Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Cancer Research
Click here for the English version

Cancer Research

Magnetisk resonansstyrd högintensiv fokuserad ultraljudsgenererad hypertermi: En genomförbar behandlingsmetod i en murin rabdomyosarkommodell

Published: January 13, 2023 doi: 10.3791/64544
Automatic Translation
1,2, 3, 3, 2, 3,4, 5, 5, 1,2, 6, 6, 7, 3,8, 3,9, 1,3,4,10, 1,2,10
1Institute of Medical Science, University of Toronto, 2Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital, 3The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children, 4Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto, 5Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto, 6Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary, 7Department of Radiation Oncology, University of Toronto, 8Department of Medical Imaging, University of Toronto, 9Department of Pediatric Surgery, University of Toronto, 10Department of Surgery, University of Toronto

ERRATUM NOTICE

Summary

Här presenteras ett protokoll för att använda kontrollerad hypertermi, genererad av magnetisk resonansstyrd högintensiv fokuserad ultraljud, för att utlösa läkemedelsfrisättning från temperaturkänsliga liposomer i en rabdomyosarkommusmodell.

Abstract

Magnetisk resonansstyrd högintensiv fokuserad ultraljud (MRgHIFU) är en etablerad metod för att producera lokaliserad hypertermi. Med tanke på realtidsavbildning och akustisk energimodulering möjliggör denna modalitet exakt temperaturkontroll inom ett definierat område. Många termiska tillämpningar utforskas med denna icke-invasiva, icke-joniserande teknik, såsom hypertermigenerering, för att frigöra läkemedel från värmekänsliga liposomala bärare. Dessa läkemedel kan innefatta kemoterapier såsom doxorubicin, för vilka riktad frisättning önskas på grund av de dosbegränsande systemiska biverkningarna, nämligen kardiotoxicitet. Doxorubicin är en grundpelare för behandling av en mängd olika maligna tumörer och används ofta vid återfall eller återkommande rabdomyosarkom (RMS). RMS är den vanligaste extrakraniella tumören i fast mjukvävnad hos barn och unga vuxna. Trots aggressiv, multimodal terapi har RMS-överlevnaden varit densamma under de senaste 30 åren. För att utforska en lösning för att hantera detta ouppfyllda behov utvecklades ett experimentellt protokoll för att utvärdera frisättningen av värmekänsligt liposomalt doxorubicin (TLD) i en immunokompetent, syngen RMS-musmodell med MRgHIFU som källa till hypertermi för läkemedelsfrisättning.

Introduction

Rabdomyosarkom (RMS) är en skelettmuskeltumör som oftast förekommer hos barn och unga vuxna1. Lokaliserad sjukdom behandlas ofta med multimodal behandling, inklusive kemoterapi, joniserande strålning och kirurgi. Användningen av kemoterapiregimer med flera läkemedel är vanligare hos pediatriska patienter, med förbättrade resultat jämfört med deras vuxna motsvarigheter2; Trots pågående forskningsinsatser ligger 5-årsöverlevnaden kvar på cirka 30% i den mest aggressiva formen av sjukdomen 3,4. Kemoterapistandardbehandlingen är en multidrug-regim som inkluderar vinkristin, cyklofosfamid och aktinomycin D. Vid recidiverande eller återkommande sjukdom används alternativa kemoterapier, inklusive standard (fritt) doxorubicin (FD) och ifosfamid1. Medan alla dessa kemoterapier har systemiska toxiciteter, medför kardiotoxiciteten hos doxorubicin en livslång dosbegränsning 5-7. För att öka mängden läkemedel som levereras till tumören och för att minimera systemisk toxicitet har alternativa formuleringar utvecklats, inklusive liposomal inkapsling. Dessa kan vara icke-värmekänslig doxorubicin, som har godkänts för behandling av bröstcancer och hepatocellulärt karcinom, eller värmekänsligt doxorubicin, för vilket kliniska prövningar pågår 8,9,10,11,12,13. Alternativa metoder för att leverera liposomalt inkapslade läkemedel såsom multivesikulära liposomer och ligandriktade liposomer har utvärderats och visar löfte för behandling av tumörer9. I denna studie har tillsatsen av värme multifaktoriella effekter, inklusive läkemedelsfrisättning14. Kombinationen av hypertermi (HT) genererad med magnetisk resonansstyrd högintensiv fokuserad ultraljud (MRgHIFU) och värmekänslig liposomalt doxorubicin (TLD) är en ny multimodal terapeutisk metod för att använda detta giftiga men ändå effektiva läkemedel för att behandla RMS, samtidigt som dosbegränsande toxicitet minimeras och potentiellt ökar immunsvaret mot tumören.

Doxorubicin frisätter snabbt från toppdomänen vid temperaturer >39 °C, långt över den genomsnittliga kroppstemperaturen på 37 °C men inte tillräckligt högt för att orsaka vävnadsskada eller ablation. Detta börjar inträffa vid 43 °C, men sker snabbare när temperaturen närmar sig 60 °C15. Olika metoder har använts för att generera HT in vivo, inklusive lasrar, mikrovågor, radiofrekvensablation och fokuserat ultraljud, varav många är invasiva uppvärmningsmetoder16. MRgHIFU är en icke-invasiv, icke-joniserande uppvärmningsmetod som underlättar exakta temperaturinställningar i målvävnaden in situ. Magnetisk resonanstomografi (MR) ger avgörande avbildning i realtid, där datorprogramvara kan användas, för att beräkna en termometrimätning av vävnaden under hela behandlingen; Därefter kan dessa data användas för att styra ultraljudsbehandlingen i realtid för att nå och bibehålla ett önskat temperaturbörvärde17. MRgHIFU har testats i olika vävnadstyper och kan användas för ett brett spektrum av temperaturbehandlingar, från mild HT till ablation, samt kliniskt för att framgångsrikt behandla smärtsamma benmetastaser18. Dessutom har HT visat sig orsaka tumörcytotoxicitet, modulera proteinuttryck och förändra immunsvaret i tumörmikromiljön 19,20,21,22. En studie kombinerade mild HT med TLD, följt av ablation med MRgHIFU, i en synergisk R1 råttmodell23, vilket resulterade i nekros i tumörkärnan och läkemedelstillförsel till periferin. Traditionellt har strålbehandling använts som tilläggsbehandling för att skada tumörceller och minska återfall av lokala sjukdomar. Användningen begränsas dock av livstidsdosering och skador utanför målet1. Således är HT unik genom att den kan orsaka några av samma effekter utan samma toxiciteter eller begränsningar.

Prekliniska djurmodeller för RMS inkluderar syngena immunkompetenta modeller och patienthärledda xenotransplantat (PDX) i immunsupprimerade värdar. Medan de immunkompromitterade modellerna möjliggör tillväxt av de mänskliga tumörerna, saknar de lämplig tumörmikromiljö och är begränsade i sin förmåga att studera immunsvar24. FGFR4-aktiverande mutation är en lovande markör för dålig prognos och ett potentiellt terapeutiskt mål i RMS 1,25 för vuxna och barn. I de syngena RMS-modellerna som utvecklats i Gladdy-laboratoriet kan tumörerna växa i en immunkompetent värd, som utvecklar medfödda och adaptiva immunsvar mot tumören26. Eftersom HT påverkar immunsvaret är observation av förändringen i det murina immunsvaret en värdefull fördel med denna tumörmodell. För att testa både tumörsvaret på TLD i jämförelse med FD, liksom förändringen i tumörens immunsvar mot både kemoterapi och HT, utvecklades och användes ett protokoll för att behandla syngena murina RMS-tumörer in vivo med MRgHIFU och TLD, vilket är fokus för denna studie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Forskningen utfördes i enlighet med djurvårdskommittéerna med godkända djuranvändningsprotokoll under en övervakande veterinär vid Centrum för fenogenomik (TCP) och University Health Network (UHN) Animal Resource Center (ARC) djurforskningsanläggningar. Alla procedurer, exklusive MRgHIFU, som involverade djuren gjordes i ett biologiskt säkerhetsskåp (BSC) för att minimera djurens exponering för yttre luft eller mottaglig infektion.

1. Musuppfödning

Totalt 65 möss (stam B6.129S2-Trp53tm1Tyj/J) inkluderades i pilotstudien (hane: n = 23; hona: n = 42). Både manliga och kvinnliga möss användes vid 7-9 veckors ålder. Deras valpar avvandes och genotypades, och de heterozygota mössen p53 användes för experimenten.

  1. Hus två kvinnliga möss med varje manlig mus för att skapa avelsburar. Räkna åldern på deras valpar från födseln (födelse = dag 0).
  2. På dag 10, identifiera valparna med ett öronhack. Samla svansklipp för genotypning före cellinjeinjektion.

2. Genotypning av möss

  1. Extrahera DNA från det insamlade 2 mm svansklippet med hjälp av en kommersiell DNA-extraktionssats (se materialförteckning) enligt tillverkarens anvisningar.
  2. Bestäm DNA-koncentrationen och renheten genom att mäta absorbansen vid 260-280 nm på en spektrofotometer (se materialtabell).
  3. Utför polymeraskedjereaktion (PCR).
    1. Skapa en mastermix som innehåller en kommersiell PCR-blandning (innehållande Taq-polymeras, dNTPS och MgCl2; se materialtabell), primer och dH2O i förhållandet12,5:0,25:10,75 (μL) för det önskade antalet prover. Tillsätt 1 μL DNA-prov till varje PCR-rör och inkluderadH2O, ett nollprov (homozygot för p53-mutation), ett heterozygot prov (heterozygot för p53-mutation) och ett vildtypsprov (homozygot för normalt p53) som PCR-kontroller.
    2. Tillsätt 24 μl masterblandning till varje PCR-rör som innehåller DNA. Pipettera lösningen i varje PCR-rör upp och ner för att fördela DNA genom masterblandningen.
    3. Placera reaktionsrören i en termisk cykler och använd enligt följande specifikationer: 95 °C i 2 minuter, 40 cykler vid 95 °C i 15 sekunder, 60 °C i 15 sekunder och 72 °C i 1 minut och håll sedan vid 4 °C tills de ska analyseras på gelen.
  4. Analysera PCR-produkterna med agarosgelelektrofores.
    1. Bered en 2% gel (50 ml 1x TAE och 1 g agaros) genom att värma agarosen i TAE och blanda tills den är upplöst. När den är kyld och fortfarande flytande, tillsätt 2,5 μL DNA-gelfläck till agarosen och blanda. Kasta gelén i en gellåda med en kam. Placera gelen i den elektroforetiska apparaten (se Materialförteckning) och täck med 1x TAE.
    2. Fyll 10 μL 1 kB DNA-stege på gelén. Fyll 12,5 μl av varje prov. Kör gelen i 25 min vid 135 V.
    3. Avbildning av gelen med lämpliga inställningar för den använda DNA-gelfläcken på en gelkamera (se Materialförteckning) enligt tillverkarens anvisningar.

3. Förberedelse av tumörmodell (figur 1)

  1. Odla M25FV24C-cellinjen (passage 12-15) 1 vecka före injektionsdatumet i kompletta tillväxtmedier (Dulbeccos modifierade örnmedium [DMEM] med tillsatser: 10% FBS, 1% penicillin / streptomycin och 2 mM L-alanyl-L-glutamindipeptid) i en 75 ml kolv, vid 37 ° C och 5% CO2. När cellerna är ~ 80% sammanflytande, aspirera media och tvätta cellerna 1x med 5 ml Dulbeccos fosfatbuffrade saltlösning (DPBS).
    M25FV24C är en murin cellinje konstruerad för att överuttrycka mutant FGFR4V550E, vilket observeras i RMS 1,26 för barn och vuxna.
  2. Lyft cellerna genom att tillsätta 0,5 ml 0,25% trypsinlösning till sidan av plattan och inkubera kärlet i 2-3 minuter vid rumstemperatur. När cellerna verkar fristående, tillsätt 2,5 ml komplett tillväxtmedium vid rumstemperatur för att inaktivera trypsinet. Använd en provalikvot på 10 μl för att bestämma cellkoncentrationen hos viabla celler med hjälp av en hemocytometer och trypanblå uteslutning.
  3. Bered rätt volym DPBS-suspenderade celler för injektion och placera i ett 1,5 ml mikrocentrifugrör: volym till centrifug = (antal möss × antal celler per mus)/ (koncentration av celler), där antalet möss = mössen som ska injiceras + 10 extra möss för fel och antalet celler per mus = 104.
  4. Centrifugera i 5 min vid 153 x g. Återsuspendera cellpelleten i lämplig volym (10 μl per mus × antal möss) myoinjektionsbuffert (F10-media + 0,5 % FBS) och injicera mössen inom 1 timme efter beredning av denna suspension.

4. Intramuskulär cellinjektion

M25FV24C-celler injiceras i höger bakben hos möss mellan 4 och 6 veckors ålder. Injektion vid 4 veckor ger en liten mus med en tumör som kan vara svårare att behandla eftersom det finns mindre omgivande vävnad för HT-dispersion; Att vänta tills 6 veckor ger en större mus, vilket gör det lättare att behandla tumören.

  1. Invertera cellsuspensionen flera gånger före aspiration för att jämnt fördela cellerna i lösningen. Aspirera 10 μL (10,4 celler) med en mikroliterspruta (se materialtabell). Skrubba musen; När de är fasthållna kan åtkomst till de kaudala lårmusklerna uppnås genom att förlänga bakbenet. Raka benet med klippare och torka av med 70% etanol.
  2. Injicera M25FV24C-cellsuspensionen (10 μl, 10 4 celler) i den högra bakbensmuskulaturen på en4 –6 veckor gammal mus med en gastät mikroliterspruta med en 26s G-nål.
    OBS: Nålen ska sättas in parallellt med lårbenet mot knäet, var försiktig så att du inte träffar ischiasnerven. För bara in nålspetsen (ca 2 mm) på grund av bakbenets lilla muskelmassa.
  3. Administrera lösningen i en stadig rörelse. Ta bort nålen och se till att blödning inte uppstår. Sätt tillbaka musen i en andra bur.
  4. Utvärdera djuren dagligen och övervaka deras bakben för tumörtillväxt genom palpation. Avliva mössen med koldioxid om någon av följande tidiga slutpunkter påträffas: tumörstorlek som överstiger 1,5 cm i diameter, tumörsår eller systemiska tecken på sjukdom (piloerektion, böjd hållning, inaktivitet eller minskat intag av mat eller vatten).

5. Screening MR-skanning

  1. Bedöva musen, till en nivå där det inte finns någon rörelse med tasspressning, med isofluran under följande parametrar: inducera i en kammare med 4% vid 1,5 LPM, överför sedan till noskonen på MR-skannersläden och fortsätt isofluranunderhållet på noskonen med 1,5%-2% vid 0,75 LPM. Fäst andningsmonitorn. Använd veterinärsalva på ögonen för att förhindra torrhet under anestesi.
  2. Avbilda den bedövade musen med hjälp av MR-skannern (se Materialförteckning). På den T2-viktade bilden (Ax_Screen förvärv, tabell 1), notera dimensioner i plan och antalet axiella skivor som tumören uppträder inom. Notera tumörens placering med hänvisning till lårbenet och lårets laterala yta, där ultraljudsvågen skulle komma in.
    OBS: Tumören framträder som en hyperintensiv massa i muskeln som är asymmetrisk från motsatt sida. En bra starttumörstorlek för flera behandlingar är 2 mm x 2 mm x 2 mm för antingen akuta studier eller överlevnadsstudier. Om det är mycket större, kommer det bara att vara bra för akuta studier eftersom tumören kommer att nå en storlek slutpunkt innan du avslutar tre veckovisa behandlingar. Exklusionskriterier för HIFU-behandling inkluderar: lindad runt lårbenet, för nära lårbenet, för bakre på musen, medial mot lårbenet, för nära ändtarmen.
  3. Ta bort musen från skannern och få en baslinjevikt. Raka musen från mitten av kroppen ner till fötterna under anestesi med en elektrisk rakapparat.
    OBS: Helst görs rakning 1 dag före behandlingen, eftersom det gör att musen kan utföra grooming vilket gör att hårborttagningskrämen kan fungera mer effektivt.
  4. Återställ musen i BSC med hjälp av en värmedyna under ena änden av buren. Sätt tillbaka musen i buren när den återfår sternal liggande.

6. Experiment: HIFU-behandlingsdag djurberedning

  1. För att förbereda HIFU-systemet med liten borrning (se materialförteckning), slå på generatorn och fyll givaren med tillräckligt med avjoniserat vatten tills membranet expanderas under givaren, men inte så fast att det skulle komprimera musen. Avgasa vattnet i givarkretsen i 30 minuter för att avlägsna upplöst syre från mediet.
  2. Förbered tillhörande datorsystem.
    1. Slå på styrdatorn och se till att den är ansluten via Ethernet till HIFU-generatorn och via USB till den termiska sonddisplayen. Starta programvaran och klicka på Hem för att starta givaren innan du sätter in musen.
    2. Kalibrera de fiberoptiska termiska proberna: Få baslinjens rumstemperaturer och notera temperaturförändringen i MR-rummet. Observera storleken på temperaturdriften för varje sond på grund av magnetfältstyrkan. Sätt in driftrörets temperatursond i ett gadoliniumfyllt glasrör för temperaturkalibrering under skanning och säkra driftröret med tejp.
      OBS: Baslinjerumstemperaturen (driftröret) läggs till manuellt som en termometriparameter i GUI i programvaran. Ett intresseområde (ROI) ställs in i drivröret i MR-bilden för att detektera eventuell temperaturdrift och korrigerar automatiskt termometribilderna.
    3. Dra upp läkemedlet som ska injiceras i en 1 ml spruta och placera den i den automatiska leveranspumpen (se materialtabell). Fyll linjen som kommer att ansluta till musens svansvenkateter tills läkemedlet har fyllt linjen helt genom att trycka på knappen för manuell leverans på den automatiska leveranspumpen.
    4. Använd en värmelampa för att värma mössen i burarna i ~ 20 minuter före överföring till narkoskammaren.
      OBS: Förvärmning främjar vasodilatation, vilket kommer att uppstå så snart musen är bedövad och hjälper till med kateterplacering.
  3. Bedöva musen med isofluran (induktion: 4% vid 1,5 LPM; underhåll: 1,5% -2% vid 0,75 LPM) och överför till en noskon. Applicera ett hornhinnesmörjmedel i ögonen för att förhindra skador på grund av brist på blinkreflex under anestesi.
  4. Applicera hårborttagningskräm på det rakade området, inklusive hela höger bakben, och följ tillverkarens instruktioner för hårborttagning.
    OBS: Placera musen under en värmelampa medan du är i BSC för att hjälpa till med termoregulering under hårborttagning under anestesi.
  5. Efter tvättning av hårborttagningskräm med varmt vatten, väg musen på en digital skala och spela in för läkemedelsdosering.
  6. Flytta musen till en MR-kompatibel noskon på MR-släden. Placera en värmelampa på musen för att hålla den varm medan du förbereder dig för MR. Placera musen i lateral decubitusposition med den icke-tumörbärande sidan nedåt och tumören överlägsen inuti en 3D-tryckt mushållare på släden (kompletterande figur 1 och figur 2). Säkerställ korrekt positionering av tumören (dvs i mitten av spolen horisontellt och vertikalt, med höjden strax ovanför mushållarens kanter för att ta hänsyn till kompression av ultraljudsgivaren).
    OBS: Om det behövs, skär ett komprimerat ultraljudsgelkuddesegment för att sätta under musen, fodra botten av hållaren, med en tjocklek för att jämföra tumören till toppen av hållaren.
  7. Stoppa bort det oinvolverade benet från tumörbenet, antingen under musen eller förlängt med tumörbenet böjt. Se till att fötterna inte är i det närmaste fältet eller långt fältet av tumören och ultraljudsstrålvägen. Placera värmelampan 15 cm från svansen för att värma för kateterinsättning i svansvenen.
  8. Sätt in matstrupen temperatursonden.
    1. Trä matstrupssonden genom näskonen och skrubba musens hals. Luta musnosen uppåt för att skapa en linje från munnen rakt till magen genom att sträcka ut huvudet. Skjut den termiska sonden ovanför tungan ca 0,5 cm i musens matstrupe och sätt tillbaka näskonen runt musens näsa. Säkra matstrupssonden och noskonen på toppen av släden.
      OBS: Övervaka för tecken på andnöd omedelbart efter insättning eftersom det kan sättas in felaktigt i luftstrupen.
  9. Sätt i sonden för rektal temperatur.
    OBS: Sonderna för rektal och matstrupstemperatur bör ligga inom 3 °C från varandra.
  10. Placera andningsmonitorn med anslutningskabeln mot musens huvud så att den inte stör placeringen av ultraljudsgivaren. Säkra med tejp.
  11. För in en 27 G fjärilsnålsvansvenkateter i en lateral svansven fäst vid mikroslangar med 20 μL dödutrymme och tejpa ordentligt. Efter tejpning, se till att katetern fortfarande spolar väl.
  12. Använd två personer för att bära den förberedda musen, mussläden, anestesilinjen, andningslinjen, svansvenkatetern och termiska sondsnören i MR-skannern och placera i MR-slädhållaren.
  13. Låt HIFU-programvaruoperatören (se materialförteckning) flytta givarens menisk direkt över tumören genom visuell inspektion för en första inriktning27. Applicera ögonsmörjmedel eller avgasad ultraljudsgel på den hårlösa huden ovanför tumören och koppla HIFU-givaren till tumörområdet.
  14. Anslut läkemedelstillförselledningen från den automatiska pumpen till svansvenkatetern. Beräkna mängden dödutrymme i svansvenlinjen och anslutningslinjen. Skjut musens HIFU-släde på MR-skenor in i mitten av MRT.
  15. Ställ in mängden läkemedelsinfusion på pumpen, beroende på läkemedelstyp och koncentration och djurets vikt, och tillsätt mängden dödutrymme. Ställ in pumpen på en infusionshastighet på 200 μl/min.
    OBS: I denna studie användes FD och TLD i en koncentration av 2 mg/ml och en dos på 5 mg/kg kroppsvikt.
  16. Registrera baslinjens termiska sondtemperaturer.
  17. Placera luftkonvektionsuppvärmningsanordningen (se materialtabell) på den varmaste inställningen. Rikta röret som blåser luft mot musen i mitten av MR-hålet och säkra med tejp. Uppvärmningsanordningen kommer senare att vändas till sin lägsta inställning (32 ° C) för att förhindra överhettning av musen under ultraljudsbehandling.
  18. Hämta undersökningen MR-bilder (Ax_Loc, Sag_Loc; Tabell 1) att bestämma tumören plats för ultraljudsbehandling inriktning inklusive djup. Justera givarens position i enlighet därmed med hjälp av HIFU-programvaran genom att infoga önskat rörelseavstånd mätt på bilden och sedan klicka på pilriktningen för att flytta (figur 3A). Observera också placeringen av drivröret. Upprepa vid behov.
  19. Bestäm placeringen av givarens fokalpunkt i koronalplanet genom att utföra en kort 5 s x 50 mV amplitud kontinuerlig "testskott" ultraljudsbehandling under Test_Shot termometriförvärv (tabell 1).
  20. Justera MR-undersökningsbilderna med koronalvyn av fokuspunkten i HIFU-programvaran. Granska bilderna för tumörplats, i förhållande till benstruktur och ändtarmen, och revidera givarens positionering efter behov.
  21. Upprepa testskottet ultraljudsbehandling under nio-repetition Therm imaging (tabell 1) för att bekräfta om det finns jämn och korrekt uppvärmning i tumörvolymen med minimal off-target uppvärmning. Justera segmentets placering, givarens placering och styrdjupet och bekräfta uppvärmningsprestandan med upprepade "testbilder" efter behov.
  22. Använd programvaran HIFU-behandlingsövervakning och definiera ROI för termometriövervakning inom den slutliga värmeprofilen genom att mäta avståndet för att röra sig och sedan ändra nätkoordinaterna i programmet. Ställ in en ROI runt driftröret för driftkorrigering. Ange baslinjetemperaturen baserat på rektal sondtemperatur för termometrimätningar. HIFU-systemet används för att initiera HIFU-behandling ultraljudsbehandling och för termometriövervakning.
  23. Öppna 20 min hypertermi behandlingsspecifikationer i programvaran och starta ultraljudsbehandling när referens MR-bilder samlas in och termometrin börjar.
  24. Utför en 20 minuters behandling (figur 3B) under termisk avbildning (tabell 1) med hjälp av den inbyggda PID-styrprogramvaran (proportional-integrative-derivat). Injicera det valda läkemedlet vid 1,5 min, efter att temperaturen i ROI värms till önskad temperatur (40 °C).
  25. Övervaka kärntemperaturen under hela behandlingen. Om rektaltemperaturen ökar snabbt under behandlingen kan ompositionering av möss krävas för att undvika rektal uppvärmning under behandlingstiden på 10 eller 20 minuter. Avbryt behandlingen om rektaltemperaturen ökar till >40 °C.

7. Experiment: Musmodell avbildning och ultraljudsbehandling förfarande för akuta studier

  1. Efter avslutad behandling, ta bort musen från MR-borrningen, vilket säkerställer hemostas vid svansvenkateterinsättningsstället. Överför musen till BSC och placera på noskonen för fortsatt anestesi.
  2. Placera musen på ryggen på en blå absorberande dyna med benen fasthållna och hjärtat exponerat.
  3. Avliva mössen genom exsanguination via hjärtpunktering följt av avlägsnande av hjärtat. Ta omedelbart blodet och centrifugera för plasmaseparation vid 10,621 x g i 10 minuter.
  4. Utför obduktion och lagra organen efter behov för analys. Frys organen i flytande kväve och förvara vid -80 °C i flera månader eller långvarigt i en tank med flytande kväve.
  5. Homogenisera tumörvävnaden mekaniskt genom att tillsätta ett niofaldigt överskott (w/w) av avjoniserat vatten och bryta ner vävnaden med hjälp av en homogenisator som slår pärlor. Extrahera doxorubicin från 600 μl homogeniserad vävnad genom sekventiell tillsats av 75 μl 300 mg/ml silvernitrat, 75 μl 10 mM svavelsyra och 2,5 ml 1:1 isopropanol:kloroform. Vortex i 20 min och förvara vid −20 °C över natten.
  6. För att förbereda prover för högpresterande vätskekromatografi (HPLC), centrifugera lösningen från steg 7,5 vid 4 500 x g, avlägsna det organiska lösningsmedelsskiktet och torka isopropanol: kloroform under en ström av kvävgas. Resuspendera i 100 μL 2:1 MeOH:H2O. Mät doxorubicinkoncentrationen med HPLC-MS/MS28.

8. Experiment: Musmodell avbildning och ultraljudsbehandling förfarande för överlevnadsstudier

OBS: För överlevnadsstudier, följ proceduren för förberedelse av HIFU-behandlingsdagen för djur (steg 6.1 till 6.25).

  1. Efter avslutad behandling, placera musen under en värmelampa så att den kan återhämta sig och övervaka andningen och rörelsen tills den återfår sternal liggande. Sätt sedan tillbaka djuret till sin bur.
    OBS: Se till att halva buren är i linje med en värmelampa, eftersom den termiska regleringen av djuren påverkas av anestesin och HT-behandlingen.
  2. Övervaka mössen dagligen för beteende, matningsmönster och andningsfrekvens för eventuella tecken på nöd.
  3. Utför behandlingar en gång i veckan enligt steg 6.1 till 6.25 under 3 på varandra följande veckor.
  4. Två gånger i veckan, utför MR-avbildning av mössen för tumörmätning. För veckorna under behandlingen, utför en MR-skanning och ett ultraljud varje vecka. När behandlingen är klar, utför ultraljudsavbildning varannan vecka.
  5. Avliva musen 60 dagar efter avslutad behandlingsserie, eller när ett humant effektmått har uppnåtts (tumörstorlek >1,5 cm3 eller sjuklighet från tumören), följt av obduktion med tumör- och organavlägsnande för analys.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Med hjälp av det MRgHIFU-genererade hypertermiprotokollet kunde tumörerna i bakbenet konsekvent värmas upp till önskad inställd temperatur under behandlingens varaktighet (figur 4 visar en representativ behandling, 10 eller 20 min, n = 65). För att en behandling skulle vara framgångsrik måste avkastningen bibehållas över 39 °C under hela behandlingen, med <6 °C variation under hela behandlingen och utan uppvärmning av vävnad utanför målet. Dessutom måste kärntemperaturen hållas under 39 °C, baserat på rektalsonden eller startrektaltemperaturen plus förändringen i matstrupssondens temperatur (kompletterande figur 2). När ultraljudsbehandling av MRgHIFU stoppades, tumören återvände snabbt till baslinjetemperaturen.

Tumörerna riktades mot 40,5 °C för att nå en temperatur för snabb läkemedelsfrisättning samtidigt som kumulativa temperatureffekter över 43 °C undviks. Medeltemperaturen för ROI i alla behandlade tumörer var 40,6 ° C (n = 65), med en genomsnittlig skillnad mellan den 10: e percentilen och 90: e percentilen voxel på 4,3 ° C. Standardavvikelsen för medeltemperaturen var 1,3 °C under behandlingstiden för både 10- och 20-minutersbehandlingarna (figur 5). Framgångsgraden för behandlingarna för att uppfylla inklusionskriterierna förbättrades märkbart under studiens varaktighet från 11% till 100% (figur 6).

Efter optimering av behandlingsprotokollet utvärderades varaktigheten av hypertermi för läkemedelsfrisättningseffekt jämfört med normotermiska (NT) möss. För att bestämma den optimala behandlingstiden för hypertermi för vidare studier testades två behandlingstider: 10 min och 20 min. Dessa varaktigheter valdes för möjligheten att konsekvent upprätthålla kärnnormotermi och tumörhypertermi. Högpresterande vätskekromatografi och masspektrometri (HPLC-MS) användes för att bedöma mängden doxorubicin i tumörerna och kvantifiera skillnaden i doxorubicinackumulering mellan de testade varaktigheterna. Det fanns en signifikant högre procent av den initiala dosen (%ID) av doxorubicin i tumörerna i 20 min HT + TLD-behandlade möss jämfört med TLD 20 min NT-möss (figur 7, q = 0,000108). Det fanns ingen signifikant skillnad mellan 10 min och 20 min HT + TLD-grupperna; Det fanns dock en större standardavvikelse i 10 min behandlingsgruppen jämfört med 20 min gruppen (3,698 vs. 2,065 % ID/g tumör). Noterbart var att det fanns fyra nära nollvärden inom 10 min HT + TLD-behandlingsgruppen, som alla behandlades med en enda sats toppdomän. TLD karakteriserades före användning i in vivo-experiment, som tidigare beskrivits av Dunne et al.28. I korthet karakteriserades TLD med avseende på dess storlek, zetapotential, smältfasövergångstemperatur och läkemedelskoncentration, och liposomer användes inom 72 timmar efter lagring vid 4 °C. Även om alla satser av toppdomän testades före användning, är det möjligt att liposomerna hade släppt doxorubicin under experimentell installation, före användning. Dessutom kan rörelse under skanningen resultera i falskt förhöjda temperaturberäkningar i programvaran, vilket underhettar tumören och resulterar i lägre läkemedelsfrisättning. Alternativt kan falskt låga värden också orsakas om läkemedlet aldrig injicerades, till exempel om svansvenkatetern hade tagits bort eller placerats felaktigt. Som framgår ovan inkluderade installationen av MR-släden temperatursondinsättning (rektal och matstrupeal), insättning av svansvenkateter och placering av andningsmonitor, följt av förflyttning av släden, musen, svansvenkatetern, tre fiberoptiska temperatursonder, andningsmonitor och anestesilinjer i MR-borrningen. Det finns flera tidpunkter under denna process som svansvenkatetern kan lossna. Detta kontrollerades genom att kontrollera blodflödet i ledningen, blödning från kateterinsättningsstället och läkemedelspoolning under tejpen efter behandling, men fel är fortfarande en möjlighet.

Figure 1
Figur 1: Experimentellt protokoll för djurbehandlingar och tillhörande behandlingsgrupper för HT-varaktighetsstudierna. Mössen injicerades med M25FV24C-celler i höger bakben och screenades för tumörbildning med MR efter 2-3 veckor. De delades sedan in i normotermiska (icke-HT) eller hypertermiska (HT) grupper, med antingen TLD eller FD med varaktigheter på antingen 10 eller 20 min. Förkortning: Dox = Doxorubicin. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 2
Figur 2: Musinställning under HIFU-behandling . (A) En 3D-tryckt hållare (vit) med inre gummifoder (röd) och en utskärning för att möjliggöra ultraljudsstrålpassage för muspositionering. (B) Musinställning inuti en 3D-tryckt mushållare med rektal temperaturhållning (grön kabel), svansvenkateter (vit) och andningsmonitor (blå). (C) Muspositionering på MR HIFU-sängen under proceduren. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 3
Figur 3: Mus i MRT under MRTgHIFU-behandling. (A) Tumören (inringad i orange) och drivröret som används för att mäta omgivningstemperaturen (inringad i ljusblått) är synliga. (B) Under behandlingen läggs termometritemperaturmätningen över på MR-bilden. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 4
Figur 4: Temperatur (°C) övervakad under behandlingen. Genomsnittlig (grön), topp 10: e percentilen (röd) och topp 90:e percentilen (cyan) temperaturer av alla voxels i ROI. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 5
Figur 5: Medeltemperaturer under behandlingen inom ROI för varje mus som testats under optimeringsfasen med standardavvikelsen under behandlingen. Den totala medeltemperaturen och standardavvikelsen under behandlingen visas också (orange). Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 6
Figur 6: Framgångsgraden för hypertermibehandling förbättrades med tiden. Behandlingsframgången var beroende av inklusionskriterierna (systemisk temperatur, tumörtemperatur och variation med ROI och ingen distal uppvärmning). Blå linje = % av möss för vilka behandlingen var framgångsrik. Orange staplar = antal möss som behandlats med HT. Varje behandling (behandling 1-6) avser ett separat datum som experimenten utfördes på. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Figure 7
Figur 7: Mängden doxorubicin i tumören efter läkemedelsbehandling. (A) Flera Mann-Whitney-tester med FDR-korrigering för flera jämförelser av HPLC-MS-resultaten visar signifikans (q < 0,05) mellan mängden doxorubicin i tumören i 20 minuters TLD + HT-gruppen jämfört med NT-kontrollen. (B) Inga skillnader sågs i tumören i FD-grupperna. %ID = procent av startdosen. = q < 0,0001. Förkortningar: HT = hypertermi, NT = normotermi. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Sekvensens namn Ax_Screen Ax_Loc Sag_Loc Cor_TestShot Therm
Typ av sekvens T2w SÄLLSYNTA T2w SÄLLSYNTA T2w SÄLLSYNTA BLIXT BLIXT
Orientering Axial Axial Sagittal Koronalt Axial/Sagittal
Ekotid (ms) 40 72 72 6 6
Repetitionstid (ms) 3200 4500 4500 39.06 39.06
Vändvinkel (grader) 90/180 90/180 90/180 10 10
Synfält (mm) 28,8 x 28,8 36 x 36 35 x 35 35 x 35
Matrisens storlek 128 x 128 128 x 128 128 x 128 128 x 128 128 x 128
Upplösning (mm) 0,225 x 0,225 0,281 x 0,281 0,281 x 0,281 0,273 x 0,273 0,273 x 0,273
Segmentnummer 20 20 20 3 2
Skivans tjocklek (mm) 1 1 1 1.5 1.25
# Medelvärden 3 1 1 1 1
# Upprepningar 1 1 1 9 9 eller 300
Skanningstid 4 min 0 s 1 min 12 sekunder 1 min 12 sekunder 45 Sekunder 25 minuter

Tabell 1: Parametrar för MR-infångning med tillhörande sekvensnamn.

Kompletterande figur 1: En mushållare av 3D-modell (vit) med inre gummifoder (röd). Mått: längd = 43 mm, ytterradie = 15 mm, inre bredd = 20,7 mm. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Kompletterande figur 2: Temperatur (°C) övervakad under behandlingen. Kärntemperatur mätt med rektala (blå) och esofageala (orange) sonder. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Kompletterande kodningsfil 1: 3D-utskriftsfil för mushållaren. Klicka här för att ladda ner den här filen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokollet som utvecklats här användes för att rikta tumörer i bakbenen med MRgHIFU för mild HT-behandling och frigöra inkapslade läkemedel från liposomer in vivo. Flera kritiska steg påträffades i detta protokoll under pilotstudien, och optimering av dessa kritiska steg stod för den förbättrade behandlingsframgången jämfört med pilotstudien. Först är det fullständiga avlägsnandet av håret på området som ska sonikeras. Varje gasfångst i pälsen förhindrar ultraljudsstrålen från att passera och blockerar ultraljudspassage in i målvävnaden1. För det andra är muspositionering avgörande för en framgångsrik behandling; Tumören ska placeras överlägset i mushållaren för att vara i närmare kontakt med ultraljudsgivaren. Dessutom bör beniga strukturer placeras utanför ultraljudsstrålbanan utan att skada musen. Ben har visat sig absorbera ultraljudsvågor effektivt och fungerar därefter som en värmekälla på plats . Det kan påverka värmeprofilen samtidigt som ultraljudstransduktion blockeras i intresseområdet4. Den kontralaterala lemmen bör också placeras ur vägen för ultraljudsvägen, antingen genom att stoppa benet upp under resten av kroppen eller genom att förlänga det och fylla luften mellan benen med ultraljudsgel eller en gelkudde. Ändtarmen måste också vara utanför ultraljudsvägen för att undvika off-target uppvärmning och reflektion från temperatursonden. Noggrann tumörpositionering är det viktigaste steget för att slutföra en framgångsrik behandling.

Efter korrekt positionering måste placeringen av esofageal temperatursond utföras noggrant för att undvika trakeal ocklusion. När musen sätts in i MR-hålet ska metallanslutningsnavet mellan katetern i svansen och injektionspumpkatetern säkras med tejp distalt mot bildområdet för att undvika artefaktskapande. Ultraljudsgivaren ska placeras så att den är i kontakt med det pälsfria området på benet och inte förskjuter andningsmonitorn. Noggrann övervakning av musens kärnkroppstemperatur under behandlingen och efterföljande justering av konvektionsvärmesystemet krävs för musöverlevnad. På grund av närheten till ändtarmen och tumören hos vissa möss var tillsatsen av matstrupssonden viktig för att bestämma kärntemperaturförändringen, eftersom rektaltemperaturen endast kunde återspegla lokal uppvärmning i motsats till kärnkroppsuppvärmning.

Vid utformningen och implementeringen av detta protokoll utfördes omfattande felsökning framgångsrikt av ett tvärvetenskapligt team. För muspositionering designades en mushållare och 3D-printades för att användas på en MR-släde för råtta för att möjliggöra flöde av den uppvärmda luften runt musen för justering av kroppstemperaturen inom proceduren. Materialen för denna hållare valdes utifrån deras förmåga att hålla musen säkert samtidigt som de möjliggjorde ultraljudstransduktion. En gummiinsats inuti den tryckta hållaren möjliggjorde individuella musjusteringar, medan utskärningen i botten förhindrade ultraljudsvågreflektion och oavsiktlig uppvärmning.

Det finns begränsningar förknippade med modellen, såsom tumörernas närhet till närliggande strukturer - ben (lårben) och ändtarmen - som kan absorbera eller reflektera ultraljudsvågor, respektive. Oavsiktlig uppvärmning av lårbenet kan leda till benmärgsförstörelse och smärta, medan ultraljudsreflektion från luft i ändtarmen kan orsaka lokal uppvärmning och vävnadsskada. Dessutom fanns det fall av infångning av ultraljudsvågen på grund av hudåterväxt efter behandling hos överlevnadsmössen, vilket orsakade lokal uppvärmning av huden. Det misstänks att detta beror på att luft fångas runt hårsäcken som inte förskjuts med ultraljudsgelen mellan givaren och huden. I båda fallen verkade huden mörkare än den omgivande hårlösa huden. På immunhistokemiska sektioner av dessa muslemmar sågs hårstrån i epidermis, men ingen tumörfibros eller annan förklaring hittades för varför ultraljudet inte skulle kunna passera genom huden och subkutan vävnad.

Med utvecklingen av detta protokoll planeras ytterligare studier för att utöka modellsystemen för att testa andra pediatriska solida tumörer, såsom osteosarkom och myxofibrosarkom, för behandling med HT och TLD. Detta är lovande eftersom dessa patienter kan möta försvagande smärta med begränsade behandlingsalternativ i detta kliniska sammanhang. Detta protokoll kan utvidgas till andra solida tumörtyper belägna i extremiteterna som är riktade mot MRgHIFU29,30. Sammanfattningsvis stöder data att kombinationen av värmekänsliga liposomer kan extrapoleras för att kapsla in andra former av kemoterapi eller läkemedel där riktad läkemedelsleverans skulle vara fördelaktig och ha en icke-invasiv form av uppvärmning, såsom MRgHIFU, skulle vara idealisk.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inga ekonomiska intressen eller intressekonflikter att avslöja.

Acknowledgments

Vi vill erkänna våra finansieringskällor för detta projekt och den involverade personalen, inklusive: C17 Research Grant, Canada Graduate Scholarship, Ontario Student Opportunity Trust Fund och James J. Hammond Fund.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1.5mL Eppendorf tubes Eppendorf 22363204
1kb plus DNA Ladder Froggabio DM015-R500
2x HS-Red Taq (PCR mix) Wisent 801-200-MM
7 Tesla MRI BioSpec Bruker T184931 70/30 BioSpec, Bruker, Ettlingen, Germany
C1000 Thermal cycler Biorad 1851148
Clippers Whal Peanut 8655
Compressed ultrasound gel Aquaflex HF54-004
Convection heating device 3M Bair Hugger 70200791401
Depiliatory cream Nair 61700222611 Shopper's Drug Mart
DMEM Wisent 219-065-LK
DNeasy extraction kit Qiagen  69504
DPBS Wisent 311-420-CL
Drug injection system Harvard Apparatus PY2 70-2131 PHD 22/2200 MRI compatible Syringe Pump
Eye lubricant Optixcare 50-218-8442
F10 Media Wisent 318-050-CL
FBS Wisent 081-105
Froggarose FroggaBio A87
Gel Molecular Imager BioRad GelDocXR
Glutamax Wisent 609-065-EL
Heat Lamp Morganville Scientific HL0100  Similar to this product
Intravascular Polyethylene tubing (0.015" ID x 0.043" OD, 20G) SAI infusion PE-20-100
Isoflurane Sigma 792632
M25FV24C Cell line Gladdy Lab N/A
Microliter Syringe Hamilton 01-01-7648
Molecular Imager Gel Doc XR Biorad 170-8170
Mouse holder The 3D printing material used was ABS-M30i, and it was printed on FDM Fortus 380mc machine  N/A Dimensions: length = 43 mm, outer radius = 15 mm, inner width (where the mouse would sit) = 20.7 mm. 
MyRun Machine Cosmo Bio Co Ltd CBJ-IMR-001-EX
Nanodrop 8000 Spectrophotometer Thermo Scientific ND-8000-GL
p53 primers Eurofins N/A Custom Primers
PCR tubes Diamed SSI3131-06
Penicillin/Streptomycin Wisent 450-200-EL
Proteus software  Pichardo lab N/A
Respiratory monitoring system SAII Model 1030 MR-compatible monitoring and gating system for small animals
Small Bore HIFU device, LabFUS Image Guided Therapy N/A LabFUS, Image Guided Therapy, Pessac, France Number of elements 8
frequency 2.5 MHz
diameter  25 mm
radius of curvature 20 mm
Focal spot size 0.6 mm x 0.6 mm x 2.0 mm

Motor: axes 2

Generator:
Number of channels 8
Maximum electrical power/channel Wel 4
Maximum electrical power Wel 32
Bandwidth 0.5 - 5 MHz
Control per channel: Freq., Phase and. amplitude
Measurements per channel: Vrms, Irms, cos(theta)
Duty Cycle at 100% power % 100% for 1 min.

Transducer:
Number of elements 8
frequency  2.5 MHz
diameter 25 mm
radius of curvature 20 mm
Focal spot size  0.6 mm x 0.6 mm x 2.0 mm
SYBR Safe ThermoFisher Scientific S33102
TAE Wisent 811-540-FL
Tail vein catheter (27G 0.5" ) Terumo Medical Corp 15253
Thermal probes Rugged Monitoring L201-08
Trypan blue ThermoFisher Scientific 15250061
Trypsin Wisent 325-052-EL
Ultrasound Gel Aquasonic PLI 01-08

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Skapek, S. X., et al. Rhabdomyosarcoma. Nature Reviews Disease Primers. 5 (1), (2019).
  2. Ferrari, A., et al. Impact of rhabdomyosarcoma treatment modalities by age in a population-based setting. Journal of Adolescent and Young Adult Oncology. 10 (3), 309-315 (2021).
  3. Dasgupta, R. Pediatric rhabdomyosarcoma surgery: Background, anatomy, pathophysiology. , Available from: https://emedicine.medscape.com/article/939156-overview#a2 (2019).
  4. Ognjanovic, S., Linabery, A. M., Charbonneau, B., Ross, J. A. Trends in childhood rhabdomyosarcoma incidence and survival in the United States, 1975-2005. Cancer. 115 (18), 4218-4226 (2009).
  5. Mulrooney, D. A., et al. Cardiac outcomes in a cohort of adult survivors of childhood and adolescent cancer: retrospective analysis of the Childhood Cancer Survivor Study cohort. BMJ. 339, (2009).
  6. Lipshultz, S. E., Cochran, T. R., Franco, V. I., Miller, T. L. Treatment-related cardiotoxicity in survivors of childhood cancer. Nature Reviews Clinical Oncology. 10 (12), 697-710 (2013).
  7. Winter, S., Fasola, S., Brisse, H., Mosseri, V., Orbach, D. Relapse after localized rhabdomyosarcoma: Evaluation of the efficacy of second-line chemotherapy. Pediatric Blood & Cancer. 62 (11), 1935-1941 (2015).
  8. Wood, B. J., et al. Phase I study of heat-deployed liposomal doxorubicin during radiofrequency ablation for hepatic malignancies. Journal of Vascular and Interventional Radiology. 23 (2), 248-255 (2012).
  9. Bulbake, U., Doppalapudi, S., Kommineni, N., Khan, W. Liposomal formulations in clinical use: an updated review. Pharmaceutics. 9 (2), 12 (2017).
  10. Zagar, T. M., et al. Two phase I dose-escalation/pharmacokinetics studies of low temperature liposomal doxorubicin (LTLD) and mild local hyperthermia in heavily pretreated patients with local regionally recurrent breast cancer. International Journal of Hyperthermia. 30 (5), 285-294 (2014).
  11. Kim, A. A phase I study of lyso-thermosensitive liposomal doxorubicin and MR-HIFU for pediatric refractory solid tumors. , Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02536183 (2019).
  12. PanDox: targeted doxorubicin in pancreatic tumours (PanDox). University of Oxford. , Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04852367 (2021).
  13. Suelmann, B. B. M. Image-guided targeted doxorubicin delivery with hyperthermia to optimize loco-regional control in breast cancer (i-GO). , Available from: https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03749850 (2018).
  14. De Vita, A., et al. Lysyl oxidase engineered lipid nanovesicles for the treatment of triple negative breast cancer. Scientific Reports. 11 (1), 5107 (2021).
  15. Sapareto, S. A., Dewey, W. C. Thermal dose determination in cancer therapy. International Journal of Radiation Oncology, Biology, Physics. 10 (6), 787-800 (1984).
  16. Kok, H. P., et al. Heating technology for malignant tumors: a review. International Journal of Hyperthermia. 37 (1), 711-741 (2020).
  17. Kokuryo, D., Kumamoto, E., Kuroda, K. Recent technological advancements in thermometry. Advanced Drug Delivery Reviews. 163, 19-39 (2020).
  18. Bongiovanni, A., et al. 3-T magnetic resonance-guided high-intensity focused ultrasound (3 T-MR-HIFU) for the treatment of pain from bone metastases of solid tumors. Support Care Cancer. 30 (7), 5737-5745 (2022).
  19. Seifert, G., et al. Regional hyperthermia combined with chemotherapy in paediatric, adolescent and young adult patients: current and future perspectives. Radiation Oncology. 11, 65 (2016).
  20. Dewhirst, M. W., Lee, C. -T., Ashcraft, K. A. The future of biology in driving the field of hyperthermia. International Journal of Hyperthermia. 32 (1), 4-13 (2016).
  21. Dewhirst, M. W., Vujaskovic, Z., Jones, E., Thrall, D. Re-setting the biologic rationale for thermal therapy. International Journal of Hyperthermia. 21 (8), 779-790 (2005).
  22. Repasky, E. A., Evans, S. S., Dewhirst, M. W. Temperature matters! And why it should matter to tumor immunologists. Cancer Immunology Research. 1 (4), 210-216 (2013).
  23. Hijnen, N., et al. Thermal combination therapies for local drug delivery by magnetic resonance-guided high-intensity focused ultrasound. Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (24), E4802-E4811 (2017).
  24. Shultz, L. D., et al. Human cancer growth and therapy in immunodeficient mouse models. Cold Spring Harbor Protocols. 2014 (7), 694-708 (2014).
  25. De Vita, A., et al. Deciphering the genomic landscape and pharmacological profile of uncommon entities of adult rhabdomyosarcomas. International Journal of Molecular Sciences. 22 (21), 11564 (2021).
  26. McKinnon, T., et al. Functional screening of FGFR4-driven tumorigenesis identifies PI3K/mTOR inhibition as a therapeutic strategy in rhabdomyosarcoma. Oncogene. 37 (20), 2630-2644 (2018).
  27. Zaporzan, B., et al. MatMRI and MatHIFU: software toolboxes for real-time monitoring and control of MR-guided HIFU. Journal of Therapeutic Ultrasound. 1, (2013).
  28. Dunne, M., et al. Heat-activated drug delivery increases tumor accumulation of synergistic chemotherapies. Journal of Controlled Release. 308, 197-208 (2019).
  29. Zhao, Y. X., Hu, X. Y., Zhong, X., Shen, H., Yuan, Y. High-intensity focused ultrasound treatment as an alternative regimen for myxofibrosarcoma. Dermatologic Therapy. 34 (2), 14816 (2021).
  30. Vanni, S., et al. Myxofibrosarcoma landscape: diagnostic pitfalls, clinical management and future perspectives. Therapeutic Advances in Medical Oncology. 14, 17588359221093973 (2022).

Tags

Cancerforskning nr 191

Erratum

Formal Correction: Erratum: Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model
Posted by JoVE Editors on 02/08/2023. Citeable Link.

An erratum was issued for: Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model . The Authors section was updated from:

Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 2Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto

to:

Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
James M. Drake1,3,4,10
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto

Magnetisk resonansstyrd högintensiv fokuserad ultraljudsgenererad hypertermi: En genomförbar behandlingsmetod i en murin rabdomyosarkommodell
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Wunker, C., Piorkowska, K., Keunen,… More

Wunker, C., Piorkowska, K., Keunen, B., Babichev, Y., Wong, S. M., Regenold, M., Dunne, M., Nomikos, J., Siddiqui, M., Pichardo, S., Foltz, W., Waspe, A. C., Gerstle, J. T., Drake, J. M., Gladdy, R. A. Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model. J. Vis. Exp. (191), e64544, doi:10.3791/64544 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter