Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Intraductale Levering aan de Rabbit borstklier

9.4K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/55209

⸱

9 maart 2017

 ,  , 

In dit artikel

Samenvatting

Hier beschrijven we een techniek voor de gelokaliseerde toediening van reagentia aan de borstklier van konijnen via een intraductale injectie. Daarnaast beschrijven we een protocol voor visualisatie en bevestiging van de toediening door middel van hoogwaardige echografie met contrastmiddelen.

Samenvatting

Gelokaliseerde intraductale behandelingen voor borstkanker bieden mogelijke voordelen, waaronder efficiënte levering aan de tumor en verminderde systemische toxiciteit en bijwerkingen 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Echter, een aantal uitdagingen blijven voordat deze behandelingen op grotere schaal kan worden toegepast. De ontwikkeling en validatie van intraductal therapeutica in een geschikt diermodel vergemakkelijken van de ontwikkeling van intraductal therapeutische strategieën voor patiënten. Terwijl de muis borstklier grote schaal gebruikt als een modelsysteem van borstklier ontwikkeling en tumorigenese, de anatomie verschilt van de menselijke klier. Een grotere diermodel, zoals het konijn, kan dienen als een beter model voor borstklier structuur en intraductale therapeutische ontwikkeling. in contrast aan muizen, waarin tien ductale bomen ruimtelijk verdeeld langs de lichaamsas, elk eindigend in een afzonderlijke speen, het konijn borstklier meer lijkt op de menselijke klier, meerdere overlappende ductale systemen die uitgang via afzonderlijke openingen in één speen. Hier presenteren we minimaal invasieve werkwijzen voor het afleveren van reagentia direct in het konijn borstklier kanaal en visualisatie van de levering zelf met hoge resolutie echografie.

Inleiding

De intraductale afgifte van therapeutische middelen is bestudeerd in diermodellen en in een vroeg stadium menselijke proeven 3, 4, 5, 6, 11, 12. Een recent Fase I studie toonde de veiligheid en de haalbaarheid van intraductal carboplatine of intraductal gepegyleerde liposomale doxorubicine bij vrouwen wachten mastectomie voor de behandeling van invasieve kanker 2.

Eerdere protocollen voor intraductale afgifte zijn ontwikkeld voor muizen en ratten borstklieren 6, 7, 8, 9. Voor onderzoeksdoeleinden, intraductal tumorcel injecties en de lentivirale vector levering van oncogenen zijn ook uitgevoerd in diermodellenref "> 13, 14, 15, 16. evenwel een ideale in vivo model van de intraductal leveringsproces moet de ontwikkeling van nieuwe klassen van therapeutische verbindingen mogelijk en preklinische beoordeling mogelijk. anatomische verschillen tussen knaagdieren en mensen hebben de vertaling van deze gecompliceerde studies.

In tegenstelling tot muizen, waarbij elk kanaal eindigt in een afzonderlijke speen, de menselijke borst bestaat uit 5-9 onafhankelijke ductale systemen, elk met een aparte opening eindigt bij de speen. Rabbit melkklieren haven vier onafhankelijke ductale systemen, elk afzonderlijk toegankelijk via een van de vier openingen in één speen. Een konijnenmodel beter overeenkomt met de menselijke anatomie en maakt de studie van intraductal geneesmiddelafgifte in een relevante context.

Hier maken we gebruik van twee technieken om intraductal levering beoordelen. De co-toediening van eenvitale kleurstof maakt visualisatie door de huid en zorgt voor een eenvoudige en snelle bevestiging van deze methode. Voor sommige toepassingen kan hogere resolutie in kaart brengen van de kanalen de voorkeur. We presenteren hier een protocol voor echografie van de kanalen door de intraductale levering van een niet-gerichte contrast reagens.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Procedures met behulp van proefdieren zijn goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de Universiteit van Texas in Austin.

1. Preoperatieve Voorbereiding

  1. Registreer het lichaamsgewicht van elk konijn. Zoals bij alle preklinische studies, bewaken diergewichten regelmatig mogelijke toxiciteit te beoordelen.
  2. Vóór verlamming het konijn, vul een 50 ml conische buis met commercieel verkrijgbare echogel en centrifugeren bij 500 xg gedurende 30 s; Er mogen geen zichtbare luchtbellen in de gel na voltooiing van het centrifugeren.
  3. Dien glycopyrrolaat subcutaan toegediend in een dosis van 0,1 mg / kg acepromazine en intramusculair met een dosis van 0,75 mg / kg. Wacht 15-20 minuten voor het kalmerende door te voeren, terwijl het toezicht op de vitale functies en gedrag.
    OPMERKING: Glycopyrrolaat is een anti-cholinergisch middel dat bradycardie voorkomt en vermindert respiratoire secreties en GI. Acepromazine is een kalmerend middel dat dient als premedicativoor anesthesie.
  4. Dien 35 mg / kg ketamine en 5 mg / kg xylazine subcutaan als anestheticum. Aangezien de operator wordt ervaren en kunnen de intraductale afgifte sneller bereiken, het geneesmiddel doseringen verlaagd tot 15 mg / kg ketamine en 3 mg / kg xylazine subcutaan; dit zal de narcose tijd en de tijd die het dier herstellen van de anesthesie verkorten.
  5. Controleer en documenteren van de hartslag, SPO 2, temperatuur, ademhaling, en slijm membraan kleur elke 15 min. Solliciteer eye smeermiddel aan beide ogen.
    NB: Alleen personeel die een passende opleiding hebben ondergaan en door IACUC van hun instelling goedgekeurd moeten beheren of te monitoren anesthesie. Het gebruik van een veterinair anesthesiemonitor kan helpen bij het verkrijgen vitale functies en wordt aanbevolen. De veterinaire anesthesie monitor, maar vervangt niet de noodzaak om het dier elke 15 min handmatig te controleren. Zie de instructies van de fabrikant van fof het juiste gebruik van een dierenarts monitor.
  6. Controleer of het begin van de anesthesie door een zachte teen knijpen; het konijn moet niet reageren alvorens verder te.
  7. scheren voorzichtig caudale buik van het konijn in de omgeving van de derde en vierde paren lies spenen.
  8. Met de meerderheid van de haren verwijderd, breng een over-the-counter ontharingscrème om de kaalgeschoren omgeving. Verwijder de crème 10 min na applicatie met vochtige papieren handdoeken bevochtigd met warm water.
    LET OP: Het konijn huid is zeer fragiel / gevoelig. De ontharingscrème worden gebruikt voor niet meer dan 10 min. In feite is het veiliger om een ​​"test spot" probeer op 5 min en alleen achter te laten op langer als proef spot geeft een langere periode nodig is.
  9. Veeg het gebied met alcohol doordrenkte gaasjes op de injectieplaats te reinigen.
  10. Plaats het konijn op het dorsum in een V-vormige trog gevoerd met een recirculerende warm water deken en een absorberend kussen.

2. Preparation van het contrastmiddel

  1. Reconstrueren de ongerichte contrast Reagens volgens de instructies van de fabrikant. Pipet op en neer voorzichtig te mengen.
    Opmerking: Het contrastmiddel gebruikt in dit protocol is stabiel bij kamertemperatuur gedurende 4-6 uur na reconstitutie. Schud de flacon tussen elke retrieval.
    OPMERKING: De volume oplossing dat nodig is hangt af van het aantal kanalen te spuiten. Het konijn heeft 4 ductale openingen per speen en 0,2 ml oplossing voldoende is om een ductale boom van een volwassen New Zealand Wit konijn (Oryctolaguscuniculus) vullen. Aldus kan een totaal volume van 0,8 ml worden geleverd aan een borstklier.

3. intraductale Delivery

  1. Zoek de juiste spenen te injecteren; de 3 e en 4 e paar lies spenen worden aanbevolen, omdat ze gemakkelijk worden gevisualiseerd als het dier wordt geplaatst op haar dorsum.
  2. Load 0,2 ml steriele 0,9% zoutoplossing ineen 1 ml Luer-lock tuberculine spuit met een 22 G naald. Gooi de 22 G-naald zodra de zoutoplossing in de spuit en te vervangen door een steriele 25-gauge naald. Veeg het gebied met 85% isopropylalcohol op een gaasje.
  3. Met de schuine kant van de naald en de injectiespuit parallel aan het lichaam van het dier, plaatst de schuine kant van de naald in de zijkant van de speen en injecteer langzaam 0,1-0,2 ml zoutoplossing; dit zal zorgen voor een betere visualisatie van de ductale openingen.
  4. Load 0,2 ml injectieoplossing in een 1 ml Luer-lock tuberculine spuit.
  5. Houd de speen zachtjes met de duim en wijsvinger en til het iets om het te positioneren voor de intraductal injectie; een draagbare oculaire loupe kunnen helpen bij het visualiseren van de ductale openingen.
  6. Met behoud van de opgeheven positie van de speen, zorgvuldig canule het kanaal van belang met behulp van een 25 G stompe-tip naald.
  7. Na infusen, voorzichtig draai de Luer-lock spuit op de naaf van de stompe-tip infusie naald totdat het is vergrendeld.
  8. Til de speen en injecteer de oplossing langzaam om mogelijke schade als gevolg van snel bewegende vloeistof in het kanaal een minimum te beperken; op geen enkel moment moet er weerstand bij het injecteren van de oplossing.

4. Ultrasound Imaging

  1. Breng een ruime hoeveelheid gecentrifugeerde ultrasound gel op de huid van het gebied van belang. Zorg ervoor dat er geen luchtbellen in de gel, omdat deze de beeldkwaliteit in het gedrang brengt.
  2. Stel de beeldvorming diepte 6 mm. Plaats de 21-MHz transducer in contact met de gel en scan het interessegebied in B-modus. Let op het contrast medium in de gescande regio, waaronder de ductale opening en de rest van het kanaal.
    Opmerking: Deze instellingen zijn ontwikkeld voor gebruik met een specifiek fotoakoestische ultrageluidapparaat. Raadpleeg de tabel van materialen voor meer informatie. Het kan nodig zijn om het zendvermogen en imaging scherptediepte andere beeldvormende systemen borstklier optimaliseren passenklier visualisatie.
  3. Verwijder de ultrasone gel uit de huid van het dier met een gaasje.

5. postoperatieve zorg

  1. Let op de injectieplaats: er mogen geen tekenen van trauma op de speen regio of het omringende weefsel, en zwelling in het gebied rondom de speen geeft waarschijnlijk een mammair vetkussentje injectie plaats succesvol intraductale injectie.
  2. Leg het konijn in een borstbeen positie. Indien nodig, geeft 0,2 mg / kg intraveneus yohimbine de marginale oorader; Dit zal het effect van xylazine omkeren en laat het dier sneller te herstellen van de anesthesie.
  3. Bewaak het konijn elke 15 min gedurende de herstelperiode tot het dier is alert, responsief, en onderhoudt een borstbeen positie.
    LET OP: Deze procedure mag niet leiden tot weefselschade of zwelling. Als roodheid of zwelling worden waargenomen, toedienen van een dosis van meloxicam 0,1-0,2 mg / kg PO zodra het dier is alert en in staatmedicatie oraal te nemen. Neem contact op met de veterinaire personeel van de instelling voor verdere begeleiding.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Hier laten we zien dat de intraductale afgifte van contrast reagentia de borstklier kanalen van een konijn kan worden bereikt zonder trauma aan het weefsel (Figuur 2). Bij konijnen vier afzonderlijke ductale systemen convergeren op een speen kan derhalve worden benaderd en afzonderlijk belicht met deze methode. Afzonderlijke ductale openingen zijn gemakkelijk gevisualiseerd; let op de pijlpunt het markeren van een tweede ductale opening grenzend aan de canule kanaal in <...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Deze methode van intraductal levering aan het konijn uier kan worden gebruikt voor het ultrageluid contrast reagentia en vele andere waterige oplossingen, waaronder vitale kleurstoffen en therapeutica. Eerdere studies hebben aangetoond intraductale afgifte van hormonen 17, 18, 19. In knaagdiermodellen, de intraductale afgifte van nucleïnezuren 8, chemotherapeutica 6,

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

De auteurs erkennen de ondersteuning van een Translationele Borstkanker Onderzoekssubsidie (14-60-26-BROC aan AB) van de Breast Cancer Research Foundation en de American Association for Cancer Research.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
MicroMarker niet-doelgerichte contrastreagensVisualSonicsVS-11694
Luer Lock 1 mL SpuitBD309628
Glycopyrrolate 0,2 mg/mLWedgewood Compounding PharmacyGLYCOP-INJ013VC6 maanden houdbaarheid, beperkte beschikbaarheid. 
Atropine Sulfaat 0,5 mg/mLAnimal Health International15320764Als glycopyrrolate niet beschikbaar is. Niet combineren met glycopyrrolate.
Ketamine HCL 100 mg/mLAnimal Health International21250699http://www.animalhealthinternational.com/
Acepromazine 10 mg/mLAnimal Health International17640541
Xylazine 20 mg/mLAnimal Health International20101547
Yohimbine 0,2 mg/mLAnimal Health International14588965
HaarverwijderingscrèmeVeetGevoelige huid oplossing. Beschikbaar via lokale retailers.
Blunt tip infuusnaaldenSai Infusion TechnologyB14-50http://www.sai-infusion.com/collections/blunt-needles
Veterinaire PulsoximeterEdanUSAVE-H100Bhttp://www.edanusa.com/Product/VE-H100B-Veterinary-Pulse-Oximeter.html
Warm Water PompGaymarTP700
Warm Water DekenAnimal Health International21232696Maxi-Therm Lite Verwarmingspads
Ultrasound systeemVisualSonicsVevo 2100

Referenties

  1. Flanagan, M., Love, S., Hwang, E. S. Status of Intraductal Therapy for Ductal Carcinoma in Situ. Curr Breast Cancer Rep. 2 (2), 75-82 (2010).
  2. Love, S. M., et al. A Feasibility Study of the Intraductal Administration of Chemotherapy. Cancer Prevention Research. 6 (1), 51-58 (2013).
  3. Stearns, V., et al. Preclinical and Clinical Evaluation of Intraductally Administered Agents in Early Breast Cancer. Sci Transl Med. 3 (106), 106ra108(2011).
  4. Zhang, B., et al. The Safety Parameters of the Study on Intraductal Cytotoxic Agent Delivery to the Breast before Mastectomy. Chin J Cancer Res. 26 (5), 579-587 (2014).
  5. Mahoney, M. E., Gordon, E. J., Rao, J. Y., Jin, Y., Hylton, N., Love, S. M. Intraductal Therapy of Ductal Carcinoma In Situ: a Presurgery Study. Clin Breast Cancer. 13 (4), 280-286 (2013).
  6. Murata, S., et al. Ductal Access for Prevention and Therapy of Mammary Tumors. Cancer Res. 66 (2), 638-645 (2006).
  7. Chun, Y. S., et al. Intraductally Administered Pegylated Liposomal Doxorubicin Reduces Mammary Stem Cell Function In the Mammary Gland but in the Long Term, Induces Malignant Tumors. Breast Cancer Res Treat. 135 (1), 201-208 (2012).
  8. Brock, A., et al. Silencing HoxA1 by Intraductal Injection of siRNA Lipidoid Nanoparticles Prevents Mammary Tumor Progression in Mice. Sci Trans Med. 6 (217), 2172a2(2014).
  9. Krause, S., Brock, A., Ingber, D. E. Intraductal Injection For Localized Drug Delivery To The Mouse Mammary Epithelium. J Vis Exp. (80), e50692(2013).
  10. Brock, A., Goh, H. T., Yang, B., Yu, L., Li, H., Loh, Y. H. Cellular Reprogramming: A New Technology Frontier In Pharmaceutical Research. Pharm Res. 29 (1), 35-52 (2012).
  11. Silverstein, M. J., et al. Ductal Carcinoma In Situ of the Breast. Annu. Rev Med. 51, 17-32 (2000).
  12. Love, S. M., Barsky, S. H. Anatomy of the Nipple And Breast Ducts Revisited. Cancer. 101 (9), 1947-1957 (2004).
  13. Virnig, B. A., Shamliyan, T., Tuttle, T. M., Kane, R. L., Wilt, W. J. Diagnosis and Management of Ductal Carcinoma In Situ (DCIS). Evidence Report/Technology Assessment. , AHRQ Publication No. 09-E018 185(2009).
  14. Mills, D., et al. Examination of Duct Physiology in the Human Mammary Gland. PLoS One. 11 (4), e0150653(2016).
  15. King, B. L., Love, S. M. The Intraductal Approach to the Breast: Raison d'Etre. Breast Cancer Res. 8 (2), 206(2006).
  16. Bu, W., Xin, L., Toneff, M., Li, L., Li, Y. Lentivirus vectors for stably introducing genes into mammary epithelial cells in vivo . J Mammary Gland Biol Neoplasia. 14, 401-404 (2009).
  17. Lyons, W. R. The Direct Mammotrophic Action of Lactogenic Hormone. Proc. Soc. Exp. Bio. Med. 51 (2), 308-311 (1942).
  18. Fiddler, T. J., Birkinshaw, M., Falconer, I. R. Effects Of Intraductal Prolactin On Some Aspects of the Ultrastructure and Biochemistry of Mammary Tissue in the Pseudopregnant Rabbit. J Endocrinol. 49 (3), 459-469 (1971).
  19. Falconer, I. R., Fiddler, T. J. Effects of Intraductal Administration Of Prolactin, Actinomycin D and Cycloheximide on Lipoprotein Lipase Activity in the Mammary Glands of Pseudopregnant Rabbits. Biochim Biophys Acta. 218 (3), 508-514 (1970).
  20. Singh, Y. Influence of Molecular Size on the Retention of Polymeric Nanocarrier Diagnostic Agents in Breast Ducts. Pharm Res. 29 (9), 2377-2388 (2012).
  21. Jain, R., et al. Atypical Ductal Hyperplasia: Interobserver and Intraobserver Variability. Mod Pathol. 24 (7), 917-923 (2011).
  22. Betsill, W. L. Jr, Rosen, P. P., Lieberman, P. H., Robbins, G. F. Intraductal Carcinoma. Long-term Follow-up After Treatment by Biopsy Alone. JAMA. 239 (18), 1863-1867 (1978).
  23. Eusebi, V., et al. Long-term Follow-up of In Situ Carcinoma of the Breast. Semin Diagn Pathol. 11 (3), 223-235 (1994).
  24. Sanders, M., et al. The Natural History Of Low-Grade Ductal Carcinoma In Situ Of The Breast In Women Treated By Biopsy Only Revealed Over 30 Years Of Long-Term Follow-Up. Cancer. 103 (12), 2481-2484 (2005).
  25. Esserman, L. J., et al. Addressing Overdiagnosis and Overtreatment in Cancer: A Prescription For Change. Lancet Oncol. 15 (6), e234-e242 (2014).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Meer artikelen verkennen

Echografieductale canulatieinjectie van contrastmiddelvisualisatie van de tepelmammaire ductale boomgelokaliseerde therapieënborstkankermodelhoge-resolutie echografie