Name: MR הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן CLT1 פפטיד (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-09-03T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 54 s
Description: למד הדמיה מולקולרית של סרטן הערמונית בעכברים באמצעות סוכן ניגוד MRI ממוקד פפטיד CLT1. שיטה זו מאפשרת זיהוי ספציפי של גידולים עם רזולוציה גבוהה באמצעות דימות תהודה מגנטית.

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

עבודה זו נתמכת בחלקו על ידי איגוד לב האמריקאי GRA אביב 09 פוסט דוקטורט המלגה (09POST2250268) וNIH R01 CA097465. אנחנו מאוד מעריכים את ד&quot;ר וון לי וד&quot;ר יקאס Gulani לבדיקת MRI בפרוטוקול והתקנה, והגב &#39;איבון פרקר על סיועה בהשתלת גידול.

פרוטוקול מותאם ממחקר לפני 11. 1. נטיה של הקב&quot;ה-DOTA לCLT1 פפטיד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות סינתזת פפטיד מוצק שלב סטנדרטי, לסנתז פפטיד CLT1 (CGLIIQKNEC) מחומצות אמינו המוגנים ב-Fmoc על שרף 2-chlorotrityl כלוריד (1.0 מילימול). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הוספת חומצת אמינו סופית, cyclize פפטיד ליניארי על שרף עם trifluoroacetate תליום (III) (1.09 גרם, 2.0 מילימול, 2 שווה) בDMF (20 מיליליטר) ב 0 מעלות צלזיוס למשך 2 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בשלב הבא, המצומד PEG ורצף ליזין לN-הסופית של פפטיד CLT1 (1.0 מילימול) על שרף על ידי מגיב ברצף עם Fmoc-NH-PEG-COOH (3.0 מילימול), Fmoc-ליס (Fmoc)-OH (3.0 מילימול), ומנה שנייה של Fmoc-ליס (Fmoc)-OH (6 מילימול). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר Fmoc עם piperidine. הוספת DOTA-טריס (t-BU) (4.58 גרם, 8.0 מילימול, 2 שווה לכל קבוצת אמינו) כדי להגיב עם ארבעה אמינים חופשיים מdendrimer יזין על השרף לשעה 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבסוף, לבקע וdeprotect המוצרמהשרף על ידי טיפול עם קוקטייל של חומצת trifluoroacetic, מים, וtriisobutylsilane (TIS) (20 מיליליטר, 95/2.5/2.5) במשך 8 שעות ב RT. הסר את השרף על ידי סינון ואחרי כביסה עם חומצת trifluoroacetic (TFA). הוסף את filtrates שילוב dropwise לאתר קר אתיל (200 מיליליטר), צנטריפוגות, ולשטוף עם 4x אתר אתיל. ייבש תחת ואקום לתת (ז 1.99, תשואת 61%) חסר צבע מוצק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטהר את המוצר הגולמי עם HPLC preparative באמצעות שיפוע של 0-40% B ממס (TFA 0.1% באצטוניטריל) בממס (0.1% תמיסה מימית TFA) עבור 20 דקות ו40-90% B ממס בממס עבור 10 דקות . </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ממיסים CLT1-DL-(DOTA) 4 (250 מ&quot;ג, 0.077 מילימול) במי DI (15 מיליליטר) ולהתאים את ה-pH ל 6 באמצעות 1 M NaOH. מוסיף הקב&quot;ה (OAC) 3 .4 H 2 O (472 מ&quot;ג, 0.462 מילימול, 1.5 שווה לmonoamide DOTA) במנות לפתרון, תוך שמירה על רמת החומציות ב6 באמצעות 1 M NaOH. מערבבים את פתרון התגובה על RT במשך 48 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מורכב הקב&quot;ה שיורי (III) עם דוארחומצת thylenediaminetetraacetic (EDTA) (מ&quot;ג 90, 0.31 מילימול), ולטהר את המוצר הגולמי עם עמודת הרחקת גודל לתת את המוצר הסופי CLT1-DL-(ה &#39;-DOTA) 4 (169 מ&quot;ג, 57%). </li></ol> 2. אפיון של סוכנים בניגוד <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד תוכן האלוקים (III) עם ספקטרוסקופית פליטת פלזמה אופטית מצמידים אינדוקטיבי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> רכישת ספקטרום בסיוע מטריקס לייזר desorption / יינון הזמן של הטיסה (MALDI-TOF) מסה במצב ליניארי עם חומצת 2,5-dihydroxybenzoic (2,5-DHB) כמטריצה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד זמני הרפיה של התמיסה המימית של הסוכנים בניגוד לCLT1-DL-(ה &#39;-DOTA) 4 וסוכן שליטת nontargeted sCLT1-DL-(ה&#39;-DOTA) 4 עם ריכוזים שונים ב60 MHz (1.5 T) עם relaxometer ב 37 ° C. השתמש ברצף דופק היפוך התאוששות למדוד T 1 ורצף קאר-פרסל-Meiboom-גיל עם 500 הדים למדוד T 2. חישוב T 1 ו-T 2 relaxivities של הסוכני דואר מהמדרונות של החלקות של 1 / T 1 ו 1 / T 2 לעומת ריכוזי הקב&quot;ה. </li></ol> 3. תא תרבות ופיתוח של בעלי החיים דגם עם גידול Orthotopic PC3 ערמונית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תאי סרטן ערמונית PC3 תרבות עם ביטוי מכונן חלבון ירוק הקרינה (GFP) של במדיום RPMI בתוספת 5% בסרום שור העובר ופניצילין / סטרפטומיצין / fungizone, קציר על ידי trypsinization ו resuspend בצפיפות של 2.5 x 10 4 תאים / μl PBS. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשמור על עכברי זכרי NIH athymic עירום (4-5 שבועות) במתקן athymic בעלי החיים Core, אוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב (CWRU) על פי פרוטוקול של בעלי חיים אושר על ידי ועדת הטיפול בבעלי חיים ושימוש המוסדית CWRU. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשטחים כירורגית רוססו עם פתרון 2% כלורהקסידין ולאחר מכן מכוסה בסדינים סופגים. כפפות מנתחים סטרילית נלבשו במהלך ההליך. לפני הניתוח של בעלי החיים, IP להזריק Avertin (250 מ&quot;ג / קילוגרם) לanesthetizדואר העכברים. לחלופין, קטמין / xylazine / acepromazine ניתן להשתמש בריכוז של 50/5/1 מ&quot;ג / קילוגרם. משחת עיניים היה מוחל על העכבר כדי לשמור על לחות נאותה במהלך ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל את הניתוח על ידי חיתוך חתך קטן דרך העור והצפק לאורך קו האמצע התחתון באורך של כ 1 סנטימטר באמצעות אזמל סטרילי. וילון כירורגי סטרילי היה מכוסה סביב אתר החתך במהלך ניתוחי הישרדות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות exteriorize ולייצב את האונות הגבי ערמונית לחשוף את הערמונית. הזרק ההשעיה של תאי PC3-GFP ב-PBS (20 μl) לתוך הערמונית בעזרת מחט 30 מד. לבסוף לסגור את החתך עם פצע autoclip 12. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לניטור שלאחר ההליך, לפקח על בעלי חיים פעמיים ביום במשך שבוע 1. סימני המחלה כוללים חוסר האכילה, איסוף שתן כהה סביב שופכה, והליכה לא יציבה שיכול להצביע על זיהום או חסימה של שלפוחית ​​השתן בסיכות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר 10 ימים, להסיר tהוא סיכות באמצעות מסיר מצרך. לפקח על בעלי החיים מדי יום כדי להעריך את גודל גידול וכל ראיה של כאב, כגון ירידה במשקל, סטיות התנהגותיות וליקויים מוטוריים. להרדים בעלי החיים אשר הראו גודל גידול העולה על המגבלה מוותרת מבחינה אתית או עדות לכאב במהלך גידול. </li></ol> 4. אישור ספציפי מחייב גידול של פפטידים עם דימות פלואורסצנטי והיסטולוגיה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר חיסון תאים סרטניים, מאפשר כ 4 שבועות של גידול לפני תחילת עם ההדמיה. לפני ההזרקה של בדיקות פפטיד, לרכוש תמונות הקרינה GFP עם עכברים חיים בתרמי הקרינה כדי לוודא את הנוכחות של גידול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Iv להזריק טקסס האדומה שכותרתו פפטידים לנושאת גידול עכברים במינון של 10 nmol / עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקריב שעות 2 העכברים מאוחר יותר על ידי נקע בצוואר הרחם, לאסוף את הגידול ואיברים גדולים, ומייד תמונה על תרמי הקרינה. להשתמש במסנני אור ירוקים עבור ה-GFP (עירור: 444-490 ננומטר; פליטה: 515 מסנן ארוך לעבור ננומטר; הגדרות רכישה: 500-720 ב10 צעדים ננומטר) ומסנני אור האדום לטקסס אדומה (עירור: 576-621 ננומטר; פליטה: 635 מסנן ארוך לעבור ננומטר; רכישה הגדרות: 630-800 ב10 צעדים ננומטר). 10 זמן חשיפה אלפיות שני עבור ה-GFP ו150 אלפיות שניים לטקסס אדומה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מייד לאחר המדידה של הקרינה ברקמות שלמה, לאסוף רקמות גידול, לתקן עם פורמלין, וcryosection לפרוסות 5-מיקרומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שטיפה עם PBS, הר עם 1 טיפה של מדיום הרכבה המכילה 4 &#39;,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI), תמונה באופן מיידי בליזר סריקה מיקרוסקופ confocal. </li></ol> 5. הדמיית תהודה מגנטית (MRI) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כ 4 שבועות לאחר חיסון תאים סרטניים, מאפשר הגידולים לגדול עד 0.3-0.6 ס&quot;מ קוטר. השתמש בסורק 7 T-MRI עם תדר רדיו נפח סליל (RF) למחקר MRI. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את העכבר עם 2% תערובת isoflurane חמצן בתא האינדוקציה isoflurane. Ophהמשחה thalmic הייתה מוחלת על העכבר כדי לשמור על לחות נאותה במהלך ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס מחט 30 מד לתוך צינורות ארוכים 1.0 מ &#39;מלאים מלוח heparinized. מניחים את הקטטר מתוצרת העצמית בוריד זנב עכבר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את העכבר לתוך המגנט ולשמור תחת הרדמה משאיפת עם 1.5% isoflurane חמצן באמצעות חרטומו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח חיישן נשימה מחובר למערכת ניטור על הבטן כדי לפקח על קצב ועומק הנשימה. לשמור על טמפרטורת הגוף על 37 ° C על ידי נשיפת אוויר חם לתוך המגנט באמצעות מערכת בקרת משוב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תתחיל עם תמונות סעיף sagittal תוך שימוש ברצף לוקליזציה לזהות את מיקום הגידול (TR / TE = 200/3.7 אלפיות שני, FOV = 3.0 סנטימטר, עובי פרוס = 2.2 מ&quot;מ, מספר פרוסה = 16, = 2, זווית להעיף ממוצעת = 45 °, מטריצה ​​= 128 x 128). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש ברצף דיכוי T1-משוקלל 2D שיפוע שומן לרכוש תמונות צירי 2D עבור CE-MRI (TR / TE = 151.2/1.9 msec, FOV = 3.0 סנטימטר x 3.0 סנטימטר, יםעובי כינים = 1.2 מ&quot;מ, מספר פרוסה = 12 = 1, זווית, בממוצע להעיף = 80 °, מטריצה ​​= 128 x 128). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר רכישת תמונת MR בסיס טרום הזרקה, מתחיל להזריק את הסוכן הממוקד או סוכן שליטה במינון של 0.03 מילימול אלוקים / קילוגרם על ידי שטיפה עם 200 μl של תמיסת מלח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמשיך לרכוש תמונות CE-MRI בנקודות זמן שונים עד 30 דקות. </li></ol> 6. עיבוד תמונה וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בתוכנת הדמיה לניתוח תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר את האזורים של עניין (ROIs) על כל הגידול ואת הכליות במטוס ההדמיה דו ממדי ולמדוד עוצמת אות ממוצעת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לכמת את נתוני CE-MRI, למדוד גידול או שיפור בכליות ניגוד (ΔSNR) על ידי חישוב של הגידול בהודעת הניגוד-SNR מעל SNR מראש ניגוד באמצעות המשוואה הבאה: ΔSNR = (t S / σ t) - (S 0 / Σ 0), שבו 0 S ו-S לא לציין את האות בקיבהאו או הכליות לפני ואחרי ניגוד לכך, וσ 0 ו t σ הן סטיית התקן של רעש שנמדדה מאוויר הרקע לפני ואחרי הניגוד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשב את ערכי p באמצעות מבחן t שני זנבו של התלמיד, בהנחת מובהקות סטטיסטיות 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>
<li>Kalber, T. L., Kamaly, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+low+molecular+weight+folate+receptor+targeted+contrast+agent+for+magnetic+resonance+tumor+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Imaging+Biol%22%5BJournal%5D)">A low molecular weight folate receptor targeted contrast agent for magnetic resonance tumor imaging.</a> Mol. Imaging Biol. 13, 653-662 (2011).</li>
<li>Schmieder, A. H., Winter, P. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+MR+imaging+of+melanoma+angiogenesis+with+alphanubeta3-targeted+paramagnetic+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Magn.+Reson.+Med%22%5BJournal%5D)">Molecular MR imaging of melanoma angiogenesis with alphanubeta3-targeted paramagnetic nanoparticles.</a> Magn. Reson. Med. 53, 621-627 (2005).</li>
<li>Mulder, W. J., Strijkers, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+molecular+imaging+and+fluorescence+microscopy+for+identification+of+activated+tumor+endothelium+using+a+bimodal+lipidic+nanoparticle%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">MR molecular imaging and fluorescence microscopy for identification of activated tumor endothelium using a bimodal lipidic nanoparticle.</a> FASEB J. 19, 2008-2010 (2005).</li>
<li>Wang, S. J., Brechbiel, M., Wiener, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characteristics+of+a+new+MRI+contrast+agent+prepared+from+polypropyleneimine+dendrimers%2C+generation+2%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Radiol%22%5BJournal%5D)">Characteristics of a new MRI contrast agent prepared from polypropyleneimine dendrimers, generation 2.</a> Invest. Radiol. 38, 662-668 (2003).</li>
<li>Amirbekian, V., Aguinaldo, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atherosclerosis+and+matrix+metalloproteinases%3A+experimental+molecular+MR+imaging+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Atherosclerosis and matrix metalloproteinases: experimental molecular MR imaging in vivo.</a> Radiology. 251, 429-438 (2009).</li>
<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>

אין ניגודי האינטרסים הכריזו.

שלבים קריטיים מבחר של סמנים ביולוגיים נכון ומיקוד פפטיד הקטן לפתח חומר ניגוד ממוקד עם גודל קטן בהצלחה, שתי נקודות מרכזיות צריכים להילקח בחשבון. ראשית, חשוב לבחור סמנים ביולוגיים מולקולריים נכון שהם בשפע נוכח ברקמות חולות עם נוכחות קטנה ברקמות נורמליות. הסמן הביולוגי שלנו נבחר הקשורים לסרטן, חלבוני פלזמה קרוש, עונה על דרישה זו. שנית...

הדמיה אפקטיבית של מטרות מולקולריות סרטן הקשורים היא בעל חשיבות רבה כדי לשפר את הדיוק של זיהוי סרטן מוקדם ואבחון. דימות תהודה מגנטית (MRI) היא שיטת הדמיה קלינית רבת עוצמה עם רזולוציה מרחבית גבוהה ואין קרינת יינון 1. עם זאת, אין חומר ניגוד ממוקד זמין עבור הדמיה מולקולרית סרטן MR קליני. עיצוב ופיתוח חדשני של סוכנים בניגוד MRI ממוקדים יקדמו באופן משמעותי את היישום של הדמיה מולקולרית סרטן MR. מאמצים משמעותיים נעשו לפתח סוכנים בניגוד ממוקדים על MR הדמיה של הסמנים הביולוגיים לידי ביטוי על פני השטח של תאי סרטן. בשל רגישות נמוכה יחסית של ה-MRI וריכוז נמוך של סמנים אלה, זה אתגר לייצר שיפור לעומת מספיק להדמיה מולקולרית MR היעיל באמצעות סוכנים קטנים מולקולריים ממוקדים ניגוד 2,3. על מנת לקבל שיפור מספיק, מערכות אספקה ​​שונות sucשעות כמו ליפוזומים, חלקיקים וconjugates פולימר עם מטען גבוה של הקב&quot;ה chelates (III) פאראמגנטיים היו מוכנים להגביר את הריכוז מקומי של סוכנים בניגוד לאתרי היעד 4,5. למרות שמערכות אספקה ​​אלה היו מסוגלים להפיק שיפור משמעותי בגידול מודלים של בעלי חיים, במידות הגדולות שלהם הביאו לחיסול איטי ולא שלם מהגוף, וכתוצאה מכך ההצטברות ארוכה הטווח של הקב&quot;ה יונים רעילים (III), שעלול לגרום לבעיות בטיחות חמורות 6. לאחרונה, כמה מחקרים הראו כי המגבלות של ה-MRI להדמיה מולקולרית ניתן להתגבר על ידי בחירת סמנים ביולוגיים מולקולריים הנכונים עם ביטוי מקומי גבוה בנגעים ובאמצעות סוכנים מולקולריים קטנים שיכול להיות מופרש 7,8 בקלות. התכונה המרכזית של חומרים אלה היא שהם יעד סמנים מולקולריים בשפע נוכח ברקמות החולות עם נוכחות קטנה ברקמות נורמליות. ריכוז גבוה של סוכנים בניגוד יכול להיקשר למטרות אלה, וכתוצאה מכך suffiשיפור לעומת cient להדמיה מולקולרית MR יעיל. מאז הגודל שלהם קטן יותר מסף הסינון של הכליות, יכולים בקלות להיות מופרשים סוכנים בניגוד מאוגדים מהגוף עם רעש רקע מופחת. יש לנו נבחרת סמן אוניברסלי הקשורים לסרטן, חלבוני פלזמה קורשים, אשר קיים בשפע בstroma גידול, ורק לעתים נדירות קיימים ברקמות נורמליות 9. אנו מסונתזים חומר ניגוד ממוקד המכיל פפטיד קטן מיקוד CGLIIQKNEC (CLT1), אשר הראה ספציפי חזק מחייב למודל הגידול בערמונית PC3 10, וארבעה chelates monoamide האלוקים-DOTA. כאן, אנו מספקים מתודולוגיה להדמיה מולקולרית סרטן MR לגילוי גידולים בעכברים.

<table><tbody><tr><td colspan="4">REAGENTS</td></tr><tr><td>Fmoc חומצות אמינו מוגנות EMD</td><td>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) trifluoroacetate, TIS</td><td>Sigma-Aldrich Corp.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טקסס אדום, succinimidyl ester, איזומר יחיד</td><td>Invitrogen</td><td>T20175</td><td></td></tr><tr><td colspan="4">EQUIPMENTS</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>column 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 ספקטרומטר מסה</td><td>Bruker</td><td>AutoflexTM Speed</td><td></td></tr><tr><td>Maestro FLEX In Vivo Imaging System</td><td>Cambridge Research Instrumentation, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>סורק MRI Biospec 7T</td><td>Bruker</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

mr הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן clt1 פפטיד

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

יש מטריצה ​​תאית גידול שפע של חלבוני סרטן הקשורים שיכול לשמש כסמנים ביולוגיים להדמיה מולקולרית בסרטן. בעבודה זו, שהראינו הדמיה מולקולרית יעילה סרטן MR עם פפטיד מולקולרי קטן הממוקד מורכב monoamide האלוקים-DOTA כחומר ניגוד MRI ממוקד ספציפי לחלבוני פלזמה קרוש בstroma גידול. אנחנו ביצענו את הניסוי של הערכה האפקטיביות של הסוכן לגילוי בלתי פולשנית של גידול בערמונית עם MRI במודל של עכברי orthotopic PC-3 סרטן ערמונית. חומר הניגוד הממוקד היה יעיל כדי לייצר שיפור לעומת גידול משמעותי במינון נמוך של 0.03 אלוקים / קילוגרם מילימול. פפטיד ממוקד חומר ניגוד MRI הוא מבטיח להדמיה מולקולרית MR של גידול בערמונית.

איור 1 מציג סינתזת הסוכן הממוקד ניגוד CLT1-DL-(ה &#39;-DOTA) 4 והתכנית הכוללת של הניסוי של. CLT1-DL-(ה &#39;-DOTA) relaxivity הגבוה הרבה יותר מאשר 4 תוכניות קלינית האלוקים-DOTA (טבלת 1). ב1.5 T, T relaxivity 1 לגדוליניום של CLT1-DL-(ה &#39;-DOTA) 4 ב PBS (pH 7.4) גבוה בכ 3 פעמים יותר מזה של ה&#39;-DOTA 10. הדמיה מאסטרו מאשרת ספציפית החזקה המחייב של טקסס האדומה שכותרתו CLT1 (CLT1-TR) לגידול עם מעט מחייב לאיברים...

כדי להדגים הדמיה מולקולרית סרטן MR עם פפטיד קטן ממוקד חומר ניגוד MRI ספציפי לחלבוני פלזמה קרוש בstroma גידול במודל עכבר של סרטן ערמונית.

MR הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן CLT1 פפטיד

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

המטרה הכללית של הליך זה היא לבצע דימות מולקולרי של סרטן ערמונית בעכברים באמצעות חומר ניגוד פפטידי בטוח ויעיל עם תהודה מגנטית או MR. דימות מולקולרי. ראשית, מאמתים את הפיתוח המוצלח ואת הגודל המתאים של גידולי ערמונית אורתוטופיים במודל עכברים של גידול בערמונית. לאחר מכן, מאשרים את ספיציפיות הקישור של הפפטיד לגידול באמצעות דימות פלואורסצנטי והיסטולוגיה במודל עכברים של סרטן ערמונית אורתוטופי.לאחר מכן, מזריקים את הסוכן המכוון או את סוכן הבקרה לאחר רכישת דמות MR בסיסית לפני ההזרקה. לבסוף, נרכשות דמויות MR עם חומר ניגוד בנקודות זמן שונות למשך עד 30 דקות. בסופו של דבר, ניתן לקבל תוצאות המראות כי סוכן הניגוד RI המכוון על ידי פפטיד CLT one יכול להיות יעיל לזיהוי ספציפי של גידולי ערמונית באמצעות טכניקות של דימות מולקולרי ב-MR.היתרון העיקרי של MRI מולקולרי עם חומרי ניגוד MI ממוקדים על פני טכנולוגיות קיימות כמו MRI ו-pet MRI עם חומרי ניגוד קליניים הוא שטכנולוגיה זו יכולה לספק תמונות יעילות ומשופרות של גידולי פרוסטטה ברזולוציה גבוהה כאמצעי דימות יחיד. אדגים זאת כאן. MRI מולקולרי יעיל של גידולי פרוסטטה ניתן להשיג על ידי בחירת ביומרקר שכיח במטריקות החוץ-תאיות של הגידול ושימוש בחומרי ניגוד mi ממוקדים בעלי מולקולות קטנות. מיומנויות טובות בטיפול בבעלי חיים, קנולציה של הזנב ו-MRI הן קריטיות גם הן להשגת תמונות MRR באיכות גבוהה של גידולים. באמצעות סינתזה סטנדרטית של פפטידים במוצק, סנתז ואז אפיין את קומפלקסי ה-GD DOTA mono amide כפי שמוצג כאן. לאחר יצירת מודל חיה של גידול פרוסטטה PC 3G FP, בהתאם לפרוטוקול הכתוב, הרד את העכברים עם 2%iso fluorine בחמצן בתא השראה ובצע צביטה בזנב כדי לוודא הרדמה.לאחר מכן, השתמש במדמיינ פלואורסצנציה כדי לוודא את נוכחותם של הגידולים בעכבר. הזרק 10 mol לכל עכבר של פפטידים המסומנים ב-Texas red לעכברים הנושאים את הגידול. שעתיים מאוחר יותר, לאחר הקטלת העכברים באמצעות פריקה צווארית, אסוף את הגידול ואת האיברים העיקריים ובצע הדמיה מיידית באמצעות מדמיינ פלואורסצנציה.בשלב הבא, לאחר קיבוע רקמות הגידול בפורמלין וחיתוכן בקריוסטט לפרוסות בעובי חמישה מיקרומטר, השתמשו בטיפה של מדיום הרכבה המכיל DPI כדי להרכיב את הרקמה. לאחר מכן, דגמו את השקופיות באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית סורקת בלייזר. כארבעה שבועות לאחר ההזרקה, הגידולים אמורים להיות בעלות קוטר של 0.3 עד 0.6 סנטימטרים. לאחר הרדמת העכבר באמצעות 2% iso fluorine בחמצן בתא השראה, מרחו משחה אופתלמית לשמירה על לחות עיני העכבר ובצעו צביטה בזנב כדי לוודא את רמת הסדציה.בשלב הבא, הכניסו מחט בכיול 30 gauge לתוך צינור באורך של מטר הממולא בתמיסת סליין עם הפרין. לאחר מכן, הכניסו את הקטטר שהוכן באופן עצמאי לתוך וריד הזנב של העכבר באמצעות סורק MRI 70 עם סליל תדר רדיו (radio frequency coil) נפחי. מקמו את העכבר בתוך המגנט, לאחר מכן חברו קונו לאף והנחילו 1.5% isof fluorine בחמצן כדי לנטר את קצב ועומק הנשימה.הנח חיישן נשימה המחובר למערכת ניטור על בטנו של בעל החיים. שמור על טמפרטורת גופו של בעל החיים ב-37 °C באמצעות אספקה קבועה של אוויר חם לתוך המגנט. כעת, הכנס את בעל החיים ל-MRI כדי לזהות את מיקום הגידול.התחילו בדמויי חתך סגיטלי באמצעות רצף למיקום. לאחר מכן, השתמשו ברצף דיכוי שומן עם גרדיאנט שקלול כפול (two DT one weighted gradient fat suppression sequence) כדי להשיג דמויי 2D אקסיאליים עבור MRI עם חומר ניגוד או CE MRI. לאחר קבלת דמויי בסיס של הגידול, התחילו בהזרקת החומר המכוון או חומר הביקורת במינון של 0.03 millimoles של gadolinium לקילוגרם.המשיכו ברכישת תמונות CE MRI בנקודות זמן שונות למשך עד 30 דקות כדי לסקור באופן מלא ולרכוש תמונות של הגידול כולו. אספו 12 פרוסות לאחר סיום ההדמיה, בצעו דה-אאוטנזיה לבעל החיים באמצעות פחמן דו-חמצני, ונתחו ועבדו את התמונות בהתאם לפרוטוקול הטקסט כפי שמוצג כאן. הדמיות Maestro מאשרות קישור ספציפי חזק של CLT one המסומן ב-Texas red לגידול GFP PC three, עם קישור מועט לאיברים ורקמות נורמליים. מנגד, הפפטיד המערבב (scrambled peptide) הבלתי ספציפי מראה קישור מועט מאוד לגידול.איור זה מציג תמונות טיפוסיות המשוקללות ל-T1 עם הגברת ניגודיות לפני ואחרי ההזרקה. הסוכן המכוון גורם להגברה חזקה וממושכת יותר ברקמת הגידול בהשוואה לסוכנים לא מכוונים (scrambled). הגברת הניגודיות בשלפוחית השתן עולה בהדרגה עם הזמן, מה שמעיד על כך שסוכני הניגודיות הופרשו באמצעות סינון כלייתי.ניתוח כמותי של האות חושף כי הסוכן המכוון ייצר הגברה משמעותית יותר של האות ברקמת הגידול בהשוואה לסוכן הביקורת עד ל-30 דקות. מחקר התפלגות ביולוגית מראה כי לסוכן יש שימור מינימלי של gadolinium באיברים וברקמות העיקריים יומיים לאחר ההזרקה. התוצאות המקדמיות שלנו מראות כי ניתן להוביל סוכני ניגודיות ל-MRI מכווני CLT one באופן ספציפי אל הגידול במינון נמוך יחסית.כן, הדגמנו כאן שניתן להשיג MRI מולקולרי יעיל של סרטן ערמונית באמצעות בחירה של ביומרקר שכיח ומתאים בסביבת המיקרו של הגידול, ושימוש בחומר ניגוד ל-MRI המכוון למולקולות קטנות. לאחר צפייה בסרטון זה, תגמרו עם הבנה טובה לגבי הפיתוח של טכניקות מתאימות ל-MRI מולקולרי יעיל עבור גידולים ממאירים קטנים במודלים של בעלי חיים, תוך שימוש בחומר ניגוד מכוון ל-MRI.

mr-molecular-imaging-prostate-cancer-with-small-molecular-clt1

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

טומוגרפיה הקרינה מפוזר מציע גישה בעלות נמוכה יחסית ואפשרות גבוהה ברחבי כדי...

טומוגרפיה ממוחשבת מונחה תחום בזמן מפוזר טומוגרפיה זוהר על בעלי חיים קטנים על לוקליזציה של סמנים לסרטן

סרטון זה מדגים טכניקה המערבת רדיואימונוקונצ'וגייט להדמיית in vivo של גידול במודל עכבר. עם הזרקת הרדיואימונוקונצימוד, הנוגדנים של המצומד נקשרים לאנטיגן קרום ספציפי על התאים הסרטניים. הרדיוטרייסר של המצומד פולט פוזיטרונים המקיימים אינטראקציה עם אלקטרונים שכנים כדי לייצר אנרגיה, אשר מזוהה על ידי סורק טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET) כדי ליצור תמונה של הגידול.

טכניקת הדמיה In Vivo PET לגילוי גידולים במודל מורין באמצעות נוגדנים בעלי תווית רדיו

הביקוש לאלקטרונים הפוכים ביואורתוגונליים Diels-Alder נרתמה ליצירת אסטרטגיית הדמיית PET יעילה ומודולרית לסרטן. בפרוטוקול זה, השלבים של מתודולוגיה זו מתוארים בהקשר של מערכת מודל המשתמשת בנוגדנים ממוקדים לסרטן המעי הגס huA33 ורדיוליגנד 64Cu.

רתימת ביקוש Bioorthogonal הפוך אלקטרונים דילס-Alder cycloaddition לPretargeted PET הדמיה

אימונוהיסטוכימיה היא טכניקת מעבדה רבת עוצמה להערכת לוקליזציה וביטוי של חלבונים בתוך רקמות. שיטות אוטומטיות למחצה לכימות מציגות סובייקטיביות ולעתים קרובות יוצרות תוצאות בלתי ניתנות לשחזור. כאן, אנו מתארים שיטות לאימונוהיסטוכימיה מרובה וכימות אובייקטיבי של ביטוי חלבון ולוקליזציה משותפת באמצעות הדמיה מולטי-ספקטרלית.

כימות של ביטוי חלבון ו Co-לוקליזציה שימוש חיסונית-histochemical Multiplexed מכתים והדמיה Multispectral

קיטוב גרעיני דינמי עם פירוק הדגימה שלאחר מכן איפשר מחקרים בזמן אמת של חילוף חומרים במערכות ביולוגיות. היפרפולריזציה [1-13C] פירובט שימשה לחקר פעילות לקטט דהידרוגנאז בקו תאי קרצינומה של הערמונית במבחנה.

Hyperpolarized 13 ספקטרוסקופיה בתהודה מגנטית מטבולית C והדמיה

המטרה של פרוטוקול זה היא להפגין אינטרה-הערמונית הזרקה של תאי סרטן הערמונית, עם סירוס עוקבות. Orthotopic מודלים קליניים של סירוס עמידים ו אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית הם קריטיים כדי לחקור את המחלה בהקשר של microenvironment של הגידול הרלוונטית קלינית, מארח immunocompetent.

דגם Syngeneic Orthotopic זוהרים, פלורסנט מאתר של סירוס עמידים ו אנדרוגן תלויי סרטן הערמונית

מאמר זה מתאר את הרדיוסינתזה, הניסוח, בקרת האיכות של בדיקה חדשה עם תווית רדיו (כלומר, 68ננו-גוף NM-02 עם תווית Ga), והשימוש בו להדמיית PET/CT של בעלי חיים קטנים במודל קסנוגרפ.

רדיוסינתזה, בקרת איכות והדמיית טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים של בעלי חיים קטנים של 68מולקולות ננו עם תווית Ga

ביופסיה של הערמונית היא שיטת האבחון הסטנדרטית הזהב לסרטן הערמונית. ביופסיית ערמונית מונחית היתוך קוגניטיבי, המשלבת אולטרסאונד טרנס-רקטלי עם פרמטרי MRI שנמדדו מראש, משפרת את דיוק הביופסיה ומשפרת את שיעור הגילוי של סרטן ערמונית משמעותי מבחינה קלינית.

ביופסיית ערמונית מונחית היתוך קוגניטיבי באמצעות הדמיית תהודה מגנטית רב-פרמטרית ואולטרסאונד טרנס-רקטלי

טיפול יתר ניתן לעתים קרובות לחולים עם סרטן הערמונית בסיכון נמוך; מעקב סופר-אקטיבי יכול לסייע במניעת טיפול יתר כזה.

טכניקה חדשה לטיפול בסרטן הערמונית בסיכון נמוך – מעקב סופר אקטיבי

מחקר זה מתאר את התהליך האוטומטי לייצור [68Ga]Ga-3BP-3940 עם סינתיסייזר GAIA V2, להדמיית PET של חלבון הפעלה פיברובלסטים. כמו כן מוצגות תוצאות בדיקות בקרת איכות שבוצעו בשלוש קבוצות בדיקה.

הכנה אוטומטית של [68Ga]Ga-3BP-3940 במודול סינתזה להדמיית PET של מיקרו-סביבת הגידול

למד הדמיה מולקולרית של סרטן הערמונית בעכברים באמצעות סוכן ניגוד MRI ממוקד פפטיד CLT1. שיטה זו מאפשרת זיהוי ספציפי של גידולים עם רזולוציה גבוהה באמצעות דימות תהודה מגנטית.

MR הדמיה המולקולרית של סרטן הערמונית עם חומר ניגוד ממוקד המולקולרי קטן CLT1 פפטיד

גלה סרטונים נוספים