利用微型计算机断层扫描评估肺癌小鼠模型中肿瘤的发展及治疗反应的随访

本视频的总体目标是阐明在肺癌小鼠模型中，利用微型CT（Micro CT）评估肿瘤发育、治疗反应及其他实验的优势。该方法有助于回答使用小鼠模型研究肺癌领域中的关键问题，例如肿瘤何时开始生长、生长速率如何，以及对治疗干预的反应情况。该技术使我们能够识别应从研究中剔除的动物个体，同时实时监测其肿瘤大小的变化。

该技术可节省时间和精力，并显著减少每个研究组所需的小鼠数量。从 Micro-CT 扫描仪进入计算机控制系统，打开名为 RMCT2 的软件包，然后启动预热循环。接下来，通过用塑料包裹的方式准备用于小鼠的扫描仪样品台。

接下来，使用异氟烷麻醉小鼠，并通过皮肤夹捏法确认其是否已进入麻醉状态。轻轻夹捏一小褶皮肤即可。然后，涂抹眼用软膏以防止角膜干燥。

现在将小鼠背侧朝上放置在样本台上。固定小鼠头部，并从后肢向下牵拉身体，使身体对称地伸展并拉直。随后，将麻醉气体导入麻醉舱，并将气体导管置于动物鼻部附近，以持续给予麻醉。

然后用塑料膜包裹小鼠和样品床，以固定小鼠位置。务必确保小鼠固定稳妥，因为在扫描过程中任何移动或扭转都会导致图像模糊、无法使用。现在关闭扫描腔室，将系统参数调整为90千伏和160微安，并将扫描时间设置为4.5分钟。

将图像范围设置为 24 毫米。然后，将系统设置为与心跳同步模式。现在，在数据库中为新图像创建一个新文件夹并开始扫描。

扫描完成后，将小鼠转移至一个空的笼子中，并持续观察直至其恢复意识。在小鼠完全从麻醉状态中恢复之前，不得将其放回同笼饲养的同伴中。在 ImageJ 中打开串行显微 CT 图像文件，从颈部到腹部或从腹部到颈部，逐幅浏览每只小鼠的所有图像。

现在，利用未处理的野生型小鼠的扫描图像，识别胸部不同区域及正常解剖结构的密度。向上滚动，观察浅白色的腹部内脏和膈肌，辨认从胸部至颈部的区域。注意骨性胸廓的解剖标志，包括胸骨、椎骨和肋骨。

然后，在胸腔前部识别心脏，以及靠近心脏和纵隔内的主要血管。气管管腔位于颈部和上胸部水平，呈一个小的暗色圆圈，分为左右主支气管，之后继续分支为越来越细的支气管。注意每条支气管均与两至三条血管紧密伴行。

现在开始检查未诱导的 DT 小鼠的扫描图像，识别是否存在任何异常。将肺部扫描显示异常阴影（如结节或肺气肿性大疱）的小鼠排除在实验之外。本实验应选用肺部扫描正常且可诱导产生 FGF9 肿瘤的小鼠。

为诱导肿瘤，以每百万份200份的浓度在小鼠饲料中添加强力霉素。10周后，对这些小鼠进行第二次微型计算机断层扫描（Micro-CT），以确认其肺部肿瘤结节的形成。随后，将小鼠分为两组。

通过胃管给予一组受试对象FGFR抑制剂AZD4547，每周6天，持续10周。另一组给予安慰剂。

在治疗开始后4至5周进行第三次扫描，以随访结节阴影的变化。随后，在完成为期10周的全程治疗结束时，进行第四次扫描。通过比较不同时间点系列扫描图像中相同位置的肿瘤结节，识别其在治疗过程中的动态变化。

观察是否存在或消失的任何异常阴影。准确地定位到相同的解剖位置对于结果判读至关重要。应使用胸腔内易于识别的解剖标志，例如气管、气管分叉、左右主支气管、主动脉和大血管，以及膈肌。

由于体位倾斜，骨骼作为解剖标志的作用较小。在处死小鼠并暴露其颈部和肺部后，剪除心脏和胸腺。用镊子插入气管后方，以分离气管与食管。

接下来，使用24号套管对气管进行插管，并通过在套管前端周围打结缝合线来固定套管。随后，经套管以25 cm高的冰冻4%多聚甲醛（PFA）灌注并固定肺组织。然后，取下套管，并收紧气管上的结扎线以防止PFA泄漏。

现在，剪断上段气管，包括其与喉部相连的部分。在从缝合线拉出气管的同时，将气管和肺从所有附着组织中分离。随后，将气管连同肺整体完整取出。

将组织放入含有 5 ml 室温 4% PFA 的 15 ml 离心管中。将肺组织在 PFA 中放置过夜，以确保完全的组织渗透和固定。随后，按常规方法处理组织。

在本研究的初步筛选中，对8至12周龄的DT小鼠进行Micro-CT扫描，约一半小鼠显示出肺部异常，因此不适合纳入研究。研究中，肿瘤诱导持续10周，随后开始治疗。接受FGFR抑制剂AZD4547治疗10周的小鼠，其治疗前扫描中可见的结节消失或体积减小。

另一方面，接受安慰剂的对照小鼠则显示结节大小无变化、增大和/或出现新的结节。对肺组织进行终点组织学评估，结果证实了Micro-CT扫描所获发现的准确性。经判断为肺部清晰的小鼠，其肺组织学确实表现为正常。

而出现异常的小鼠则表现出多种组织学改变，包括水疱和结节。经多西环素诱导10-12周后，所有动物均出现多个大小和位置不一的腺癌结节。随后使用FGFR抑制剂治疗10-12周后，结节数量减少且体积变小。

观看本视频后，您应能够充分理解如何使用微型CT（Micro-CT）来评估小鼠肺部肿瘤的发育情况，并跟踪这些肿瘤在不同实验处理下的变化。一旦小鼠准备就绪，每只小鼠的扫描可在不到10分钟内完成。

在进行该操作时，重要的是要始终确保小鼠处于深度麻醉状态，并牢固地包裹在样品床上，以尽量减少扫描过程中的移动。该技术建立后，为肺癌和肿瘤干细胞领域的研究人员探索肿瘤发育程度、进展性消退以及开展不同实验提供了重要途径。切勿忘记，X射线操作可能存在危险。

进行此操作时，应始终遵循标准的机器运行规程。