التصوير التصوير المقطعي المتعدد الوسائط طرحه والانبعاثات Positronic التصوير المقطعي/الحسابية للورم النخاعي المتعدد تكثيفها نخاع العظام في الفئران وتد
يناير 7, 2019
هنا نستخدم طرحه، والأشعة السينية، وانبعاث بوزيترون التصوير المقطعي/حسبت التصوير التصوير المقطعي لدراسة كيفية المثبطة mTOR النشاط آثار أورام نخاع العظم انجرافتيد المايلوما في نموذج إكسينوجرافت. وهذا يسمح للتحليلات ذات الصلة فسيولوجيا وغير الغازية، والنقل المتعدد الوسائط من تأثير العلاجات استهداف الورم النخاعي انجرافتيد نخاع العظام الأورام في فيفوالمضادة الورم النخاعي.
يمكن استخدام هذه الطريقة للإجابة على الأسئلة الرئيسية حول دور البيئة الدقيقة للنخاع العظمي وبقاء أورام المايلوما النقية. والميزة الرئيسية لهذا الإجراء هو أنه يمكن تطبيقه على الدراسات الطولية لمكافحة المخدرات واستخدامها في فحص مسارات كيميائية حيوية متعددة بطريقة غير الغازية. في يوم التجربة لأول مرة غسل الخلايا 8226 Luciferase عبر الواقع ثلاث مرات في الجليد البارد PBS في 200 RCF لمدة خمس دقائق في الطرد المركزي وإعادة تثبيت بيليه في الجليد الطازج برنامج تلفزيوني الباردة في خمس مرات عشر إلى الخلايا السادسة لكل 200 ميكرولترات من الجليد البارد PBS لكل فأر.
المقبل تأكيد عدم وجود استجابة لقرصة إصبع القدم في تخدير أربعة إلى ستة أسابيع من العمر NOG الماوس وتطبيق مرهم العيون على عيون الحيوان. قم بتحميل الخلايا في حقنة إنسولين مليلتر واحدة مجهزة بإبرة قياس 26. حقن كامل حجم الخلايا في الوريد الذيل للحيوان، قبل إعادة الماوس إلى قفص انها، والرصد حتى الشفاء الكامل.
عشرة إلى عشرين يوما بعد التحدي، وحقن كل engrafted مع 200 microliters في vivo الصف د-لوسيفيرين الركيزة في المالحة العقيمة داخل نيبيريتانيا. ضع الحيوانات المُجَنَّعة في موضع الـ supine في نظام تصوير حيواني صغير في غضون 5 إلى 10 دقائق من الحقن. قياس متوسط التألق في مناطق مختارة من الاهتمام ضمن برامج التصوير المقابلة.
للعلاج المستهدف من 8226 لوسيفراز الأورام، بعد قياس الإضاءة الحيوية الأساسية في كل كما هو موضح للتو، عشوائية الحيوانات في مجموعات العلاج وعلاج كل فأرة مع سلسلة من 200 حقن IP ميكرولتر من Temsirolimus أو التحكم في المالحة. قياس نشاط لوسيفراز مرتين في الأسبوع ومؤامرة التغييرات في الإضاءة الحيوية مع مرور الوقت. لقياس التغيرات في عملية التمثيل الغذائي للورم، قم أولاً بإزالة الطعام من القفص المنزلي للفئران لمدة 24 ساعة لتجنب امتصاص Fludeoxyglucose غير محدد.
في اليوم التالي تمييع 500 إلى 100 microcuries من 18 الفلور المشع Fludeoxyglucose التحقيق في المالحة المعقمة إلى حجم النهائي من 100 ميكرولترات لكل فأر وتسجيل الوقت والنشاط من تحقيقات مع معايرة جرعة. عندما تكون المسابير جاهزة، فإن أول مُعَد على وسادة تدفئة مع الرأس مواجهًا واستخدام حقنة أنسولين ذات ميليلتر محمية ومجهزة بإبرة قياس 26 لحقن 100 ميكرولترات من المسبار في الوريد الذيل. قياس النشاط الإشعاعي المتبقي في الإبرة والمحاقن مع معايرة الجرعة وملاحظة النشاط والوقت.
ثم قياس النشاط Fludeoxyglucose radiolabeled في مناطق مختارة من الفائدة التي تتوافق مع الأورام engrafted في حيواني صغير PET CT التصوير النظام. ويمكن تأكيد نجاح نخاع العظام engraftment الورم من خلال التصوير bioluminescence كما هو موضح. يمكن استخدام التصوير التسلسلي لحيوانات متعددة لتصور توزيع أورام النخاع العظمي المتعددة.
بالإضافة إلى ذلك ، يظهر تحليل الأشعة السينية للتصوير البصري تحديدًا سريعًا وغير جراحي للموقع الدقيق وتوزيع أورام المايلوما المتعددة داخل الهيكل العظمي للماوس. يمكن قياس الإضاءة الحيوية التي تنتجها هذه الخلايا السرطانية المُنقَضة بشكل متسلسل وغير تلقائي لتقييم التغيرات في نمو الورم. وعلاوة على ذلك، يمكن رصد بقاء الفئران المعالجة بمثبط mTOR Temsirolimus ويمكن استخدام الانبعاثات البوزيترون وتحليل التصوير المقطعي المحسوب للتصوير الإشعاعي الورمي Fludeoxyglucose للبرهنة على التغيرات التي توسطت في تينسيرولليموس في استقلاب الجلوكوز.
أثناء تنفيذ هذا الإجراء من المهم حقن الخلايا IEV. لقد وجدنا أن الفشل في حقن الخلايا في الوريد يؤدي إلى تشكيل خلايا ورم غير نقية بالقرب من موقع الحقن. بعد هذا الإجراء، يمكن استخدام طرق أخرى مثل الكيمياء المناعية والأشعة الدقيقة المعالجة المقطعية لمعالجة الأسئلة حول تأثير الأورام على بنية العظام والمكونات الخلوية والجزيئية غير الورمية في بيئة النخاع.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تستخدم هذه الدراسة التصوير بالتلألؤ البيولوجي، والأشعة السينية، والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب لاستقصاء تأثيرات تثبيط mTOR على أورام النخاع الشوكي المزروعة في نخاع العظم ضمن نموذج طعم غريب. يتيح هذا النهج تحليلات متعددة الأنماط وغير جراحية للتأثيرات العلاجية على أورام المايلوما في الجسم الحي.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- علم الأورام
- علم المناعة
- التصوير الطبي الحيوي
خلفية علمية
- تلعب البيئة الدقيقة لنخاع العظم دوراً حاسماً في بقاء الورم.
- يمكن تطعيم أورام المايلوما في نماذج حيوانية لأغراض الدراسة.
- تُعد تقنيات التصوير غير الباضعة ضرورية للدراسات الطولية.
- قد يؤدي فهم دور mTOR إلى استراتيجيات علاجية أفضل.
الغرض من الدراسة
- لتقييم تأثير تثبيط mTOR على أورام المايلوما.
- لاستكشاف تأثير نخاع العظم على سلوك الورم.
- لتطوير طريقة للدراسات الطولية المضادة للأدوية.
الطرق المستخدمة
- التصوير بالتلألؤ البيولوجي لخلايا المايلوما المزروعة.
- التصوير بالأشعة السينية للتصور التشريحي.
- التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب للتقييم الأيضي.
- حقن خلايا منقولة بـ Luciferase في فئران NOG.
النتائج الرئيسية
- أظهر تثبيط نشاط mTOR تأثيرات ملحوظة على نمو الورم.
- وفر التصوير غير الباضع رؤى حول ديناميكيات الورم.
- كشفت الدراسات الطولية عن دور البيئة المجهرية لنخاع العظم.
- تسمح المنهجية بتقييم مسارات كيميائية حيوية متعددة.
الاستنتاجات
- يمكن لتثبيط mTOR أن يغير بشكل فعال سلوك أورام المايلوما.
- يُعد التصوير غير الجراحي أداة قوية لأبحاث السرطان.
- هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف الآثار العلاجية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
يتيح نهج التصوير متعدد الوسائط هذا تقييماً طولياً غير جراحي لنمو الورم واستقلابه في بيئة دقيقة لنخاع العظم ذات صلة فسيولوجياً، مما يعالج فجوة حرجة في نماذج المايلوما قبل السريرية. ومن خلال الجمع بين قراءات التصوير بالتلألؤ البيولوجي والتصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب (PET/CT)، تدعم هذه الطريقة الحد من المخاطر الميكانيكية للمرشحات العلاجية التي تستهدف التفاعلات بين الورم والسدى. كما توفر ثقة تنبؤية في التحقق من الهدف من خلال ربط تثبيط mTOR بتغيرات ملموسة في التلألؤ البيولوجي للورم واستقلاب الجلوكوز بمرور الوقت.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية البيولوجية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: استقصاء الفرضيات العلاجية من خلال قياس التغيرات في التلألؤ البيولوجي للأورام كقراءة مباشرة لحيوية خلايا المايلوما التي تعبر عن luciferase في الجسم الحي.
- القيمة التشغيلية: تمكين التحقق الوظيفي من الهدف من خلال التصوير المتسلسل غير الجراحي، مما يقلل الاعتماد على الفحص النسيجي في نهاية التجربة.
- القيمة التنبؤية: دعم فرز محفظة الأدوية عن طريق ربط تثبيط mTOR بالانخفاض المستمر في إشارة الورم، مما يشير إلى الارتباط بالهدف وتعديل المسار.
الفحص وتطوير المقايسة
- جاهزية المقايسة: تحضير نماذج الطعوم الغريبة (xenograft) المصدق عليها لفحص المركبات اللاحق عن طريق تحديد خط الأساس للتألق الحيوي والتدفق الأيضي في الأورام المزروعة.
- المخرجات الكمية: توليد مقاييس طولية للتألق الحيوي وقيمة الامتصاص القياسية (SUV) من التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب (PET/CT)، مما يتيح تحليل الاستجابة للجرعة والتحليل الزمني.
- إعادة استخدام المنصة: دعم التقييم القابل للتوسع لمسارات كيميائية حيوية متعددة عبر دورات علاجية مختلفة دون الحاجة إلى التضحية المتكررة بالحيوانات.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- الصلة بالمرض: ينمذج البيئة المجهرية لنخاع العظم في حالة المايلوما المتعددة البشرية، حيث يعتمد بقاء الورم على تفاعلات سدوية لا يمكن إعادة إنتاجها في المختبر.
- الاستمرارية الترجمية: يربط بين التعديل المبكر للهدف (عبر BLI) والتأثيرات الأيضية اللاحقة (عبر FDG-PET)، مما يدعم اتخاذ قرارات الاستمرار أو التوقف بناءً على المؤشرات الحيوية.
- التقدم المعدل حسب المخاطر: يتيح المراقبة الطولية للتأثير العلاجي، مما يقلل من احتمالات الفشل في المراحل المتأخرة من خلال تأكيد آلية العمل في بيئة مجهرية ذات صلة سريرياً.
تكامل خطوط المعالجة وسير العمل
تتكامل هذه الطريقة ضمن تسلسل عملية الاكتشاف، بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى تحسين المركبات الرائدة، مما يوفر تحققاً متعامداً من النشاط الدوائي في نظام ذي صلة بالمرض.
- بيولوجيا الاكتشاف: تدعم اختبار الفرضيات عن طريق قياس عبء الورم والنشاط الأيضي استجابةً لمثبطات المسارات، مما يوضح مدى الاعتماد على الهدف في بيئة نخاع العظم.
- الفحص: توفر نماذج جاهزة للمقايسة مع تطعيم قابل للتكرار وإشارة يمكن اكتشافها، مما يتيح تقييماً عالي الدقة للمركبات عبر نقاط زمنية متعددة.
- التحليلات: توفر قراءات ثنائية النمط — التألق الحيوي لحجم الورم و FDG-PET للتدفق الأيضي — مما يسمح للفرق بالتمييز بين التأثيرات الكابحة للخلايا والتأثيرات السامة للخلايا.
- الأبحاث الانتقالية: تربط التغيرات الديناميكية الدوائية المبكرة بنقاط نهاية الفعالية قبل السريرية، مما يدعم الاستمرارية من الآلية إلى النتيجة.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تؤسس منصة تصوير قابلة لإعادة الاستخدام لتقييم الأهداف المعتمدة على السدى عبر محافظ أبحاث الأورام، مما يرفع من العائد على الاستثمار في تطوير النماذج.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: يقلل من الغموض الميكانيكي من خلال ربط تثبيط الهدف بالتغيرات المتزامنة في نمو الورم واستقلاب الجلوكوز.
- القيمة التشغيلية: يوحد عملية جمع البيانات الطولية من خلال بروتوكولات تصوير قابلة للتكرار، مما يقلل من التباين بين الحيوانات.
- القيمة الاستراتيجية: يحسن قرارات الاستمرار أو التوقف (go/no-go) من خلال تقديم أدلة كمية مبكرة على تعديل الورم بوساطة الهدف، مما يقلل من الاستثمار في المرشحات غير الفعالة.
- التأثير على المحفظة: يتيح تحديد الأولويات للمركبات التي تظهر ارتباطاً مستداماً بالهدف في نموذج دقيق بيئياً مجهرياً، مع مراعاة المخاطر.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في نمذجة الطعوم الغريبة، والتصوير بالتلألؤ البيولوجي، وتشغيل وتحليل التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني/التصوير المقطعي المحوسب (PET/CT) للحيوانات الصغيرة.
- يعتمد على إمكانية الوصول إلى أنظمة تصوير قادرة على إجراء التصوير بالتلألؤ البيولوجي وPET/CT، بالإضافة إلى البنية التحتية اللازمة للتعامل مع FDG المسمى إشعاعياً وD-luciferin.
- يستلزم توحيد المعايير بين فرق الفارماكولوجيا داخل الجسم الحي، والتصوير، ومجموعات تحليل البيانات لضمان اتساق اختيار منطقة الاهتمام والتقدير الكمي.
- يتضمن اعتبارات التكيف عند التوسع في نماذج أورام أخرى، حيث قد تختلف كفاءة التطعيم واستقرار الإشارة باختلاف الخط الخلوي والبيئة المجهرية.
- تشمل القيود العملية تخامد الإشارة الناتج عن الأنسجة التي تعلوها، وضرورة الصيام قبل حقن FDG لتقليل الامتصاص غير النوعي، كما هو موضح في البروتوكول.
