The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic 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.
Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.
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.
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 b…
The authors have nothing to disclose.
Authors thank Jeffrey Sellers to assist orthotopic pancreatic cancer mouse modeling. This work was supported by Research Initiative Pilot Awards from the Department of Radiology at UAB and NIH grants 2P30CA013148 and P50CA101955.
Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
DMEM | Invitrogen | 11965-118 | |
Fetal bovine serum | Harlan Laboratories | BT-9501 | |
Betadine | Purdue products | 67618-153-01 | |
5-0 Prolene sutures | Ethicon | 8720H | |
9.4T MR scanner | Bruker Biospin Corporation | BioSpec 94/20 USR | |
Gadoteridol | Bracco Diagnostics Inc | NDC 0270-1111-03 | |
Micro-polyethelene tube | Strategic Applications, Inc | #PE-10-25 | |
30G blunt tip needle | Strategic Applications, Inc | 89134-194 | |
Monitoring and gating system | SA instruments, Inc | Model 1030 | This is an MR compatiable system to measure resiratory rating and body temperature of small animals at the same time. |
Syringe pump | New Era Pump Systems, Inc. | NE-1600 |