Name: Monitoreo metástasis tumorales y lesiones osteolíticas con bioluminiscencia y Micro Imágenes de TC (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-04-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 4 s
Description: Aprende a monitorear metástasis tumorales y lesiones osteolíticas en ratones mediante bioluminiscencia y micro TC. Este método combina imágenes ópticas y anatómicas para estudiar la progresión del cáncer óseo en modelos preclínicos.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Imágenes longitudinales se utiliza en estudios pre-clínicos para seguir el progreso de una enfermedad o medir el efecto de un agente terapéutico. En oncología, los métodos ópticos proporcionan herramientas rigurosas para controlar el crecimiento del tumor y entregar la cuantificación precisa del crecimiento celular o la expresión de genes en cada momento en dicho estudio. Cambios anatómicos se puede medir utilizando una técnica de alta resolución como microCT, pero para la imagen longitudinal una baja dosis de rayos X debe ser utilizado para evitar los artefactos biológicos. Imágenes ópticas y microCT pueden ser co-registro para la prestación de una combinación de datos funcionales y anatómicos asegurar que el máximo de información se extrae de un modelo animal. 1. Preparación de células <ol><li> Caliper ofrece una amplia gama de luciferasa expresando líneas celulares de cáncer de la investigación preclínica en modelos de ratón. </li><li> MDA-MB-231-luc-D2H2LN es un ser humano línea de células tumorales mamarias expresan el gen de la luciferasa, que puede ser utilizado como un indicador óptico de tumorgenesis en vivo. Esta línea celular se crea a partir de una metástasis de ganglios linfáticos espontánea que se originó a partir de un tumor mamario D3H1 almohadilla de grasa y se sabe que la forma agresiva de metástasis. </li><li> Las células se proporcionan como una cultura congelada libre de agentes patógenos que rápidamente crece en los medios de comunicación estándar, sin necesidad de marcadores de selección. </li><li> Para verificar la actividad de la luciferasa antes de la inyección en el animal un frasco de 90% confluentes se cosechan por tripsinización. La actividad luciferasa se mide mediante la supresión de 50.000 células en una placa de microtitulación y la realización de series de dilución. </li></ol> 2. Intracardiaca inyección de células en los animales <ol><li> Antes de la inyección, los animales son anestesiados utilizando el 3% de isoflurano. </li><li> 1-3 million células se inyectan en el volumen de 50 ul en el ventrículo izquierdo. Suspensión celular contiene 150ug/ml D-luciferina para validar la técnica de inyección. </li><li> Para confirmar una correcta inyección intracardíaca ratones son expuestas en el sistema de IVIS. Los ratones que muestran la señal de BLI en todo el cuerpo se han inyectado correctamente. Si la señal se localiza en las células no se les inyectó correctamente en el corazón. </li></ol> 3. BLI imágenes para controlar las metástasis <ol><li> El servicio de transporte de imagen compatible con el ratón para la captura de datos, tanto en espectro IVIS y el sistema de QuantumFX microCT. </li><li> El servicio de transporte ayuda a mantener al animal en la misma posición para la imagen e incorpora señales de fiabilidad en la ayuda automática de co-registro. La cámara está conectada al vaporizador isofluorance para mantener la anestesia. </li><li> Asistente de imágenes en el software de imagen viva 4.1 se puede utilizar para seleccionar automáticamente el tiempo de exposición, f-stop y hurgar en la basura y garantizar la recogida de datos cuantitativos. </li><li> Varias imágenes pueden ser adquiridas y comparados en los estudios longitudinales que cubren segundos o meses, dependiendo de la naturaleza del experimento. </li><li> El día 6 después de la inyección de las células, BLI imágenes con IVIS espectro muestra metástasis óseas en siete de los nueve ratones. </li></ol> 4. Seguimiento longitudinal de las lesiones osteolíticas con micro CT <ol><li> Los ratones que mostraron metástasis ósea visible con clara BLI fueron estudiados en el sistema Quantum FX micro CT. </li><li> El Quantum FX micro sistema CT proporciona imágenes de alta calidad a una dosis de rayos X lo suficientemente bajo como para permitir cierto longitudinal CT micro en estudios preclínicos. </li><li> Degradación de los huesos en ambas piernas puede ser longitudinal monitoreados utilizando este sistema en menos de un minuto. </li><li> Los ratones son anestesiados con isoflurano 3% y pueden ser transferidos directamente desde el sistema Spectrum IVIS. </li><li> Dos imágenes de 60mm se cosen para captar la opinión de animal. </li><li> Un campo de visión de 30 mm es ideal para obtener imágenes de la articulación de la rodilla en alta resolución. </li><li> Un solo escaneo con una resolución lo suficientemente alta como para medir y cuantificar las metástasis óseas sólo tarda 18 segundos y libera una dosis de 13mGy solamente. </li><li> Los ratones fueron estudiados hasta 8 veces en 36 días con el sistema de micro CT sin afectar el crecimiento del tumor o la salud del animal. </li><li> El micro de imágenes de TC mostraban que leisions huesos eran visibles en el día 10 y avanzó muy rápidamente, lo que corresponde al aumento de la señal de BLI. </li></ol> 5. 3D co-registro y el análisis de BLI y UCT <ol><li> Una vez que las imágenes han sido capturados en todo el ámbito IVIS y Quantum FX micro datos de la TC sistema puede ser co-registradas en una reconstrucción en 3D. </li><li> MicroCT imágenes se exportan como archivos DICOM y se cargan en la imagen viva 4,1 herramienta 3D de múltiples modalidades. </li><li> En el software de imagen viva de ejecutar el programa en tres dimensiones DLIT a reconstruir la señal óptica. </li><li> La herramienta de referencia en el software se utiliza para co-registro de la señal óptica BLI a la imagen de micro CT. </li><li> Conjuntos de datos corregistradas pueden ser analizados cuantitativamente para controlar múltiples parámetros en progresión de la enfermedad, aquí estamos el seguimiento del crecimiento del tumor metastásico junto con el desarrollo de la lesión osteolítica en el hueso. </li> &lt;/ Ol&gt;

<ol><li>Jenkins, D. E., Hornig, Y. S., Oei, Y., Dusich, J., Purchio, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioluminescent+Human+Breast+Cancer+Cell+Lines+that+Permit+Rapid+and+Sensitive+in+vivo+Detection+of+Mammary+Tumors+and+Multiple+Metastases+in+Immune+Deficient+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Breast+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Bioluminescent Human Breast Cancer Cell Lines that Permit Rapid and Sensitive in vivo Detection of Mammary Tumors and Multiple Metastases in Immune Deficient Mice.</a> Breast Cancer Research. 7, R444-R454 (2005).</li>
<li>Cowey, S., Szafran, A. A., Kappes, J., Zinn, K. R., Siegal, G. P., Desmond, R. A., Kim, H., Evans, L., Hardy, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breast+Cancer+Metastasis+to+Bone%3A+Evaluation+of+Bioluminescent+Imaging+and+MicroSPECT%2FCT+for+Detecting+Bone+Metastasis+in+Immunodeficient+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+and+Experimental+Metastasis%22%5BJournal%5D)">Breast Cancer Metastasis to Bone: Evaluation of Bioluminescent Imaging and MicroSPECT/CT for Detecting Bone Metastasis in Immunodeficient Mice.</a> Clinical and Experimental Metastasis. 24, 389-401 (2007).</li>
<li>Labrinidis, A., Hay, S., Liapis, V., Ponomarev, V., Findlay, D. M., Evdokiou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zoledronic+Acid+Inhibits+Both+the+Osteolytic+and+Osteoblastic+Components+of+Osteosarcoma+Lesions+in+a+Mouse+Model%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Zoledronic Acid Inhibits Both the Osteolytic and Osteoblastic Components of Osteosarcoma Lesions in a Mouse Model.</a> Clinical Cancer Research. 15, (2009).</li>
<li>Kaijzel, E. L., Pluijm, G. vander, Lowik, C. W. G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Whole-Body+Optical+Imaging+in+Animal+Models+to+Assess+Cancer+Development+and+Progression%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Whole-Body Optical Imaging in Animal Models to Assess Cancer Development and Progression.</a> Clinical Cancer Research. 13, 3490-3497 (2007).</li>
<li>Minn, A. J., Kang, Y., Serganova, I., Gupta, G. P., Giri, D. D., Doubrovin, M., Ponomarev, V., Gerald, W. L., Blasberg, R., Massague, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Distinct+Organ-Specific+Metastatic+Potential+of+Individual+Breast+Cancer+Cells+and+Primary+Tumors%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Distinct Organ-Specific Metastatic Potential of Individual Breast Cancer Cells and Primary Tumors.</a> The Journal of Clinical Investigation. 115, (2005).</li>
<li>Xu, H., Christensen, A., Kuo, C., Nilson, D., Lim, E., Whalen, J., Kim, J. B., Zhang, N., Singh, R., Oldfield, S., Troy, T., Rice, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Co-registration+of+in+vivo+Optical+Tomography+and+Micro-CT+for+Longitudinal+Studies%5BTitle%5D)+AND+%22Word+Molecular+Imaging+Congress%22%5BJournal%5D)">Co-registration of in vivo Optical Tomography and Micro-CT for Longitudinal Studies.</a> Word Molecular Imaging Congress. , (2010).</li>
</ol>

Los autores son empleados de Caliper Life Sciences, que hacen que el instrumento presentado en este artículo.

La imagenología de pequeños animales con microTC se ha aplicado al monitoreo de lesiones osteolíticas en condiciones patológicas, como el desarrollo de tumores (Cowey et al. 2007; Labrinidis et al., 2009). Dado que la imagenología de bioluminiscencia de tumores marcados con luciferasa ha sido ampliamente adoptada en estudios preclínicos, la co-registración de imágenes de bioluminiscencia y microTC proporcionó una mejor definición de la localización anatómica de las señales de bioluminiscencia (Kaijzel et al. 2007). Un estudio previo con una línea celular de tumor mamario marcada con luciferasa, MDA-MB-231-luc-D3H2LN, mostró metástasis óseas y desarrollo de lesiones osteolíticas tras la inyección intra-cardíaca (Jenkins et al 2005; Minn et al., 2005). En este estudio, exploramos un estudio longitudinal de metástasis tumorales y actividad osteolítica mediante imagenología óptica combinada y microTC de baja dosis de radiación, utilizando el modelo sistémico de metástasis MDA-MB-231-luc-D3H2LN. Realizamos imágenes secuenciales con los sistemas IVIS Spectrum y Quantum FX microTC, y logramos la co-registración de bioluminiscencia y TC mediante nuestro nuevo software Living Image 4.1 (Heng et al., 2010). La imagenología de bioluminiscencia con IVIS permite la detección no invasiva de células tumorales con alta sensibilidad, lo que posibilita la identificación de tumores en etapas tempranas. La imagenología con Quantum FX permite una reconstrucción tridimensional precisa de las lesiones óseas y ofrece información anatómica detallada. El sistema Quantum FX proporciona imágenes de baja dosis de radiación, lo que posibilita el monitoreo longitudinal de la progresión de la enfermedad. La correlación entre lesiones óseas y metástasis tumorales se representó en la imagen co-registrada, y se demostró claramente la ventaja del seguimiento multimodal del desarrollo de lesiones de forma longitudinal.

monitoreo metástasis tumorales y lesiones osteolíticas con bioluminiscencia y micro imágenes de tc

Monitoring Tumor Metastases and Osteolytic Lesions with Bioluminescence and Micro CT Imaging

Después del parto intracardíaca de MDA-MB-231-luc-D3H2LN células a ratones nu / nu, metástasis a distancia desarrollado en los animales inyectados. Imágenes de bioluminiscencia que utilizan el espectro IVIS fue contratado para supervisar la distribución y el desarrollo de las células tumorales siguiendo el procedimiento de entrega, incluyendo la reconstrucción DLIT para medir la señal de tumor y su ubicación. El desarrollo de las lesiones metastásicas en los tejidos del hueso provoca una actividad osteolítica y lesiones a la tibia y el fémur fueron evaluados longitudinalmente mediante micro CT. Imágenes se realizó con un sistema de Quantum FX micro CT con imágenes rápido y dosis bajas de rayos-X. La baja dosis de radiación permite múltiples sesiones de imagen para llevar a cabo con un acumulado de rayos X de dosis muy por debajo de DL50. Una imagen del ratón dispositivo de transporte fue utilizado para la imagen de forma secuencial a los ratones con dos IVIS Spectrum y FX cuántica lograr el posicionamiento exacto de los animales, tanto en la bioluminiscencia y las imágenes de TC. La óptica y conjuntos de datos de CT se co-registradas en 3-dimentions con la imagen viva de software 4.1. Este enfoque multi-modo permite una estrecha vigilancia del crecimiento tumoral y el desarrollo de forma simultánea con la actividad osteolítica.

Un modelo experimental de ratón de las metástasis óseas se estableció después de la entrega intracardíaca de luciferasa que expresan las células del tumor mamario. El desarrollo de tumores y dio lugar a lesión osteolítica fueron controlados longitudinalmente con bioluminiscencia y micro TC.

Monitoreo metástasis tumorales y lesiones osteolíticas con bioluminiscencia y Micro Imágenes de TC

Tras la administración intracardiaca de células MDA-MB-231-luc-D3H2LN en ratones Nu/Nu, se desarrollaron metástasis sistémicas en los animales inyectados. La bioluminiscencia...

<a class="grey_button" href="/video/3353">
Chino
</a>

monitoring-tumor-metastases-osteolytic-lesions-with-bioluminescence

Research

Investigación

JoVE Journal

Medicine

Medicina

Imágenes de bioluminiscencia de inducible por hipoxia-1α factor de actividad se aplica al seguimiento del desarrollo de la hipoxia tumoral intracraneal en un modelo de ratón de cáncer de mama metástasis cerebrales.

Imágenes in vivo de tumores bioluminiscencia Dinámica hipoxia de la metástasis cerebral cáncer de mama en un modelo de ratón

En la patogénesis de las metástasis óseas, la angiogénesis es un proceso crucial y por lo tanto representa un objetivo de formación de imágenes y terapia. A continuación, presentamos un modelo de rata de sitio específico de metástasis de mama cáncer de huesos y describir las estrategias para la angiogénesis de la imagen de forma no...

Multimodal de imágenes de la angiogénesis en un modelo de rata desnuda de las metástasis óseas del cáncer de pecho utilizando imágenes de resonancia magnética, tomografía computarizada y la ecografía volumétrica

Los modelos animales se utilizan con frecuencia para estudiar la metástasis del cáncer de hueso. En este protocolo vamos a describir dos métodos comunes de la inoculación del tumor para los estudios de metástasis óseas y describir brevemente algunos de los análisis utilizados para supervisar y cuantificar estos modelos.

Los modelos de metástasis en los huesos

Fuente:Marina Arantes Radicchi1, Victor Carlos Mello1,Victória Paz Machado1, Márcia Cristina Oliveira da Rocha1, Jaqueline Vaz de Oliveira1, Luana Cristina Camargo1,2, Luís Alexandre Muehlmann1, Ricardo Bentes Azevedo1, Sônia Nair Bao1, João Paulo Figueiró Longo11Instituto de Ciencias Biológicas, Universidad de Brasilia, 2Departamento de Procesos Psicológicos Básicos, Instituto de Psicología, Universidad de BrasiliaEste video demuestra el procedimiento para rastrear la progresión tumoral in...

Imágenes bioluminiscentes de la progresión del tumor de mama en un modelo de ratón hembra

Imágenes de bioluminiscencia es una herramienta bien conocida para la localización de tumores y metástasis, pero la cuantificación de estas imágenes a menudo requiere cálculos complejos e instrumentos particulares. Se describe el método luminoscore de usar fácil, sobre la base de condiciones de adquisición precisas, que no requiere de cálculos, y que permite la carga tumoral y la respuesta al tratamiento a ser monitoreados en modelos de ratón.

Método de cuantificación del tumor bioluminiscencia-base para la progresión tumoral Monitoreo y efectos del tratamiento en modelos de ratón linfoma

Aquí utilizamos bioluminiscente, rayos x y emisión de positrones la tomografía/computado tomografía la proyección de imagen para estudiar cómo inhibidor mTOR actividad impactos tumores mieloma engrafted de médula ósea en un modelo de xenoinjerto. Esto permite fisiológicamente relevantes, no invasivo y multimodales análisis del efecto anti-mieloma de tratamientos contra tumores mieloma médula engrafted en vivo.

Proyección de imagen de tomografía multimodal bioluminiscente y emisión positrónica tomografía/computacional de xenoinjertos de médula ósea del mieloma múltiple en ratones NOG

Este trabajo preestablece un protocolo avanzado para evaluar con precisión la carga del tumor mediante la detección de señales de proteína fluorescente verde y bioluminiscencia, así como la integración de la técnica de detección molecular cuantitativa.

Estudio del triple cáncer de mama negativo con el modelo de cáncer de mama ortotópico

El enfoque descrito combina ensayos experimentales de metástasis de la vena de cola con imágenes animales vivos in vivo para permitir el monitoreo en tiempo real de la formación y el crecimiento de metástasis de cáncer de mama, además de la cuantificación del número y tamaño de metástasis en los pulmones.

Uso combinado de ensayos de metástasis de vena de cola e imágenes en tiempo real en vivo en vivo para cuantificar la colonización metastásica del cáncer de mama y la carga en los pulmones

Los modelos de metástasis óseas no desarrollan metástasis de manera uniforme o con una incidencia del 100%. La inyección directa de células tumorales intraóseas puede resultar en la embolización del pulmón. Presentamos nuestra técnica de modelado de tumores óseos primarios y metástasis óseas utilizando la implantación de injerto de tumor sólido en el hueso, lo que lleva a un injerto y crecimiento reproducibles.

Modelado de tumores óseos primarios y metástasis óseas con implantación de injerto de tumor sólido en hueso

Aquí, describimos un método de monitoreo no invasivo que involucra la expresión de luciferasa y proteína fluorescente verde en varias líneas celulares de cáncer de mama. Este protocolo proporciona una técnica para monitorizar la formación tumoral y la colonización metastásica en tiempo real en ratones.

Monitoreo del crecimiento del cáncer de mama y la formación de colonias metastásicas en ratones utilizando bioluminiscencia

El manuscrito describe una metodología para el establecimiento y seguimiento longitudinal del crecimiento de las metástasis pulmonares espontáneas de tumores de mama inyectados ortotópicamente, susceptibles de intervención en todas las etapas de la cascada metastásica.

In vivo Diagnóstico por imágenes para medir la metástasis pulmonar espontánea de células tumorales de mama inyectadas ortotópicamente

Aprende a monitorear metástasis tumorales y lesiones osteolíticas en ratones mediante bioluminiscencia y micro TC. Este método combina imágenes ópticas y anatómicas para estudiar la progresión del cáncer óseo en modelos preclínicos.

Monitoreo metástasis tumorales y lesiones osteolíticas con bioluminiscencia y Micro Imágenes de TC

Explorar más videos