발암 물질 유발 Murine 방광 종양의 자기 공명 영상 평가

Summary

Murine 방광 종양 N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) nitrosamine 발암 물질 (BBN)으로 유발 됩니다. 방광 종양 생성은 이기종; 따라서, 종양 짐의 정확한 평가 랜덤 실험적인 치료를 하기 전에 필요 하다. 여기 우리는 빠르고, 신뢰할 수 있는 MRI 프로토콜 종양 크기 및 단계 평가를 제시.

Abstract

Murine 방광 종양 모델은 새로운 치료 옵션의 평가 위해 중요 합니다. 그들은 밀접 하 게 인간의 종양의 게놈 프로필을 복제 하 고, 셀 모델과 xenografts 달리 제공 하기 때문에 N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) nitrosamine (BBN) 발암 물질을 유발 하는 방광 종양은 셀 라인 기반 모델을 통해 유리는 immunotherapies의 연구에 대 한 좋은 기회. 그러나, 방광 종양 생성은 이기종; 따라서, 종양 짐의 정확한 평가 랜덤 실험적인 치료를 하기 전에 필요 하다. 여기에 설명 된 BBN 마우스 모델 및 방광 암 종양 부담에서 vivo에서 신속 하 고 신뢰할 수 있는 자기 공명 (MR) 시퀀스 (진실한 FISP)를 사용 하 여 평가 하는 프로토콜입니다. 이 메서드는 간단 하 고 신뢰할 수 있는 초음파, 달리 미스터 연산자 독립적 이며 간단 후 수집 이미지 처리 및 검토에 대 한 수 있습니다. 방광의 축 이미지를 사용 하 여, 종양 및 방광 벽을 따라 관심 영역 분석 방광 벽 및 종양 영역의 계산 하실 수 있습니다. 이 측정 방광 무게 비보 전 상관 (r_s= 0.37, p = 0.009) 및 종양 단계 (p = 0.0003). 결론적으로, BBN immunotherapies의 평가 대 한 이상적인 이기종 종양 생성 하 고 MRI 수 신속 하 고 안정적으로 실험적인 치료 무기를 랜덤 전에 종양 부담 평가.

Introduction

방광 암은 다섯 번째 가장 일반적인 암 전반적으로, 약 80000 새로운 사례 및 미국 2017¹에서에서 16000 죽음에 대 한 책임. 약 30 년 후 방광 암²의 조직의 치료에 상당한 진보가 없이, 최근 안티-PD-1과 반대로 PD L1 검사점 억제제 시험 고급 환자에서 흥미진진 하 고 때때로 튼튼한 응답 증명 urothelial 암^3,,45. 그러나, 환자의 단지 대략 20%는 이러한 치료에 대 한 객관적인 응답을 표시 하 고 추가 연구 immunotherapy 방광 암 환자에서의 효과적인 사용을 확장 하는 데 필요한.

Murine 방광 암 모델 소설 치료^6,7의 전 임상 평가 있는 중요 한 도구입니다. 때 다른 치료에 쥐 randomizing 종양 크기를 제어 하기 위해 종양 부담 평가 및 치료 그룹 간의 제어 수 해야 합니다. 이전 연구는 사용 초음파 또는 생물 발광 orthotopic 셀 라인 기반 방광 암 모델^8,9,,1011. 그러나, 두 기술을 몇 가지 단점을 제시. 초음파 측정 운영자의 능력에 의해 좌우 될 수 있다 하 고 3 차원 기능 및 높은 공간 해상도 부족. 생물 발광 방법만 종양 세포의 반 정량적 인 평가 제공할 수 있습니다 및 방광 해부학 및 형태학의 시각화에 대 한 허용 하지 않습니다. 또한, 생물 발광 라인 기반 모델, 털이 없는 쥐 또는 백색 외 투를 가진 쥐에 발광 유전자를 표현 하는 셀만 사용할 수 있습니다.

다른 한편으로, 정확한 시각화를 가능 하 게 조직 대비의 광범위 한 범위와 종양 짐의 양적 평가 전시, 고해상도 해 부 이미지의 수집에서 고유한 융통성을 제공 하는 자기 공명 영상 (MRI), 발광 특성을 표현 하는 필요 없이 미스터 이미지 적절 한 분석 파이프라인 보다 쉽게 재현할 수 있으며 방광의 3 차원 시각화를 보장. MRI의 가장 큰 한계는 검사 및 높은 처리량 분석을 제한 하는 관련 된 높은 비용에 필요한 시간의 길이. 그러나, 몇몇 연구는 미스터 시퀀스 효과적으로 감지 하 고 모니터링 셀 라인 기반 방광 종양; 하는 데 사용할 수 있는 높은-품질 진단 이미지를 제공할 수 있습니다. 따라서, 그들은 높은 처리량 분석^9,12사용할 수 있습니다.

여기, 우리는 안정적이 고 효율적으로 쥐에 발암 물질 유발 방광 종양의 특성을 비-침략 적 미스터 기반 방법 설명. 이 위해 우리를 사용 하 여 빠른 이미징 기술로 안정 상태 선행 씨 (진실한 FISP), 높은 품질 및 높은 공간 해상도 (~ 100 미크론) 제공 하는 동안 짧은 스캐닝 세션을 보장 하 탐지 및 방광의 측정에 대 한 종양¹³. 또한,이 비-침략 적 MRI 분석 결과의 정확성을 확인, 병 적 확인 종양 단계 뿐만 아니라 MRI 파생 된 매개 변수 및 방광 무게 비보 전 사이의 상관 관계를 설명 합니다.

Protocol

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 노스웨스턴 대학에 의해 승인 되었습니다. 1입니다. BBN와 종양의 유도 각 최소 6 주 오래 된 남성 C57/BL6 마우스를 얻을.참고: 남성 쥐 보다 신속 하 고 일관 되 게 여성 쥐14,15보다 방광 암 개발. 식 수에 0.05%의 복용량 N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl) 아민 (BB…

Representative Results

(그림 1) 설명 된 프로토콜을 사용 하 여, 방광 종양 C57/B6 남성 생쥐에서 유도 했다. MRI 16 주에 수행 하 고 쥐 20 주에 안락사 되었다. Ex vivo 방광 (BW)에 대 한 가중치 각 마우스 기록 되었다. 슬라이드는 hematoxylin와 오신, 스테인드 했다 그리고 모든 조직학 슬라이드 종양 단계를 검토 했다. 미스터를 ?…

Discussion

종양 모델의 정확한 이미지는 적절 한 사전 안락사 준비 및 실험적인 치료의 개시 전에 동물 랜덤 필요 합니다. 여기에 제시 된 절차를 사용 하 여, 우리 방법론 (1) 방광 종양 BBN 발암 물질을 사용 하 여 생성 하 고 (2) 충 방광 종양 부담 크게와 씨는 씨에서 파생 된 영역 측정 (구_벽) 상호 사용을 보여 줍니다. 방광 무게 비보 전 pathologic 종양 단계와 관련 된다.

높?…

Materials

C57BL/6 mice	The Jackson Laboratory	664	Mice
N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine carcinogen (BBN)	TCI American	B0938	Carcinogen
0.9% normal saline	Hospira, Inc	NDC 0409-488-02
Isoflurane	Piramal HealthCare	60307-120-25	Anesthetic
7Tesla ClinScan MRI	Bruker	NA	Dedicated Small Animal Imaging MRI
Syngo	Siemens	NA	MR Integrated Imaging Software
Model 1030 Monitoring & Gating System	Small Animal Instruments, Inc. (SAII)	NA	Small animal physiologic monitoring
Formalin, Neutral Buffered, 10%	Sigma	HT501128	Fixative
Eosin Y	Fisher Scientific	NC1093844	Histologic staining agent
Hematoxylin	Fisher Scientific	23-245651	Histologic staining agent
Jim7	Xinapse Systems	NA	Medical image analysis software
GraphPad Prism v7.04	Graphpad	NA	Graphing software
R v3.4.2	The R Project for Statistical Computing	NA	Statistical software
R package pROC v1.10.0.	The R Project for Statistical Computing	NA	ROC analysis