7 июля 2016 г.
Биолюминесценции изображений является хорошо известным инструментом для локализации опухолей и метастазов, но количественное определение этих образов часто требует сложных вычислений и конкретных инструментов. Описывается простой в использовании метод luminoscore, основанный на точных условиях приобретения, не требует никаких расчетов, а также позволяет бремя опухоли и ответ на лечение, подлежащих мониторингу в мышиных моделях.
Общая цель этой процедуры визуализации заключается в стандартизации процедур получения биолюминесценции и анализа изображений для получения количественных данных для сравнения в рамках различных экспериментов или между ними. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области биолюминесцентной визуализации, например, как данные визуализации могут быть количественно оценены воспроизводимым способом? Основные преимущества этой методики заключаются в том, что она легко устанавливается в любом животноводческом помещении, где есть биолюминесцентный тепловизор, и не требует сложных расчетов.
Включите имидж-сканер и откройте программное обеспечение для сбора данных. Нажмите кнопку Инициализировать для инициализации камеры, столиков и объективов. После подтверждения соответствующего уровня седативного эффекта отсутствием реакции на защемление ноги поместите мышь на греющую подушечку и нанесите глазную мазь.
Затем с помощью иглы 25 калибра введите 100 микролитров свежеприготовленного раствора калийной соли D-люциферина внутрибрюшинно. При этом опухолевые клетки экспрессируют люциферазу светлячков. Этот белок окисляет D-люциферин и производит свет, который может быть обнаружен с помощью тепловизора.
Через 10 минут поместите мышь в положение лежа в тепловизор спиной к камере в максимально ровном положении. Выберите функцию автоматической экспозиции и нажмите «Получить», чтобы получить заднее изображение животного. Затем поместите мышь в положение лежа на спине, расставив передние конечности так, чтобы они не блокировали грудную клетку.
Убедитесь, что флажок автоматической экспозиции все еще установлен, и Получить переднее изображение животного. Затем верните мышь в грелку, пока она полностью не восстановится, после чего животное можно вернуть в клетку. Чтобы количественно оценить биолюминесценцию, нажмите «Вид» в меню и выберите палитру инструментов, если она еще не отображается.
Затем перейдите на вкладку инструмента «Область интереса», нажмите кнопку контура и выберите «Свободный рисунок». С помощью инструмента «Свободное рисование» следуйте за краями всей мыши или определенной областью на изображении спереди, чтобы отметить интересующую область, щелкнув правой кнопкой мыши, чтобы закрыть контур. Выберите Сияние в меню прокрутки Единицы измерения в верхнем левом углу изображения, если оно еще не выбрано.
После этого прочитайте значение в поле Общий поток фотонов в секунду, чтобы измерить поток фотонов. Затем нажмите на меню «Вид» и измерения области интереса. После повторения анализа для изображения заднего вида сложите значения фотопотока, полученные для обоих видов, чтобы получить светооценку.
В этом эксперименте опухоль можно было обнаружить уже через 10 минут после инъекции. Одни только изображения подтверждают, что опухолевые клетки присутствуют в правильном месте. Тем не менее, количественная оценка биолюминесценции продемонстрировала четкую разницу между животными, которые получали и не получали инъекции.
Интересно, что сигнал, полученный в подкожной модели, был в 100 раз выше, чем в модели первичной внутриглазной лимфомы, что соответствовало количеству введенных клеток. Здесь репрезентативные изображения роста опухоли у мышей контрольной группы и мышей с первичной внутриглазной лимфомой, обработанных CpG, показывают, что по прошествии достаточного периода в контрольной группе начинают появляться метастазы. Несмотря на то, что первичная опухоль не казалась чувствительной к лечению, в группе, получавшей CpG, наблюдалось меньше метастазов.
Действительно, количественный анализ опухолевой нагрузки в каждой группе показывает, что CpG замедляет развитие опухоли, вызывая статистически значимую разницу в люминесценции опухоли между обработанной и контрольной группами через 28 дней. В этой подкожной модели две опухоли были пересажены на каждую сторону мыши с лечением in situ на одну сторону в нулевой день, а контралатеральная опухоль служила ее контролем. Затем для каждой мыши были нарисованы две области интереса, и было измерено соотношение между люминооценкой на обработанной и контрольной сторонах.
Через 13 дней после начала лечения наблюдалось значительное снижение коэффициента люминоскорения, что свидетельствует о резорбции обработанной опухоли, о чем в дальнейшем свидетельствуют соответствующие биолюминесцентные изображения. После введения этот анализ может быть завершен за две минуты для каждого животного, если он выполнен правильно. После этой процедуры может быть применен другой метод, такой как качественное определение местоположения опухолевого участка, чтобы ответить на дополнительный вопрос о механизмах хоуминга опухолевых клеток или метастазирования.
После своего развития этот метод проложил путь исследователям и в области биолюминесцентной визуализации для изучения прогрессирования опухоли в доклинических моделях мелких животных. После просмотра этого видео у вас должно быть хорошее понимание того, как проводить биолюминесцентную визуализацию для количественной оценки опухолевой нагрузки воспроизводимым образом. Не забывайте, что работа с мелкими животными и хирургическими инструментами может быть чрезвычайно опасной, и что при выполнении этой процедуры всегда следует принимать меры предосторожности, такие как надлежащая стерилизация инструментов.
В этой статье представлен прямой метод для количественной оценки биолюминесцентного исследования в моделях опухолей, известный как метод люминоскора. Он упрощает процесс исследования, позволяя эффективно контролировать опухолевую нагрузку и ответ на лечение без сложных расчетов.
Quantitative bioluminescence imaging enables reproducible tumor burden assessment in preclinical lymphoma models, supporting early treatment response evaluation. The luminoscore method provides a standardized, semi-quantitative readout that facilitates cross-experiment comparison and go/no-go decisions in oncology discovery pipelines. This approach reduces mechanistic ambiguity in target validation by delivering measurable, translatable signals from small-animal studies.
The luminoscore method integrates into the discovery workflow from early target validation through preclinical efficacy testing, enabling quantitative monitoring of tumor burden and treatment effects.