Name: MR Molekulare Bildgebung von Prostatakrebs mit einem kleinen Molecular Targeted CLT1 Peptid-Kontrastmittel (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-09-03T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 54 s
Description: Erfahren Sie die molekulare MRT-Bildgebung von Prostatakrebs mit einem CLT1-Peptid-Kontrastmittel in Mäusen. Diese Methode ermöglicht die spezifische Detektion von Tumoren durch gezielte Bildgebung.

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Diese Arbeit wird teilweise von der American Heart Association GRA Frühling 09 Postdoctoral Fellowship (09POST2250268) und dem NIH R01 CA097465 unterstützt. Wir schätzen Dr. Wen Li und Dr. Vikas Gulani für MRI-Protokoll Test-und Setup, und Frau Yvonne Parker für ihre Unterstützung bei der Tumorimplantation.

Protokoll angepasst aus einer früheren Studie 11. 1. Konjugation von Gd-DOTA, um CLT1 Peptide <ol><li> Verwendung von Standard-Festphasenpeptidsynthese synthetisiert CLT1 Peptid (CGLIIQKNEC) von Fmoc-geschützten Aminosäuren an einer 2-Chlortritylchloridharz (1,0 mmol). </li><li> Nach Zugabe von endständigen Aminosäure, cyclisieren des linearen Peptids auf dem Harz mit Thallium (III) trifluoracetat (1,09 g, 2,0 mmol, 2 Äquivalente) in DMF (20 ml) bei 0 ° C für 2 Stunden. </li><li> Weiter, PEG-Konjugat und Lysin sequentiell an den N-Terminus des Peptids CLT1 (1,0 mmol) auf, das durch Umsetzung sequentiell mit Fmoc-NH-PEG-COOH (3,0 mmol) Fmoc-Lys (Fmoc)-OH (3,0 mmol), und eine zweite Charge von Fmoc-Lys (Fmoc)-OH (6 mmol). </li><li> Entfernen Fmoc mit Piperidin. Hinzufügen DOTA-Tris-(t-Bu) (4,58 g, 8,0 mmol, 2 Äquivalente zu jeder Aminogruppe), mit den vier freien Amine der Lysin Dendrimer auf das Harz für 2 Stunden reagieren. </li><li> Schließlich spalten und Entschützen das Produktvon dem Harz durch Behandlung mit einer Mischung aus Trifluoressigsäure, Wasser und Triisobutylsilan (TIS) (20 ml, 95/2.5/2.5) für 8 h bei RT. Entfernen des Harzes durch Filtration, gefolgt von Waschen mit Trifluoressigsäure (TFA). Fügen die vereinigten Filtrate tropfenweise zu kaltem Ethylether (200 ml), Zentrifuge, und Waschen mit Ethylether 4x. Trocknen unter Vakuum zu einem farblosen Feststoff (1,99 g, 61% Ausbeute). </li><li> Das Rohprodukt wird mit präparativer HPLC unter Verwendung eines Gradienten von 0-40% Lösungsmittel B (0,1% TFA in Acetonitril) in Lösungsmittel A (0,1% wässriger TFA-Lösung) für 20 min und 40-90% Lösungsmittel B in Lösungsmittel A für 10 min . </li><li> Auflösen CLT1-DL-(DOTA) 4 (250 mg, 0,077 mmol) in DI-Wasser (15 ml) und auf pH 6 unter Verwendung von 1 M NaOH. Hinzufügen Gd (OAc) 3 · 4H 2 O (472 mg, 0,462 mmol, 1,5 Äquivalente DOTA Monoamid) in Portionen zu der Lösung, während der pH bei 6 unter Verwendung von 1 M NaOH. Das Reaktionslösung bei Raumtemperatur für 48 Stunden. </li><li> Komplexe der Rest Gd (III) mit Ethylenediaminetetraacetic (EDTA) (90 mg, 0,31 mmol), und das rohe Produkt mit einer Größenausschlusssäule, um das Endprodukt zu erhalten CLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 (169 mg, 57%). </li></ol> 2. Charakterisierung von Kontrastmittel <ol><li> Messen Gd (III)-Gehalt mit induktiv gekoppelten Plasma-optische Emissionsspektroskopie. </li><li> Erwerben Matrix-unterstützte Laserdesorption / Ionisation Time-of-Flight (MALDI-TOF)-Massenspektren im linearen Modus mit 2,5-Dihydroxybenzoesäure (2,5-DHB) als Matrix. </li><li> Messen Relaxationszeiten der wässrigen Lösung der Kontrastmittel von CLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 und einem Steuermittel nontargeted sCLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 mit verschiedenen Konzentrationen bei 60 MHz (1,5 T) mit einem Relaxometer bei 37 ° C. Verwenden Sie eine Inversion-Recovery-Pulssequenz zu T 1 und eine Carr-Purcell-Meiboom-Gill-Sequenz mit 500 Echos messen, um T 2 zu messen. Berechnen T 1 und T 2-Relaxivität des thE Mittel von den Pisten der Grundstücke von 1 / T 1 und 1 / T 2 im Vergleich zu den Gd-Konzentrationen. </li></ol> 3. Zellkultur und Entwicklung von Tiermodell mit Orthotopische PC3 Prostata-Tumor <ol><li> Kultur PC3-Prostatakrebszellen mit konstitutiver Expression des grün fluoreszierenden Proteins (GFP) in RPMI-Medium mit 5% fötalem Rinderserum und Penicillin / Streptomycin / Fungizon Ernte durch Trypsinierung und resuspendieren supplementiert Dichte von 2,5 x 10 4 Zellen / &amp;mgr; l PBS. </li><li> Pflegen NIH männlichen Nacktmaus (4-5 Wochen alt) an der Athymische Tier Core Facility, Case Western Reserve University (CWRU) nach einem von der CWRU Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss genehmigt Tier-Protokoll. </li><li> Die chirurgischen Oberflächen wurden mit 2% Chlorhexidin-Lösung besprüht und dann mit saugenden Tüchern abgedeckt. Sterile OP-Handschuhe wurden während des Verfahrens tragen. Vor der Tierchirurgie, ip injizieren Avertin (250 mg / kg) zu anesthetize die Mäuse. Alternativ kann Ketamin / Xylazin / Acepromazin in einer Konzentration von 50/5/1 mg / kg verwendet werden. Augensalbe wurde in der Maus aufgetragen, um während der Narkose ausreichende Feuchtigkeit beizubehalten. </li><li> Startet die Operation, indem ein kleiner Einschnitt durch die Haut und Bauchfell entlang der unteren Mittellinie auf eine Länge von etwa 1 cm mit einem sterilen Skalpell. Eine sterile Operationstuch wurde um das Überleben während der Einschnittstelle Operationen abgedeckt. </li><li> Sanft exteriorisieren und stabilisieren die Prostata dorsalen Lappen, um die Prostata aus. Die Suspension wird von PC3-GFP-Zellen in PBS (20 ul) in die Prostata mit einer 30-Gauge-Nadel. Schließlich schließen Sie den Schnitt mit Wund Pusher 12. </li><li> Für post-Verfahren Überwachung, Überwachung Tiere zweimal pro Tag für 1 Woche. Zeichen der Krankheit gehören der Mangel an Essen, dunkler Urin Sammel um Harnröhre, und unsicherer Gang, die Infektion oder Verschluss der Blase in den Klammern geben könnte. </li><li> Nach 10 Tagen entfernen ter Heftklammern mit einer Heftklammer-Entferner. Überwachen Sie die Tiere täglich zu Tumorgröße und keine Anzeichen von Schmerzen wie Gewichtsverlust, Verhaltensabweichungen und Motor Mängel zu beurteilen. Euthanize die Tiere, die eine Tumorgröße über dem zulässigen Grenzwert ethisch oder Nachweis von Schmerzen beim Tumorwachstum zeigten. </li></ol> 4. Bestätigung der Tumorbindungsspezifität der Peptide mit Fluoreszenz-Imaging und Histologie <ol><li> Nach Inokulation der Tumorzellen ermöglichen ca. 4 Wochen nach Tumorwachstum vor Beginn der Bildgebung. Vor der Injektion der Peptid-Sonden erfassen GFP-Fluoreszenzbilder mit lebenden Mäusen auf einem Fluoreszenz-Imager, um die Gegenwart eines Tumors zu verifizieren. </li><li> Iv injizieren Texas Red markierten Peptide in den Tumor-tragenden Mäusen in einer Dosis von 10 nmol / Maus. </li><li> Opfere die Mäuse zwei Stunden später durch Genickbruch, sammeln den Tumor und wichtigsten Organe, und sofort Bild auf einem Fluoreszenz-Imager. Verwenden Sie grünes Licht Filter für GFP (Anregung: 444-490 nm, Emission: 515 nm Langpassfilter; Erwerb Einstellungen: 500 bis 720 in 10 nm-Schritten) und Rotlichtfilter für Texas Red (Anregung: 576-621 nm; Emission: 635 nm Langpassfilter; Erwerb Einstellungen: 630 bis 800 in 10 nm-Schritten). 10 ms Belichtungszeit für GFP und 150 ms für Texas-Rot. </li><li> Sofort nach der Messung von ganzen Gewebefluoreszenz, sammeln Tumorgewebe, fix mit Formalin und Kryoschnitt in 5 um Scheiben schneiden. </li><li> Nach dem Spülen mit PBS, montieren mit 1 Tropfen Eindeckmedium mit 4 &#39;,6-Diamino-2-phenylindol (DAPI), Bild sofort auf einem konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop. </li></ol> 5. Magnetic Resonance Imaging (MRI) <ol><li> Etwa 4 Wochen nach Inokulation der Tumorzellen ermöglichen die Tumoren auf 0,3 bis 0,6 cm im Durchmesser wachsen. Verwenden Sie eine 7 T-MRT mit einem Volumen Radiofrequenz (RF)-Spule für die MRT-Studie. </li><li> Anesthetize die Maus mit einer 2% Isofluran-Sauerstoff-Gemisch in einer Isofluran Induktionskammer. Ophthalmic Salbe wurde auf die Maus aufgetragen, um während der Narkose ausreichend Feuchtigkeit zu halten. </li><li> Legen Sie eine 30-Gauge-Nadel in einem 1,0 m langen Schlauch mit Heparin-Kochsalzlösung gefüllt. Legen Sie die Self-made-Katheter in der Maus Schwanzvene. </li><li> Platzieren Sie die Maus in den Magneten und unter Inhalationsnarkose mit Isofluran 1,5%-Sauerstoff-halten über eine Nasenkegel. </li><li> Legen einen Atmungssensor mit einem Überwachungssystem auf dem Bauch, um Frequenz und Tiefe der Atmung überwachen. Aufrechterhaltung der Körpertemperatur bei 37 ° C durch Einblasen von Warmluft in den Magneten durch ein Rückkopplungssteuersystem. </li><li> Beginnen Sie mit Sagittalschnitt Bilder mit einem Lokalisierungssequenz, um die Tumorlokalisation (TR / TE = 200/3.7 ms, FOV = identifizieren 3,0 cm, Schichtdicke = 2,2 mm, Slice-Nummer = 16, Durchschnitts = 2, Flip-Winkel = 45 °, Matrix = 128 × 128). </li><li> Verwenden Sie ein 2D-T1-Gradienten Fettunterdrückung Sequenz 2D Axialbilder für die CE-MRI (TR / te = 151.2/1.9 ms FOV = 3,0 x 3,0 cm cm, s erwerbenLäuse Dicke = 1,2 mm, Slice-Nummer = 12, Durchschnitts = 1, Flip-Winkel = 80 °, Matrix = 128 x 128). </li><li> Nach Voreinspritzung Grundbild MR-Aufnahme, beginnen die zielorientierte Agens oder Kontrollmittel in einer Dosis von 0,03 mMol Gd / kg injiziert durch Spülen mit 200 ul Kochsalzlösung. </li><li> Weiterhin CE-MRI-Bilder zu verschiedenen Zeitpunkten bis zu 30 Minuten erhalten. </li></ol> 6. Bildverarbeitung und-analyse <ol><li> Verwenden Imaging-Software für die Bildanalyse. </li><li> Zeichnen Sie die Regionen von Interesse (ROI) über den gesamten Tumor und die Nieren in der zweidimensionalen Bildebene und messen durchschnittliche Signalintensität. </li><li> Um die CE-MRT-Daten zu quantifizieren, messen Tumor-oder Nierenkontrastverbesserung (ΔSNR) durch Berechnung der Erhöhung der Post-Kontrast-SNR über Vor-Kontrast-SNR nach der folgenden Gleichung: ΔSNR = (S t / σ t) - (S 0 / σ 0), wobei S 0 und S t bezeichnen das Signal in der TUModer oder die Nieren vor und nach dem Kontrast und σ 0 und σ t die Standardabweichung des Rauschens von der Hintergrundluft vor und nach dem Kontrast. </li><li> Berechnen Sie die p-Werte mit Hilfe der Schüler zweiseitigen t-Test, unter der Annahme, statistisch signifikant, p &lt;0,05. </li></ol>

<ol><li>Brown, M. A., Semelka, R. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrown%2C+MA+%22MRI+Basic+Principles+and+Applications%22">MRI Basic Principles and Applications</a>. , 3rd, John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. (2003).</li>
<li>Artemov, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+magnetic+resonance+imaging+with+targeted+contrast+agents%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cell.+Biochem%22%5BJournal%5D)">Molecular magnetic resonance imaging with targeted contrast agents.</a> J. Cell. Biochem. 90, 518-524 (2003).</li>
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<li>Overoye-Chan, K., Koerner, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EP-2104R%3A+a+fibrin-specific+gadolinium-Based+MRI+contrast+agent+for+detection+of+thrombus%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">EP-2104R: a fibrin-specific gadolinium-Based MRI contrast agent for detection of thrombus.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 6025-6039 (2008).</li>
<li>Pilch, J., Brown, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Peptides+selected+for+binding+to+clotted+plasma+accumulate+in+tumor+stroma+and+wounds%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Peptides selected for binding to clotted plasma accumulate in tumor stroma and wounds.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 2800-2804 (2006).</li>
<li>Rohrer, M., Bauer, H., Mintorovitch, J., Requardt, M., Weinmann, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+magnetic+properties+of+MRI+contrast+media+solutions+at+different+magnetic+field+strengths%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Comparison of magnetic properties of MRI contrast media solutions at different magnetic field strengths.</a> Invest. Radiol. 40, 715-724 (2005).</li>
<li>Wu, X., Burden-Gulley, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+evaluation+of+a+peptide+targeted+small+molecular+Gd-DOTA+monoamide+conjugate+for+MR+molecular+imaging+of+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Bioconjugate+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis and evaluation of a peptide targeted small molecular Gd-DOTA monoamide conjugate for MR molecular imaging of prostate cancer.</a> Bioconjugate Chem. 23, 1548-1556 (2012).</li>
<li>Burden-Gulley, S. M., Gates, T. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+molecular+diagnostic+of+glioblastomas%3A+detection+of+an+extracellular+fragment+of+protein+tyrosine+phosphatase+mu%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">A novel molecular diagnostic of glioblastomas: detection of an extracellular fragment of protein tyrosine phosphatase mu.</a> Neoplasia. 12, 305-316 (2010).</li>
<li>McBride, J. 	D., Birgit, H., Leatherbarrow, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resin-coupled+cyclic+peptides+as+proteinase+inhibitors%5BTitle%5D)+AND+%22Protein+and+Peptide%22%5BJournal%5D)">Resin-coupled cyclic peptides as proteinase inhibitors.</a> Protein and Peptide. 3 (3), 193-198 (1996).</li>
<li>Cline, D. J., Thorpe, C., Schneider, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((General+method+for+facile+intramolecular+disulfide+formation+in+synthetic+peptides%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Biochem%22%5BJournal%5D)">General method for facile intramolecular disulfide formation in synthetic peptides.</a> Anal. Biochem. 335 (1), 168-170 (2004).</li>
</ol>

Keine Interessenskonflikte erklärt.

Kritische Schritte Die richtige Auswahl der Biomarker und auf kleine Peptide Um erfolgreich zu entwickeln eine gezielte Kontrastmittel mit geringen Abmessungen, müssen zwei wichtige Punkte beachtet werden. Zunächst ist es wichtig, die richtige molekulare Biomarker, die reichlich in erkrankten Geweben mit wenig Präsenz in normalen Geweben vorhanden sind, zu wählen. Unsere ausgewählten krebsbedingte Biomarker, geronnen Plasmaproteine, erfüllt diese An...

Effektive Bildgebung bei Krebserkrankungen molekulare Ziele ist von großer Bedeutung, um die Richtigkeit der früheren Erkennung und Diagnose von Krebs verbessern. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist ein leistungsfähiges klinischen Bildgebungsverfahren mit hoher räumlicher Auflösung und ohne ionisierende Strahlung ein. Allerdings ist keine gezielte Kontrastmittel für die MR klinischen Krebs molekulare Bildgebung zur Verfügung. Innovatives Design und Entwicklung von gezielten MRI-Kontrastmittel würde die Anwendung der MR-Bildgebung der molekularen Krebs stark voranzutreiben. Erhebliche Anstrengungen wurden unternommen, um gezielte Kontrastmittel für die MR-Bildgebung der Biomarker auf der Oberfläche von Krebszellen exprimiert zu entwickeln. Aufgrund der relativ geringen Sensitivität der MRT und niedriger Konzentration dieser Biomarker, ist es eine Herausforderung, genügend Kontrastverstärkung für eine effektive MR molekulare Bildgebung mit kleinen molekulare zielgerichtete Kontrastmittel 2,3 generieren. Um eine ausreichende Verstärkung zu erhalten, erfolg verschiedenen Delivery-Systemeh, wie Liposomen, Nanopartikel und Polymer-Konjugate mit einer hohen Nutzlast von paramagnetischen Gd (III)-Chelate sind vorbereitet, um lokale Konzentration von Kontrastmitteln an den Zielstellen 4,5 zu erhöhen. Obwohl diese Abgabesysteme konnten signifikante Tumorverstärkung in Tiermodellen zu erzeugen, in Folge ihrer großen Größen in langsame und unvollständige Ausscheidung aus dem Körper, was zu einer verlängerten Akkumulation toxischer Gd (III)-Ionen, die schwere Sicherheitsbedenken 6 verursachen kann. Kürzlich haben einige Studien gezeigt, dass die Grenzen der MRT für die molekulare Bildgebung kann durch Auswahl der richtigen molekularen Biomarkern mit hoher Orts Ausdruck in den Läsionen und mit kleinen molekularen Mittel, die leicht ausgeschieden werden können 7,8 überwunden werden. Das Schlüsselmerkmal dieser Mittel ist, dass sie molekulare Marker reichlich in den erkrankten Geweben mit geringer Anwesenheit in normalen Geweben vorhanden Ziel. Eine hohe Konzentration von Kontrastmittel können auf diese Ziele zu binden, was ausreiziente Kontrastverstärkung für eine effektive MR molekularen Bildgebung. Seit ihrer Größe kleiner als die renale Filtration Schwellenwert ist, kann ungebundenes Kontrastmittel leicht aus dem Körper mit reduziertem Hintergrundrauschen ausgeschieden werden. Wir haben eine universelle krebsbezogenen Biomarker geronnenen Plasma-Proteine, die in großen Mengen in Tumorstromas bestehen, ausgewählt, und werden selten in normalen Geweben 9 vorhanden. Wir synthetisierten eine gezielte Kontrastmittel, das eine kleine Zielpeptid CGLIIQKNEC (CLT1), die eine starke spezifische Bindung an das PC3 Prostata-Tumor-Modell 10, und vier Gd-DOTA Monoamid Chelate zeigten. Hier bieten wir eine Methodik für die MR-Bildgebung zur molekularen Krebstumoren in Mäusen zu erkennen.

<table><tbody><tr><td colspan="4">REAGENTS</td></tr><tr><td>Fmoc geschützte Aminosäuren</td><td>EMD Chemicals Inc</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DOTA-tris(t-Bu)</td><td>TCI America</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PyBOP, HOBt, HBTU</td><td>Nova Biochem</td><td></td><td></td></tr><tr><td>DIPEA, Thallium(III)-trifluoracetat, TIS</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Texas Red, Succinimidylester, Einzelisomer</td><td>Invitrogen</td><td>T20175<</td><td></td></tr><tr>td colspan="4">EQUIPMENTS</strong</td></tr><tr><td>>Agilent 1100 HPLC-System</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ZORBAX 300SB-C18 PrepHT</td><td>Säule Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ICP-&#8211; S Optima 3100XL</td><td>Perkin-Elmer</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MALDI-TOF Massenspektrometer</td><td>Bruker</td><td>AutoflexTM Speed</td><td></td></tr><tr><td>Maestro FLEX In-vivo-Bildgebungssystem</td><td>Cambridge Research Instrumentation, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Biospec 7T MRT-Scanner</td><td>Bruker</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

mr molekulare bildgebung von prostatakrebs mit einem kleinen molecular targeted clt1 peptid-kontrastmittel

MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent

Tumorextrazellulären Matrix hat Fülle von Krebs-verwandte Proteine, die als Biomarker für Krebs molekularen Bildgebung verwendet werden können. In dieser Arbeit haben wir gezeigt, effektive MR Krebs molekularen Bildgebung mit einer kleinen molekulares Peptid gezielt Gd-DOTA monoamid komplex wie eine gezielte MRT-Kontrastmittel spezifischen geronnen Plasmaproteinen in Tumor Stroma. Wir führten den Versuch, die Wirksamkeit des Mittels zum nicht-invasiven Nachweis von Prostata-Tumor in einer Maus MRI orthotopen PC-3-Prostatakrebs-Modell. Die gezielte Kontrastmittel wirksam war, um signifikante Tumorkontrastverstärkung bei einer niedrigen Dosis von 0,03 mmol Gd / kg zu produzieren. Das Peptid gezielte MRT-Kontrastmittel ist vielversprechend für MR molekularen Bildgebung der Prostata-Tumor.

Abbildung 1 zeigt die Synthese des gezielten Kontrastmittel CLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 und dem Gesamtkonzept des Experiments. CLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 zeigt deutlich höhere Relaxivität als klinische Gd-DOTA (Tabelle 1). 1,5 T, ist die T 1-Relaxivität des Gadolinium pro CLT1-DL-(Gd-DOTA) 4 in PBS (pH 7,4) etwa 3-mal höher als die von Gd-DOTA 10. Maestro Abbildungs ​​bestätigt die starke spezifische Bindung von Texas Red markierten CLT1 (CLT1-TR), Tumor mit wenig...

Um MR Krebs molekulare Bildgebung mit einem kleinen Peptid gezielte MRT-Kontrastmittel spezifischen geronnen Plasmaproteine ​​in Tumorstroma in einem Mausmodell zeigen, Prostata-Krebs.

MR Molekulare Bildgebung von Prostatakrebs mit einem kleinen Molecular Targeted CLT1 Peptid-Kontrastmittel

Tumor extracellular  matrix has abundance of cancer related proteins that can be used as biomarkers  for cancer molecular imaging. In this work,  we ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine molekulare Bildgebung von Prostatakrebs bei Mäusen mithilfe eines sicheren und wirksamen peptidbasierten Kontrastmittels mittels Magnetresonanz- oder MR-Molekularbildgebung durchzuführen. Zunächst wird die erfolgreiche Entwicklung und angemessene Größe orthotoper Prostatatumore im Mausmodell für Prostatatumore überprüft. Anschließend wird die Tumorbinder-Spezifität des Peptids mittels Fluoreszenzbildgebung und Histologie im orthotopen Mausmodell für Prostatakrebs bestätigt.Anschließend wird das gezielte oder kontrollierte Wirkstoffmittel injiziert, nachdem zuvor die Basis-MR-Bildaufnahme vor der Injektion durchgeführt wurde. Schließlich werden kontrastverstärkte MR-Bilder zu verschiedenen Zeitpunkten über einen Zeitraum von bis zu 30 Minuten aufgenommen. Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die zeigen, dass das auf ein Peptid der CLT-1-gezielte RI-Kontrastmittel mittels molekularer Bildgebungstechniken effektiv zur spezifischen Detektion von Prostatatumoren eingesetzt werden kann.Der Hauptvorteil der molekularen MRT mit einem gezielten MI-Kontrastmittel gegenüber bestehenden Technologien wie der MRT und der PET-MRT mit klinischen Kontrastmitteln liegt darin, dass diese Technologie effektive, verbesserte Bilder von Prostatatumoren mit hoher Auflösung als einzelne Bildgebungsmodalität liefern kann. Wir werden dies hier demonstrieren. Eine effektive molekulare MRT von Prostatatumoren kann erreicht werden, indem ein häufig vorkommender Biomarker in der extrazellulären Matrix des Tumors ausgewählt und ein kleines, molekular gezieltes MI-Kontrastmittel verwendet wird. Gute Fähigkeiten in der Handhabung von Versuchstieren, der Kanülierung des Schwanzes sowie in der MRT sind außerdem entscheidend, um hochwertige MRT-Bilder von Tumoren zu erhalten. Unter Verwendung der standardmäßigen Festphasen-Peptidsynthese werden die GD-DOTA-Monoamid-Komplexe synthetisiert und anschließend charakterisiert, wie hier dargestellt. Nach Erzeugung eines PC-3GFP-Prostatatumor-Tiermodells werden die Mäuse gemäß dem schriftlichen Protokoll mit 2 % Isofluran in Sauerstoff in einer Einleitungsbox anästhesiert, und ein Schwanzkneiftest wird durchgeführt, um die Sedierung zu überprüfen.Verwenden Sie dann einen Fluoreszenz-Imager, um das Vorhandensein von Tumoren in der Maus zu überprüfen. Injizieren Sie 10 mol pro Maus Texas-red-markierte Peptide in die tumortragenden Mäuse. Zwei Stunden später, nach Tötung der Mäuse durch Halswirbelverrenkung, sammeln Sie den Tumor und die Hauptorgane und nehmen Sie umgehend mit einem Fluoreszenz-Imager auf. Als Nächstes, nachdem das Tumorgewebe mit Formalin fixiert und in fünf Mikrometer dünne Schnitte kryosekzioniert wurde, ein Tropfen DPI mit Einbettmedium verwenden, um das Gewebe auf einem Objektträger zu montieren. Anschließend die Präparate mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie abbilden. Ungefähr vier Wochen nach der Inokulation sollten die Tumore einen Durchmesser von 0,3 bis 0,6 Zentimetern erreicht haben. Nach der Anästhesie der Maus mit 2 % Isofluran in Sauerstoff in einer Einleitkammer einen Augensalbe auftragen, um die Feuchtigkeit der Augen der Maus zu erhalten, und einen Schwanzreiztest durchführen, um die Sedierung zu überprüfen.Als Nächstes eine Kanüle mit 30 Gauge in einen einen Meter langen Schlauch, der mit heparinisiertem Salin gefüllt ist, einführen. Danach den selbstgefertigten Katheter unter Verwendung eines 70-MRT-Scanners mit volumetrischer Hochfrequenzspule in die Schwanzvene der Maus einführen. Die Maus in den Magneten bringen, dann eine Nasenkanüle anbringen und 1,5 % Isofluran in Sauerstoff verabreichen, um Frequenz und Tiefe der Atmung zu überwachen.Bringen Sie einen Atemsensor, der an ein Überwachungssystem angeschlossen ist, am Bauch des Tieres an. Halten Sie die Körpertemperatur des Tieres mit einer konstanten Zufuhr warmer Luft in den Magnet bei 37 Grad Celsius aufrecht. Platzieren Sie nun das Tier in den MRT, um die Tumorsituation zu identifizieren.Beginnen Sie mit sagittalen Schnittbildern mithilfe einer Lokalisierungssequenz. Verwenden Sie anschließend eine zweidimensionale, gewichtete Gradientenecho-Sequenz mit Fettunterdrückung, um axiale 2D-Bilder für die kontrastmittelverstärkte oder CE-MRT zu erzeugen. Nach der Aufnahme der Basislinienbilder des Tumors injizieren Sie das gezielte Wirkstoffpräparat oder das Kontrollpräparat in einer Dosis von 0,03 Millimol Gadolinium pro Kilogramm Körpergewicht. Setzen Sie die Aufnahme von CE-MRT-Bildern zu verschiedenen Zeitpunkten bis zu 30 Minuten fort, um das gesamte Tumorvolumen vollständig abzudecken und Bilder zu erzeugen. Sammeln Sie nach Beendigung der Bildgebung 12 Schichten, euthanasieren Sie das Tier mit Kohlendioxid und analysieren sowie verarbeiten Sie die Bilder gemäß dem schriftlichen Protokoll, wie hier gezeigt. Die Maestro-Bildgebung bestätigt die starke, spezifische Bindung des mit Texas-rot markierten CLT1 an den GFP-PC3-Tumor mit geringer Bindung an normale Organe und Gewebe, während das unspezifische, zufällig angeordnete Peptid kaum Tumorbindung zeigt.Diese Abbildung zeigt typische T1-gewichtete Bilder vor und nach der Injektion mit Kontrastmittel. Der gezielte Wirkstoff führt im Vergleich zu nicht gezielten, zufällig zusammengestellten Wirkstoffen zu einer stärkeren und länger anhaltenden Kontrastverstärkung im Tumorgewebe. Die Kontrastverstärkung in der Harnblase nimmt zeitlich allmählich zu, was darauf hinweist, dass die Kontrastmittel über die renale Filtration ausgeschieden werden.Die quantitative Signalanalyse zeigt, dass der gezielte Wirkstoff im Tumorgewebe bis zu 30 Minuten lang eine stärkere Signalverstärkung erzeugte als das Kontrollpräparat. Die Biodistributionsstudie zeigt, dass das Präparat zwei Tage nach der Injektion eine minimale Gadolinium-Retention in den Hauptorganen und Geweben aufweist. Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass CLT-ein gezielter MRT-Kontrastmittel gezielt und in relativ niedriger Dosis an den Tumor abgegeben werden kann.Ja, wir haben hier gezeigt, dass eine effektive molekulare MRT eines Prostatakarzinoms erreicht werden kann, indem man einen geeigneten, im Tumormikromilieu reichlich vorhandenen Biomarker auswählt und ein kleines, gezielt wirkendes MRT-Kontrastmittel verwendet. Nach dem Anschauen dieses Videos sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man geeignete Techniken zur effektiven molekularen MRT oder für kleine maligne Tumoren in Tiermodellen unter Verwendung eines gezielten MRT-Kontrastmittels entwickelt.

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Diffuse Fluoreszenz-Tomographie bietet eine relativ kostengünstige und potenziell hoher gesamten Ansatz für...

Computertomographie-gesteuerte Time-Domain diffuse Fluoreszenz-Tomographie in der Kleintiere für die Lokalisierung von Krebs-Biomarker

Dieses Video demonstriert eine Technik, die ein Radioimmunkonjugat für die in vivo Bildgebung eines Tumors in einem Mausmodell beinhaltet. Bei der Injektion des Radioimmunkonjugats binden die Antikörper des Konjugats an ein spezifisches Membranantigen auf den Krebszellen. Der Radiotracer des Konjugats emittiert Positronen, die mit benachbarten Elektronen interagieren, um Energie zu erzeugen, die von einem Positronen-Emissions-Tomographie-Scanner (PET) detektiert wird, um ein Bild des Tumors zu...

Eine in vivo PET-Bildgebungstechnik zum Nachweis von Tumoren in einem Mausmodell mit radioaktiv markierten Antikörpern

Die bioorthogonale inverse Elektronennachfrage Diels-Alder-Cycloaddition wurde genutzt, um eine effektive und modulare prägezielte PET-Bildgebungsstrategie für Krebs zu entwickeln. In diesem Protokoll werden die Schritte dieser Methodik im Kontext eines Modellsystems beschrieben, das den auf Darmkrebs abzielenden Antikörper huA33 und einen 64-Cu-markierten Radioliganden verwendet.

Die Nutzung der Bioorthogonale inversem Elektronenbedarf Diels-Alder-Cycloaddition für Pretargeted PET Imaging

Immunhistochemie ist eine leistungsfähige Labortechnik zur Bewertung der Proteinlokalisierung und -expression in Geweben. Aktuelle halbautomatische Methoden zur Quantifizierung führen zu Subjektivität und führen oft zu nicht reproduzierbaren Ergebnissen. Darin beschreiben wir Methoden zur Multiplex-Immunhistochemie und zur objektiven Quantifizierung der Proteinexpression und Co-Lokalisierung mittels multispektraler Bildgebung.

Die Quantifizierung der Proteinexpression und Co-Lokalisation Mit Multiplexed immunhistochemischen Anfärbung und Multispektraltechnik

Die dynamische Kernpolarisation mit anschließender Probenauflösung hat Echtzeitstudien des Stoffwechsels in biologischen Systemen ermöglicht. Hyperpolarisiertes [1-13C]pyruvat wurde verwendet, um die Laktatdehydrogenase-Aktivität in einer Prostatakarzinom-Zelllinie in vitro zu untersuchen.

hyperpolarisiertem 13 C Metabolic Magnetic Resonance Spectroscopy and Imaging

Das Ziel dieses Protokolls ist die Intra-Prostata Injektion von Prostata-Krebszellen, mit anschließenden Kastration zu demonstrieren. Orthotopen präklinische Modellen von Androgen-abhängigen und Kastration-resistenten Prostatakrebs sind entscheidend für die Krankheit im Zusammenhang mit einer klinisch relevanten Tumor Mikroumgebung und einem immunkompetenten Wirt zu studieren.

Eine Fluoreszenz und Biolumineszenz orthotopen Phänomen Mausmodell der Androgen-abhängige und Kastration-resistenten Prostatakrebs

Dieser Artikel beschreibt die Radiosynthese, Formulierung und Qualitätskontrolle einer neuen radioaktiv markierten Sonde (d.h. 68Ga-markierter Nanobody NM-02) und ihre Verwendung für die PET/CT-Bildgebung von Kleintieren in einem Xenotransplantatmodell.

Radiosynthese, Qualitätskontrolle und Positronenemissionstomographie von Kleintieren Bildgebung von 68Ga-markierten Nanomolekülen

Die Prostatabiopsie ist die Goldstandard-Diagnosemethode für Prostatakrebs. Die kognitive fusionsgesteuerte Prostatabiopsie, bei der transrektaler Ultraschall mit vorab gemessenen MRT-Parametern kombiniert wird, verbessert die Genauigkeit der Biopsie und erhöht die Erkennungsrate von klinisch signifikantem Prostatakrebs.

Eine kognitive Fusions-gesteuerte Prostatabiopsie mittels multiparametrischer Magnetresonanztomographie und transrektalem Ultraschall

Eine Überbehandlung wird häufig bei Patienten mit Prostatakrebs mit niedrigem Risiko durchgeführt. Eine superaktive Überwachung kann helfen, eine solche Überbehandlung zu vermeiden.

Eine neue Technik zur Behandlung von Prostatakrebs mit niedrigem Risiko – superaktive Überwachung

Diese Arbeit beschreibt den automatisierten Prozess zur Herstellung von [68Ga]Ga-3BP-3940 mit dem GAIA V2-Synthesizer für die PET-Bildgebung von Fibroblasten-Aktivierungsproteinen. Die Ergebnisse von Qualitätskontrolltests, die an drei Testchargen durchgeführt wurden, werden ebenfalls vorgestellt.

Automatisierte Präparation von [68Ga]Ga-3BP-3940 auf einem Synthesemodul für die PET-Bildgebung der Tumormikroumgebung

Erfahren Sie die molekulare MRT-Bildgebung von Prostatakrebs mit einem CLT1-Peptid-Kontrastmittel in Mäusen. Diese Methode ermöglicht die spezifische Detektion von Tumoren durch gezielte Bildgebung.

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