Name: Imágenes PET/MR no invasivas en un modelo ortotópico de ratón de carcinoma hepatocelular (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-08-31T13:40:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Aprenda a crear xenoinjertos ortotópicos de carcinoma hepatocelular en ratón para imagen PET/MR no invasiva. Este método permite monitorear hipoxia tumoral en tiempo real con [18F]FMISO y [18F]FDG.

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Reconocemos el apoyo del Fondo Fiduciario contra el Cáncer de Hong Kong, el Fondo de Investigación Colaborativa del Consejo de Subvenciones de Investigación de Hong Kong (CRF C7018-14E) para los experimentos de imágenes de animales pequeños. También agradecemos el apoyo del Centro de Imágenes Moleculares y Ciclotrón Médico (MIMCC) de la Universidad de Hong Kong para la provisión de [18 F] FMISO y [18F] FDG.

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<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Establishment+of+cell+clones+with+different+metastatic+potential+from+the+metastatic+hepatocellular+carcinoma+cell+line+MHCC97%5BTitle%5D)+AND+%22World+Journal+of+Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Establishment of cell clones with different metastatic potential from the metastatic hepatocellular carcinoma cell line MHCC97.</a> World Journal of Gastroenterology. 7 (5), 630-636 (2001).</li>
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<li>Wong, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((CRAF+methylation+by+PRMT6+regulates+aerobic+glycolysis-driven+hepatocarcinogenesis+via+ERK-dependent+PKM2+nuclear+relocalization+and+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Hepatology%22%5BJournal%5D)">CRAF methylation by PRMT6 regulates aerobic glycolysis-driven hepatocarcinogenesis via ERK-dependent PKM2 nuclear relocalization and activation.</a> Hepatology. 71 (4), 1279-1296 (2020).</li>
<li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+cisplatin-loaded+hydrogels+for+trans-portal+vein+chemoembolization+in+an+orthotopic+liver+cancer+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Delivery%22%5BJournal%5D)">Development of cisplatin-loaded hydrogels for trans-portal vein chemoembolization in an orthotopic liver cancer mouse model.</a> Drug Delivery. 28 (1), 520-529 (2021).</li>
<li>Shi, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longitudinal+evaluation+of+five+nasopharyngeal+carcinoma+animal+models+on+the+microPET%2FMR+platform%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Nuclear+Medicine+and+Molecular+Imaging%22%5BJournal%5D)">Longitudinal evaluation of five nasopharyngeal carcinoma animal models on the microPET/MR platform.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 49 (5), 1497-1507 (2021).</li>
<li>Kilian, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+of+hypoxia+in+small+animals+with+F+fluoromisonidasole%5BTitle%5D)+AND+%22Nukleonika%22%5BJournal%5D)">Imaging of hypoxia in small animals with F fluoromisonidasole.</a> Nukleonika. 61 (2), 219-223 (2016).</li>
<li>Kawamura, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+optimal+post-injection+timing+of+hypoxic+imaging+with+18F-Fluoromisonidazole-PET%2FCT%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Imaging+and+Biology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of optimal post-injection timing of hypoxic imaging with 18F-Fluoromisonidazole-PET/CT.</a> Molecular Imaging and Biology. 23 (4), 597-603 (2021).</li>
</ol>

Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

En este estudio, describimos los procedimientos para realizar HAL en xenoinjertos de HCC ortotópicos hepáticos con tumores subcutáneos, junto con métodos para la monitorización no invasiva de la hipoxia tumoral en xenoinjertos ortotópicos utilizando [18 F]FMISO y [18F]FDG PET/MR. Nuestro interés radica en la imagen metabólica de diversos modelos de cáncer y enfermedad para el diagnóstico precoz y la evaluación de la respuesta al tratamiento11,13,14,15<sup class="xr...

El carcinoma hepatocelular (CHC) es el sexto cáncer más diagnosticado y la tercera causa más común de muerte por cáncer en todo el mundo, con más de 900.000 nuevos casos y 800.000 muertes en 20201. El principal factor de riesgo es la cirrosis, que ocurre como resultado de infecciones virales (virus de la hepatitis B y C), abuso de alcohol, diabetes y esteatohepatitis2 no alcohólica. El manejo del CHC es bastante complejo, y hay varias opciones de tratamiento disponibles, incluyendo resección quirúrgica, ablación térmica o química, trasplante, quimioembolización transarterial, radiación y quimioterapia, dependiendo de la estadificación de la enfermedad 2,3. El CHC es un tumor resistente a la quimioterapia con recidiva de la enfermedad en hasta 70 % de los pacientes después de la terapia con intención curativa2.
A pesar del alto grado de heterogeneidad tumoral, el CHC se asocia con dos resultados comunes: (i) el CHC es muy hipóxico, y (ii) la hipoxia tumoral está relacionada con una mayor agresividad tumoral y fracaso del tratamiento. La proliferación incontrolada de células HCC da como resultado una alta tasa de consumo de oxígeno que precede a la vascularización, creando así un microambiente hipóxico. Los niveles bajos de oxígeno intratumoral desencadenan una variedad de respuestas biológicas que influyen en la agresividad del tumor y la respuesta al tratamiento. Los factores inducibles por hipoxia (HIFs) son a menudo reconocidos como los reguladores transcripcionales esenciales en la respuesta a la hipoxia 2,3. Por lo tanto, la capacidad de detectar hipoxia es crucial para visualizar los tejidos neoplásicos e identificar los sitios inaccesibles, que requieren procedimientos invasivos. También ayuda a comprender mejor los cambios moleculares que conducen a la agresividad tumoral y mejorar los resultados del tratamiento del paciente.
Las imágenes moleculares mediante tomografía por emisión de positrones (TEP) se usan comúnmente en el diagnóstico y la estadificación de muchos cánceres, incluido el CHC. En particular, el uso combinado de imágenes PET de doble trazador que involucran [18 F]Fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG) y [11C]Acetato puede aumentar significativamente la sensibilidad general en el diagnóstico de CHC 4,5. Las imágenes de hipoxia, por otro lado, se pueden lograr mediante el uso del marcador hipóxico de uso común [18 F] fluoromisonidazol ([18F] FMISO). En la práctica clínica, la evaluación no invasiva de la hipoxia es importante para diferenciar entre varios tipos de tumores y regiones para la planificación de la radioterapia6.
La imagen preclínica se ha convertido en una herramienta indispensable para la evaluación no invasiva y longitudinal de modelos de ratón para diferentes enfermedades. Un modelo de CHC robusto y altamente reproducible representa una plataforma importante para la investigación preclínica y traslacional sobre la fisiopatología del CHC humano y la evaluación de nuevas terapias. Junto con las imágenes PET, los comportamientos in vivo se pueden dilucidar para proporcionar información importante a nivel molecular para cualquier punto de tiempo dado. Aquí, describimos un protocolo para la generación de xenoinjertos de HCC ortotópicos de ligadura de la arteria hepática (HAL) y el análisis de su metabolismo tumoral in vivo utilizando [18 F]FMISO y [18F]FDG PET/MR. La incorporación de HAL hace un modelo adecuado de xenoinjertos de ratones HCC transgénicos o inducidos químicamente para estudiar la hipoxia tumoral in vivo, ya que HAL puede bloquear eficazmente el riego sanguíneo arterial para inducir hipoxia intratumoral 7,8. Además, a diferencia de la tinción inmunohistoquímica ex vivo con pimonidazol, los cambios en el metabolismo tumoral como resultado de la hipoxia pueden visualizarse fácilmente y cuantificarse con precisión de forma no invasiva utilizando imágenes PET, lo que permite la evaluación longitudinal de la respuesta al tratamiento o la medición de la aparición de resistencia 3,7,8 . Nuestro método que se muestra aquí permite la creación de un modelo robusto de HCC hipóxico junto con el monitoreo no invasivo de la hipoxia tumoral utilizando imágenes PET / MR para estudiar la biología del HCC in vivo.

<table><tbody><tr><td>Solución salina estéril al 0,9%</td><td>BBraun</td><td>N/A Infusión</td><td>intravenosa de cloruro de sodio al 0,9%, 500 mL</td></tr><tr><td>10# Hoja de bisturí</td><td>RWD Life Science Co.,ltd</td><td>S31010-01 Herramienta de</td><td>cirugía animal</td></tr><tr><td>Solución de povidona yodada al 10%</td><td>Banitore</td><td>6.425.678</td><td>Para la desinfección</td></tr><tr><td>Aguja de 25G con una jeringa de 1 mL</td><td>BD PrecisionGlide</td><td>N/A</td><td>Jeringa de 1 mL con aguja de 25G para suspensiones celulares inyecciones</td></tr><tr><td>jeringa de 5 mL</td><td>Terumo</td><td>SS05L</td><td>Jeringa de 5 mL Luer Lock</td></tr><tr><td>70% Etanol</td><td>Merck</td><td>1.07017</td><td>Para la desinfección</td></tr><tr><td>Contador de células automatizado</td><td>Invitrogen</td><td>AMQAF2000</td><td>Para el recuento automatizado de células</td></tr><tr><td>Buprenorfina</td><td>HealthDirect</td><td>N/A</td><td>Inyección subcutánea (0,05-0,2 mg/kg/12 horas) para analgésico después de la cirugía</td></tr><tr><td>placa de cultivo celular (60 mm de diámetro)</td><td>Thermo Scientific</td><td>150462</td><td>para el procesamiento de tejido tumoral</td></tr><tr><td>centrífuga</td><td>Sigma</td><td>3-16KL, rotor de ángulo fijo 12311</td><td>Para la recogida de suspensiones celulares</td></tr><tr><td>Centrífuga de tubo cónico</td><td>Eppendorf</td><td>EP0030122151</td><td>Para la recogida de suspensiones celulares</td></tr><tr><td>Medios de cultivo (Dulbecco' Águila modificada' s medio)</td><td>Gibco</td><td>10566024</td><td>alto contenido de glucosa, GlutaMAX&trade; </td></tr><tr><td>Suplemento Pinza digital</td><td>RS PRO</td><td>841-2518</td><td>Para la medición del tamaño del tumor subcutáneo</td></tr><tr><td>Calor directo CO2 </subincubadora</td><td>Techcomp Limited</td><td>NU5841</td><td>Para cultivo celular</td></tr><tr><td>Calibrador</td> >de dosis <td>Biodex</td><td>&nbsp; N/A</td><td>Atomlab 500</td></tr><tr><td>DPBS (Dulbecco' Solución salina tamponada con fosfato)</td><td>Gibco</td><td>14287072</td><td>Para lavado e inyección</td></tr><tr><td>de células Lubricante ocular</td><td>Alcon Duratears</td><td>&nbsp; N/A</td><td>Pomada lubricante ocular estéril, 3,5 g</td></tr><tr><td>Suero fetal bovino (FBS)</td><td>Gibco</td><td>A4766801</td><td>Se utiliza para una amplia gama de tipos de células, especialmente líneas celulares sensibles</td></tr><tr><td>Pinzas (curvas, finas y rectas, romas)</td><td>RWD Life Science Co.,ltd</td><td>F12012-10 & F12011-13</td><td>Herramienta para cirugía animal</td></tr><tr><td>Almohadilla térmica</td><td>ALA Scientific Instruments</td><td>N/A</td><td>Almohadilla térmica para ratones durante la cirugía</td></tr><tr><td>Jeringa de insulina</td><td>Terumo</td><td>10ME2913</td><td>Jeringa de insulina de 1 mL con aguja para inyecciones de radiotrazadores Software de</td></tr><tr><td>fusión InterView</td><td>Mediso</td><td>Versión 3.03</td><td>Software de posprocesamiento y análisis de imágenes</td></tr><tr><td>Microscopio invertido</td><td>Yu Lung Scientific Co., Ltd</td><td>BM-209G</td><td>Para la visualización de la morfología de las células</td></tr><tr><td>Isoflurano</td><td>Chanelle Pharma</td><td>&nbsp; N/A</td><td>Iso-Vet, anestésico inhalatorio, 250 mL</td></tr><tr><td>Ketamina</td><td>Alfasan International B.V.</td><td>HK-37715 Solución inyectable de</td><td>ketamina al 10%, 10 mL&nbsp;</td></tr><tr><td>Oxígeno médico</td><td>Linde HKO</td><td>101-HR</td><td>gas comprimido, pureza del 99,5%</td></tr><tr><td>nanoScan PET/MR Scanner</td><td>Mediso</td><td>&nbsp; N/A</td><td>3 Tesla</td></tr><tr><td>MR Portaagujas</td><td>RWD Life Science Co.,ltd</td><td>F31026-12 Herramienta de</td><td>cirugía animal</td></tr><tr><td>Nucline nanoScan software</td><td>Mediso</td><td>versión 3.0</td><td>Software operativo del escáner</td></tr><tr><td>Sutura de nailon (6/0 y 5/0)</td><td>Healthy Medical Company Ltd</td><td>000524 & 000526</td><td>Herramienta de cirugía animal</td></tr><tr><td>Penicilina- Estreptomicina</td><td>Gibco</td><td>15140122</td><td>Medios de cultivo para una concentración final de 50 a 100 U.I./mL de penicilina y de 50 a 100 &micro; g/mL de estreptomicina.</td></tr><tr><td>Pentabarbital</td><td>AlfaMedic</td><td>13003</td><td>Inyección intraperitoneal (330 mg/kg) para inducir el cese de la respiración de ratones</td></tr><tr><td>Tijeras afiladas</td><td>RWD Life Science Co.,ltd</td><td>S14014-10</td><td>Herramienta de cirugía animal</td></tr><tr><td>Tijeras de resorte</td><td>RWD Life Science Co.,ltd</td><td>S11005-09 Herramienta de</td><td>cirugía animal</td></tr><tr><td>Solución azul de tripano, 0,4%</td><td>Gibco</td><td>15250061</td><td>Para el recuento de células</td></tr><tr><td>Ácido tripsina-etilendiaminotetraacético (EDTA, 0,25%), rojo fenol.</td><td>Gibco</td><td>25200072</td><td>Para la digestión celular</td></tr><tr><td>Xilacina</td><td>Alfasan International B.V.</td><td>HK-56179</td><td>Solución inyectable de xilacina al 2%, 30 mL</td></tr></tbody></table>

imágenes pet/mr no invasivas en un modelo ortotópico de ratón de carcinoma hepatocelular

Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma

Los modelos experimentales preclínicos de carcinoma hepatocelular (CHC) que recapitulan la enfermedad humana representan una herramienta importante para estudiar la tumorigénesis y evaluar nuevos enfoques terapéuticos. Las imágenes no invasivas de cuerpo entero mediante tomografía por emisión de positrones (PET) proporcionan información crítica sobre las características in vivo de los tejidos a nivel molecular en tiempo real. Presentamos aquí un protocolo para la creación de xenoinjertos ortotópicos de CHC con y sin ligadura de la arteria hepática (HAL) para inducir hipoxia tumoral y la evaluación de su metabolismo tumoral in vivo utilizando [18 F]Fluoromisonidazol ([18 F]FMISO) y [18 F]Fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG) PET/resonancia magnética (MR). La hipoxia tumoral se pudo visualizar fácilmente utilizando el marcador de hipoxia [18 F] FMISO, y se encontró que la captación de [18 F] FMISO fue mayor en ratones HCC que se sometieron a HAL que en el grupo sin HAL, mientras que [18F] FDG no pudo distinguir la hipoxia tumoral entre los dos grupos. Los tumores HAL también mostraron un nivel más alto de expresión del factor inducible por hipoxia (HIF)-1α en respuesta a la hipoxia. La cuantificación de los tumores HAL mostró un aumento de 2,3 veces en la captación de [18F]FMISO según el enfoque de captación de valor estandarizado (SUV).

Para obtener un bloqueo tumoral adecuado para la implantación ortotópica sucesiva, primero se generaron clones estables mediante inyección subcutánea de 200 μL de suspensión celular en DPBS (que contiene células MHCC97L) en el flanco inferior de ratones desnudos (Figura 1A). Se monitorizó el crecimiento tumoral y, cuando el tamaño del tumor alcanzó 800-1000 mm 3 (alrededor de 4 semanas después de la inyección), los ratones fueron sacrificados y el bloqueo tumoral resultante se cor...

Aquí, presentamos un protocolo para crear xenoinjertos de carcinoma hepatocelular ortotópico con y sin ligadura de la arteria hepática y realizar imágenes no invasivas de tomografía por emisión de positrones (PET) de hipoxia tumoral utilizando [18 F] fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) y [18 F] fluorodesoxiglucosa ([18F] FDG).

Imágenes PET/MR no invasivas en un modelo ortotópico de ratón de carcinoma hepatocelular

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and ...

Nuestros métodos crean un modelo confiable de carcinoma hepatocelular hipóxico para imágenes no invasivas de hipoxia tumoral para estudiar la biología del CHC in vivo, lo que puede recapitular mejor el desarrollo del cáncer en humanos. Nuestro modelo confiable de HCC junto con un método de imagen altamente producible sirve como una plataforma importante para la investigación traslacional en la fisiopatología del HCC humano. El monitoreo en tiempo real de la hipoxia tumoral proporciona información sobre los cambios moleculares que conducen a la agresividad del tumor, lo que permite determinar las áreas de hipoxia y predecir la respuesta al tratamiento.Aunque la cirugía intraabdominal puede ser técnicamente desafiante, la planificación adecuada y el cuidado de los animales mejorarán la tasa general de éxito de la cirugía y el bienestar de los animales pequeños. Para comenzar, esterilice la región dorsal de un ratón anestesiado de 6 a 8 semanas de edad, ya sea en el lado izquierdo o derecho del flanco inferior con etanol al 70%. Luego, use fórceps para levantar la piel e inserte suavemente la aguja de inyección debajo.Para evitar fugas accidentales de la suspensión celular inyectada d

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Un modelo ortotópico de cáncer de ovario seroso en ratones inmunocompetentes para In vivo Imágenes y seguimiento de tumores de las respuestas inmunitarias del tumor

Este video muestra una técnica que involucra un radioinmunoconjugado para la obtención de imágenes in vivo de un tumor en un modelo de ratón. Tras la inyección del radioinmunoconjugado, los anticuerpos del conjugado se unen a un antígeno de membrana específico en las células cancerosas. El radiotrazador del conjugado emite positrones que interactúan con los electrones vecinos para producir energía, que es detectada por un escáner de tomografía por emisión de positrones (PET) para crear una...

Una técnica de imagen PET in vivo para detectar tumores en un modelo murino utilizando anticuerpos radiomarcados

Un cáncer de cerebro modelo murino de metástasis de mama se establece con ultrasonido intracardiaco inyección guiada por imágenes de células MDA-MB231/Br-GFP. Desarrollo de las metástasis intracraneales multifocales ha sido supervisado longitudinalmente utilizando alta resolución 9.4 T MRI.

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