究で使用した蛍光?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name Company Catalogue number Comments (optional)
Insulin serynge
Myjector 1ml
29G
Terumo Europe BS-05M2913
Fluorescein isothiocyanate-dextran 70 kDa Sigma-Aldrich 01619HH 100 mg/mL
diluted in saline
Fibered confocal videomicroscopy Cellvizio – MaunaKea Technologies
Calibration and Cleaning Kit for LEICAFCM1000 Leica Microsystems LSU-488 Store at 4 °C
Probe ProFlexTM Z MaunaKea Technologies
Mosaicing software MaunaKea Technologies
Vessel detection software MaunaKea Technologies

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Cite This Article
Fitoussi, V., Faye, N., Chamming’s, F., Clement, O., Cuenod, C., Fournier, L. S. In vivo Imaging of Tumor Angiogenesis using Fluorescence Confocal Videomicroscopy. J. Vis. Exp. (79), e50347, doi:10.3791/50347 (2013).

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