ट्यूमर के विकास के आकलन के लिए माइक्रो-गणना टोमोग्राफी का प्रयोग और फेफड़ों के कैंसर का एक माउस मॉडल में अनुवर्ती उपचार के लिए प्रतिक्रिया की
Summary
We describe a method for the detection of tumor nodule development in the lungs of an adenocarcinoma mouse model using micro-computed tomography and its use for monitoring changes in nodule size over time and in response to treatment. The accuracy of the assessment was confirmed with end-point histological quantification.
Abstract
Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse models of lung cancer are being used to study the mechanism of cancer development and to experiment with various therapeutic strategies. However, the absence of a real-time technique to identify the development of tumor nodules in mice lungs and to monitor the changes in their size in response to various experimental and therapeutic interventions hampers the ability to obtain an accurate description of the course of the disease and its timely response to treatments. In this study, a method using a micro-computed tomography (CT) scanner for the detection of the development of lung tumors in a mouse model of lung adenocarcinoma is described. Next, we show that monthly follow-up with micro-CT can identify dynamic changes in the lung tumor, such as the appearance of additional nodules, increase in the size of previously detected nodules, and decrease in the size or complete resolution of nodules in response to treatment. Finally, the accuracy of this real-time assessment method was confirmed with end-point histological quantification. This technique paves the way for planning and conducting more complex experiments on lung cancer animal models, and it enables us to better understand the mechanisms of carcinogenesis and the effects of different treatment modalities while saving time and resources.
Introduction
फेफड़ों के कैंसर दुनिया के आसपास 1 कैंसर से मौत का प्रमुख कारण है। रोकथाम, जल्दी पता लगाने, और फेफड़ों के कैंसर के इलाज में अनुसंधान दुनिया 2,3 भर में कई अनुसंधान केन्द्रों में चल रही है। फेफड़ों के कैंसर के लिए कई पशु मॉडल विकसित किया गया है, और वे कैंसर स्टेम कोशिकाओं की उपस्थिति का पता लगाने में, फेफड़ों कैंसरजनन और मूल के सेल के तंत्र के अध्ययन में उपयोगी सिद्ध कर दिया है, और विभिन्न उपन्यास चिकित्सीय रणनीतियों की जांच में 4। पहले मॉडल चूहों 5 के संवेदनशील उपभेदों में कैसरजन प्रेरित ट्यूमर दीक्षा पर भरोसा किया। पीटा और ट्रांसजेनिक माउस मॉडल के विकास में जो फेफड़ों के कैंसर के लिए विशेष रूप से चालाकी से आनुवंशिक घावों का एक परिणाम के रूप में उठता काफी ट्यूमर प्रेरण और मानव फेफड़ों के कैंसर के 4 की नकल कई पहलुओं को नियंत्रित करने की क्षमता में सुधार हुआ है। हालांकि, फेफड़ों के कैंसर के पशु मॉडल के उपयोग में एक बड़ी चुनौती के लिए एक वास्तविक समय विधि का अभाव हैसही पहचान और माउस के फेफड़ों में शुरुआत और ट्यूमर के विकास पर नजर रखने और इस तरह उनके निरंतर विकास या उपचार के जवाब में कमी के रूप में उनके आकार, में किसी भी बाद में परिवर्तन करने के लिए दस्तावेज़। यह शोधकर्ताओं ने कई समय, प्रयास और संसाधन लेने वाली तकनीक ट्यूमर की पहचान करने और उनके प्रयोगात्मक परिणामों का मूल्यांकन करने के लिए उपाय करने के लिए मजबूर किया गया है। ट्यूमर प्रेरण के जवाब में निहित अंतर-माउस भिन्नता की उपस्थिति डेटा परिवर्तनशीलता को कम करने के लिए प्रत्येक प्रयोगात्मक समूह में जानवरों की बड़ी संख्या के उपयोग की आवश्यकता है। वास्तविक समय में ट्यूमर के विकास या उपचार के जवाब का आकलन करने में असमर्थता शोधकर्ताओं मजबूर कर दिया है आँख बंद करके गारंटी नहीं है कि वे सही डेटा एकत्रित करेगा लंबे समय तक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल में कई समय अंक पर चूहों euthanize करने के लिए, नमूने से संसाधनों की बर्बादी है, जिसके परिणामस्वरूप समय अंक है कि या तो बहुत जल्दी या बहुत देर हो चुकी हैं पर एकत्र।
वर्तमान अध्ययन में, एक विधि एक छोटे पशु सूक्ष्म-सी का फायदा उठाने के लिएomputed टोमोग्राफी (सूक्ष्म सीटी) स्कैनर का पता लगाने और अनुवर्ती फेफड़ों के ट्यूमर रहने वाले चूहों में शुरू की है करने के लिए। हम हमारे हाल ही में वर्णित Sftpc-rtTA और Tre-Fgf9-IRES-EGFP डबल ट्रांसजेनिक (डीटी) चूहों कि तेजी से डॉक्सीसाइक्लिन 6.7 के साथ प्रेरण निम्नलिखित फेफड़ों adenocarcinoma विकसित किया करते थे। सूक्ष्म सीटी का उपयोग करें (अन्य बातों के अलावा) करने के लिए हमें सक्षम बनाता है, प्रेरण से पहले न्यायपालिका फेफड़ों असामान्यताओं के साथ चूहों को बाहर फेफड़ों में ट्यूमर पिंड का विकास इस बात की पुष्टि शामिल होने के बाद, और प्रयोगात्मक उपचार के जवाब में ट्यूमर पिंड में परिवर्तन का पालन। चूहों और ऊतकीय मूल्यांकन के अंत बिंदु इच्छामृत्यु सूक्ष्म सीटी के साथ आयोजित वास्तविक समय निर्धारण की सटीकता की पुष्टि की। हम मानते हैं कि इस तकनीक को फेफड़ों के कैंसर के पशु मॉडल का उपयोग कर, बहुमूल्य संसाधनों को बचाने के अवलोकन के समय छोटा और परिणामों की सटीकता और समझ में वृद्धि करते हुए बेहतर योजना बनाई प्रयोगों के संचालन के लिए मार्ग प्रशस्त होगा।
Protocol
Representative Results
Discussion
यहां फेफड़ों असामान्यताओं के वास्तविक समय की पहचान और ट्यूमर पिंड के विकास और फेफड़ों के कैंसर के पशु मॉडल में उपचार के जवाब वैज्ञानिकों ने फेफड़ों के कैंसर से संबंधित प्रयोगों अधिक योजना के लिए चलाय…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम एक ग्रांट-इन-एड JSPS KAKENHI से AEH (अनुदान संख्या 25461196) और टीबी के लिए (अनुदान नंबर 23390218 और 15H04833) और राष्ट्रीय संस्थानों स्वास्थ्य अनुदान HL111190 की (DMO) द्वारा समर्थित किया गया। लेखकों पशु जीनोटाइपिंग और histological वर्गों की तैयारी के साथ मदद करने में उसके प्रयासों के लिए मियुकी यामामोटो स्वीकार करना चाहते हैं। हम तकनीकी सहायता और अभिकर्मकों के लिए सहयोगात्मक अनुसंधान संसाधन, स्कूल ऑफ मेडिसिन, कीयो विश्वविद्यालय के लिए आभारी हैं।
Materials
| micro-X-ray–computed tomography | Rigaku | R_mCT2 | |
| NanoZoomer RS Digital Pathology System | Hamamatsu | RS C10730 | |
| NDP.view2 Viewing software | Hamamatsu | U12388-01 | http://www.hamamatsu.com/jp/en/U12388-01.html |
| Isoflurane Vaporizer – Funnel-Fill | VETEQUIP | 911103 | |
| Induction chamber, 2 Liter W9.5×D23×H9.5 | VETEQUIP | 941444 | |
| Isoflurane | Mylan | ES2303-01 | |
| AZD 4547 | LC Labratories | A-1088 | |
| Pentobarbital | Kyoritsu | SOM02-YA1312 | |
| G24 cannula | Terumo | SP-FS2419 | |
| Paraformaldehyde | Wako | 163-20145 | |
| Microtome | Leica | RM2265 | |
| Doxycycline | SLC Japan/PMI Nutrition International | 5TP7 | |
| ImageJ software | National Institute of health | http://imagej.nih.gov/ij/ | |
| Puralube vet ointment (Occular lubricant) | Dechra | NDC 17033-211-38 |
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