Name: Dynamisch contrast versterkte MRI van een orthotope pancreaskanker Muis Model (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-04-18T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 24 s
Description: Leer dynamische contrastversterkte MRI toe te passen op orthotopische pancreaskanker in muizen. Deze methode visualiseert microvasculatuur en helpt onderzoekers tumorbiologie en therapierespons in vivo te bestuderen.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs bedanken Jeffrey Sellers voor zijn hulp bij het modelleren van orthotopisch pancreaskanker bij muizen. Dit werk werd ondersteund door Research Initiative Pilot Awards van het Department of Radiology bij UAB en NIH-subsidies 2P30CA013148 en P50CA101955.

Alle procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite aan de Universiteit van Alabama in Birmingham. 1. Orthotope Pancreastumor Mouse Modeling <ol><li> Cultuur standaard humane pancreatische kanker cellijnen in Dulbecco&#39;s gemodificeerd Eagle&#39;s medium (DMEM) aangevuld met 10% foetaal runderserum. Handhaaf alle culturen bij 37 ° C in bevochtigde atmosfeer met 5% CO2. </li><li> Gebruik 8-10 weken oude vrouwelijke ernstige gecombineerde immunodeficiëntie muizen. Plaats dierenkooien 12 uur licht en 12 uur donker cyclus bij kamertemperatuur (21 ± 2 ° C) en 60% vochtigheid. </li><li> Verdoven alle dieren middels ventilatie met 2% isofluraan gemengd met zuurstof (2 l / min) gedurende chirurgie. Bevestig de diepte van de anesthesie door teen knijpen reflex. Plaats dieren op een verwarmingselement (37 ° C) om de lichaamstemperatuur te handhaven. Breng veterinaire oogzalf op ogen droog voorkomen terwijl onder verdoving. &amp;# 160; </li><li> Verwijder de haren in de linker bovenste kwadrant van de buik van elke muis en geven een pijnstiller (carpofen, 5 mg / kg lichaamsgewicht subcutaan) in het gebied. Breng een betadine oplossing voor de blootgestelde huid. Bereid geautoclaveerd chirurgische instrumenten. </li><li> Maak een 1 cm incisie in de huid en het buikvlies met iris rechte schaar. Verwijder voorzichtig de alvleesklier uit de buik met behulp van chirurgische pincet. </li><li> Breng 28 G naald van een 0,5 ml insulinespuit in de staart van de alvleesklier en dan langzaam infuseren een oplossing van 2,5 miljoen humane pancreatische kankercellen in 30 gl DMEM. Bevestigen dat een kleine blaar ontstaat in het hoofd van de alvleesklier door de oplossing. </li><li> Plaats voorzichtig het pancreas terug in de buik met chirurgische pincet. Sluit het buikvlies en de huid in 1 laag met 2 onderbroken 5-0 Prolene hechtingen, en dan eindigen de narcose. Heeft een dier dat een operatie heeft ondergaan om het gezelschap van andere dieren tot volledig hersteld niet meer terug.60; Verwijder hechtingen op 7 ~ 10 dagen na de operatie. </li><li> Geef een dosis van het analgeticum (carpofen, 5 mg / kg lichaamsgewicht subcutaan) bij 24 uur na de operatie. </li><li> Controleer tumorgrootte door palpatie van de operatie gebied met behulp van twee vingers. Tumoren voelen typisch dichter en bumpier dan de omringende weefsels en organen. Meestal duurt het ~ 1-2 weken om te beginnen met het gevoel een tumor. </li><li> Monitor dieren dagelijks op tekenen van ziekte. Wanneer dieren lijken ziek (gebrek normale verzorging en vermijdingsgedrag) beëindigden we ze met behulp van de nek te breken terwijl onder narcose. </li></ol> 2. Magnetic Resonance Imaging <ol><li> Breng MRI wanneer de tumorgrootte is ongeveer 5-7 mm in diameter meestal 2 tot 4 weken na cel implantatie. Gebruik een MR-scanner gewijd aan beeldvorming van kleine proefdieren of een klinische MR-scanner uitgerust met een gespecialiseerde spoel voor beeldvorming van kleine proefdieren. OPMERKING: Wij gebruikten een 9.4T klein dier MR scanner met een combinatie van een 1H volume resonator/ Zender en een oppervlaktespoel ontvanger (30 mm diameter) (Bruker BioSpin Corp., Billerica, MA). Een oppervlakspoel een betere signaal-ruisverhouding (SNR) 14. </li><li> Bereid een gadolinium MRI-contrastmiddel -0,1 injecteren - 0,2 mmol / kg elk dier in ~ 0,1-0,2 ml PBS (fosfaat gebufferde zoutoplossing). OPMERKING: We gebruikten gadoteridol en geïnjecteerd 0,2 mmol / kg in 0,15 ml PBS gedurende een periode van 15 sec (0,1 ml / sec). </li><li> Bereid een micro-polyethyleen buis (lengte: 7,62 mm, binnendiameter: 0,28 mm, buitendiameter: 0,64 mm). Plaats een 30 G naald (12,7 mm lengte) in een uiteinde van de buis en een 30 G naald stompe punt (9,5 mm lengte) in het andere uiteinde. Sluit een 1 ml spuit met MR-contrastmiddel aan de stompe punt naald en de spuit te duwen langzaam te vullen van de gehele buis met de MR-contrastmiddel. </li><li> Verdoven dieren middels ventilatie met ~ 1-2% isofluraan gemengd met zuurstof (2 l / min) gedurende bereiding en beeldvorming. Bevestig de diepte van anesthesia door teen knijpen reflex. Breng veterinaire oogzalf op ogen droog voorkomen terwijl onder verdoving. Verwijden de staart ader met behulp van een warmtelamp voordat de naald inbrengen. Pak het midden van de 30 G naald met behulp van Kelly tang en steek hem in de staart ader. Tape zowel de staart en de buis op een stuk plastic of karton papier (10 mm breedte x 100 mm lengte) aan de staart recht te houden. </li><li> Plaats het dier in rugligging in een dier bed uitgerust met circulerende warm water (of warme lucht) om de lichaamstemperatuur te reguleren tijdens de beeldvorming. Stel de temperatuur van het bed tot 37 ° C. Plaats een rectale temperatuursensor om de lichaamstemperatuur tijdens beeldvorming bewaken. </li><li> Breng een orthogonaal gebogen plastic bord in de buikstreek. Zorg ervoor dat de tumor bevindt zich achter het bovenste einde van de raad van bestuur, en trek dan naar beneden het bord licht (~ 2 mm) om de tumor te verzekeren wordt gevangen door het bestuur. Tape het bord om dierlijke bed stevig. </li><li> Tape een ademhaling pad transducer (SA Instrument, Inc., Stony Brook, NY) op de borst gebied om dierlijke ademhaling te controleren tijdens de beeldvorming. Plaats een oppervlaktespoel boven op het tumorgebied en tape het dierlijke bed vast. Schuif het dier bed in de MR-scanner de tumorgebied in het middelpunt van het volume spoel (binnendiameter: 72 mm). </li><li> Voeren matching en tuning voor zowel de ontvanger en zender, gevolgd door shimming. </li><li> Begin met een anatomische MR sequentie de tumor te lokaliseren. Gebruik een T2-gewogen (T2W) turbo spin-echo volgorde om axiale beelden met de volgende acquisitie parameters te verkrijgen. Herhalingstijd (TR) / echo tijd (TE) = 3000/34 msec, 128 x 128 matrix, 30 x 30 mm gezichtsveld, aantal gemiddelden = 1, echo treinlengte = 4, en 20 aaneengesloten 1 mm dikke plakken in een interlaced modus om de gehele tumor regio (totale scantijd: 1.6 min). Opmerking: omdat orthotope pancreas tumoren moeilijker zich dan subcutaan die conventionele localizer beelden met een lagere resolutie kan niet nuttig zijn. </li><li> Verwerven T1-gewogen (T1W) beelden met verschillende flip loodrecht op T1 kaart te halen. Hiervoor gebruikt u een gradiënt echo multiflip hoek aanpak met de volgende parameters: herhalingstijd (TR) / echo tijd (TE) = 115/3 msec, 128 x 128 matrix, een 30 x 30 mm gezichtsveld, aantal gemiddelden = 4, ~ 5-7 aaneengesloten 1 mm dikke plakken in een interlaced het tumorgebied bedekken en zeven flip hoeken van 10, 20, 30, 40, 50, 60 en 70 (totale scantijd per omslaghoek: 1 min). OPMERKING: Echter, multiflip hoek aanpak is efficiënt alleen wanneer B1 veldhomogeniteit is hoog. Zo niet, dan kan T1 kaarten worden verkregen met meerdere TR benadering plaats 15. </li><li> Verwerven T1W beelden voor en na gadolinium gebaseerde MR contrast injectie. Gebruik dezelfde acquisitie parameters en geometrie voor T1 in kaart brengen, maar met de vaste flip hoek van 30. Gebruik lineaire codering om steady state te waarborgen bij het midden van k-ruimte wordt verkregen, especially wanneer een korte TR en een lage mate flip hoek worden gebruikt. Acquire 5 basislijn beelden voordat contrast injectie. Dan krijgen 40 beelden na het contrast injectie (totale scantijd: 45 min). Gebruik een injectiespuit pomp contrastmiddel te injecteren met een constante snelheid (0,01 ml / sec). </li><li> Monitor dier ademhaling continu, en pas isofluraan concentratie op de ademhaling te houden tot 50 - 100 ademhalingen per minuut. Monitor dierlijk lichaam temperatuur in beeldvorming. </li><li> Na het voltooien van DCE-MRI, haal de naald en andere sondes, en plaats het dier in een lege kooi bedden met keukenpapier. Masseer zachtjes de onderbuik. De kooi moet de helft worden geplaatst onder een warmtelamp om de dieren in en uit te gaan van de hitte verloop als het herstelt. Heeft een dier niet onbeheerd achter, totdat het voldoende weer bij bewustzijn is om borstligging behouden. </li></ol> 3. beeldverwerking en analyse <ol><li> Segment tumor regi<html> de in T2W afbeeldingen. In T2W afbeeldingen, de signaalintensiteit in tumorgebied helderder is dan die van de omliggende weefsels zodat de tumor grens kan handmatig worden afgebakend. OPMERKING: Semi-automatische segmentatie technieken zoals de opwarming van drempelwaarden of actieve contouren kan worden gebruikt 16,17, maar ongelijke achtergrond intensiteit moet worden gecorrigeerd in het bijzonder wanneer een oppervlak spoel wordt gebruikt. </li><li> Maak T1 en proton dichtheid kaarten. In T1W beelden die met een gradiënt echo sequentie, in de veronderstelling dat de echo tijd (TE) is veel minder dan T2 * waarde, de pixel waarde wordt bepaald door <img alt="Vergelijking 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq1.jpg" /> waarbij S 0 is proton dichtheid, T 1 T 1 relaxatietijdconstante, TR is herhaling tijd, en θ is een flip hoek. Vergelijking (1) kan worden herschreven 641eq2.jpg &quot;/&gt; als S (θ) / sinθ wordt vervangen door Y, en S (θ) / tanθ wordt vervangen door X. Vergelijking (2) een lineaire vergelijking, en de helling en intercept kan worden gebruikt voor het ophalen T1 en S waarden 0, respectievelijk. </li><li> Bereken MR contrast concentratie in DCE-MR-beelden. Wanneer gadolinium gebaseerde MR-contrastmiddel wordt ingespoten, wordt T 1 relaxatietijdconstante veranderd in de tijd. Dus, kan vergelijking (1) worden herschreven aan <img alt="Vergelijking 3" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq3.jpg" /> T1 (t) wordt als volgt verband met MR contrast concentratie C (t), <img alt="Vergelijking 4" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq4.jpg" /> waarin R1 longitudinale relaxatie van contraststof. Dus, door het combineren van vergelijkingen (3) en (4), is contraststof concentratie bepaald door <img alt = &quot;Vergelijking 5&quot; fo: content-width = &quot;3in&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52641 / 52641eq5.jpg&quot; /&gt; </li><li> Kwantificeren de farmacokinetische parameters van contraststof. Cp (t) weer contraststof concentratie in bloedplasma op tijdstip t na aanvang contrastinjectie. Cp (t) heet arteriële invoerfunctie (AIF). Als AB beschikbaar is, kan de farmacokinetische parameters van MR-contrastmiddel worden berekend door <img alt="Vergelijking 6" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq6.jpg" /> waarin C t (t) is contraststof concentratie in een doelweefsel, v p fractioneel bloedplasma volume v e is fractioneel extravasculaire extracellulair volume en K trans is volume overdrachtsconstante. Flux snelheidsconstante k ep, is gelijk aan K trans gedeeld door v e. Als AB niet beschikbaar is, dan is de verwijzing regio model kan worden ipv 18,19 gebruikt. Het referentiegebied is gebaseerd op de stroming beperkt Kety model 20 en gebruikt contrast concentratie in een referentiegebied om de behoefte te verwijderen voor AB als volgt <img alt="Vergelijking 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq7.jpg" /> waarin Ct, ROI (t), K trans, ROI, en v e, ROI contrast concentratie, volume overdrachtsconstante en fractionele extravasculaire extracellulaire volume, respectievelijk in het gebied van belang (ROI), terwijl Ct, RR (t), K trans, RR en v e, RR zijn die het referentiegebied. Paravertebrale spier wordt vaak gekozen als het referentiegebied en v e, RR in muizen paravertebral spier wordt constant verondersteld op 0,08 21. We gebruikten het referentiegebied model. </li></ol>

<ol><li>Ergul, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+multifocality+and+axillary+nodal+involvement+in+early-stage+breast+cancer+patients+using+18F-FDG+PET%2FCT+compared+to+contrast-enhanced+and+diffusion-weighted+magnetic+resonance+imaging+and+sentinel+node+biopsy%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Radiol%22%5BJournal%5D)">Assessment of multifocality and axillary nodal involvement in early-stage breast cancer patients using 18F-FDG PET/CT compared to contrast-enhanced and diffusion-weighted magnetic resonance imaging and sentinel node biopsy.</a> Acta Radiol. , (2014).</li>
<li>Park, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+early+response+to+concurrent+chemoradiotherapy+in+cervical+cancer%3A+value+of+diffusion-weighted+and+dynamic+contrast-enhanced+MR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Assessment of early response to concurrent chemoradiotherapy in cervical cancer: value of diffusion-weighted and dynamic contrast-enhanced MR imaging.</a> Magn Reson Imaging. , (2014).</li>
<li>Nguyen, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prediction+of+chemotherapeutic+response+in+bladder+cancer+using+K-means+clustering+of+dynamic+contrast-enhanced+%28DCE%29-MRI+pharmacokinetic+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Prediction of chemotherapeutic response in bladder cancer using K-means clustering of dynamic contrast-enhanced (DCE)-MRI pharmacokinetic parameters.</a> J Magn Reson Imaging. 10, (2014).</li>
<li>Teo, Q. Q., Thng, C. H., Koh, T. S., Ng, Q. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+Contrast-enhanced+Magnetic+Resonance+Imaging%3A+Applications+in+Oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Oncol+%28R+Coll+Radiol%29%22%5BJournal%5D)">Dynamic Contrast-enhanced Magnetic Resonance Imaging: Applications in Oncology.</a> Clin Oncol (R Coll Radiol). , (2014).</li>
<li>Zhang, X., Pagel, M. D., Baker, A. F., Gillies, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+of+magnetic+resonance+perfusion+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Reproducibility of magnetic resonance perfusion imaging.</a> PLoS One. 9 (2), e89797(2014).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pancreatic+adenocarcinoma%3A+a+pilot+study+of+quantitative+perfusion+and+diffusion-weighted+breath-hold+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Abdominal+imaging%22%5BJournal%5D)">Pancreatic adenocarcinoma: a pilot study of quantitative perfusion and diffusion-weighted breath-hold magnetic resonance imaging.</a> Abdominal imaging. , (2014).</li>
<li>Derosier, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+Treatment+with+TRA-8+Anti+Death+Receptor+5+Antibody+and+CPT-11+Induces+Tumor+Regression+in+an+Orthotopic+Model+of+Pancreatic+Cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Combination Treatment with TRA-8 Anti Death Receptor 5 Antibody and CPT-11 Induces Tumor Regression in an Orthotopic Model of Pancreatic Cancer.</a> Clin Cancer Res. 13 (18), 5535s-5543s (2007).</li>
<li>Derosier, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((TRA-8+anti-DR5+monoclonal+antibody+and+gemcitabine+induce+apoptosis+and+inhibit+radiologically+validated+orthotopic+pancreatic+tumor+growth%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cancer+Ther%22%5BJournal%5D)">TRA-8 anti-DR5 monoclonal antibody and gemcitabine induce apoptosis and inhibit radiologically validated orthotopic pancreatic tumor growth.</a> Mol Cancer Ther. 6 (12), 3198-3207 (2007).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+therapy+evaluation+of+combined+anti-death+receptor+5+antibody+and+gemcitabine+in+orthotopic+pancreatic+tumor+xenografts+by+diffusion-weighted+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Early therapy evaluation of combined anti-death receptor 5 antibody and gemcitabine in orthotopic pancreatic tumor xenografts by diffusion-weighted magnetic resonance imaging.</a> Cancer Res. 68 (20), 8369-8376 (2008).</li>
<li>Klein, S., Staring, M., Murphy, K., Viergever, M. A., Pluim, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((elastix%3A+a+toolbox+for+intensity-based+medical+image+registration%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Med+Imaging%22%5BJournal%5D)">elastix: a toolbox for intensity-based medical image registration.</a> IEEE Trans Med Imaging. 29 (1), 196-205 (2010).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+therapy+evaluation+of+combined+cetuximab+and+irinotecan+in+orthotopic+pancreatic+tumor+xenografts+by+dynamic+contrast-enhanced+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Imaging%22%5BJournal%5D)">Early therapy evaluation of combined cetuximab and irinotecan in orthotopic pancreatic tumor xenografts by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging.</a> Mol Imaging. 10 (3), 153-167 (2011).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antagonistic+effects+of+anti-EMMPRIN+antibody+when+combined+with+chemotherapy+against+hypovascular+pancreatic+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22M+Mol+Imaging+Biol%22%5BJournal%5D)">Antagonistic effects of anti-EMMPRIN antibody when combined with chemotherapy against hypovascular pancreatic cancers.</a> M Mol Imaging Biol. 16 (1), 85-94 (2014).</li>
<li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+combination+therapy+targeting+DR5+and+EMMPRIN+in+pancreatic+adenocarcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cancer+Ther%22%5BJournal%5D)">Dual combination therapy targeting DR5 and EMMPRIN in pancreatic adenocarcinoma.</a> Mol Cancer Ther. 11 (2), 405-415 (2012).</li>
<li>Moyher, S. E., Vigneron, D. B., Nelson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+coil+MR+imaging+of+the+human+brain+with+an+analytic+reception+profile+correction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Surface coil MR imaging of the human brain with an analytic reception profile correction.</a> J Magn Reson Imaging. 5 (2), 139-144 (1995).</li>
<li>Voigt, T., Nehrke, K., Doessel, O., Katscher, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T1+corrected+B1+mapping+using+multi-TR+gradient+echo+sequences%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">T1 corrected B1 mapping using multi-TR gradient echo sequences.</a> Magn Reson Med. 64 (3), 725-733 (2010).</li>
<li>Liu, H., Liu, Y., Zhao, Z., Zhang, L., Qiu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+background+distribution-based+active+contour+model+for+three-dimensional+lesion+segmentation+in+breast+DCE-MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+physics%22%5BJournal%5D)">A new background distribution-based active contour model for three-dimensional lesion segmentation in breast DCE-MRI.</a> Medical physics. 41 (8), 082303(2014).</li>
<li>Sarkar, S., Das, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multilevel+image+thresholding+based+on+2D+histogram+and+maximum+Tsallis+entropy--a+differential+evolution+approach%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Image+Process%22%5BJournal%5D)">Multilevel image thresholding based on 2D histogram and maximum Tsallis entropy--a differential evolution approach.</a> IEEE Trans Image Process. 22 (12), 4788-4797 (2013).</li>
<li>Yankeelov, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+pharmacokinetic+analysis+of+DCE-MRI+data+without+an+arterial+input+function%3A+a+reference+region+model%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Quantitative pharmacokinetic analysis of DCE-MRI data without an arterial input function: a reference region model.</a> Magn Reson Imaging. 23 (4), 519-529 (2005).</li>
<li>Cardenas-Rodriguez, J., Howison, C. M., Pagel, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+linear+algorithm+of+the+reference+region+model+for+DCE-MRI+is+robust+and+relaxes+requirements+for+temporal+resolution%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">A linear algorithm of the reference region model for DCE-MRI is robust and relaxes requirements for temporal resolution.</a> Magn Reson Imaging. 31 (4), 497-507 (2013).</li>
<li>Tofts, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+kinetic+parameters+from+dynamic+contrast-enhanced+T%281%29-weighted+MRI+of+a+diffusable+tracer%3A+standardized+quantities+and+symbols%5BTitle%5D)+AND+%22J+Magn+Reson+Imaging%22%5BJournal%5D)">Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols.</a> J Magn Reson Imaging. 10 (3), 223-232 (1999).</li>
<li>Yankeelov, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+a+reference+region+model+with+direct+measurement+of+an+AIF+in+the+analysis+of+DCE-MRI+data%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Comparison of a reference region model with direct measurement of an AIF in the analysis of DCE-MRI data.</a> Magn Reson Med. 57 (2), 353-361 (2007).</li>
<li>Cao, R. Y., Amand, T., Ford, M. D., Piomelli, U., Funk, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Murine+Angiotensin+II-Induced+Abdominal+Aortic+Aneurysm+Model%3A+Rupture+Risk+and+Inflammatory+Progression+Patterns%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Pharmacol%22%5BJournal%5D)">The Murine Angiotensin II-Induced Abdominal Aortic Aneurysm Model: Rupture Risk and Inflammatory Progression Patterns.</a> Front Pharmacol. 1 (9), (2010).</li>
<li>Parker, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimentally-derived+functional+form+for+a+population-averaged+high-temporal-resolution+arterial+input+function+for+dynamic+contrast-enhanced+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Magn+Reson+Med%22%5BJournal%5D)">Experimentally-derived functional form for a population-averaged high-temporal-resolution arterial input function for dynamic contrast-enhanced MRI.</a> Magn Reson Med. 56 (5), 993-1000 (2006).</li>
<li>Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orthotopic+mouse+model+of+colorectal+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Orthotopic mouse model of colorectal cancer.</a> J Vis Exp. (10), 484(2007).</li>
<li>Bhullar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+true+orthotopic+gastric+cancer+murine+model+using+electrocoagulation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Coll+Surg%22%5BJournal%5D)">A true orthotopic gastric cancer murine model using electrocoagulation.</a> J Am Coll Surg. 217 (1), 64-70 (2013).</li>
</ol>

Auteurs hebben geen belangenconflicten te verklaren.

We hebben de gedetailleerde methoden van orthotopic alvleeskliertumor modellering met immunodeficiënte muizen, DCE-MRI van abdominale tumoren in muizen, en kwantificering van de kinetische parameters geïntroduceerd. In orthotopische alvleeskliertumor modelleren, moet erop worden gelet bij het plaatsen van een naald in de staart van de alvleesklier. Als dat lukt, zullen de cellen worden overgedragen aan de kop van de alvleesklier het creëren van een kleine blaar. Bij de toepassing van een orthogonaal gebogen plastic bord...

Het algemene doel van deze methode is om dynamisch contrast versterkte MRI (DCE-MRI) gelden voor orthotopic pancreas tumorxenograften bij muizen. DCE-MRI is een niet-invasieve methode microvasculatuur in een doelweefsel evalueren door monitoring van de verandering van contraststof gedurende een bepaalde periode na injectie. DCE-MRI is gebruikt om kwaadaardige tumoren te diagnosticeren en tumor respons op verschillende therapieën 1-4 beoordelen. Kwantitatieve DCE-MRI heeft gepresenteerd hoge reproduceerbaarheid 5. Farmacokinetische parameters van een contraststof kwantificeren in een doelweefsel, moeten alle DCE-MRI verkregen op verschillende tijdstippen en T1 kaart verkregen vóór contrast injectie coregistered 6. Echter, als gevolg van de luchtwegen en de peristaltische bewegingen in de buikstreek, kwantitatieve DCE-MRI heeft beperkte toepassing voor gastro-intestinale tumoren hadden. Orthotope pancreastumoren modellen zijn gebruikt beoordelenpancreas-tumor respons volgende biologische therapieën en chemokuren 7,8. Orthotope tumormodellen zijn superieur aan conventionele subcutane modellen leveren, aangezien de micro in de oorspronkelijke tumor wordt gereflecteerd en daardoor humane tumor respons op therapie kan nauwkeuriger worden voorspeld. De muis alvleesklier is gelegen in de linker bovenste kwadrant van de buik, dus kwantitatieve DCE-MRI van orthotope pancreas tumor xenotransplantaten bij muizen niet gemakkelijk geïmplementeerd. We hebben een protocol van DCE-MRI van abdominale tumoren bij muizen die door de vaststelling van de tumoren met behulp van een orthogonaal gebogen plastic bord met motion transfer van de borst regio 9 voorkomen. De door deze raad uitgeoefende druk werd gelokaliseerd op de buikstreek, en heeft niet geleid tot ademhalingsmoeilijkheden. Een geautomatiseerde afbeelding coregistration techniek is gevalideerd voor DCE-MRI van buikorganen in een vrije-ademmode, maar hij presteert effectively alleen wanneer de doelgebieden bewegen langzaam en regelmatig 10. Snelheid van dieren luchtwegen is variabel tijdens de beeldvorming, zal dus fysieke terughoudendheid in de buikstreek nodig zijn om betrouwbare farmacokinetische parameters in orthotopische pancreastumor muismodellen te halen. We hebben met succes de farmacokinetische parameters van een MR-contrastmiddel gekwantificeerd in orthotopische pancreas tumorxenograften behulp van de orthogonaal gebogen plastic bord in DCE-MRI 11-13. Hier presenteren we de gedetailleerde procedure van orthotope pancreastumoren modellering, DCE-MRI van de tumor xenografts in muizen en kwantificering van farmacokinetische parameters.

<table><tbody><tr><td>DMEM</td><td>Invitrogen</td><td>11965-118</td><td></td></tr><tr><td>Fetaal runderserum</td><td>Harlan Laboratories</td><td>BT-9501</td><td></td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Purdue products</td><td>67618-153-01</td><td></td></tr><tr><td>5-0 Prolene hechtdraad</td><td>Ethicon</td><td>8720H</td><td></td></tr><tr><td>9.4T MR-scanner</td><td>Bruker Biospin Corporation</td><td>BioSpec 94/20 USR</td><td></td></tr><tr><td>Gadoteridol</td><td>Bracco Diagnostics Inc</td><td>NDC 0270-1111-03</td><td></td></tr><tr><td>Micro-polyethyleenbuis</td><td>Strategic Applications, Inc</td><td>#PE-10-25</td><td></td></tr><tr><td>30 G stompe puntnaald</td><td>Strategic Applications, Inc</td><td>89134-194</td><td></td></tr><tr><td>Monitoring en gating systeem</td><td>SA instruments, Inc</td><td>Model 1030</td><td>Dit is een MR-compatibel systeem om tegelijkertijd de ademhalingssnelheid en lichaamstemperatuur van kleine dieren te meten.</td></tr><tr><td>Spuitpomp</td><td>New Era Pump Systems, Inc.</td><td>NE-1600</td><td></td></tr></tbody></table>

dynamisch contrast versterkte mri van een orthotope pancreaskanker muis model

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamische contrastversterkte magnetische resonantiebeeldvorming (DCE-MRI) is beperkt gebruikt voor orthotope xenograften van pancreastumoren vanwege ernstige ademhalingsartefacten in het abdominale gebied. Orthoptope tumormodellen bieden voordelen ten opzichte van subcutane, omdat deze de primaire tumormicro-omgeving kunnen weerspiegelen die de bloedtoevoer, neovascularisatie en tumorcelinvasie beïnvloedt. We hebben onlangs een protocol voor DCE-MRI van orthotope pancreastumor xenograften in muismodellen vastgesteld door tumoren te beveiligen met een orthogonaal gebogen plastic bord om bewegingsoverdracht vanuit het borstgebied tijdens beeldvorming te voorkomen. De druk door dit bord was gelokaliseerd in het abdominale gebied en heeft geen ademhalingsmoeilijkheden bij de dieren veroorzaakt. Dit artikel toont de gedetailleerde procedure van orthotope pancreastumormodellering met behulp van kleine dieren en DCE-MRI van de tumor xenograften. De kwantificeringsmethode van farmacokinetische parameters in DCE-MRI wordt ook geïntroduceerd. De in dit artikel beschreven procedure zal onderzoekers helpen om DCE-MRI toe te passen voor orthotope gastro-intestinale kanker muismodellen.

Menselijke pancreatische tumorcellen groeien goed in muis alvleesklier creëren van een solide tumor. Figuur 1 toont foto&#39;s van (A) een normale pancreas waar tumorcel oplossing wordt geïnjecteerd, en (B) een representatieve muis daarop een orthotope pancreas tumor xenograft (MIA PaCa-2 ). Tumor is gelegen in de linker bovenste kwadrant van de buik, naast de milt. Het duurt meestal 2-4 weken voor de tumoren te groeien tot 5-7 mm in diameter na cel implantatie. Motie van or...

Het doel van dit protocol is om dynamisch contrastversterkte magnetische resonantie beeldvorming (DCE-MRI) toe te passen voor ortotopische pancreatische tumor xenografts bij muizen. DCE-MRI is een niet-invasieve methode om de microvaten in een doelweefsel te analyseren en is nuttig om de vasculaire respons in een tumor na een nieuwe therapie te beoordelen.

Dynamisch contrast versterkte MRI van een orthotope pancreaskanker Muis Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

Het algemene doel van deze procedure is het toepassen van dynamische contrastversterkte MRI (D-C-E-M-R-I) op orthotope pancreastumor-xenografts in muizen. Dit wordt bereikt door eerst de pancreas uit de buikholte te verwijderen en vervolgens menselijke pancreaskankercellen langzaam in de staart van de pancreas te infuseren. De pancreas wordt vervolgens teruggeplaatst in de buikholte, en wanneer de tumor een diameter van vijf tot zeven millimeter heeft, worden een plastic plaat en een oppervlaktespoel bovenop de weefselmassa geplaatst.Uiteindelijk kan de microvascularisatie van de tumorxenograft worden gevisualiseerd met D-C-E-M-R-I. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van conventionele methoden zoals D-C-M-R-I van subcutane tumorxenografts, is dat orthotope pancreastumormodellen de beoordeling van de primaire tumormicro-omgeving mogelijk maken, inclusief de bloedvoorziening door neovascularisatie en de invasie van tumorcellen. De procedure zal worden gedemonstreerd door Sharon Samuel, onderzoeksmedewerker, en Marie Warren, onderzoekstechnicus, beiden afkomstig uit ons laboratorium.Begin met het plaatsen van een geanestheseerde vrouwelijke skid valve zeemuis van acht weken oud op een warmtemat, nadat het passende sedatieniveau via een knijpprik in de teen is bevestigd. Verwijder vervolgens het haar uit het linker bovenkwadrant van de buik van het dier en dien een analgeticum in de huid toe met behulp van rechte irisscharen. Maak een incisie van één centimeter in de huid en het peritoneum en til de pancreas voorzichtig door de incisie omhoog.Gebruik vervolgens een insulinespuit van 0,5 milliliter, uitgerust met een naald van gauge 28, om langzaam 2,5 miljoen menselijke pancreaskankercellen in 30 µL DMEM in de staart van de pancreas te infuseren. Bevestig dat door de oplossing een kleine blaas is ontstaan in de kop van de pancreas. Plaats de pancreas vervolgens voorzichtig terug in de buikholte en sluit het peritoneum en de huid in één laag met twee onderbroken 5-0 proline hechtingen.Controleer dagelijks de tumorgrootte door middel van palpatie met twee vingers van het operatiegebied. De tumoren voelen doorgaans dichter en knoestiger aan dan de omliggende weefsels en organen. Controleer de dieren daarnaast dagelijks op tekenen van ziekte.Wanneer de tumor een diameter van vijf tot zeven millimeter bereikt, steekt u een scherpe naald van 30 gauge in één uiteinde van een micro-polyethyleenbuisje en een stompe naaldpunt van 30 gauge in het andere uiteinde. Verbind een spuit van één milliliter met vers bereid MRI-contrastmiddel aan de stompe naaldpunt en druk de zuiger langzaam in om het gehele buisje te vullen. Dilateer vervolgens de staartvenen van het dier onder een warmtelamp en gebruik Kelly-forceps om de schacht van de scherpe naald van 30 gauge vast te pakken.Voer de naald voorzichtig in een van de gedilateerde staartvenen in en plak zowel de staart als de slang vast op een stuk plastic van 10 bij 100 millimeter om de staart recht te houden. Plaats de muis vervolgens in rugligging in een dierenbed dat is uitgerust met circulerend warm water om de lichaamstemperatuur van het dier tijdens de beeldvorming te reguleren. Voer op dit moment ook een rectale temperatuurprobe in.Wanneer het dier in positie is, plaatst u een orthogonaal gebogen plastic plaatje tegen het buikgebied, waarbij u er zeker van bent dat de tumor zich achter het bovenste uiteinde van het plaatje bevindt, en trek het plaatje vervolgens ongeveer twee millimeter naar beneden om ervoor te zorgen dat de tumor stevig is vastgezet. Plak het plaatje aan de dierondergrond. Plak vervolgens een ademhalingspad-transducer op het borstgebied om de ademhaling van het dier tijdens de beeldvorming te bewaken. Plaats nu de oppervlaktespoel op de bovenkant van het tumorgebied en plak deze stevig aan de dierondergrond.Schuif vervolgens de dierenbed in de MR-scanner tot het tumorgebied zich in het midden van de volume-spoel bevindt. Pas T2-gewogen MRI toe om de tumor te lokaliseren, gevolgd door T1-gewogen MRI met verschillende fliphoeken voor T1-mapping. Pas vervolgens voor de DCEMRI-beeldvorming continu T1-gewogen MRI toe met een vaste fliphoek vóór, tijdens en na de injectie van het gadolinium-gebaseerde MRI-contrastmiddel.Houd de ademhaling en lichaamstemperatuur van het dier tijdens de beeldvorming continu in de gaten. Verwijder aan het einde van de beeldvorming de naald en andere probes en plaats het dier onder een warmtelamp terwijl u de onderbuik zachtjes masseert, totdat het dier wakker wordt. Kwantitatieve D-C-E-M-R-I kan succesvol worden toegepast voor orthotopische pancreastumor-xenografts.Met gebruik van het referentiegebiedmodel tonen deze contrastkaarten bijvoorbeeld het tumorgebied op een kleurenschaal één minuut voor de injectie van het MR-contrastmiddel, en op vijf en 40 minuten daarna, overlapt met T2-gewogen MR-beelden in grijstinten. De muis in dit experiment droeg een orthotope menselijke pancreas tumorxenograft.Deze contrastverbeteringscurves zijn het gemiddelde van de tumorregio en de paravertebrale spierregio. Deze kts- en KEP-kaarten van de tumor tonen de wash-in- en washout-snelheid van het Mr.-contrastmiddel. Bij het uitvoeren van deze TCMI-procedure is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de tumor zich achter het bovenste uiteinde van de plaat bevindt.

dynamic-contrast-enhanced-magnetic-resonance-imaging-an-orthotopic

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

The video explains a stepwise surgical method for orthotopic implantation of a tumor fragment from a cancerous donor to the pancreas of a non-cancerous recipient mice for development of pancreatic cancer. Orthotopically implanted PDAC could recapture the tissue microenvironment of human pancreatic cancers than conventional subcutaneous (SC) models more accurately.

Orthotopic Homograft Tumor Transplantation: A Technique to Generate Pancreatic Tumor Mouse Models

This video describes the technique of DCE-MRI for orthotropic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy. This method will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.

DCE-MRI of Orthotopic Pancreatic Tumor Xenografts: A Method to Assess Microvasculature in a Target Tumor Tissue

This video demonstrates an orthotopic model of pancreatic cancer that utilizes Matrigel for localized cell delivery and in vivo bioluminescence imaging for non-invasive monitoring of tumor progression. The orthotopic model is suited to both syngeneic and xenograft models and could be used in pre-clinical trials to investigate the impact of novel anti-cancer therapeutics on the growth of the primary pancreatic tumor and metastasis.

Bioluminescent Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model: A Non-invasive Technique to Monitor Cancer Progression in Mice

Beter begrip van alvleesklierkanker biologie is kritisch nodig om de ontwikkeling van betere therapeutische opties om pancreaskanker te behandelen mogelijk te maken. Om aan deze behoefte te pakken, zien we een orthotopic model van pancreaskanker die niet-invasieve monitoring van de progressie van kanker maakt gebruik...

Bioluminescent Orthotope Model van pancreaskanker Progression

Een procedure om groen fluorescerende eiwit-expresserende pancreaskankercellen (PANC-1 GFP) orthotopisch in de pancreas van Balb-c Ola Hsd-Fox1nu muizen te implanteren om tumorprogressie en metastase te beoordelen, wordt hier gepresenteerd.

Fluorescerende orthotope Muis Model van pancreaskanker

Dit artikel beschrijft het gebruik van hoge resolutie echografie in genetisch gemanipuleerde alvleesklierkanker muizen. Het primaire doel is om een gedetailleerde instructies voor detectie en evaluatie van endogene alvleesklier tumoren.

Met behulp van hoge resolutie echografie naar Monitor Tumor ontstaan en groei in genetisch gemanipuleerde alvleesklierkanker modellen

We beschrijven een protocol voor de echografie geleide implantatie van Murine-afgeleide alvleesklier ductaal adenocarcinoom cellijnen rechtstreeks in de inheemse tumor site. Deze aanpak resulteerde in alvleesklier tumoren detecteerbaar door echografie scannen binnen 2-4 weken van injectie, en aanzienlijk verminderd de proportie tumor cel zaaien op de peritoneale muur in vergelijking met chirurgische orthotopic implantatie.

Echografie-geleide Orthotopic implantatie van Murine pancreatic Ductal adenocarcinoom

In de klinische context zullen patiënten met gelokaliseerde alvleesklierkanker pancreatectomie ondergaan, gevolgd door adjuvante behandeling. Dit hier gerapporteerde protocol is bedoeld om een veilige en effectieve methode vast te stellen om dit klinische scenario bij naakte muizen te modelleren, door orthotopische implantatie van alvleesklierkanker gevolgd door distale pancreatectomie en splenectomie.

Een orthotopisch resectiemuismodel van alvleesklierkanker

We presenteren een protocol om een minimaal invasief orthotopisch pancreaskankermodel te genereren door echogeleide injectie van menselijke pancreaskankercellen en de daaropvolgende monitoring van tumorgroei in vivo door echografie.

Generatie van een orthotopisch xenotransplantaat van pancreaskankercellen door echogeleide injectie

Syngenetische muis orthotopische allografts van pancreas ductaal adenocarcinoom (PDAC) recapituleren de biologie, fenotypen en therapeutische reacties van ziektesubtypen. Vanwege hun snelle, reproduceerbare tumorprogressie worden ze veel gebruikt in preklinische studies. Hier tonen we gemeenschappelijke praktijken om deze modellen te genereren, waarbij syngenetische murine PDAC-culturen in de alvleesklier worden geïnjecteerd.

Syngeneic Mouse Orthotopic Allografts om alvleesklierkanker te modelleren

Dit protocol gebruikt een meerkamerbed voor parallelle magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) van maximaal vier dieren om pancreasadenocarcinoomtumoren te detecteren in genetisch gemodificeerde muismodellen. Dit multianimal MRI-protocol is snel en kosteneffectief voor het opsporen en meten van tumoren, wat de dierselectie voor preklinische studies en longitudinale monitoring van tumorgroei vergemakkelijkt.

Multianimal Magnetic Resonance Imaging voor tumormetingen in alvleesklierkanker muismodellen

Leer dynamische contrastversterkte MRI toe te passen op orthotopische pancreaskanker in muizen. Deze methode visualiseert microvasculatuur en helpt onderzoekers tumorbiologie en therapierespons in vivo te bestuderen.

Dynamisch contrast versterkte MRI van een orthotope pancreaskanker Muis Model

Meer video's verkennen