Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

ومتعددة الوسائط التصوير من الأوعية الدموية في نموذج الفئران عاري من سرطان الثدي الإنبثاث العظام باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، الحجمي التصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية

Published: August 14, 2012 doi: 10.3791/4178
Automatic Translation
1, 1, 2, 1
1Department of Medical Physics in Radiology, German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany, 2Unit of Chemotherapy and Toxicology, German Cancer Research Center, Heidelberg, Germany

Summary

في التسبب في الانبثاث العظام، والأوعية الدموية هي عملية حاسمة ويمثل ذلك هدفا للتصوير والعلاج. هنا، نقدم نموذج الفئران من مواقع محددة سرطان الثدي الانبثاث العظام ووصف استراتيجيات لتكوين الأوعية الدموية صورة غير جراحية

Abstract

الأوعية الدموية هي سمة أساسية من سمات نمو السرطان وتكوين ورم خبيث. ورم خبيث في العظام، والعوامل عائية تقوم بدور محوري لانتشار الخلايا السرطانية في تجويف نخاع العظم، فضلا عن التفاعل بين الخلايا السرطانية والعظام مما يؤدي إلى تدمير العظام المحلية. وكان هدفنا هو تطوير نموذج من الانبثاث العظام التجريبية التي تسمح في تقدير المجراة من الأوعية الدموية في الهيكل العظمي والآفات باستخدام تقنيات التصوير غير الغازية.

لهذا الغرض، ونحن حقن 10 5 MDA-MB-231 خلايا سرطان الثدي البشرية في الشريان الشرسوفي السطحي، الذي يحول دون نمو الانبثاث في مناطق أخرى من الجسم من الساق الخلفية منها 1. بعد 25-30 يوما بعد تلقيح الخلية السرطانية، الانبثاث العظام في مواقع محددة تطوير، يقتصر على عظم الفخذ البعيدة، القريبة الساق والشظية القريبة 1. ويمكن التحقيق في الجوانب الشكلية والوظيفية للتكوين الأوعية الدموية طوليا في التعريف العظامstases باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)، الحجمي التصوير المقطعي (VCT) والموجات فوق الصوتية (الولايات المتحدة).

التصوير بالرنين المغناطيسي يعرض معلومات المورفولوجي على جزء من الأنسجة الرخوة الانبثاث العظام أن يقتصر في البداية حتى العظم تجويف نخاع العظم ويزيد في وقت لاحق في حين تتقدم القشرية. استخدام الدينامية على النقيض المعززة التصوير بالرنين المغناطيسي ويمكن الحصول على (DCE-MRI) وظيفية البيانات بما في ذلك حجم الدم الإقليمي، ونضح نفاذية السفينة وكميا 2-4. تم القبض على تدمير العظم في ارتفاع القرار باستخدام المورفولوجية التصوير VCT. مكملة لنتائج التصوير بالرنين المغناطيسي، يمكن أن تقع إصابات عظمية المتاخمة لمواقع من نمو الورم داخل النقي. بعد تطبيق وكيل النقيض من ذلك، VCT تصوير الأوعية يكشف عن بنية macrovessel في الانبثاث العظام في ارتفاع القرار، وDCE-VCT يتيح التبصر في دوران الأوعية الدقيقة من هذه الآفات 5،6. الولايات المتحدة هي التي تنطبق على تقييم الميزات المورفولوجية والوظيفية من الآفات الهيكل العظمي بسببمحلي عظام النهايات من العظام القشرية. باستخدام B-وضع وتقنيات دوبلر، ويمكن تقييم هيكل ونضح من الانبثاث الأنسجة اللينة، على التوالي. DCE والولايات المتحدة يسمح في الوقت الحقيقي التصوير من الأوعية الدموية في الانبثاث العظام بعد حقن من microbubbles 7.

في الختام، في نموذج للموقع المحدد الثدي سرطان العظام الانبثاث تقنيات التصوير متعدد الوسائط بما في ذلك التصوير بالرنين المغناطيسي، VCT والولايات المتحدة تقدم معلومات تكميلية بشأن الصرف والمعلمات وظيفي من الأوعية الدموية في هذه الآفات الهيكل العظمي.

Protocol

1. خلية ثقافة

  1. ثقافة MDA-MB-231 خلايا سرطان الثدي البشري (مجموعة الثقافة الأمريكية نوع) في RPMI-1640 (إينفيتروجن، ألمانيا) أن تستكمل مع FCS 10٪ (سيغما، ألمانيا). الحفاظ على جميع الثقافات في ظل ظروف قياسية (37 درجة مئوية، والجو مرطب، أول أكسيد الكربون بنسبة 5٪ 2) ومرور الخلايا 2-3 مرات في الأسبوع للحفاظ على النمو في لوغاريتمي. لنموذج حيواني هو موضح أدناه، ليست هناك حاجة لاستخدام العظام محددة sublines من MDA-MB-231 الخلايا، حيث وصل سعر تأخذ الورم أكثر من 90٪ 1.
  2. حصاد شبه متموجة الخلايا السرطانية بعد استخدام 2 ملم EDTA في برنامج تلفزيوني، (الفوسفات مخزنة المالحة دون كا 2 + و 2 ملغ +) و 0.25٪ التربسين (سيغما، Taufkirchen، ألمانيا). عدد MDA-MB-231 الخلايا في غرفة 1 نويباور وتعليقها في RPMI-1640 (5x10 5 خلايا في 1 مل).

2. عارية نموذج الفئران الانبثاث العظام

  1. تمت الموافقة على جميع التجارب التي أنيما الحكومية المسؤولةل لجنة للأخلاقيات.
  2. استخدام الفئران عارية في عمر من 6-8 أسابيع والاحتفاظ بها في ظروف خالية من مسببات الأمراض في نظام الحيوانات الصغيرة المناسبة (على سبيل المثال مصغرة حاجز النظام). إبقاء الحيوانات تحت ظروف خاضعة للرقابة (21 + / - 2 درجة مئوية درجة حرارة الغرفة والرطوبة 60٪، و 12 ساعة ضوء الظلام إيقاع)، وتقدم خدمة مشبع والمياه libitum الإعلانية للفئران.
  3. قبل جراحة الحيوان، حقن دواء مسكن (على سبيل المثال كاربروفين 4 ملغ / كلغ SC؛ بسبب إدارته واحدة وقصيرة العمر النصفي (حوالي 8 ساعات)، وينبغي أن لا يؤثر كاربروفين نمو الورم). تخدير الفئران مع خليط من الأكسجين (0.5 لتر / دقيقة)، وisoflurane (1-1.5 المجلد٪)، وتأكد من أن الفئران غير صحيح تخدير ويتنفس بانتظام قبل البدء في الإجراء التالي.
  4. وضع الحيوان تخدير تحت مجهر مجهر التشغيل المناسب (على سبيل المثال لايكا) والعمل مع تضخم من 16 أضعاف.
  5. البدء في إجراء العمليات الجراحية عن طريق قطع الجلد والنسيج تحت الجلد في inguإينال منطقة بطول 2-3 سم باستخدام المقص (BC060r ايريس مقص 108 مم). جميع الشرايين المتفرعة من الشريان الفخذي (FA) لا بد من تشريح بما في ذلك الشريان الشرسوفي السطحي (SEA)، الشريان الركبي النازل (DGA)، الشريان المأبضية (السلطة الفلسطينية) والشريان الصافن (SA).
  6. وضع مقاطع على شريان الفخذ القريبة من الأصل في البحر، وكذلك على DGA والسلطة الفلسطينية وSA إلى انسداد تدفق الدم مؤقتا المحلية. Ligate البحار في جانبها البعيدة للسماح بفتح هذه السفينة من دون نزف (الشكل 1A).
  7. قطع البحر باستخدام مقص (Vannas الصغرى، جمعية الهلال الأحمر السعودي، مخدد STR 85 مم) القريبة من الربط (الشكل 1B) وإدارة حل papaverin 1٪ على البحار، لتسهيل إدخال لاحق من إبرة بسبب استرخاء للسفينة ( الشكل 1C).
  8. قطع ما يقرب من نصف قطرها في البحر مع مقص وادخال ابرة (0.3 مم القطر و 42 ملم طول) في التجويف من البحر بينما holdiنانوغرام في نهاية قطع من السفينة مع ملقط (1D الشكل، E). عندما تكون متاحة، وإصلاح الإبرة في جهاز خارجي للحد من تحركات غير النظامية التي يمكن أن تؤدي إلى ثقب في جدار الوعاء الدموي. ربط حقنة لإبرة. إزالة مقطع من اتحاد كرة القدم القاصي ووضعه على الشريان الصافن (الشكل 1F).
  9. حقن الخلايا MDA-MB-231 تعليق في وسائل الإعلام 0.2 مل ببطء الى البحر. بحكم من لقطات وتوجه MDA-MB-231 الخلايا إلى DGA والسلطة الفلسطينية. إزالة الإبرة وligate البحر لمنع النزيف قبل أن تقلع لقطات الشريان. إغلاق الجرح باستخدام مقاطع الجراحية وإنهاء التخدير عن طريق الاستنشاق.
  10. لمرحلة ما بعد إجراء الرصد، ويصرح باستخدامها عادة الفئران 7-8 أسابيع بعد تلقيح الخلية السرطانية لتجنب المضاعفات الهيكل العظمي الشديد. خلال هذا الوقت، يجب مراقبة الحيوانات يوميا لتقييم حجم الورم وأية أدلة من الألم (على سبيل المثال، الانحرافات السلوكية، وفقدان الوزن، وعيوب السيارات). إذا تبين وجود ورم الحيواناتحجم يتجاوز الحد المسموح به أخلاقيا أو أدلة من الألم أثناء نمو الورم، لديهم ليتم التخلص.
  11. واستخدمت المناعية التي تعاني من نقص (عارية) الفئران لزرع أجنبي المنشا من الإنسان MDA-MB-231 خلايا سرطان الثدي. لم يكن اختيار الفئران عارية لتصور أفضل للورم متزايد.

3. التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI)

  1. بعد تلقيح الخلية السرطانية، والسماح حوالي 25-30 يوما من نمو الورم قبل بدءا من التصوير. بالنسبة للسيد التصوير استخدام ماسح ضوئي مخصص التجريبية أو نظام MR الإنسان مع الحيوان لفائف المناسبة. استخدمنا الإنسان السيد نظام (السمفونية، وسيمنز، ألمانيا)، وملف محلي الصنع لإثارة موجات اللاسلكية، والكشف، والتي صممت لتكون حجم أسطواني مرنان مع قطرها الداخلي 83 ملم وبطول 120 ملم صالحة للاستعمال من (الشكل 2A).
  2. تخدير الفئران مع الاوكسجين وisoflurane على النحو الوارد أعلاه. وضع قسطرة في الوريد الذيل واصلاحها على الذيل باستخدام الصنبور ه. ربط حقنة تحتوي على النقيض من وكيل (على سبيل المثال 0.1 ملمول / كغم GD-DTPA في ما يقرب من 0.5 مل؛ Magnevist، وباير شيرينغ، وألمانيا).
  3. وضع فأر في نظام MR الحفاظ على التخدير عن طريق الاستنشاق. يبدأ تسلسل MR المورفولوجي لتحديد الانبثاث العظام (على سبيل المثال T2 المرجحة: توربو تسلسل صدى تدور، TR 3240 مللي، الشركة المصرية للاتصالات 81 مللي، مصفوفة 152 × 256، 90 × 53،4 FOV 2 مم، سماكة 1.5 ملم شريحة، و 3 متوسطات والمسح الضوئي الساعة 3:40 دقيقة).
  4. تحديد شريحة من الانبثاث العظام التي لديها أكبر قطر وبدء تسلسل لDCE، التصوير بالرنين المغناطيسي (مثل التشبع تسلسل استرداد فلاش توربو، TR 373 مللي، الشركة المصرية للاتصالات 1.86 مللي، مصفوفة 192 × 144، 130 × 97،5 FOV 2 مم، سماكة شريحة 5 مم، وقياسات 512، المتوسطات 1، مسح دقيقة 06:55 الوقت). بعد ما يقرب من 30 ثانية، والبدء في حقن عامل تباين على مدى فترة زمنية من 10 ثانية. الوقت الإجمالي للإجراءات المذكورة أعلاه لإجراء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي هو 15-20 دقيقة تقريبا لكل حيوان.
عنوان "> 4. الحجمي التصوير المقطعي (VCT)

  1. اختيار نظام CT المناسبة، سواء للإنسان أو ماسح التجريبية. هنا، استخدمنا نموذجا أوليا لالمسطحة مجهزة الحجمي جهاز التصوير المقطعي المحوسب (الشكل 2B، حجم CT، سيمنز، ألمانيا).
  2. تخدير الفئران مع الاوكسجين وisoflurane على النحو الوارد أعلاه. وضع قسطرة في الوريد الذيل واصلاحها على الذيل باستخدام الشريط. ربط حقنة تحتوي على وكيل النقيض من (مثل اليود 1 غرام لكل كيلوغرام في ما يقرب من 0.5 مل؛ Imeron 400، براكو، ألمانيا).
  3. وضع فأر على الماسح الضوئي تحت التخدير عن طريق الاستنشاق. استخدم المعلمات التالية لمسح VCT: أنبوب الجهد 80 كيلو فولت، أنبوب الحالي 50 سرعة دوران مللي أمبير، والمسح مرة 51 ثانية، 10 ثانية، لقطة في 120 ثانية، مصفوفة 512 × 512 وشريحة سمك 0.2 ملم. حقن عامل تباين خلال التناوب الثانية من نظام المسطحة. الوقت الإجمالي للإجراءات المذكورة أعلاه لإجراء فحص VCT هو 5-10 دقيقة تقريبا لكل أنيمآل.
  4. إعادة بناء الصور مع FDK المحورة (Feldkamp-ديفيس، كريس) مخروط الشعاع الإعمار الخوارزمية (نواة H80a، عفراء، ألمانيا).

5. الموجات فوق الصوتية (الولايات المتحدة)

  1. التجريبية والسريرية نظم الولايات المتحدة تتوفر لهذا الغرض. استخدمنا السريرية نظام ACUSON سيكويا نظام الموجات فوق الصوتية مع 512 محول خطي 15L8 (الشكل 2C؛ سيمنز ACUSON، ماونتن فيو، كاليفورنيا).
  2. تخدير الفئران مع الاوكسجين وisoflurane على النحو الوارد أعلاه. وضع قسطرة في الوريد الذيل واصلاحها على الذيل باستخدام الشريط. ربط حقنة تحتوي على عامل تباين microbubble (على سبيل المثال 1.6 مل / كغ في ما يقرب من 0.5 مل؛ SonoVue، براكو، ايطاليا). إصلاح محول الولايات المتحدة في مباراة الذهاب للهند منها باستخدام ترايبود وتطبق الولايات المتحدة هلام بين محول والساق الخلفية.
  3. أداء B-طريقة التصوير (تواتر نقل: 17 ميغاهرتز؛ مؤشر الميكانيكية: 0.51) لتحديد أكبر قطر الانبثاث العظام وإصلاح محول تي فيموقفه. إضافة دوبلر إشارة على B-وضع الصور للحصول على معلومات عن نضح الأنسجة. يرجى الأخذ في الاعتبار أن الآفات فقط والتي تعطل العظام القشرية هي في متناول موجات الولايات المتحدة.
  4. لدينامية على النقيض المعززة الولايات المتحدة (DCE والولايات المتحدة) تعيين الجهاز الولايات المتحدة في المقابل إيقاع نبض التسلسل (CPS) واسطة (وتيرة انتقال: 7 ميغاهيرتز، مؤشر الميكانيكية: 0.18)، حقن microbubbles وتسجيل حلقة سينمائية ثانية من طول 90. الوقت الإجمالي للإجراءات المذكورة أعلاه لإجراء فحص الولايات المتحدة ما يقرب من 10-15 دقيقة لكل حيوان.

6. تحليل نتائج العمل من بيانات التصوير

  1. استخدام المعلومات الصرفية من التصوير بالرنين المغناطيسي، VCT والولايات المتحدة لوصف ورم الأنسجة الرخوة (التصوير بالرنين المغناطيسي، الولايات المتحدة) وتدمير الهيكل العظمي (VCT) من الانبثاث العظام، وتحديد موقع وحجم الآفة وحجم الآفات مع المشاهد ديكوم (على سبيل المثال سيريكس ديكوم المشاهد).
  2. للحصول على نمط المتفرعة من السفن في الانبثاث العظام (القسطرة)، ويمكن استخدام البيانات VCT. إعادةبناء الصور 2D أو 3D باستخدام المعلومات للمرحلة شرياني مع أو بدون تقنيات الطرح (على سبيل المثال سيريكس ديكوم المشاهد).
  3. من أجل تحديد معالم الأوعية الدموية من DCE-MRI، DCE VCT-DCE والولايات المتحدة، واستخدام أدوات برامج محددة لطرائق. لDCE، التصوير بالرنين المغناطيسي، وتحديد السعة المعلمات الأوعية الدموية A (المرتبطة حجم الدم) وسعر الصرف ثابت ك EP (المرتبطة نضح والنفاذية السفينة) في الانبثاث العظام مع مختبر داينا (Mevis بحوث، بريمن، ألمانيا) على أساس حل الدولتين، نموذج مقصورة من 8،9 بركس. نماذج بديلة لتقييم الدوائية المتاحة، على سبيل المثال نموذج Tofts 10.
  4. لتحديد DCE-VCT البيانات، وإجراء التحليل الوصفي للبيانات لحساب البارامترات مثل المنطقة تحت المنحنى (AUC) أو ذروة تعزيز (PE) مع مختبر داينا (Mevis بحوث، بريمن، ألمانيا).
  5. كمية المعلومات في الوقت الحقيقي من الولايات المتحدة وDCE باستخدام برامج التحليل الكمي (على سبيل المثال Qontrasتي، براكو، ايطاليا) عن طريق تحليل سينمائى الحلقات وفقا للنموذج البلعة حقن تنفيذها. وضع المنطقة من اهتمام (ROI) على مدى الانبثاث العظام، وتحديد العوامل إما وصفي مثل المنطقة تحت المنحنى أو العوامل الكمية من مرمزة خرائط، على سبيل المثال حجم الدم الإقليمية والإقليمية من تدفق الدم وملء الوقت.

7. ممثل النتائج

بعد حقن intraarterial من MDA-MB 231-خلايا في البحر (الشكل 1)، الانبثاث العظام في مواقع محددة في وضع الساق الخلفية الخاصة بكل من الفئران عارية. آفات عظمية تقتصر على عظم الفخذ، ويمكن تصوير الظنبوب والشظية غير جراحية بواسطة التصوير بالرنين المغناطيسي، VCT والولايات المتحدة (الشكل 2) ابتداء حوالي 25-30 حقن آخر أيام ومتابعتها، لعدة أسابيع. عند الجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي، والولايات المتحدة بما في ذلك VCT الأم وتقنيات متقدمة على النقيض، يمكن تقييم المعلومات التكميلية في الانبثاث العظام التي تتكون من الأنسجة الرخوةورم (الخلايا السرطانية وسدى) وآفة عظمية كل منها (تدمير العظام). لمقارنة البيانات بين كل التقنيات، ويمكن استخدام كل طرائق التصوير 3 بالتتابع في الفأر نفسه. التصوير بالرنين المغناطيسي يعرض التشكل من أنسجة العظام لينة النقيلي أن يقتصر في البداية حتى العظم تجويف نخاع العظم ويزيد في وقت لاحق القشرية في مسيرة التنمية. ويمكن الحصول على المعايير الفنية مثل الإقليمية نضح الدم، وحجم والنفاذية السفينة من التصوير بالرنين المغناطيسي، DCE وكميا (الشكل 3). الهيكل العظمي، والتغييرات في عظمية خاصة في الانبثاث يتم تقييمها بدقة عالية من قبل VCT. مكملة لنتائج التصوير بالرنين المغناطيسي، وتقع بالقرب من آفات عظمية داخل النقي نمو الورم. VCT تصوير الأوعية يكشف عن بنية macrovessel تتغير من الانبثاث العظام، وDCE-VCT يعرض الجوانب ذات الصلة من دوران الأوعية الدقيقة (الشكل 4). بسبب تدمير المحلية من العظام القشرية في metastatiج الآفات، الولايات المتحدة ينطبق على تقييم الميزات الشكلية والوظيفية للورم الأنسجة اللينة من خلال استخدام B-وضع وتقنيات دوبلر. بناء على طلب من microbubbles، DCE والولايات المتحدة يسمح في الوقت الحقيقي التصوير من الأوعية الدموية في الانبثاث العظام (الشكل 5).

الشكل 1
الشكل 1. الساق الخلفية من الفئران عارية المعدة للتلقيح الخلية السرطانية كما التقط من خلال مجهر العملية. وثمة نمط، المتفرعة من الشريان الفخذي (FA) بما في ذلك الشريان الشرسوفي السطحي (SEA)، الشريان الركبي النازل (DGA)، الشريان المأبضية (السلطة الفلسطينية) والشريان الصافن (SA). مقاطع الشرايين وضعت على SA والسلطة الفلسطينية والاتحاد الداني، فضلا عن ربط من البحر، B، وقطع البحر القريبة من الربط، C، استرخاء العضلات من البحر بعد إضافة بابافيرين، D، شق البحار (التي تولاها الملقط)، E، إدخال الإبرة في البحر، F، إبرة تركز اهتمامها في البحار (فاي خارجي xating الجهاز)، والحقن من MDA-MB 231-الخلايا السرطانية عن طريق البحر الى DGA والسلطة الفلسطينية بموجب مقاطع.

الشكل 2
الشكل 2 أ، الإنسان السيد نظام (السمفونية، وسيمنز، ألمانيا)، وملف محلي الصنع لإثارة موجات اللاسلكية، وكشف وضعت في الماسح الضوئي، (ب)، المسطحة مجهزة الحجمي جهاز التصوير المقطعي المحوسب (CT الحجم، وسيمنز، ألمانيا)؛ C، الموجات فوق الصوتية السريرية نظام ACUSON Sequioa 512 (سيمنز، ACUSON، ماونتن فيو، كاليفورنيا).

الشكل (3)
الشكل 3. محوري أقسام MR. اليسار لوحة، T2w التصوير بالرنين المغناطيسي، لوحة المتوسطة، سعة ألف (DCE-MRI)؛ لوحة الحق، سعر الصرف ثابت ك EP (DCE-MRI). الأسهم تشير في الانبثاث العظام. الخريطة اللون لنطاقات البيانات DCE، التصوير بالرنين المغناطيسي من أحمر (القيم الأعلى) إلى الأزرق (القيم المنخفضة).

78/4178fig4.jpg "/>
الشكل 4. اعادة البناء VCT 3D من الانبثاث العظام عظمية (اللوحة اليسرى)، وتصوير الأوعية (وسط لوحة)، وكذلك قسما للDCE-VCT في اتجاه محوري من المعلمة تعزيز الذروة (لوحة على اليمين). الخريطة اللون لنطاقات البيانات DCE-VCT من أحمر (القيم الأعلى) إلى الأزرق (القيم المنخفضة).

الشكل 5
الشكل 5. صور الولايات المتحدة من وضع-B (التشكل، لوحة على اليسار)، دوبلر (التروية، وسط لوحة)، وCEUS (لوحة الحق، وتعزيز الذروة بعد حقن من microbubbles من الوقت الحقيقي التصوير من الأوعية الدموية) لالانبثاث العظام.

فيلم تكميلية 1. اضغط هنا لمشاهدة فيلم إضافي .

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

طريقة حمل العظام التجريبية الانبثاث المقدمة هنا في تركيبة مع إجراءات التصوير تمكن من متابعة آفات عظمية في الفئران عارية طوليا. في نموذجنا، يتم حقن MDA-MB-231 خلايا سرطان الثدي البشرية في البحر الذي هو التحام بين الشريان الحرقفي عبر جذع pudendoepigastric وشريان الفخذ. وبناء على ذلك، يتم الحفاظ على تدفق الدم الى المنطقة الموردة لمفصل الركبة بعد عملية ربط لهذا التقييم. من مزايا هذا النموذج بالمقارنة مع النماذج المعمول بها الانبثاث العظام هي مظهر للموقع المحدد من الانبثاث العظام بالمقارنة مع نموذج حقن داخل القلب (11) وإدراج العمليات المسببة للأمراض من تسرب الخلايا السرطانية والهجرة إلى الأنسجة المستهدفة بالمقارنة مع نموذج حقن الساق 12. كذلك، في هذا النموذج يشكل عبئا ورم النظامية، في نشر الحشوية وجه الخصوص، تم تجاهل والذي يسمح للدراسات طولية فوق حد ذاتهاveral أسابيع، وبالتالي يسمح للتخفيف من الحيوانات المطلوب 1،13.

وقد تجلى سابقا دور الأوعية الدموية وعملية ضرورية لتعزيز انتشار الخلايا السرطانية وحمل ارتشاف العظم في التسبب في الانبثاث العظام في الدراسات المجراة سابقا 14،15. هنا، نقدم في تقنيات التصوير الحي إلى غير جراحية تقييم الأوعية الدموية في تطبيق هذه الآفات التصوير بالرنين المغناطيسي، VCT والولايات المتحدة. باستخدام نموذج الفئران عارية، ومعلومات تكميلية من الأوعية الدموية بما في ذلك المعلومات وظيفي في حجم الدم وسفينة نفاذية / نضح (DCE، التصوير بالرنين المغناطيسي، DCE-VCT)، مورفولوجيا السفينة في قرار عالية (VCT تصوير الأوعية)، رذاذ (الولايات المتحدة دوبلر)، والوقت الحقيقي ويمكن الحصول على التصوير من الأوعية الدموية (DCE والولايات المتحدة) 1-7،16.

التصوير من المعلمات عائية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، VCT والولايات المتحدة تمكن من توضيح لدور الممرضة من الأوعية الدموية في الانبثاث الهيكل العظمي وغير جراحية في الجسم الحي 3،4،6. تطبيق آخر لتقنيات التصوير المذكور أعلاه هو التحقيق في الآثار العلاجية في الدراسات الطولية على العلاجات المضادة للعائية أو معيار لالانبثاث الهيكل العظمي. لمظاهرة من الاستجابة الدوائية، والدراسات الطولية التي تغطي ما يصل الى 70 يوما بعد التلقيح الخلايا السرطانية مع أحجام مجموعة ما بين 8 و 17 فئران أجريت لإثبات المضادة للورم، والآثار المضادة للعائية ومكافحة بعود الامتصاص، 2-7،17. نتيجة لتطبيق أساليب التصوير في الماسحات الضوئية للاستخدام البشري في نموذج حيواني سريريا ذات الصلة، والإجراءات المعروضة هي ذات قيمة عالية متعدية لتقييم الاستجابة للعلاج في المرضى الذين يعانون من الانبثاث العظام 16.

في الختام، يمكن استخدام هذا النموذج الحيواني في مواقع محددة من الانبثاث سرطان الثدي العظام، والجوانب الشكلية والوظيفية للتكوين الأوعية الدموية يمكن تصوير غير جراحية والحية

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

Acknowledgments

وأيد هذا العمل من قبل جمعية الألمانية للبحوث (SFB-TR 23 و SFB TR-79 والسل وDK). فإن الكتاب أود أن أشكر Bangert ريناته، كارين Leotta وزيلر ليزا لتقديم المساعدة التقنية الممتازة.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
MDA-MB-231 human breast cancer cells American Type Culture Collection HTB-26
RPMI-1640 Invitrogen 61870
FCS Invitrogen 10270
Trypsin-EDTA Invitrogen 25300
Carprofen Rimadyl Pfizer Pharma GmbH PZN 110208
Magnevist Bayer-Schering PZN 6961516
Imeron 400 MCT Bracco PZN 228654
SonoVue Bracco PZN 1567358
Papaverin Alfa Aesar L 04152
Isofluran Baxter Internationl Inc. HDG 9623
Symphony (Magnetic resonance imaging) Siemens AG
Volume CT (Volumetric computed tomography) Siemens AG
Acuson Sequioa 512 (Ultrasound) Siemens-Acuson

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bäuerle, T. Characterization of a rat model with site-specific bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells and its application to the effects of an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Cancer. 115, 177-186 (2005).
  2. Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W., Bäuerle, T. Sorafenib tosylate and paclitaxel induce anti-angiogenic, anti-tumor and anti-resorptive effects in experimental breast cancer bone metastases. Eur. J. Cancer. 47, 277-286 (2010).
  3. Bäuerle, T. Cilengitide inhibits progression of experimental breast cancer bone metastases as imaged noninvasively using VCT, MRI and DCE-MRI in a longitudinal in vivo study. Int. J. Cancer. 128, 2453-2462 (2011).
  4. Bäuerle, T., Merz, M., Komljenovic, D., Zwick, S., Semmler, W. Drug-induced vessel remodeling in bone metastases as assessed by dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging and vessel size imaging: a longitudinal in vivo study. Clin. Cancer Res. 16, 3215-3225 (2010).
  5. Bäuerle, T. Imaging anti-angiogenic treatment response with DCE-VCT, DCE-MRI and DWI in an animal model of breast cancer bone metastasis. Eur. J. Radiol. 73, 280-287 (2010).
  6. Bäuerle, T. Bevacizumab inhibits breast cancer-induced osteolysis, surrounding soft tissue metastasis, and angiogenesis in rats as visualized by VCT and MRI. Neoplasia. 10, 511-520 (2008).
  7. Merz, M., Komljenovic, D., Semmler, W., Bäuerle, T. Quantitative contrast-enhanced ultrasound for imaging anti-angiogenic treatment response in experimental osteolytic breast cancer bone metastases. , Forthcoming (2012).
  8. Brix, G. Pharmacokinetic parameters in CNS Gd-DTPA enhanced MR imaging. J. Comput. Assist. Tomogr. 15, 621-628 (1991).
  9. Brix, G. Microcirculation and microvasculature in breast tumors: pharmacokinetic analysis of dynamic MR image series. Magn. Reson. Med. 52, 420-429 (2004).
  10. Tofts, P. S. Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols. J. Magn. Reson. Imaging. 10, 223-232 (1999).
  11. Arguello, F., Baggs, R. B., Frantz, C. N. A murine model of experimental metastasis to bone and bone marrow. Cancer Res. 48, 6876-6881 (1988).
  12. Kjonniksen, I., Winderen, M., Bruland, O., Fodstad, O. Validity and usefulness of human tumor models established by intratibial cell inoculation in nude rats. Cancer Res. 54, 1715-1719 (1994).
  13. Bäuerle, T. Treatment of bone metastasis induced by MDA-MB-231 breast cancer cells with an antibody against bone sialoprotein. Int. J. Oncol. 28, 573-583 (2006).
  14. Andersen, T. L. A physical mechanism for coupling bone resorption and formation in adult human bone. Am. J. Pathol. 174, 239-247 (2009).
  15. Nyangoga, H., Mercier, P., Libouban, H., Basle, M. F., Chappard, D. Three-dimensional characterization of the vascular bed in bone metastasis of the rat by microcomputed tomography (MicroCT). PLoS One. 6, e17336 (2011).
  16. Bäuerle, T., Semmler, W. Imaging response to systemic therapy for bone metastases. European Radiol. 19, 2495-2507 (2009).
  17. Bretschi, M. Cilengitide inhibits metastastic bone colonization in a nude rat model. Oncol. Rep. 26, 843-851 (2001).

Tags

سرطان علم الأحياء، العدد 66، الطب، علم وظائف الأعضاء، الفيزياء، الانبثاث العظام، نموذج حيواني، الأوعية الدموية، والتصوير، والتصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير بالرنين المغناطيسي، الحجمي التصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية
ومتعددة الوسائط التصوير من الأوعية الدموية في نموذج الفئران عاري من سرطان الثدي الإنبثاث العظام باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي، الحجمي التصوير المقطعي والموجات فوق الصوتية
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bäuerle, T., Komljenovic, D.,… More

Bäuerle, T., Komljenovic, D., Berger, M. R., Semmler, W. Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound. J. Vis. Exp. (66), e4178, doi:10.3791/4178 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter