Højopløsnings ultralyd til analyse af ortopiske ATC-tumorer i en genetisk manipuleret musemodel
Summary
Denne protokol beskriver højfrekvent ultralyd til visualisering af hele musens skjoldbruskkirtel og overvågning af væksten af anaplastisk skjoldbruskkirtelkarcinom.
Abstract
Anaplastisk thyreoideakarcinom (ATC) er forbundet med en dårlig prognose og kort median overlevelsestid, men ingen effektiv behandling forbedrer resultaterne betydeligt. Gensplejsede murinmodeller, der efterligner ATC’s progression, kan hjælpe forskere med at studere behandlinger for denne sygdom. Krydsning af tre forskellige genotyper af mus, en TPO-cre / ERT2; BrafCA/wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10 transgen ATC-model blev udviklet. ATC-murinmodellen blev induceret ved en intraperitoneal injektion af tamoxifen med overekspression af BrafV600E og deletion af Trp53, og tumorerne blev genereret inden for ca. 1 måned. Ultralyd med høj opløsning blev anvendt til at undersøge tumorinitiering og progression, og den dynamiske vækstkurve blev opnået ved at måle tumorstørrelserne. Sammenlignet med magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) og computertomografiscanning har ultralyd fordele ved at observere ATC-murinmodellen, såsom at være ikke-invasiv, bærbar, i realtid og uden strålingseksponering. Ultralyd med høj opløsning er velegnet til dynamiske og flere målinger. Imidlertid kræver ultralydsundersøgelse af skjoldbruskkirtlen hos mus relevant anatomisk viden og erfaring. Denne artikel indeholder en detaljeret procedure til brug af ultralyd med høj opløsning til at scanne tumorer i den transgene ATC-model. I mellemtiden er ultralydparameterjustering, ultralydscanningsfærdigheder, anæstesi og genopretning af dyrene og andre elementer, der har brug for opmærksomhed under processen, opført.
Introduction
Selvom anaplastisk skjoldbruskkirtelkarcinom (ATC) tegner sig for færre end 2% af kræft i skjoldbruskkirtlen, forårsager det mere end 50% af skjoldbruskkirtelkræftrelaterede dødsfald årligt. Den mediane overlevelsestid efter diagnose med ATC er kun ca. 6 måneder, og der findes ingen behandlinger, der signifikant forbedrer overlevelsen 1,2.
Sjældenheden af ATC har hæmmet forskningen, der studerer, hvordan sygdommen begynder og aggressivt skrider frem. Gensplejsede musemodeller, der efterligner sygdommen, er for nylig blevet tilgængelige, som giver indsigt i sygdommen og dens reaktioner på mulige behandlinger 3,4,5. Sådanne undersøgelser kræver nøjagtig tumorbilleddannelse til målinger og overvågning, som typisk udføres ved hjælp af magnetisk resonansbilleddannelse, computertomografi eller ultralydsscanning med høj opløsning 6,7. Ultralyd har været meget udbredt i museorganer. Det har fordele i forhold til magnetisk resonansbilleddannelse og computertomografi, da det kan udføres i realtid og ikke udsætter motivet for stråling, og det nødvendige udstyr er lille nok til at være bærbart 8,9. Imidlertid er undersøgelser af kontinuerlig overvågning af ATC-vækst ved hjælp af ultralyd sjældne; Derfor udforsker dette arbejde nytten af ultralyd i denne sammenhæng.
Her præsenteres en protokol til brug af ultralyd med høj opløsning til nøjagtigt at scanne, overvåge og måle tumorer i en musemodel af ATC.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne protokol bruger ultralyd med høj opløsning til at analysere ortopiske ATC-tumorer i en genetisk manipuleret musemodel. Den transgene model med en genotype af TPO-cre/ERT2; BrafCA/wt; Trp53 Δex2-10/Δex2-10, blev udviklet i vores laboratorium. Dyrene overudtrykker BrafV600E og mangler Trp53; Injektion af dyrene intraperitonealt med tamoxifen fører til tumorvækst efter ca. 1 måned10. Tumorerne vokser hurtigt og når en målbar størrelse…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denne forskning modtog ingen specifik bevilling fra offentlige, kommercielle eller non-profit finansieringsorganer.
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 |
References
- 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).
