Name: 腫瘍低酸素症の評価:電子常磁性共鳴によるin vivo 3D酸素イメージング (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-14T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 7 s
Description: 学ぶ 電子常磁性共鳴イメージングによるマウス腫瘍の3D酸素マッピング。JIVA-25を用いて低酸素領域を可視化し、抗がん治療効果をリアルタイムで評価する手法です。

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<meta charset="utf8"></head><body>EPRIおよび超音波を用いた腫瘍酸素レベルの前臨床イメージング

<table><tbody><tr><td>アクアプロ注射</td><td>Polpharma</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>1280610-ArbuzGUI&nbsp;</td><td>O2M</td> <td>Technologies-github</td>リポジトリ<td>でアクセス可能</td></tr><tr><td>リン酸二ナトリウム</td><td>POCH S.A.</td><td>799280115</td><td></td></tr><tr><td>-ダルベッコ&プライム;sモディファイドイーグル&プライム;s 中 - 高グルコース</td><td>メルク ライフサイエンス</td><td>D5648</td><td>4500 mg/L グルコースと L-グルタミン</td></tr><tr><td>ウシ胎児血清&nbsp;</td><td>Gibco、サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>10500064</td><td></td></tr><tr><td>-釣りワイヤー</td><td>グッドフィッシュ</td><td>A-55A-035</td><td>米国の位置マーカー-0.35 mm</td></tr><tr><td>Geltrex</td><td>Gibco、サーモフィッシャーサイエンティフィ</td>ック<td>A1413302</td><td>減少成長因子基底膜マトリックス</td></tr><tr><td>ibGUI</td><td>O2M Technologies-github</td><td></td><td>リポジトリでアクセス可能</td></tr><tr><td>injectio natrii chlorati isotonica</td><td>Polpharma</td><td>複数のアイテムが9</td><td>mg / mL</td></tr><tr><td>インスリン針29 G&nbspを使用しました。</td><td>Becton, Dickinson and Company</td><td>のマルチ アイテムが使用されました</td> <td>-</td></tr> <tr><td>Jiva 25</td><td>O2M</td><td></td> <td>Technologies-EPROI</td></tr><tr><td></td><td>MATLAB MathWorks</td><td>-</td><td>バージョン R2021b</td></tr><tr><td>ペニシリン-ストレプトマイシン</td><td>Merck Life Science</td><td>P4333</td><td>と 10,000 ユニットのペニシリンと 10 mg ストレプトマイシン/mL</td></tr><tr><td>塩化カリウム</td><td>POCH S.A.</td><td>739740114</td><td></td></tr><tr><td>-リン酸二水素カリウム</td><td>POCH S.A.</td><td></td><td>742020112-ProcessGUI</td></tr> <tr><td></td><td>O2M</td> <td>Technologies-github</td><td>リポジトリでアクセス可能</td></tr><tr><td>PTFEチューブ&nbsp;</td><td>コールパーマーインストゥルメント株式会社</td><td>06412-11</td><td>-</td></tr><tr><td>塩化ナトリウム</td><td>POCH SA</td><td></td><td></td></tr> 794121116-SpecMan4EPR <tr><td></td><td>FEMI</td> <td>Instruments-version</td> <td>3.4 CS 64bit</td></tr><tr><td>Surflash I.V.カテーテル</td><td>テルモ</td><td>SR * FF2419</td><td>サイズ:24G x&frac34;"</td></tr><tr><td>テープ</td><td>3M&nbsp;</td><td>複数のアイテムは</td><td>、マイクロポア</td></tr><tr><td>トリプシン-EDTA&nbspを使用しました。</td><td>Gibco、サーモフィッシャーサイエンティフィック</td><td>25200072</td><td>-</td></tr><tr><td>超音波検査</td><td>テレメ</td><td>ッド解</td><td>剖学米国</td></tr><tr><td>ゲル</td><td>KONIX</td><td>NUG-0019</td><td>-</td></tr><tr><td>ベトフルラン</td><td>ビルバック</td><td>137317</td><td>1000 mg / g</td></tr><tr><td>Vevo F2</td><td>FujiFilms、Visual Sonics-B</td><td></td><td>モードおよびドップラー</td></tr><tr><td>ビニールポリシロキサン歯科用粘土&nbsp;</td><td>3M ESPE</td><td>の複数のアイテムが使用されました</td><td>-</td></tr></tbody></table>

腫瘍低酸素症の評価:電子常磁性共鳴によるin vivo 3d酸素イメージング 

Tumor Hypoxia Assessment: In Vivo 3D Oxygen Imaging Through Electron Paramagnetic Resonance

肩甲骨内脂肪パッドで増殖しているLN229腫瘍の超音波画像からの代表的な断面を、血管系とともに 図5に示します。腫瘍境界の外側に一部の血管系が見られます。意外なことに、腫瘍血管の体積の割合は減少せず、腫瘍の成長とともに安定していました。
図2に示すように、ステップ2では、マウスをベッド上に固定し、すべてのアクセサリを使用して、両方の画像モダリティでまったく同じ位置を確保します。腫瘍超音波Bモード画像は、解剖学的参照として機能します(図5)。これらは、EPROIに登録するための腫瘍表面およびUS位置マーカーを提供します(図6A)。3D pO2マップの代表的な断面積を図6B-Dに示します。pO2 値には特徴的な不均一性が見られ、腫瘍境界内の低酸素領...

腫瘍低酸素症の評価:電子常磁性共鳴によるin vivo 3D酸素イメージング 

The precise and real-time measurement of oxygen partial pressure (pO2) brings valuable information in many pathologies, including cancer. Low tumor pO2 ...

私たちは、腫瘍の微小環境と、治療に応答した腫瘍の発生における低酸素症の役割について調べています。低酸素症は、がんだけでなく、心臓や神経の障害など、他の多くの病状でも重要です。私たちの目標は、さまざまな抗がん治療やいくつかの前臨床腫瘍モデルの文脈で、生きている動物の組織中の酸素レベルを定量的に決定することです。酸素濃度計では、APRのいくつかの技術が、連続波、パルス、ラピッドスキャンなどに適用されます。しかし、前臨床パルスイメージャーであるJIVA-25は、正確で高い空間分解能と酸素解像度の3D全身酸素マッピングを可能にします。画像は数分で調査され、組織PO2の生理学的変化に対応して数日にわたって取得することができ、また、時間の変化を追跡することも可能にします。電子常磁性共鳴イメージング法の最大の課題の1つは、解剖学的参照の欠如です。多くの検査室では、MRIまたはCTのいずれかを使用して、主要な解剖学的特徴を取得しています。しかし、その欠点は、動物を移動させるのに高いコストと必要性があることです。これらの問題を解決するために、使いやすく、ポータブルで、費用対効果の高いモダリティとして超音波を使用することを提案します。私たちの結果は、超音波とESR画像の融合の実現可能性を示しており、異なる時点での機能画像と原子画像を比較する可能性が開かれています。例えば、EPR酸素マップは、米国の組織解剖学、血管網、または造影剤としてマイクロバブルを使用して灌流する組織に登録することができます。この技術は、腫瘍内の低酸素領域を発見し、放射線治療における線量塗装を設計するのに役立ちます。また、酸素マイクロバブルなどの抗低酸素治療の効率を評価することもできます。酸素マッピングは、治療の初期段階での治療効率のマーカーとして、および治療のための適切な患者分類としても使用できます。まず、腫瘍を接種した麻酔マウスを動物のベッドに固定します。1ミリリットルの生理食塩水をマウスに皮下投与し、水分補給を維持します。呼吸用ピローセンサーとビニルポリシロキサン歯科用粘土を使用した表面温度計を使用して、動物の心拍数と体温を監視します。スピンプローブ投与のためにポリテトラフルオロエチレンチューブを腹腔内に挿入し、ビニルポリシロキサン歯科用粘土を使用してカニューレを固定し、腹腔から外れないようにします。次に、尿カテーテルを挿入して、排泄されたスピンプローブを採取します。解剖学的超音波イメージングでは、マウスを動物床内で回転させ、ビニルポリシロキサン歯科用粘土を使用してその位置を固定します。動物を3D制御テーブルに移してから、電子常磁性共鳴測定を行います。動物が固定され、暖房プラットフォームに接触していないことを確認します。ベッドホルダーの位置を3次元に固定して、特に正確なレジストレーションに不可欠なXZまたは矢状面での回転を防ぎます。次に、テープに0.35ミリメートルの釣り針を使用して、ベッドホルダーに位置マーカーを配置し、共振器の始まりを示します。Bモードイメージングは、Y軸に向かって軸方向と矢状方向の両方に1ミリメートルのステップで手動で実施します。トランスデューサーの周波数に固有のパラメータを使用して腫瘍構造を画像化します。解剖学的超音波イメージングの後、動物床に固定化されたマウスを速やかに電子常磁性共鳴またはESRイメージャーに移します。レゾネーター内の回転を最小限に抑えるために、動物用ベッドの位置を慎重に維持します。温度プローブを再接続して、動物の体温を継続的に監視し、共振器の内部温度に合わせます。ESR分光計ソフトウェアで、チューニングホイールで共振器を調整し、周波数を約725メガヘルツの中心にします。マイクロ波の電力を最適化するには、減衰を20から3デシベルに調整し、60ナノ秒のピークに達します。動物床内に配置された基準の自由誘導減衰を磁場の中心に据えるように装置を調整し、それに応じて位相を合わせます。次に、前に挿入したカニューレを介して100マイクロリットルのOXO 71を腹腔内に投与し、続いて50〜100マイクロリットルの生理食塩水で洗い流します。プログラムされたQシーケンスを使用して、T1およびT2緩和時間、フィデューシャルイメージング用の3D電子スピンエコー、動物のイメージング用の4D逆転回復電子スピンエコーなど、特定のパラメータで測定値を取得します。イメージング後、データ解析を行い、マウスの酸素分圧マップ内で腫瘍マスクを可視化し、各ボクセルの値をエクスポートします。超音波の断面は、LN 229腫瘍が肩甲骨内脂肪パッドで成長し、腫瘍境界の内側と外側の両方に血管系があることを示しました。腫瘍超音波Bモード画像は、解剖学的参照を提供し、腫瘍表面とEPR-OIと整列するためのマーカーを示しました。3D酸素分圧マップの断面画像は、顕著な酸素レベルの不均一性を示し、腫瘍内の低酸素領域が多く、画像の下部に非常に低酸素の基準マーカーが見られました。さまざまなサイズの腫瘍の画像では、大きな腫瘍にはより多くのボクセルが含まれていることが示されましたが、最小の腫瘍では、スピンプローブの濃度が不十分なために酸素分圧マップが最適ではありませんでした。

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Research

JoVE Journal

Cancer Research

がん研究

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電子スピン共鳴酸素マッピングのためのライブ種のマイクロイメージング

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ここでは、直接マウス皮質でmicroregional組織低酸素を可視化する方法について説明します。...

内在性NADH蛍光の二光子イメージングによるマウス大脳皮質におけるMicroregional低酸素の検出

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腫瘍転移に対する低酸素のテストの効果のためのインビボモデル

乳がんのマウス ・ モデルにおける腫瘍微小環境における重要な生理学的パラメーターの評価のため水溶性次亜硝酸、トリチル プローブを用いた低磁場 (L バンド、1.2 GHz)...

生体内でPH、 pO2、酸化還元状態とリン酸濃度および腫瘍微小環境におけるグルタチオンの EPR 評価

このプロトコルは、標準的な蛍光顕微鏡での酸素化および細胞死のマルチパラメトリック分析を使用して、バイオプリンティングのためのハイスループットスフェロイド生成を記述している。このアプローチは、スフェロイドの生存率を制御し、3D組織、腫瘍微小環境、および成功した(マイクロ)組織バイオファブリケーションのモデリングにおいて重要な標準化を実行するために適用することができる。...

多細胞スフェロイドの手頃な価格の酸素顕微鏡支援バイオファブリケーション

ここでは、肝動脈結紮の有無にかかわらず同所性肝細胞癌異種移植片を作成し、[18 F]フルオロミソニダゾール([18 F]FMISO)および[18...

肝細胞癌の同所性モデルマウスにおける非侵襲的PET/MRイメージング

ここでは、がんおよび創傷治癒の前臨床モデルを評価するための酸素感受性・動的造影強化光音響画像(OS-DCE OAI)を行うプロトコルを紹介します。OS...

OS-DCE OAI を用いたがんおよび創傷治癒の前臨床モデルにおける酸素供給および血管灌流の評価

このプロトコルでは、イメージの居住者腫瘍浸潤 CD8 T 細胞ひと肺腫瘍スライス内結合蛍光抗体で標識する方法について説明します。この手法は、共焦点顕微鏡を用いた CD8 T...

Ex Vivoひと肺腫瘍内常駐 cd8 陽性 T リンパ球の画像スライス共焦点顕微鏡を用いた

がん転移臨床生体内で追跡のためのプロトコルについて述べる。それは、非侵襲的 [18F] テトラフルオロホウ酸-ペット、および合理化された前のヴィヴォ確認のため蛍光蛋白質によって検出されたナトリウム...

放射性核種蛍光レポーターの遺伝子齧歯動物腫瘍モデルで腫瘍の進行を追跡するイメージング

学ぶ 電子常磁性共鳴イメージングによるマウス腫瘍の3D酸素マッピング。JIVA-25を用いて低酸素領域を可視化し、抗がん治療効果をリアルタイムで評価する手法です。

腫瘍低酸素症の評価:電子常磁性共鳴によるin vivo 3D酸素イメージング

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