Name: 膵臓がんマウスモデルにおける腫瘍測定のための多動物磁気共鳴画像法 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-02-03T14:20:00.000+00:00
Duration: 9 min 18 s
Description: 学ぶ多動物MRIプロトコルによる膵管腺がんマウスモデルの腫瘍検出と経時的モニタリング法。効率的で費用対効果の高い前臨床評価ツールとして有用です。

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<li>Ho, T. T. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+of+gemcitabine+and+anti-PD-1+antibody+enhances+the+anticancer+effect+of+M1+macrophages+and+the+Th1+response+in+a+murine+model+of+pancreatic+cancer+liver+metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunother+Cancer%22%5BJournal%5D)">Combination of gemcitabine and anti-PD-1 antibody enhances the anticancer effect of M1 macrophages and the Th1 response in a murine model of pancreatic cancer liver metastasis.</a> J Immunother Cancer. 8 (2), e001367(2020).</li>
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<li>Fan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Species-specific+hepatic+uptake+of+%5B64Cu%5DCu-EOB-NOTA%2C+a+newly+designed+hepatospecific+PET+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging+Biol%22%5BJournal%5D)">Species-specific hepatic uptake of [64Cu]Cu-EOB-NOTA, a newly designed hepatospecific PET agent.</a> Mol Imaging Biol. 27 (3), 305-312 (2025).</li>
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</ol>

<table><tbody><tr><td>3Dプリンター&nbsp;</td><td>ストラタシス</td><td>J750&nbsp;</td><td>多動物MRIベッドインサート用</td></tr><tr><td>ジェムシタビンHCl</td><td>ApexBio</td><td>A1402-500</td><td>ip injections&nbsp;</td></tr><tr><td>ホロス</td><td>ホロス</td><td>https://horosproject.org/</td><td>MRI解析のために</td></tr><tr><td>イソフルラン</td><td>コヴェトルス</td><td>11695067772</td><td>マウス麻酔用</td></tr><tr><td>イソフルラン・ヴェポライザー</td><td>SOMNIサイエンティフィック</td><td>VS6002</td><td>マウス麻酔用</td></tr><tr><td>ロードーズU-100インスリン注射器</td><td>BD</td><td>14-826-79</td><td>ip injections&nbsp;</td></tr><tr><td>ルアーロックチューブカップリング、ナイロンストレートプラグ、1/16インチチューブ内径x7用のバーブド</td><td>マクマスター</td><td>51525K521</td><td>多動物MRIベッド組立用</td></tr><tr><td>ルアーロックチューブカップリング、プラグ、1/16インチバードチューブ内径×2</td><td>マクマスター</td><td>7466N11</td><td>多動物MRIベッド組立用</td></tr><tr><td>オス対オスルアーコネクター X2</td><td>サイ</td><td>MML</td><td>多動物MRIベッド組立用</td></tr><tr><td>MR互換小動物モニタリングおよびゲートシステム</td><td>SAII</td><td>モデル1030</td><td>MRI中の動物モニタリング</td></tr><tr><td>MRIベッドアダプター</td><td>ブルーカー</td><td>T150743</td><td>ベンダー提供のMRIベッドコンポーネント</td></tr><tr><td>MRIコイル、内径72mmです</td><td>ブルーカー</td><td>T20209V3</td><td>ベンダー提供のMRIコイル</td></tr><tr><td>マルチモーダリティクレードルミディアムラット</td><td>ブルーカー</td><td>T151629</td><td>ベンダー提供のMRIベッド</td></tr><tr><td>眼科潤滑剤&nbsp;</td><td>コヴェトルス</td><td>75848</td><td>麻酔時の使用</td></tr><tr><td>ParaVision 360ソフトウェア</td><td>ブルーカー</td><td>https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/preclinical-imaging/paravision-360.html</td><td>MRI解析のために</td></tr><tr><td>PMOD 4.2</td><td>ブルーカー</td><td>https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/preclinical-imaging/pmod.html</td><td>MRI解析のために</td></tr><tr><td>前臨床MRIシステム&nbsp;</td><td>ブルーカー</td><td>バイオスペック 70/30</td><td>MRIのために</td></tr><tr><td>ストラタシス Vero クリア樹脂</td><td>ストラタシス</td><td>RGD810</td><td>多動物用MRIベッド製作用</td></tr><tr><td>ティーソケットからソケットへのコネクター、ルアーロックチューブ×2</td><td>マクマスター</td><td>51525K443</td><td>多動物MRIのベッド&nbsp;</td></tr><tr><td>チューブ(内径1/16インチ、外径1/8インチ)</td><td>ブルーカー</td><td>T12330</td><td>多動物MRIベッド組立用</td></tr></tbody></table>

膵臓がんマウスモデルにおける腫瘍測定のための多動物磁気共鳴画像法

Multianimal Magnetic Resonance Imaging for Tumor Measurements in Pancreatic Cancer Mouse Models

KPC動物は生後12週を過ぎて膵臓腫瘍を発症します。多チャンバーMRIベッドを用いて、生後10週からKPCマウスの腫瘍スクリーニングを開始しました。これにより、ジェムシタビン治療による前臨床試験のために、約200 mm3の腫瘍を持つ動物を募集することが可能となりました。腫瘍動態や腫瘍表現の差異が観察されました。ほとんどのKPC腫瘍は単一または優勢な焦点を持つ堅実な成長パターンを示し(図4A)、これにより治療のための動物募集や腫瘍体積評価が容易になりました。しかし、膵臓全体に複数の小さな固形腫瘍が広がっている動物も観察されました(図4A)。一部のPDAC症例では、腫瘍内液体充填の嚢胞性病変、腫瘍周囲の非腫瘍性嚢胞病変、胆嚢および/または膵臓の管閉塞による液体貯留を伴うこともあります。(図4A)
募集後、動物は無作為に2つの実験群に割り当てられました。1つは治療を受けていない対照群、もう1つは週2回、100 mg/kgの腹膜内(ip.)投与を受けた治療群です。合計23頭の適格動物のうち、対照群には雌4頭と雄7頭、治療群には雌6頭と雄6頭が割り当てられました。週1回のMRIスキャンは多動物ベッドシステムを用いて実施され(図5A)、これにより対照群と治療群の両方で腫瘍成長動態の変化を継続的にモニタリングできました(図5B)。
処理された画像データによると、ジェムシタビン治療済みKPCモデルの腫瘍は未治療対照群に比べて成長パターンが遅いことが示されており(図5C)、未治療群は治療コホートの全生存率に統計的に有意な増加(Logランク検定、p = 0.04)増加と関連しています(図5D).未治療のKPCの中央値生存期間は20週でしたが、治療群は中央値生存期間が23週間以上延長されました(図5D)。
<img alt="図1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69927/69927fig1.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 1"> 
図1:多動物磁気共鳴画像法のワークフロー、画像処理および解析。 多動物MRIプロトコルの主要なステップは、前スキャン準備から画像誘導前臨床試験まで強調されています。最大4頭の動物が誘導チャンバーで麻酔(プレスキャン準備)され、多動物ベッド(多動物MRIベッドセットアップ)への配置準備が行われます。動物の2×2構成(上区画に2人、下部区画に2人)でのプレスキャン画像に続き、磁気共鳴スキャン(MRイメージング)が行われます。各動物の画像データは個別のファイルとして保存され、独立して分析されます(画像解析)。画像検出や腫瘍の大きさは、前臨床試験の動物選定や治療反応のモニタリング(前臨床試験)に使用されます。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/69927fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。</a>
<img alt="図2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69927/69927fig2.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 2"> 
図2:多動物MRIのセットアップからスキャンまでの主要ステップ。(A) カスタム多動物MRIベッドシステムの上部パネル 。専用の3Dプリントベッドインサートは、統合された麻酔ポートを備えています。標準的な単一ラットPET/MRIベッドホルダーに収まります。下部パネルでは、これらの3Dプリントインサートがベッドを2つのチャンバーに分割し、最大4匹の動物を同時に撮影できます。動物1と2は上部インサートの上に、動物3と4は下部インサートの上に配置されています。STLビューアの3Dプリンターインサートの横面および前面修正面が示されています。 (B) マウスを多室MRIベッドに順次配置(上から下へ)。上の画像は、3Dプリントインサートの下部(左と右)に腹部に置かれた2匹の動物で、これはベンダー提供のPET/MRIベッドの内側にあります。中央の画像では、残りの2匹のマウスが3Dプリントインサートの上部(左右)の腹側位置に配置されています。上部インサートの左側に位置するマウスには呼吸モニターが取り付けられています。下の画像:カバーを上に置いた4匹の動物の完成した組み立て。すべての動物は鼻のコーンに頭部を固定し、麻酔を維持します(イソフルラン1.5〜2%、酸素0.8〜2 L/min)。4匹すべての動物をMRIベッドホルダーに最終配置し、麻酔投与、温水器、バイタルモニタリングシステムを備え、MRIスキャンと全動物のデータ取得を一度のセッションで行います。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/69927fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。</a>
<img alt="図3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69927/69927fig3.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 3"> 
図3:多動物MRIスキャンによるデータ収集と処理。(A) 4匹すべての初期MRIスキャンの代表的な図(内側平面)。 (B) マルチチャンバーベッド内の4匹のマウスのMRIスキャン(背側面):3Dプリントインサートの下部(3, 4)に2匹、上部(1, 2)に2匹のマウスを配置します。 (C) 各マウススキャンの最終高解像度MRIファイル。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/69927fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてください。</a>
<img alt="図4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69927/69927fig4.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 4"> 
図4:PDAC腫瘍の多様な症状:統合MRIおよび組織学解析。(A) PDAC腫瘍の解剖学的変異を示す代表的なMRI画像(背側面):正常膵臓、液体充填嚢胞病変を伴う多発性腫瘍、固形腫瘍塊。解剖学的臓器は色分けされています:胃(黄色)、脾臓(緑色)、腫瘍(紫)、管閉塞による液体の蓄積(青色)。白いスケールバー=1cm。 (B) H&amp;E染色腫瘍の組織学的切片と、コンピュータ支援による訓練済み分類器オーバーレイに基づく細胞クラスを標示し、MRI所見と一致する腫瘍の組織病理学的特徴を強調。腫瘍が存在する場合、すべてのサンプルで腫瘍(T)領域は黒で囲まれています。細胞クラスは色で示されており、正常膵臓組織(灰色)、腫瘍(赤)、免疫細胞(黄色)です。黒のスケールバー=0.5cm。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/69927fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてください。</a>
<img alt="図5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/69927/69927fig5.jpg" data-altupdatedat="1783400419000" data-alt="Figure 5"> 
図5:ゲムシタビン治療中の動物募集および腫瘍成長モニタリングのための多動物MRIアプリケーション。(A) 実験デザインのタイムライン:14+週齢の動物をMRIスキャンで腫瘍200 mm3≥検出後に募集しました。治療群のマウスは、安楽死基準に達するまでジェムシタビン(100 mg/kg、IP、b.i.w.)を投与されました。実験全体を通じて、腫瘍の成長速度学を監視するために全動物のMRIスキャンが実施されました。(B) 未治療群から治療群の動物1匹の腫瘍進行を示す代表的なMRI画像(背側面)。実験0日目から最終日までの腫瘍進行を示す(生存評価項目)。白スケールバー=1cm(C,D)。未治療・治療群の対照群における腫瘍成長動態(C, n = 4 [2 F, 2 M])および総生存率(D, n = 11 [4 F, 7 M] vs. 12 [6 F, 6 M])を示すグラフ。カプラン・マイヤー生存曲線の統計的有意性は、Log-rank(Mantel-Cox)検定(* p &lt; 0.05)によって決定されました。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/69927fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版はこちらをクリックしてご覧ください。</a>
補足ファイル1:標準的な単一ラットPET/MRIベッドホルダーに収まる、麻酔ポート内蔵の下部インサートの3Dプリント用STLファイル。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/MSU%204%20mouse%20bed%20bottom.stl" target="_blank">このファイルをダウンロードするにはこちらをクリックしてください。</a>
補足ファイル2:標準的な単一ラットPET/MRIベッドホルダーに収まる、上部挿入部分の3Dプリント用STLファイル。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/69927/MSU%204%20mouse%20bed%20top.stl" target="_blank">このファイルをダウンロードするにはこちらをクリックしてください。</a>

Advanced in vivo imaging modalities, such as magnetic resonance imaging (MRI), are essential research tools to effectively detect tumors in preclinical ...

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