La modellazione della metastasi cerebrale intracraniciale è complicata dall'incapacità di monitorare le dimensioni del tumore e la risposta al trattamento con metodi precisi e tempestivi. La metodologia presentata accoppia l'iniezione di tumore intracranico con l'analisi della risonanza magnetica, che se combinata, coltiva iniezioni precise e coerenti, un monitoraggio degli animali migliorato e misurazioni accurate del volume tumorale.
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Articolo metodologico
Modellazione delle metastasi cerebrali attraverso l'iniezione intracraniciale e la risonanza magnetica
In questo articolo
Sommario
Abstract
La diffusione metastatica del cancro è una sfortunata conseguenza della progressione della malattia, dei sottotipi di cancro aggressivi e / o della diagnosi tardiva. Le metastasi cerebrali sono particolarmente devastanti, difficili da trattare e conferiscono una prognosi scadente. Mentre l'incidenza precisa delle metastasi cerebrali negli Stati Uniti rimane difficile da stimare, è probabile che aumenti man mano che le terapie extracranici continuano a diventare più efficaci nel trattamento del cancro. Pertanto, è necessario identificare e sviluppare nuovi approcci terapeutici per trattare la metastasi in questo sito. A tal fine, l'iniezione intracranale di cellule tumorali è diventata un metodo ben consolidato in cui modellare la metastasi cerebrale. In precedenza, l'incapacità di misurare direttamente la crescita tumorale è stato un ostacolo tecnico a questo modello; tuttavia, l'aumento della disponibilità e della qualità delle piccole modalità di imaging animale, come la risonanza magnetica (MRI), stanno migliorando notevolmente la capacità di monitorare la crescita del tumore nel tempo e dedurre cambiamenti all'interno del cervello durante il periodo sperimentale. In questo caso, viene dimostrata l'iniezione intracrania di cellule tumorali mammarie murine in topi immunocompetenti seguita da risonanza prima. L'approccio di iniezione presentato utilizza l'anestesia isoflurana e una configurazione stereotassica con un trapano e un'iniezione di ago automatizzati controllati digitalmente per migliorare la precisione e ridurre gli errori tecnici. La risonanza magnetica viene misurata nel tempo utilizzando uno strumento da 9,4 Tesla nella James Comprehensive Cancer Center Small Animal Imaging Shared Resource dell'Ohio State University. Le misurazioni del volume tumorale sono dimostrate in ogni momento attraverso l'uso di ImageJ. Nel complesso, questo approccio di iniezione intracranico consente un'iniezione precisa, un monitoraggio giornaliero e misurazioni accurate del volume tumorale, che combinate notevolmente migliorare l'utilità di questo sistema modello per testare nuove ipotesi sui driver delle metastasi cerebrali.
Introduzione
Le metastasi cerebrali sono 10 volte più comuni dei tumori del sistema nervoso primario adulto1e sono state riportate in quasi tutti i tipi di tumore solido con cancro ai polmoni, cancro al seno e melanoma che presentano la più alta incidenza2. Indipendentemente dal sito tumorale primario, lo sviluppo della metastasi cerebrale porta a una prognosi scadente spesso associata a declino cognitivo, mal di testa persistente, convulsioni, cambiamenti comportamentali e / o dipersonalità 1,,3,4,5. In te....
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Protocollo
Tutti i metodi descritti nel presente documento sono stati approvati dall'Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC) della Ohio State University (P.I. Gina Sizemore; Protocollo #2007A0120). Vengono seguite tutte le politiche della chirurgia di sopravvivenza dei roditori IACUC, incluso l'uso di tecniche sterili, forniture, strumenti, nonché la rimozione della pelliccia e la preparazione sterile del sito di incisione.
1. Iniezione intracranale di cellule tumorali del seno
NOTA: Il metodo descritto nel presente documento ha utilizzato la linea cellulare tumorale mammaria murina DB7 derivata da un tumore M....
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Risultati
La figura 3 mostra la quantificazione del volume tumorale per un singolo topo in due punti di tempo (giorno 7 e giorno 10) dopo l'iniezione di cellule tumorali mammarie murine. Per questo esperimento, sono state iniettate 50.000 cellule DB7, e il cervello dell'animale è stato valutato dalla risonanza prima. Per ogni scansione sono state catturate 30 fette (spessore 0,5 mm). La valutazione delle 30 fette per scansione ha rivelato che al giorno 7 dopo l'iniezione, 5 fette mostravano un carico .......
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Discussione
L'utilizzo dell'iniezione intracranici seguita dal monitoraggio seriale con risonanza prima è la capacità unica di visualizzare la crescita del tumore con precisione del volume tumorale nel tempo. L'applicazione dell'analisi digitale dell'imaging consente l'interpretazione delle lesioni cerebrali per volume tumorale, emorragia, necrosi e risposta al trattamento.
Come per qualsiasi procedura, ci sono passaggi chiave che devono essere seguiti per il successo. In primo luogo, un'attenta configura.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno alcuna divulgazione.
Ringraziamenti
I dati rappresentativi sono stati finanziati attraverso il National Cancer Institute (da K22CA218472 a G.M.S.). Le iniezioni intracranici vengono eseguite in The Ohio State University Comprehensive Cancer Center Target Validation Shared Resource (Director – Dr. Reena Shakya) e la risonanza magnetica è completata nell'Ohio State University Comprehensive Cancer Center Small Animal Imaging Shared Resource (Director – Dr. Kimerly Powell). Entrambe le risorse condivise sono finanziate attraverso l'OSUCCC, l'OSUCCC Cancer Center Support Grant del National Cancer Institute (P30 CA016058), partnership con college e dipartimenti dell'Ohio State University e sistemi di chargeba....
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Materiali chirurgici | |||
| Betadine | Purdue Prodotti | 19-027132 | Povidone-iodio, 7,5% |
| cera ossea | Specialità chirurgiche | 903 | Cera d'api sterile e malleabile e palmitato isopropilico |
| Buponorfina SR-Lab | ZooPharm | N/A | Formulazione polimetrica analgesica iniettabile a lunga durata d'azione 5 mL (0,5 mg/mL) |
| Applicatori con punta in cotone | Puritan | 25-806 10WC | Applicatori sterili con punta in cotone a gambo lungo |
| Unguento per gli occhi | Puralube | 17033-211-38 | Unguento oftalmico lubrificante a base di petrolato e olio minerale |
| Scaldamani | Hothands | HH2 | Impacchi termici attivati ad aria |
| Ibuprofene | Up & Up | 094-01-0245 | 100 mg per 5 ml in sospensione liquida |
| Isoflurano | Henry Schein INC | 1182097 | Anestetico liquido per l'uso in vaporizzatori anestetici |
| Bisturi | Integra Miltex | 4-410 | # 10 lama per bisturi monouso |
| Colla per pelle | Vetbond | 1469SB | Adesivo per ferite sicure per la pelle |
| Medicazione sterile | Prodotti TIDI | 25-517 | Teli sterili confezionati singolarmente |
| Sutura | Covidien | SP5686G | sutura |
| Unità stereotassica | |||
| Trapano ad alta velocità (Foredom) | Kopf | Modello 1474 | Max di 38.000 giri/min |
| Supporto per testa per anestesia a gas per topo | Kopf | Modello 923-B | Barra della bocca con foro per i denti e ogiva |
| Barre auricolari non a rottura | Kopf | modello 922 | Barre auricolari adatte per applicazioni con mouse |
| Strumento stereotassico | Kopf | modello 940 | Piastra di base, telaio e scala lineare con lettura digitale monitor |
| Injector | |||
| Injector Needle e siringa | Hamilton | 80366 | ago calibro 26, lunghezza ago 51 mm e 10 μ Siringa volume L |
| Legato 130A pompa siringa automatizzata | KD Scientific | P/N: 788130 | Base touch screen programmabile con iniettore |
| Macchina per anestesia | |||
| SomnoSuite Vaporizzatore digitale a basso flusso | Kent | Scientific SS-01 | Macchina per anestesia digitale |
| SomnoSuite Starter Kit per topi | Kent Scientific | SOMNO-MSEKIT | Include camera di induzione, 2 siringhe per anestesia, tubo da 18", cono in plastica, 2 bombole di gas per anestesia di scarto |
Riferimenti
- Lin, X., DeAngelis, L. M. Treatment of Brain Metastases. Journal of Clinical Oncology. 33 (30), 3475-3484 (2015).
- Ostrom, Q. T., Wright, C. H., Barnholtz-Sloan, J. S. Brain metastases: epidemiology. Handbook of Clinical Neurology. 149, 27-42 (2018).
- Eichler, A. F., et al. <....
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Ristampe e permessi
