De heterogene intra-tumorale accumulatie van liposomen is in verband gebracht met een abnormale tumormicro-omgeving. Hierin worden methoden gepresenteerd om de tumormicrocirculatie te meten door middel van perfusiebeeldvorming en verhoogde interstitiële vloeistofdruk (IFP) met behulp van een beeldgestuurd robotsysteem. Metingen worden vergeleken met de intra-tumorale accumulatie van liposomen, bepaald met behulp van volumetrische micro-CT-beeldvorming.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Ruimtelijke Metingen van perfusie, interstitiële vloeistof druk en liposomen accumulatie in solide tumoren
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
De heterogene intratumorale accumulatie van liposomen is een belangrijke determinant van hun werkzaamheid. Zowel de chaotische tumor microcirculatie en verhoogde IFP verband houden met de heterogene intratumorale verdeling van nanotechnologie gebaseerde geneesmiddelafgiftesystemen zoals liposomen. In deze studie, de relatie tussen tumor microcirculatie, verhoogde IFP en accumulatie van nanodeeltjes werd onderzocht door middel van in vivo experimenten. Dit werd bereikt door evaluatie van de tumor microcirculatie met behulp van dynamische contrast versterkte computertomografie (DCE-CT) en meting van de tumor IFP met behulp van een nieuwe beeldgeleide robotic plaatsing van de naald dat is aangesloten op de micro-CT-scanner. De intra-tumorale accumulatie van liposomen werd bepaald door CT image-gebaseerde beoordeling van een nanodeeltje liposomale formulering die stabiel te kapselen het contrastmiddel johexol (CT-liposomen). CT beeldvorming termijn voor co-lokalisatie van de ruimtelijke verdeling vantumor hemodynamica, IFP en CT-liposoom accumulatie per individuele subcutane xenograft muismodel van borstkanker. Metingen leidde tot de ontdekking dat perfusie en plasmavolume fractie sterk mediatoren van de intratumorale verdeling van liposomen. Bovendien zijn de resultaten suggereren dat IFP speelt een indirecte rol als mediator liposoom distributie via het moduleren van de bloedstroom.
Inleiding
Meten van de intratumorale accumulatie van nanodeeltjes geneesmiddelafgiftesystemen kan een belangrijk instrument om te bepalen of een voldoende concentratie van cytotoxische geneesmiddel in de tumor is gehaald. De ontwikkeling van "afbeeldbare" liposomale systemen zorgt voor niet-invasieve en kwantitatieve in vivo detectie van de geneesmiddelafgifte auto met beeldvormingsmodaliteiten zoals positron emissie tomografie (PET) 1, optische fluorescentie 2 en computertomografie (CT) 3, 4 en magnetische resonantie imaging (MRI) 5. Imaging is gebruikt om de farmacokinetica en biodistributie van liposoomafgiftesystemen bep....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle in-vivo-experimenten werden uitgevoerd onder een protocol door de Universiteit Health Network Institutional Animal Care en gebruik Comite goedgekeurd.
1. Dierlijke Model
- Cultuur tussen 5-7 x 10 6 MDA-MB-231 borst adenocarcinoom tumorcellen in DMEM met 10% foetaal runderserum (FBS) en 100x verdunning van penicilline-streptomycine.
- Oogst cellen wanneer ze 80% confluent met een 0,05% trypsine-EDTA-oplossing. Na 3-5 min neutraliseren trypsine-EDTA met een 3x volume van DMEM. Neem een 15 ul monster van cellen en te tellen met behulp van een hemocytometer. Centrifugeer cellen tot een pell....
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
De hiervoor genoemde protocol moet CT-liposomen met een ingekapselde concentratie van iohexol, betekenen liposoom diameter en zeta potentieel van 55 mg ml -1, 91,8 ± 0,3 nm en -45,5 ± 2,5 mV, resp. Figuur 1a omvat representatief DCE-CT-beeldvorming resultaten, waarbij een tijdreeks van volumetrische gegevens die de temporele veranderingen in intratumorale accumulatie van iohexol tonen. Het selecteren van een ROI binnen de tumor levert een TIC dat kan worden ge.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
De methoden voor het image-gebaseerde meting die hierin mogelijk te maken bepaling van de ruimtelijke verdeling van de tumor microcirculatie eigenschappen, IFP, en CT-liposoom accumulatie. Eerdere pogingen om deze eigenschappen betrekking hebben vertrouwd op het uitvoeren van bulk metingen over meerdere tumor-dragende dieren en dus niet over de gevoeligheid voor mechanismen die verantwoordelijk zijn voor de heterogeniteit in intra-tumorale accumulatie die vaak is waargenomen voor nano-sized drug delivery systemen 1.......
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen
Dankbetuigingen
De auteurs willen Dr. Javed Mahmood bedanken voor zijn hulp bij het kweken van MDA-MB-231 cellen en het implanteren van de MDA-MB-231 xenografts, Linyu Fan voor het bereiden van de CT-liposomen. Shawn Stapleton is dankbaar voor de financiering van het Natural Sciences and Engineering Research Postgraduate Scholarships Program en de Terry Fox Foundation Strategic Initiative for Excellence in Radiation Research for the 21st Century (EIRR21) bij CIHR. Dit onderzoek werd ondersteund door subsidies van het Terry Fox New Frontiers Program (020005) en de Canadian Institutes of Health Research (102569).
....Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| MDA-MB-231 metastatische borstkanker adenocarcinoom tumorcellen | ATCC | HTB-26 | |
| Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) | Life Technologies | 11965-092 | |
| Fetal Bovine Serum (FBS) | Sigma-Aldrich | F1051 | |
| HyClone Penicillin-Streptomycin 100x Oplossing | GE Healthcare Life Sciences | SV30010 | |
| Trypsin-EDTA (0,05%), fenol rood | ThermoFisher Scientific | 25300-054 | |
| 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfocholine (DPPC) | Avanti Lipids Inc., USA | 850355P | |
| Cholesterol (CH) | Avanti Lipids Inc., USA | 700000P | |
| 1,2-distearoyl-sn-glycero-3-fosfoethanolamine-N-poly(ethyleenglycol) 2000 (DSPE-PEG2000) | Avanti Lipids Inc., USA | 880128P | |
| Omnipaque (Iohexol) 300 mg jodium/ml | GE Healthcare, CA | ||
| 80 nm poriegrootte Track-Etch polycarbonaatmembranen | Whatman Inc., USA | ||
| 200 nm poriegrootte Track-Etch polycarbonaatmembranen | Whatman Inc., USA | ||
| 10 m Lipex Extruder | Nothern Lipids Inc, CA | ||
| Dialysezak Moleculair Gewichts Afsluiting (MWCO) van 8 kDa | Spectrum Labs, USA | ||
| 750.000 Nomicale Moleculair Gewicht Afsluiting (NMWC) Tangentiële stroming kolom | MidGee ultrafiltratie cartridge, GE Healthcare, CA | ||
| Peristaltiekpomp | Watson Marlow Inc., USA | ||
| UV spectrometer | Helios γ, Spectronic Unicam, USA | ||
| 90Plus deeltjesgrootte analyzer | Brookhaven, Holtsville, USA | ||
| eXplore Locus Ultra micro-CT systeem | GE Healthcare, CA | Gemanipuleerd met CT-Console Software | |
| AxRecon GPU-gebaseerde Reconstructie | Acceleware Corp. CA | ||
| 27 G Catheter SURFLO Winged Infusion Set | Terumo Medical Products, USA | SV*27EL | |
| PE20 polyethyleen slang | Becton Dickinson, USA | 427406 | |
| Pen tip 25 G × 3,5′′ Whitacre spinale naald | Becton Dickinson, USA | 405140 | IFP naald |
| P23XL druktransducer | Harvard Apparatus, CA | P23XL | |
| PowerLab 4/35, Bridge Amp, met LabChart Pro 7.0 | ADInstruments Pty Ltd., USA | PL3504, FE221 | IFP acquisitie systeem en acquisitie software |
| CT-Sabre Small Animall Interventie systeem (CT-IFP Robot) | Parallax Innovations, CA | Gemanipuleerd met CT-IFP robot Control Software | |
| CT-IFP robot uitlijningssoftware | Aangepaste Matlab software | ||
| DCE-CT Analyse Software | Aangepaste Matlab software | ||
| Matlab 2013b | Mathworks, USA |
Referenties
- Seo, J. W., Zhang, H., Kukis, D. L., Meares, C. F., Ferrara, K. W. A novel method to label preformed liposomes with 64Cu for positron emission tomography (PET) imaging. Bioconjugate chemistry. 19 (12), 2577-2584 (2008).
- Huang, H., Dunne, M., Lo, J., Jaffray, D., Allen, C.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
