Name: Rezonans magnetyczny Ocena rakotwórczych guzów pęcherza moczowego myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 19 s
Description: Poznaj protokół MRI do oceny guzów pęcherza moczowego u myszy indukowanych karcynogenem BBN. Ta metoda umożliwia szybkie, wysokoprzepustowe obrazowanie z minimalnym stresem dla zwierząt.

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

J. J. M. jest finansowany przez Veterans Health Administration Merit grant BX0033692-01. J. J. M. jest również wspierany przez Fundację Johna P. Hansona na rzecz Badań nad Rakiem w Robert H. Lurie Comprehensive Cancer Center na Northwestern University. Dziękujemy Centrum Obrazowania Translacyjnego za zapewnienie akwizycji i przetwarzania MRI. Źródła finansowania nie miały wpływu na napisanie manuskryptu ani na decyzję o jego złożeniu do publikacji.

Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) Uniwersytetu Northwestern.
1. Indukcja nowotworów za pomocą BBN
<ol>
	<li>Uzyskaj samce myszy C57 / BL6, z których każda ma co najmniej 6 tygodni. 
	UWAGA: Samce myszy rozwijają raka pęcherza moczowego szybciej i bardziej konsekwentnie niż samice myszy14,15.</li>
	<li>Dodać N-nitrosobutylo(4-hydroksybutylo)aminę (BBN) w dawce 0,05% do wody pitnej. Przechowuj go w nieprzezroczystym pojemniku i dostarczaj go ad libitum jako wodę pitną myszom16. 
	UWAGA: Przechowywanie roztworu BBN w przezroczystym pojemniku spowoduje degradację czynnika rakotwórczego17.</li>
	<li>Zmieniaj 0,05% wody BBN dwa razy w tygodniu.</li>
	<li>Monitoruj zwierzęta, sprawdzając pod kątem oznak niepokoju związanych z guzami pęcherza moczowego, w tym krwiomoczu, twardego pęcherza i mas. Sprawdzaj myszy dwa razy w tygodniu lub zgodnie z lokalnymi wytycznymi IACUC.</li>
	<li>Spodziewaj się, że guzy rozwiną się między 16 a 24 tygodniem ekspozycji18.</li>
</ol>
2. Konfiguracja rezonansu magnetycznego
<ol>
	<li>Wykonaj podskórne wstrzyknięcie sterylnego roztworu soli fizjologicznej (0,1–0,2 ml za pomocą igły 25–27 G i strzykawki o pojemności 1 ml) na 10 minut przed rezonansem magnetycznym, aby ułatwić napełnienie pęcherza.</li>
	<li>Znieczulij każdą mysz mieszaniną gazów 100%O2 i izofluranu (2%-4% w razie potrzeby). Sprawdź odpowiednią płaszczyznę znieczulenia, testując odruch wycofania (szczypanie palca u nogi) przed kontynuowaniem. Nałóż sterylną maść do oczu na zwierzę. </li>
	<li>Przenieść mysz do uchwytu do obrazowania wyposażonego w nos w celu podania wziewnego izofluranu (0,5%-3%).</li>
	<li>Monitoruj temperaturę ciała i oddech za pomocą sondy temperatury doodbytniczej podłączonej do komputera rejestrującego wyniki fizjologiczne. 
	UWAGA: Normalna temperatura ciała (36–37 °C) jest utrzymywana za pomocą obiegu recyrkulacyjnej gorącej wody wbudowanego w uchwyt MR dla zwierząt. Temperatura jest mierzona za pomocą czujnika doodbytniczego i rejestrowana na komputerze monitorującym fizjologię za pomocą dedykowanego oprogramowania do monitorowania fizjologicznego. Ten sam system służy do rejestracji sygnałów oddechowych i elektrokardiogramu mierzonych przez poduszkę pneumatyczną umieszczoną pod klatką piersiową oraz przez 3-odprowadzeniowe elektrody elektrokardiogramowe. Sygnał oddechowy jest również wykorzystywany do wyzwalania akwizycji MRI i zmniejszania artefaktów związanych z ruchem oddechowym.</li>
</ol>
3. Akwizycja obrazu MRI
<ol>
	<li>Wykorzystaj kwadraturową cewkę korpusu do wzbudzenia.</li>
	<li>Umieść 4-kanałową cewkę odbiornika na dolnej części brzucha skanowanej myszy, aby umożliwić optymalne wykrywanie sygnałów z obszaru zainteresowania.</li>
	<li>Zainicjuj automatyczne korekty za pomocą zintegrowanego oprogramowania do obrazowania, aby uzyskać trójosiowy zestaw obrazów całego ciała myszy. Z tego referencyjnego zestawu obrazów zidentyfikuj obszar zainteresowania (w tym przypadku obszar pęcherza moczowego).</li>
	<li>Uzyskaj trzy zestawy obrazów z ortogonalnymi warstwami wzdłuż płaszczyzny osiowej, czołowej i strzałkowej, korzystając z radiologicznych układów odniesienia.</li>
	<li>Wykorzystaj prawdziwą sekwencję obrazowania FISP (zawartą jako jedna z funkcji zintegrowanego oprogramowania do obrazowania) z następującymi parametrami MR: TR = 900 ms, TE = 2 ms, FA = 70, 14 średnich. 
	UWAGA: Ten zestaw parametrów pozwala na szybkie obrazowanie z wysoką jakością diagnostyczną, w tym ważenie T1/T2 w <10 min na mysz.</li>
	<li>Rozdzielczość przestrzenna i grubość warstwy są określane na podstawie parametrów geometrycznych wybranych przez użytkownika za pomocą interfejsu graficznego zintegrowanej platformy obrazowania. W ten sposób powstaje seria plastrów na całym pęcherzu o grubości 0,5 mm z rozdzielczością w płaszczyźnie 0,148 mm.</li>
</ol>
4. Analiza obrazu MR
<ol>
	<li>Zidentyfikuj zestaw plastrów o grubości 0,5 mm i rozdzielczości w płaszczyźnie 0,148 mm, pokrywających cały pęcherz.</li>
	<li>Eksport do oprogramowania do analizy obrazów medycznych należy wybrać folder z odpowiadającymi im obrazami w formacie ANALYZE.</li>
	<li>Wybierz "reprezentatywny widok osiowy" na środku pęcherza moczowego do analizy ilościowej, przewijając wygenerowane obrazy i identyfikując plasterek w środku pęcherza, co pozwala na wizualizację ściany pęcherza moczowego i światła. 
	UWAGA: Środkowy plasterek powinien być wybrany o największej średnicy.</li>
	<li>Ostrożnie wyznacz obszar zainteresowania (ROI), ręcznie śledząc granice wokół zewnętrznej krawędzi pęcherza moczowego (BLAna zewnątrz) i wokół wewnętrznego światła (BLAin) pęcherza moczowego (patrz schematyczne i reprezentatywne rysunki w <silna klasa="xfig">Rysunek 2) w wybranym reprezentatywnym widoku osiowym.</li>
	<li>Odejmij wewnętrzne światło od zewnętrznej krawędzi, aby obliczyć powierzchnię ściany pęcherza. 
	BLAwall = BLAout - BLAin 
	UWAGA: Oczekuje się, że powierzchnia pęcherza kontrolnego bez guza będzie mniejsza niż w przypadku guza pęcherza moczowego.</li>
</ol>
5. Eutanazja i rozwarstwienie pęcherza moczowego
<ol>
	<li>Po 20 tygodniach ekspozycji na BBN myszy należy poddać eutanazji przy użyciu standardowych procedur operacyjnych zgodnie z lokalnymi wytycznymi IACUC.</li>
	<li>Oczyść miejsce nacięcia 70% etanolem, a następnie chwyć i unieś skórę ściany brzucha kleszczami.</li>
	<li>Wykonaj nacięcie w linii środkowej od spojenia łonowego do wyrostka mieczykowatego.</li>
	<li>Ostro naciąć jamę otrzewnej, chwytając kleszczami i nacinając nożyczkami.</li>
	<li>Zidentyfikuj pęcherz, który znajduje się w dolnej części brzucha w linii środkowej.</li>
	<li>Zidentyfikuj i przetnij środkowe więzadło pępowinowe łączące kopułę pęcherza moczowego z pępkiem i ścianą brzucha.</li>
	<li>Chwyć kopułę pęcherza za pomocą kleszczy, aby zapewnić przeciwdziałanie i odetnij pęcherz moczowy od otaczających struktur, w tym pęcherzyków nasiennych, odbytnicy i tłuszczu.</li>
	<li>Zidentyfikuj moczowody wchodzące do pęcherza moczowego i przetnij nożyczkami w pobliżu pęcherza.</li>
	<li>Podnosząc głowę pęcherza, przetnij cewkę moczową nożyczkami i wyjmij pęcherz.</li>
	<li>Natychmiast zważyć pęcherz po przepłukaniu go PBS.</li>
</ol>
6. Badanie histologiczne tkanki pęcherza moczowego
<ol>
	<li>Utrwal tkankę pęcherza moczowego w 10% neutralnej buforowanej formalinie przez 36-48 godzin w temperaturze pokojowej (RT).</li>
	<li>Osadź tkankę w blokach parafiny, wytnij szkiełka do późniejszego badania i zabarwij szkiełka hematoksyliną i eozyną do badania mikroskopowego, jak opisano wcześniej19,20.</li>
	<li>Wykonaj badanie mikroskopowe pęcherza myszy przy małych (2,5x i 10x) i wysokich (20x i 40x) powiększeniach, badając zmiany makroskopowe, hiperplazję, raka in situ, brodawczaki, guzy brodawkowate i nowotwory inwazyjne19,21.</li>
</ol>

<ol><li>Siegel, R. L., Miller, K. D., Jemal, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cancer+Statistics%2C+2017%5BTitle%5D)+AND+%22CA%3A+A+Cancer+Journal+for+Clinicians%22%5BJournal%5D)">Cancer Statistics, 2017.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 67 (1), 7-30 (2017).</li>
<li>Abdollah, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Incidence%2C+survival+and+mortality+rates+of+stage-specific+bladder+cancer+in+United+States%3A+a+trend+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">Incidence, survival and mortality rates of stage-specific bladder cancer in United States: a trend analysis.</a> Cancer Epidemiology. 37 (3), 219-225 (2013).</li>
<li>Rosenberg, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atezolizumab+in+patients+with+locally+advanced+and+metastatic+urothelial+carcinoma+who+have+progressed+following+treatment+with+platinum-based+chemotherapy%3A+a+single-arm%2C+multicentre%2C+phase+2+trial%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">Atezolizumab in patients with locally advanced and metastatic urothelial carcinoma who have progressed following treatment with platinum-based chemotherapy: a single-arm, multicentre, phase 2 trial.</a> The Lancet. 387 (10031), 1909-1920 (2016).</li>
<li>Sharma, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nivolumab+monotherapy+in+recurrent+metastatic+urothelial+carcinoma+%28CheckMate+032%29%3A+a+multicentre%2C+open-label%2C+two-stage%2C+multi-arm%2C+phase+1%2F2+trial%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet+Oncology%22%5BJournal%5D)">Nivolumab monotherapy in recurrent metastatic urothelial carcinoma (CheckMate 032): a multicentre, open-label, two-stage, multi-arm, phase 1/2 trial.</a> The Lancet Oncology. 17 (11), 1590-1598 (2016).</li>
<li>Bellmunt, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pembrolizumab+as+Second-Line+Therapy+for+Advanced+Urothelial+Carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22New+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Pembrolizumab as Second-Line Therapy for Advanced Urothelial Carcinoma.</a> New England Journal of Medicine. 376 (11), 1015-1026 (2017).</li>
<li>Chan, E., Patel, A., Heston, W., Larchian, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+orthotopic+models+for+bladder+cancer+research%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+International%22%5BJournal%5D)">Mouse orthotopic models for bladder cancer research.</a> BJU International. 104 (9), 1286-1291 (2009).</li>
<li>Zhang, N., Li, D., Shao, J., Wang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Animal+models+for+bladder+cancer%3A+The+model+establishment+and+evaluation+%28Review%29%5BTitle%5D)+AND+%22Oncology+Letters%22%5BJournal%5D)">Animal models for bladder cancer: The model establishment and evaluation (Review).</a> Oncology Letters. 9 (4), 1515-1519 (2015).</li>
<li>Patel, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transabdominal+micro-ultrasound+imaging+of+bladder+cancer+in+a+mouse+model%3A+a+validation+study%5BTitle%5D)+AND+%22Urology%22%5BJournal%5D)">Transabdominal micro-ultrasound imaging of bladder cancer in a mouse model: a validation study.</a> Urology. 75 (4), 799-804 (2010).</li>
<li>Chin, J., Kadhim, S., Garcia, B., Kim, Y. S., Karlik, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+for+detecting+and+treatment+monitoring+of+orthotopic+murine+bladder+tumor+implants%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Urology%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging for detecting and treatment monitoring of orthotopic murine bladder tumor implants.</a> The Journal of Urology. 145 (6), 1297-1301 (1991).</li>
<li>Jurczok, A., Fornara, P., Soling, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bioluminescence+imaging+to+monitor+bladder+cancer+cell+adhesion+in+vivo%3A+a+new+approach+to+optimize+a+syngeneic%2C+orthotopic%2C+murine+bladder+cancer+model%5BTitle%5D)+AND+%22BJU+International%22%5BJournal%5D)">Bioluminescence imaging to monitor bladder cancer cell adhesion in vivo: a new approach to optimize a syngeneic, orthotopic, murine bladder cancer model.</a> BJU International. 101 (1), 120-124 (2008).</li>
<li>Vandeveer, A. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+Immunotherapy+of+Non-Muscle+Invasive+Mouse+Bladder+Cancer+with+Avelumab%2C+an+Anti-PD-L1+Immune+Checkpoint+Inhibitor%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Immunology+Research%22%5BJournal%5D)">Systemic Immunotherapy of Non-Muscle Invasive Mouse Bladder Cancer with Avelumab, an Anti-PD-L1 Immune Checkpoint Inhibitor.</a> Cancer Immunology Research. 4 (5), 452-462 (2016).</li>
<li>Kikuchi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+and+quantitative+analysis+of+early+stage+orthotopic+murine+bladder+tumor+using+in+vivo+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Urology%22%5BJournal%5D)">Detection and quantitative analysis of early stage orthotopic murine bladder tumor using in vivo magnetic resonance imaging.</a> Journal of Urology. 170, 1375-1378 (2003).</li>
<li>Chung, H. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((T2-weighted+fast+MR+imaging+with+true+FISP+versus+HASTE%3A+comparative+efficacy+in+the+evaluation+of+normal+fetal+brain+maturation%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Roentgenology%22%5BJournal%5D)">T2-weighted fast MR imaging with true FISP versus HASTE: comparative efficacy in the evaluation of normal fetal brain maturation.</a> American Journal of Roentgenology. 175 (5), 1375-1380 (2000).</li>
<li>Miyamoto, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Promotion+of+bladder+cancer+development+and+progression+by+androgen+receptor+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+National+Cancer+Institute%22%5BJournal%5D)">Promotion of bladder cancer development and progression by androgen receptor signals.</a> Journal of the National Cancer Institute. 99 (7), 558-568 (2007).</li>
<li>Bertram, J. S., Craig, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Specific+induction+of+bladder+cancer+in+mice+by+butyl-%284-hydroxybutyl%29-nitrosamine+and+the+effects+of+hormonal+modifications+on+the+sex+difference+in+response%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Cancer%22%5BJournal%5D)">Specific induction of bladder cancer in mice by butyl-(4-hydroxybutyl)-nitrosamine and the effects of hormonal modifications on the sex difference in response.</a> European Journal of Cancer. 8 (6), 587-594 (1972).</li>
<li>Nagao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mutagenicity+of+N-butyl-N-%284-hydroxybutyl%29nitrosamine%2C+a+bladder+carcinogen%2C+and+related+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Mutagenicity of N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine, a bladder carcinogen, and related compounds.</a> Cancer Research. 37, 399-407 (1977).</li>
<li>Hirose, M., Fukushima, S., Hananouchi, M., Shirai, T., Ogiso, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+susceptibilities+of+the+urinary+bladder+epithelium+of+animal+species+to+three+nitroso+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Gan.+Gann%3B+The+Japanese+Journal+of+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Different susceptibilities of the urinary bladder epithelium of animal species to three nitroso compounds.</a> Gan. Gann; The Japanese Journal of Cancer Research. 67 (2), 175-189 (1976).</li>
<li>Shin, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cellular+origin+of+bladder+neoplasia+and+tissue+dynamics+of+its+progression+to+invasive+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Cell+Biology%22%5BJournal%5D)">Cellular origin of bladder neoplasia and tissue dynamics of its progression to invasive carcinoma.</a> Nature Cell Biology. 16 (5), 469-478 (2014).</li>
<li>Epstein, J. I. Chapter 17: Immunohistology of the Bladder, Kidney, and Testis. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEpstein%2C+JI+%22Diagnostic+Immunohistochemistry%22">Diagnostic Immunohistochemistry</a>. , Fifth Edition, 624-661 (2019).</li>
<li>Cohen, S. M., Ohnishi, T., Clark, N. M., He, J., Arnold, L. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigations+of+rodent+urinary+bladder+carcinogens%3A+collection%2C+processing%2C+and+evaluation+of+urine+and+bladders%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicologic+Pathology%22%5BJournal%5D)">Investigations of rodent urinary bladder carcinogens: collection, processing, and evaluation of urine and bladders.</a> Toxicologic Pathology. 35 (3), 337-347 (2007).</li>
<li>Wood, D. P. Jr Tumors of the bladder. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWood%2C+DP+%22Campbell-Walsh+Urology%22">Campbell-Walsh Urology</a>. 11 (92), 2184-2204 (2016).</li>
<li>Zitvogel, L., Pitt, J. M., Daillere, R., Smyth, M. J., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+models+in+oncoimmunology%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Cancer%22%5BJournal%5D)">Mouse models in oncoimmunology.</a> Nature Reviews Cancer. , (2016).</li>
<li>Kaneko, S., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((X+chromosome+protects+against+bladder+cancer+in+females+via+a+KDM6A-dependent+epigenetic+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Science+Advances%22%5BJournal%5D)">X chromosome protects against bladder cancer in females via a KDM6A-dependent epigenetic mechanism.</a> Science Advances. 4 (6), eaar5598(2018).</li>
<li>Smilowitz, H. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biodistribution+of+gold+nanoparticles+in+BBN-induced+muscle-invasive+bladder+cancer+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Biodistribution of gold nanoparticles in BBN-induced muscle-invasive bladder cancer in mice.</a> International Journal of Nanomedicine. 12, 7937-7946 (2017).</li>
<li>Dai, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+interaction+of+arsenic+and+N-butyl-N-%284-hydroxybutyl%29nitrosamine+on+urothelial+carcinogenesis+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">The interaction of arsenic and N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine on urothelial carcinogenesis in mice.</a> PLoS One. 12 (10), e0186214(2017).</li>
<li>Williams, P. D., Lee, J. K., Theodorescu, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+Credentialing+of+Rodent+Bladder+Carcinogenesis+Models%5BTitle%5D)+AND+%22Neoplasia%22%5BJournal%5D)">Molecular Credentialing of Rodent Bladder Carcinogenesis Models.</a> Neoplasia. 10 (8), (2008).</li>
<li>Fantini, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Carcinogen-induced+mouse+model+recapitulates+the+molecular+alterations+of+human+muscle+invasive+bladder+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Oncogene%22%5BJournal%5D)">A Carcinogen-induced mouse model recapitulates the molecular alterations of human muscle invasive bladder cancer.</a> Oncogene. 37 (14), 1911-1925 (2018).</li>
<li>Network, N. C. C. NCCN Guidelines in Clinical Oncology - Bladder Cancer 5.2018. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/bladder.pdf">https://www.nccn.org/professionals/physician_gls/pdf/bladder.pdf</a> (2018).</li>
<li>Costa, M. J., Delingette, H., Novellas, S., Ayache, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+segmentation+of+bladder+and+prostate+using+coupled+3-D+deformable+models%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Image+Computing+and+Computer-Assisted+Intervention%22%5BJournal%5D)">Automatic segmentation of bladder and prostate using coupled 3-D deformable models.</a> Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention. 10 (Pt 1), 252-260 (2007).</li>
<li>Rosenkrantz, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Utility+of+quantitative+MRI+metrics+for+assessment+of+stage+and+grade+of+urothelial+carcinoma+of+the+bladder%3A+preliminary+results%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Roentgenology%22%5BJournal%5D)">Utility of quantitative MRI metrics for assessment of stage and grade of urothelial carcinoma of the bladder: preliminary results.</a> American Journal of Roentgenology. 201 (6), 1254-1259 (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Dokładne obrazowanie modeli nowotworowych jest niezbędne do odpowiedniego stopnia zaawansowania przed eutanazją i randomizacji zwierząt przed rozpoczęciem leczenia eksperymentalnego. Korzystając z przedstawionej tutaj procedury, demonstrujemy metodologię (1) generowania guzów pęcherza moczowego przy użyciu czynnika rakotwórczego BBN oraz (2) stratyfikacji obciążenia guzem pęcherza moczowego za pomocą MR. Pomiar powierzchni pochodzącej z rezonansu magnetycznego (ściana BLA) istotnie koreluje z masą pęcherza <em...

Rak pęcherza moczowego jest piątym najczęściej występującym nowotworem, odpowiedzialnym za około 80 000 nowych przypadków i 16 000 zgonów w Stanach Zjednoczonych w 2017 roku1. Po około 30 latach bez znaczących postępów w ogólnoustrojowym leczeniu raka pęcherza moczowego2, ostatnie badania nad inhibitorami punktów kontrolnych anty-PD-1 i anty-PD-L1 wykazały ekscytujące i czasami trwałe odpowiedzi u pacjentów z zaawansowanym rakiem urotelialnym3,4,5. Jednak tylko około 20% pacjentów wykazuje obiektywną odpowiedź na te metody leczenia i potrzebne są dalsze badania, aby rozszerzyć skuteczne zastosowanie immunoterapii u pacjentów z rakiem pęcherza moczowego.
Modele raka pęcherza moczowego u myszy są kluczowymi narzędziami w przedklinicznej ocenie nowych metod leczenia6,7. Aby kontrolować wielkość guza podczas randomizacji myszy do różnych metod leczenia, obciążenie guzem musi być oceniane i kontrolowane między grupami leczenia. W poprzednich badaniach wykorzystano ultradźwięki lub bioluminescencję do oceny ortotopowych modeli raka pęcherza moczowego opartych na linii komórkowej8,9,10,11. Jednak obie techniki mają kilka wad. Na pomiary ultradźwiękowe mogą mieć wpływ umiejętności operatora i brakuje im cech trójwymiarowych oraz wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Metody bioluminescencji mogą zapewnić jedynie półilościową ocenę komórek nowotworowych i nie pozwalają na wizualizację anatomii i morfologii pęcherza moczowego. Co więcej, bioluminescencja może być stosowana tylko w modelach opartych na liniach komórkowych, które wyrażają geny bioluminescencyjne u myszy bezwłosych lub myszy z białym sierścią.
Z drugiej strony obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) oferuje wyjątkową elastyczność w pozyskiwaniu obrazów anatomicznych o wysokiej rozdzielczości, wykazując szeroki zakres kontrastu tkankowego, który umożliwia dokładną wizualizację i ilościową ocenę obciążenia guza bez konieczności wyrażania właściwości bioluminescencyjnych. Obrazy MR są łatwiejsze do odtworzenia dzięki odpowiednim procesom analitycznym i gwarantowanej wizualizacji 3D pęcherza moczowego. Największymi ograniczeniami MRI są czas potrzebny na badanie i związane z tym wysokie koszty, które ograniczają testy o dużej przepustowości. Jednak kilka badań wykazało, że sekwencje MR mogą zapewnić wysokiej jakości obrazy diagnostyczne, które można wykorzystać do skutecznego wykrywania i monitorowania guzów pęcherza moczowego opartych na linii komórkowych; W związku z tym mogą być używane do analizy o wysokiej przepustowości9,12.
Tutaj opisujemy nieinwazyjną metodę opartą na MR, aby wiarygodnie i skutecznie scharakteryzować rakotwórcze guzy pęcherza moczowego u myszy. Aby to osiągnąć, używamy szybkiego obrazowania z techniką precesji MR w stanie ustalonym (true FISP), która gwarantuje krótkie sesje skanowania, zapewniając jednocześnie wysoką jakość i wysoką rozdzielczość przestrzenną (~100 mikronów) do wykrywania i pomiaru guzów pęcherza moczowego13. Ponadto, aby potwierdzić dokładność tego nieinwazyjnego testu MRI, opisujemy korelację między parametrami pochodzącymi z MRI a masą pęcherza moczowego ex vivo, a także patologicznie potwierdzonym stadium nowotworu.

<table><tbody><tr><td>Myszy C57BL/6</td><td>The Jackson Laboratory</td><td>664</td><td>myszy</td></tr><tr><td>N-butylo-N-(4-hydroksybutylo)nitrozoamina rakotwórczy (BBN)</td><td>TCI American</td><td>B0938</td><td>Rakotwórczość</td></tr><tr><td>0,9% sól fizjologiczna</td><td>Hospira, Inc</td><td>NDC 0409-488-02</td><td></td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Piramal HealthCare</td><td>60307-120-25</td><td>Znieczulenie</td></tr><tr><td>7Tesla ClinScan MRI</td><td>Bruker</td><td>Ameryka</td><td>Północna Dedykowane obrazowanie małych zwierząt MRI</td></tr><tr><td>Syngo</td><td>Siemens</td><td>NA</td><td>MR Zintegrowane oprogramowanie do obrazowania</td></tr><tr><td>Model 1030 Monitorowanie i System bramkowania</td><td>Small Animal Instruments, Inc. (SAII)</td><td>NA</td><td>Monitorowanie fizjologiczne małych zwierząt</td></tr><tr><td>Formalina, neutralnie buforowana, 10%</td> <td>Sigma</td><td>HT501128</td><td>Utrwalacz</td></tr><tr><td>Eozyna Y</td><td>Fisher Scientific</td><td>NC1093844</td><td>Historyczny środek barwiący</td></tr><tr><td>Hematoxylin</td><td>Fisher Scientific</td><td>23-245651</td><td>Środek do barwienia histologicznego</td></tr><tr><td>Jim7</td><td>Systemy Xinapse</td><td>NA</td><td>Oprogramowanie do analizy obrazów medycznych</td></tr><tr><td>GraphPad Prism v7.04</td><td>Graphpad</td><td>NA</td><td>Oprogramowanie do tworzenia wykresów</td></tr><tr><td>R v3.4.2</td><td>Projekt R do obliczeń statystycznych</td><td>NA</td><td>Pakiet statystyczny</td></tr><tr><td>R pROC v1.10.0.</td><td>Projekt R do obliczeń statystycznych</td><td>NA</td><td>analiza ROC</td></tr></tbody></table>

rezonans magnetyczny ocena rakotwórczych guzów pęcherza moczowego myszy

Magnetic Resonance Imaging Assessment of Carcinogen-induced Murine Bladder Tumors

Modele guzów pęcherza moczowego u myszy są kluczowe dla oceny nowych opcji terapeutycznych. Guzy pęcherza moczowego indukowane czynnikiem rakotwórczym N-butylo-N-(4-hydroksybutylo)nitrozoaminy (BBN) są korzystniejsze w porównaniu z modelami opartymi na liniach komórkowych, ponieważ ściśle replikują profile genomowe ludzkich nowotworów i, w przeciwieństwie do modeli komórkowych i ksenoprzeszczepów, stanowią dobrą okazję do badania immunoterapii. Jednak wytwarzanie guza pęcherza moczowego jest niejednorodne; Dlatego konieczna jest dokładna ocena obciążenia guzem przed randomizacją do leczenia eksperymentalnego. Opisano tutaj mysi model BBN i protokół do oceny obciążenia rakiem pęcherza moczowego in vivo przy użyciu szybkiej i niezawodnej sekwencji rezonansu magnetycznego (MR) (true FISP). Ta metoda jest prosta i niezawodna, ponieważ, w przeciwieństwie do ultrasonografii, rezonans magnetyczny jest niezależny od operatora i pozwala na proste przetwarzanie i przeglądanie obrazu po akwizycji. Korzystając z osiowych obrazów pęcherza moczowego, analiza obszarów zainteresowania wzdłuż ściany pęcherza moczowego i guza pozwala na obliczenie ściany pęcherza moczowego i obszaru guza. Pomiar ten koreluje z masą pęcherza moczowego ex vivo (rs = 0,37, p = 0,009) i stadium guza (p = 0,0003). Podsumowując, BBN generuje heterogenne guzy, które są idealne do oceny immunoterapii, a MRI może szybko i niezawodnie ocenić obciążenie guzem przed randomizacją do eksperymentalnych ramion leczenia.

Zgodnie z opisanym protokołem (Rycina 1), u samców myszy C57/B6 wywołano nowotwory pęcherza moczowego. Badanie MRI wykonano w 16. tygodniu, a myszy uśpiono w 20. tygodniu. Odnotowano masę pęcherza moczowego (BW) ex vivo dla każdej myszy. Preparaty barwiono hematoksyliną i eozyną, a następnie wszystkie skrawki histologiczne przeanalizowano pod kątem stopnia zaawansowania nowotworu.
W celu an...

Guzy pęcherza moczowego u myszy są wywoływane przez rakotwórczy N-butyl-N-(4-hydroksybutylo)nitrozoaminowy czynnik rakotwórczy (BBN). Wytwarzanie guzów pęcherza moczowego jest niejednorodne; Dlatego konieczna jest dokładna ocena obciążenia guzem przed randomizacją do leczenia eksperymentalnego. Tutaj przedstawiamy szybki, niezawodny protokół MRI do oceny wielkości i stadium guza.

Rezonans magnetyczny Ocena rakotwórczych guzów pęcherza moczowego myszy

Murine bladder tumor models are critical for the evaluation of new therapeutic options. Bladder tumors induced with the N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) ...

Metodologia ta może być wykorzystana do powtarzalnego generowania guzów pęcherza moczowego przy użyciu czynnika rakotwórczego BBN oraz do obrazowania wielkości i rozciągłości obciążenia guzem pęcherza moczowego za pomocą rezonansu magnetycznego. Technika ta wykorzystuje niezależne od operatora podejście do szybkiego obrazowania z krótkim czasem akwizycji przy wysokiej jakości diagnostycznej w celu przeprowadzenia wysokoprzepustowych testów myszy na pośrednich etapach rozwoju nowotworu. Aby wywołać powstawanie guza raka pęcherza moczowego, dodaj 0,05% BBN do nieprzezroczystego pojemnika na wodę pitną i podawaj wodę 6-tygodniowym czarnym myszom C57 ad libitum.Następnie monitoruj zwierzęta dwa razy w tygodniu pod kątem oznak stresu związanego z guzami pęcherza moczowego zgodnie z lokalnymi wytycznymi IACUC. 16 do 24 tygodni po ekspozycji załaduj jednomililitrową strzykawkę wyposażoną w igłę o rozmiarze od 25 do 27 z 100 do 200 mikrolitrami sterylnego soli fizjologicznej i wstrzyknij sól fizjologiczną podskórnie zwierzęciu leczonemu BBN. Po 10 minutach przenieś mysz do uchwytu obrazowania rezonansu magnetycznego i włóż sondę temperatury w odbycie podłączoną do komputera rejestrującego wyniki fizjologii w celu monitorowania temperatury ciała zwierzęcia.Następnie umieść 4-kanałową kwadraturową cewkę odbiornika na dolnej części brzucha myszy i zainicjuj automatyczne regulacje w zintegrowanym oprogramowaniu do obrazowania, aby uzyskać trójosiowy zestaw obrazów całego ciała myszy. Z tego referencyjnego zestawu obrazów zidentyfikuj obszar zainteresowania i uzyskaj trzy zestawy ortogonalnych obrazów podzielonych na warstwy wzdłuż płaszczyzny osiowej, czołowej i strzałkowej. Korzystając z prawdziwego szybkiego obrazowania z sekwencją obrazowania progresji w stanie ustalonym, ustaw TR na 900 milisekund, TE na dwie milisekundy, a FA na 70, 14 średnich.Następnie wybierz odpowiednie parametry geometryczne w oprogramowaniu platformy obrazowania, aby uzyskać serię plasterków na całym pęcherzu o grubości 0,5 mililitra i rozdzielczości w płaszczyźnie 0,148 milimetra. Po uzyskaniu wszystkich obrazów wyeksportuj zestaw plastrów pokrywających cały pęcherz moczowy do odpowiedniego oprogramowania do analizy obrazów medycznych i przewiń wygenerowane obrazy, aby zlokalizować wycinek w środku pęcherza, który umożliwia wizualizację ściany pęcherza i światła, aby wybrać reprezentatywny widok osiowy w środku pęcherza do analizy ilościowej. Następnie prześledź granice wokół zewnętrznej krawędzi i wewnętrznego światła pęcherza, aby dokładnie wyznaczyć obszar zainteresowania w wybranym reprezentatywnym widoku osiowym i odejmij wewnętrzne światło od zewnętrznej krawędzi, aby obliczyć powierzchnię ściany pęcherza.20 tygodni po ekspozycji na BBN oczyść obszar nacięcia 70% etanolem i użyj kleszczy, aby podnieść skórę ściany brzucha. Wykonaj nacięcie w linii środkowej od spojenia łonowego do wyrostka mieczykowatego i chwyć otrzewną, aby umożliwić ostre nacięcie jamy otrzewnej. Zidentyfikuj pęcherz w dolnej części brzucha w linii środkowej, używając kleszczy, aby chwycić kopułę pęcherza.Wypreparuj pęcherz moczowy z dala od otaczających struktur, w tym pęcherzyków nasiennych, odbytnicy i tłuszczu. Przetnij środkowe więzadło pępowinowe łączące kopułę pęcherza moczowego z pępkiem i ścianą brzucha. Przeciąć moczowody blisko pęcherza moczowego i podnosząc głowę pęcherza, przeciąć cewkę moczową, aby usunąć pęcherz.Następnie przepłucz wycięty pęcherz PBS i natychmiast zważ tkankę na wadze. Tutaj pokazano reprezentatywne prawdziwie szybkie obrazowanie z obrazami rezonansu magnetycznego progresji w stanie ustalonym rekonstrukcji 3D ściany pęcherza moczowego oraz patologiczne obrazy myszy z dużym guzem i myszy kontrolnej bez guza. Grubość ścianki pęcherza moczowego uzyskana na podstawie rezonansu magnetycznego koreluje co tydzień z uzyskanymi ex vivo pomiarami masy pęcherza.Badanie grubości ścianki pęcherza moczowego uzyskanej za pomocą rezonansu magnetycznego i uzyskane ex vivo dane dotyczące masy pęcherza również wykazują związek ze stadium nowotworu, a także związek przy stratyfikacji patologii przez nieinwazyjnego raka pęcherza moczowego i inwazyjnego raka pęcherza moczowego w mięśniach. Należy pamiętać, że najlepiej jest uzyskiwać obrazy u myszy, gdy mają pełny pęcherz. Po obrazowaniu MR guzów pęcherza moczowego myszy można podzielić na kohorty o podobnych cechach guza, w zależności od potrzeb.Technika ta pozwala naukowcom badać nowe immunoterapie i inne metody leczenia w celu poprawy wyników leczenia naszych pacjentów. Należy pamiętać, że BBN jest czynnikiem rakotwórczym i że zawsze należy zachować odpowiednie środki ostrożności podczas obchodzenia się z tym związkiem.

magnetic-resonance-imaging-assessment-carcinogen-induced-murine

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Badania nad rakiem

Wstrzykiwanie do ściany pęcherza moczowego myszy jest przydatnym podejściem do ortotopowych badań nad biologią komórek macierzystych pęcherza oraz biologią nowotworów. Tę precyzyjną metodę mikrochirurgiczną można opanować dzięki starannej technice i praktyce.

Iniekcja w ścianę pęcherza myszy

Guzy pęcherza moczowego u myszy żeńskich indukuje się w sposób małoinwazyjny poprzez cewnikowanie, lokalną kauteryzację oraz następującą po niej adhezję komórek raka do miejsc oparzeń.

Ortotopowy model mysiego raka pęcherza moczowego

Ustanowienie ortotopowego modelu nowotworu pęcherza moczowego w celu oceny efektów przeciwnowotworowych wewnątrz pęcherzowo podanego saRNA oraz monitorowanie wzrostu guza za pomocą ultradźwięków i obrazowania bioluminescencyjnego.

Ortotopowy model nowotworu pęcherza moczowego oraz ocena leczenia wewnątrz pęcherzowego za pomocą saRNA

Implantacja komórek nowotworowych do narządu pochodzenia może służyć jako użyteczny model przedkliniczny do oceny nowych terapii. Komórki raka pęcherza moczowego MB49 mogą być hodowane w pęcherzu moczowym po wkropleniu dopęcherzowym. Protokół ten demonstruje cewnikowanie pęcherza myszy w celu implantacji guza i dostarczenia adenowirusa.

Ortotopowy model raka pęcherza moczowego do badań nad dostarczaniem genów

Aby zademonstrować obrazowanie molekularne raka MR za pomocą środka kontrastowego MRI z małym peptydem specyficznym dla skrzepłych białek osocza w zrębie guza w modelu raka prostaty u myszy.

Obrazowanie molekularne MR raka prostaty z drobnocząsteczkowym środkiem kontrastowym ukierunkowanym na peptyd CLT1

Model raka pęcherza moczowego wywołanego N-butylo-N-(4-hydroksybutylo)nitrozoaminą został opracowany u transgenicznych myszy ludzkich mucyny 1 (MUC1) w celu przetestowania immunoterapii ukierunkowanej na MUC1.  Po podaniu szczepionki peptydowej ukierunkowanej na MUC1 potwierdzono odpowiedź cytotoksycznych limfocytów T na MUC1 poprzez pomiar poziomu cytokin w surowicy i aktywności specyficznej dla limfocytów T.

Indukcja inwazyjnego raka przejściowokomórkowego pęcherza moczowego u nienaruszonych immunologicznie ludzkich myszy transgenicznych MUC1: model rozwoju immunoterapii

Sprawdzona technika szczepienia pierwotnych inwazyjnych ksenoprzeszczepów raka ortotopowego pęcherza moczowego wymaga laparotomii i mobilizacji pęcherza. Procedura ta powoduje znaczną zachorowalność u myszy, jest technicznie trudna i czasochłonna. W związku z tym opracowaliśmy wysoce precyzyjne, przezskórne podejście wykorzystujące kontrolę ultrasonograficzną.

Małoinwazyjne założenie mysich ortotopowych ksenoprzeszczepów pęcherza moczowego

Tutaj opisana jest metoda tworzenia syngenicznego mysiego modelu ortotopowego guza pęcherza moczowego w celu oceny skuteczności przeciwnowotworowej białka bakteryjnego HP-NAP.

Ocena skuteczności białka H. pylori HP-NAP jako narzędzia terapeutycznego w leczeniu raka pęcherza moczowego w ortotopowym modelu myszy

Ten protokół opisuje powstawanie mysich ortotopowych guzów pęcherza moczowego u samic myszy C57BL/6J oraz monitorowanie wzrostu guza.

Mysi ortotopowy model guza pęcherza moczowego i system wykrywania guzów

Protokół ten wykorzystuje wielokomorowe łóżko do równoległego rezonansu magnetycznego (MRI) do czterech zwierząt do wykrywania guzów gruczolakoraka trzustki w genetycznie modyfikowanych modelach myszy. Ten protokół MRI wielozwierzęcy jest szybki i opłacalny w wykrywaniu i pomiarze guzów, ułatwiając selekcję zwierząt do badań przedklinicznych oraz podłużne monitorowanie wzrostu guzów.

Wielozwierzęce obrazowanie rezonansu magnetycznego do pomiarów guza w myszych modelach raka trzustki

Poznaj protokół MRI do oceny guzów pęcherza moczowego u myszy indukowanych karcynogenem BBN. Ta metoda umożliwia szybkie, wysokoprzepustowe obrazowanie z minimalnym stresem dla zwierząt.

Rezonans magnetyczny Ocena rakotwórczych guzów pęcherza moczowego myszy

Przeglądaj więcej filmów