蛍光共焦点ビデオ顕微鏡を使用して腫瘍血管新生のin vivoイメージング

本論文では、ダイナミック造影蛍光ビデオ顕微鏡を用いてインビボで腫瘍の微小血管を分析する手法を提案する。二つの定量的なパラメータを取得した：機能性腫瘍の血管分布を反映した毛細血管密度、および内皮の壁の漏出インデクス反映漏れ。

次の実験の全体的な目標は、共焦点蛍光ビデオ顕微鏡システムを使用して、マーン結腸腫瘍モデルの微小循環を定量化することです。これは、最初に造影剤を静脈内注射し、腫瘍の微小血管の動画を記録することによって達成されます。次に、腫瘍の4つの象限を画像化し、機能的な毛細血管密度を定量化します。

次に、造影剤が血管から間質に入る様子を観察し、内皮壁の透過性を反映した毛細血管指数の漏出を定量化します。最終的には、腫瘍モデル間または標的療法後の違いを検出するために、腫瘍血管の形態学的および機能的特性を定量化できます。この動的コントラストインナンス光学イメージング技術により、腫瘍の微小循環の解析が可能になります。

これは、毛細血管の密度と透過性を定量化することにより、腫瘍血管の構造と機能を反映しています。この方法は腫瘍の生理学に関する洞察を提供する可能性がありますが、アナフィラキシーショック、炎症、心血管疾患、糖尿病などの他のシステムにも適用できます。まず、麻酔をかけたマウスを目的の場所で剃ります。

次に、出血が止まったときに画像化する臓器に面して、皮膚を切開します。造影剤を注入して、機能的な毛細血管密度を定量化します。まず、プローブを画像化する臓器の前に置きます。

次に、臓器を照らすレーザーをオンにします。その後、安定した手を維持します。蛍光毛細血管網が視覚化されるにつれて、プローブ記録をゆっくりと動かします。

動的取得を経時的に安定させるには、プローブの先端に超音波ゲルを少し置き、プローブをハンドメイドサポートに置きます。プローブを目的の臓器に接触させた後、プローブを安定させます。位置が固定されたら、レーザーを30秒ごとに3つの画像を20分間記録するように設定して、毛細血管の漏れの存在を検出します。

各記録の間にレーザーをオフにして造影剤の漂白を低減し、目的の臓器の4つの象限のそれぞれに5秒の動画を記録した後、毛細管ネットワークプロセスを視覚化し、動画は、適切なソフトウェアを使用して、選択した直径の周りの画像内の血管の自動セグメンテーションを行い、機能的な毛細血管密度を定量化し、 これは、画像の総血管面積と総面積の比率です。次に、毛細管漏出の存在を検出するために行われた動的取得から、0、5、10、および20分の時点における毛細血管の3つの関心領域と間質の3つの関心領域を描画します。最後に、3 つの異なるキャピラリーと隣接する間質領域内の信号強度を平均化し、インデックスの漏れ率を計算します。

この式によれば、IPが血管周囲強度または間質強度、IIが血管内強度である場合、機能的毛細血管密度パラメータは微小血管密度の代理マーカーであり、通常は病理ツールを使用して測定されます。ここでは、取得された画像の種類と血管セグメンテーションの結果の例を示します。この例では、機能的な毛細血管密度を36%で測定しましたこれらの画像では、注入後0、5、10、および20分でインデックス漏れが1.47の造影剤漏れの例が示されています。

各画像では、注入直後の血管は高信号の線形構造として現れます。間質には信号は見られません。しかし、時間が経つにつれて、造影剤が異常な腫瘍を通じて間質に漏れるのが観察できます。

この手順を習得するには、内皮バリアの経験が必要です。ただし、一度習得すると、適切に実行すれば、このテクニックは30分で完了できます。