Waiting
Login processing...

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

Cancer Research

Evaluación de la proyección de imagen de resonancia magnética de los tumores vesicales murina inducida por carcinógenos

Published: March 29, 2019 doi: 10.3791/59101

Summary

Los tumores de vejiga murino son inducidos con el carcinógeno nitrosaminas de N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) (BBN). Generación de tumor de vejiga es heterogénea; por lo tanto, es necesaria una evaluación precisa de la carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental. Aquí presentamos un protocolo MRI rápido y confiable para evaluar el escenario y tamaño del tumor.

Abstract

Modelos de tumor vesical murino son críticos para la evaluación de nuevas opciones terapéuticas. Los tumores de vejiga inducidos con el carcinógeno nitrosaminas (BBN) de N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) son ventajosos sobre los modelos basados en la línea celular porque replican muy de cerca los perfiles genómicos de tumores humanos, y, a diferencia de modelos celulares y xenoinjertos, proporcionan un buena oportunidad para el estudio de las inmunoterapias. Sin embargo, la generación del tumor de vejiga es heterogénea; por lo tanto, es necesaria una evaluación precisa de la carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental. Se describe aquí es un modelo de ratón BBN y protocolo para evaluar la vejiga cáncer tumor carga en vivo mediante una secuencia rápida y fiable de resonancia magnética (Sr.) (true FISP). Este método es simple y confiable porque, a diferencia del ultrasonido, Señor es independiente del operador y permite el tratamiento de la imagen después de la adquisición directa y la revisión. Utilizando las imágenes axiales de la vejiga, análisis de regiones de interés a lo largo de la pared vesical y tumor permiten el cálculo de área de pared y el tumor de vejiga. Esta medida se correlaciona con ex vivo el peso de la vejiga (rs= 0,37, p = 0,009) y etapa del tumor (p = 0.0003). En conclusión, BBN genera tumores heterogéneos que son ideales para la evaluación de las inmunoterapias, y MRI puede rápida y confiablemente evaluar carga tumoral antes de la aleatorización al tratamiento experimental.

Introduction

Cáncer de vejiga es el cáncer más común en quinto lugar general, responsable de aproximadamente 80.000 nuevos casos y 16.000 muertes en los Estados Unidos en 20171. Luego de 30 años sin avances significativos en el tratamiento sistémico del cáncer de vejiga2, reciente control anti-PD-1 y anti-PD-L1 inhibidor ensayos han demostrado respuestas interesantes y durables de vez en cuando en pacientes con avanzado uroteliales carcinoma3,4,5. Sin embargo, sólo aproximadamente el 20% de los pacientes muestran una respuesta objetiva a estos tratamientos, y se necesitan más estudios para ampliar el uso efectivo de la inmunoterapia en pacientes con cáncer de vejiga.

Modelos de cáncer vesical murino son críticos en la evaluación preclínica de nuevos tratamientos6,7. Para controlar el tamaño del tumor cuando se asignaron al azar a ratones con diferentes tratamientos, carga tumoral debe ser evaluado y controlado entre grupos de tratamiento. Estudios previos han usado ultrasonido o bioluminiscencia para evaluar orthotopic celular basada en línea de vejiga cáncer modelos8,9,10,11. Sin embargo, ambas técnicas presentan varias desventajas. Las medidas de ultrasonido pueden ser influenciadas por las habilidades del operador y carecen de características tridimensionales y alta resolución espacial. Bioluminescence métodos sólo pueden proporcionar una evaluación semi-cuantitativa de las células tumorales y no permiten la visualización de la morfología y anatomía de la vejiga. Además, bioluminiscencia puede ser utilizado con modelos basados en la línea de celulares, que expresan genes bioluminiscentes en ratones sin pelo o ratones con batas blancas.

La proyección de imagen de resonancia magnética (MRI), por el contrario, ofrece una flexibilidad única en la adquisición de imágenes de alta resolución anatómicas, exhibiendo una amplia gama de contraste de tejido que permite la visualización precisa y evaluación cuantitativa de la carga tumoral sin la necesidad de expresar propiedades bioluminiscentes. Imágenes son más fácilmente reproducibles con las tuberías de análisis apropiado y garantizan la visualización 3-d de la vejiga. Las mayores limitaciones de la RMN son la longitud de tiempo necesario para un examen y asociados altos costos que limitan el análisis de alto rendimiento. Sin embargo, varios estudios han demostrado que el Señor secuencias pueden proporcionar imágenes diagnósticas de alta calidad que pueden utilizarse para detectar con eficacia y seguimiento de tumores de vejiga basado en la línea de la célula; así, se puede utilizar para análisis de alto rendimiento9,12.

Aquí, describimos un método no invasivo basado en el Señor para confiablemente y eficientemente caracterizar los tumores de vejiga inducida por carcinógenos en ratones. Para lograr esto, utilizamos una proyección de imagen rápida con estado estacionario precesión Señor técnica (true FISP), garantizando sesiones breves análisis sin dejar de ofrecer alta calidad y alta resolución espacial (~ 100 micras) para la detección y medición de la vejiga tumores13. Además, para confirmar la exactitud de este análisis no invasivo de MRI, se describe la correlación entre parámetros derivados del MRI y ex vivo el peso de la vejiga así como estadio tumoral patológico confirmado.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Todos los métodos aquí descritos han sido aprobados por el institucional Animal Care y el Comité uso (IACUC) de la Universidad Northwestern.

1. inducción de tumores con BBN

  1. Obtener ratones C57/BL6 machos, cada uno por lo menos 6 semanas.
    Nota: Ratones machos desarrollan cáncer de vejiga más rápida y consistentemente de ratones femeninos14,15.
  2. Añadir N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl) amina (BBN) en una dosis de 0.05% a agua potable. Guardarlo en un recipiente opaco y se dan ad libitum como agua potable a ratones16.
    Nota: Almacenar la solución BBN en un contenedor transparente se degradará el carcinógeno17.
  3. Cambie el agua BBN 0,05% dos veces por semana.
  4. Seguimiento de los animales mediante la inspección de signos de distrés asociado a tumores de la vejiga incluyen hematuria, firme vejiga y masas. Inspeccione los ratones dos veces por semana o de acuerdo con las pautas locales de IACUC.
  5. Esperar que los tumores entre 16 y 24 semanas de exposición18.

2. configuración MRI

  1. Realizar una inyección subcutánea de solución salina estéril (0,1 – 0,2 mL usando una jeringa de aguja y 1 mL de 25-27 G) 10 minutos antes de la resonancia magnética para facilitar el llenado de la vejiga.
  2. Anestesiar cada ratón con una mezcla de gas de 100% O2 y el isoflurane (2%-4% según sea necesario). Verificar un adecuado plano de anestesia por el reflejo de retirada (pellizco del dedo del pie) antes de continuar la prueba. Aplique ungüento oftálmico estéril a los animales.
  3. Transferir el ratón al imagen titular equipado con una ojiva para la administración de isoflurano inhalado (0,5% – 3%).
  4. Controlar la temperatura corporal y respiración utilizando una sonda rectal de la temperatura conectada a la computadora de registro fisiológico.
    Nota: La temperatura Normal del cuerpo (36-37 ° C) se mantiene mediante el recirculación circuito de agua caliente incorporado el titular Señor animal. Temperatura es medida a través de un sensor rectal y registrada en el equipo de monitoreo fisiológico con dedicado software de monitoreo fisiológico. El mismo sistema se utiliza para registrar las señales de respiración y electrocardiograma mide a través de una almohada neumática bajo la caja torácica y a través de electrodos de electrocardiograma 3 derivaciones. La señal de respiración también se utiliza para accionar adquisición de MRI y la reducción de artefactos asociados con el movimiento de la respiración.

3. adquisición de imágenes de MRI

  1. Utilizar una bobina de cuadratura del cuerpo para la excitación.
  2. Coloque una bobina del receptor de 4 canales en la parte inferior del abdomen del ratón está escaneando para habilitar la detección optimizada de las señales de la región de interés.
  3. Iniciar ajustes automáticos a través del software de imagen integrado para adquirir un sistema triaxial de imágenes del cuerpo entero del ratón. Sistema de imágenes de esta referencia, identificar la región de interés (en este caso, la región de la vejiga).
  4. Adquirir tres conjuntos de imágenes ortogonales en rodajas a lo largo de los planos axiales, coronales y sagitales, utilizando marcos de referencia radiológicos.
  5. Utilizar el true FISP (incluida como una de las características en el software integrado de la proyección de imagen) de la secuencia de imágenes con los siguientes parámetros de Señor: TR = 900 mseg, TE = 2 ms, FA = 70, promedios de 14.
    Nota: Este conjunto de parámetros permite la proyección de imagen rápida con alta calidad diagnóstico, incluyendo la ponderación T1/T2 en < 10 min por ratón.
  6. Grosor de rebanada y resolución espacial está determinada por parámetros geométricos seleccionados por el usuario a través de la interfaz gráfica de la plataforma de proyección de imagen integradora. Esto resulta en una serie de sectores a través de la vejiga entera de 0,5 mm de espesor con una resolución en el plano de 0.148 mm.

4. D. Análisis de imagen

  1. Identificar el conjunto de láminas de 0,5 mm de espesor y resolución en el plano de 0.148 mm que cubre la vejiga entera.
  2. Exportar a software de análisis de imagen médico seleccionando la carpeta con las imágenes correspondientes en el formato de análisis.
  3. Seleccione "vista axial representativo" en el centro de la vejiga para el análisis cuantitativo por desplazarse a través de las imágenes generadas y la identificación de un segmento en el punto medio de la vejiga, que permite la visualización de la pared de la vejiga y el lumen.
    Nota: El segmento del centro debe ser el elegido con el diámetro más grande.
  4. Delinear con cuidado la región de interés (ROI) manualmente trazando los límites alrededor del borde externo de la vejiga (BLAhacia fuera) y alrededor de la luz interna (BLAen) de la vejiga (vea las figuras esquemáticas y representativas en la figura 2) en la vista axial representativa seleccionada.
  5. Restar la luz interna del borde exterior para calcular la superficie de la pared de la vejiga.
    BLApared = BLAhacia fuera - BLAen
    Nota: Se espera que la superficie de una vejiga de control sin tumor sea menor que con un tumor de vejiga.

5. eutanasia y disección de la vejiga

  1. Después de 20 semanas de la exposición BBN, eutanasia los ratones utilizando procedimientos normalizados de acuerdo con las pautas locales de IACUC.
  2. Limpiar la zona de incisión con etanol al 70%, entonces Sujete y levante la piel de la pared abdominal con el fórceps.
  3. Hacer una incisión de línea media de la sínfisis púbica para el proceso del xiphoid.
  4. Bruscamente haga una incisión en la cavidad peritoneal sujetando con pinzas y incisión con tijeras.
  5. Identificar la vejiga, que se encuentra en el abdomen inferior de línea media.
  6. Identificar y cortar el ligamento umbilical mediano conectar la cúpula de la vejiga al ombligo y la pared abdominal.
  7. Agarre la cúpula de la vejiga con pinzas countertraction y disecar la vejiga de las estructuras, incluyendo las vesículas seminales, recto y grasa circundantes.
  8. Identificar los uréteres en la vejiga y corte con unas tijeras cerca de la vejiga.
  9. La vejiga de elevación cefálica, cortó la uretra con unas tijeras y quitar la vejiga.
  10. Inmediatamente pesar la vejiga después de lavado con PBS.

6. histologic examinación del tejido de la vejiga

  1. Fijar el tejido de la vejiga en 10% formalina tamponada neutra durante 36-48 h a temperatura ambiente (RT).
  2. Incrustar el tejido en bloques de parafina, cortar las diapositivas para el examen posterior y las diapositivas con hematoxilina y eosina para la examinación microscópica de la mancha como se describió anteriormente19,20.
  3. Realizar un examen microscópico de la vejiga de ratón en baja (2.5 x y 10 x) y aumentos de alto (20 x y 40 x), examen de las lesiones macroscópicas, hiperplasia, carcinoma en situ, papilomas, tumores papilares y neoplasias invasoras19 , 21.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Utilizando el protocolo descrito (figura 1), los tumores de vejiga fueron inducidos en ratones machos C57/B6. MRI fue realizado en 16 semanas, y los ratones fueron sacrificados a las 20 semanas. Se registraron ex vivo vejiga pesos (BW) para cada ratón. Diapositivas se tiñeron con hematoxilina y eosina, todas las diapositivas de histología se revisaron y etapa del tumor.

Para analizar la carga tumoral con el Señor, la luz interna de la pared vesical (BLAen) se restó del lumen externo de vejiga de pared (BLAhacia fuera) para calcular el espesor de la pared de la vejiga (paredBLA) (figura 2). Representante true FISP Sr. imágenes, reconstrucciones 3D de la pared de la vejiga e imágenes patológicas de un ratón de control (es decir, no tumor) se muestran en la Figura 3A-F y un ratón con un tumor grande se muestra en la figura 3-L.

El parámetro derivado de MRI BLApared se correlaciona débilmente con ex vivo BW (rs = 0,37, p = 0,009; Figura 4). Examen de los datos de BW y parámetro depared BLA derivados de MRI demuestra una asociación con el estadio tumoral (MRI de la prueba de Kruskal-Wallis p = 0.0003, figura 5A; BW p = 0,0006; Figura 5B), así como una asociación al estratificar la patología por cáncer vesical músculo-invasivo y el cáncer vesical músculo-invasivo (MRI de la prueba U de Mann-Whitney p = 0.0002, figura 5; BW p < 0.0001, figura 5). Los resultados de BLApared y BW para determinar cáncer de vejiga músculo invasivo se muestran en la figura 5E. El área bajo la curva (AUC) para lapared de BLA (AUC = 0,81, IC 95% 0.68-093) es estadísticamente similar a las AUC para PN (AUC = 0.89, IC 95%: 0.80-0.98; p = 0,30).

Figure 1
Figura 1: esquema de inducción de tumor de vejiga con BBN y sincronización de MRI y de la eutanasia. BBN es administrado ad libitum en una concentración de 0.05% en agua potable. Ratones se someten a MRI en 16 semanas. Ratones son sacrificados a las 20 semanas y vejigas de cada uno son examinados con inmunohistoquímica. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Representación gráfica esquemática del método para obtener BLApared y representante Sr. imagen con contornos correspondientes. Con la intensidad de las imágenes de MRI, la pared exterior de una vejiga fue identificada y un contorno fue dibujado en rojo (BLAhacia fuera). El lumen de la vejiga del hyperintense fue delineado en verde (BLAen), y se obtuvo el área correspondiente del lumen de la vejiga. Resta de estas dos cantidades rindió el parámetro de lapared BLA, que corresponde al disco luz gris de la imagen gráfica. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Representante true FISP Sr. imágenes, reconstrucciones 3D de la pared de la vejiga e imágenes patológicas de un ratón de control (es decir, no tumor) (A-F) y un ratón con un tumor grande (G-L). (A) representante Señor imagen de un ratón con ningún tumor. (B) segmentación de la área de la pared de la vejiga (BLApared), en rojo, se define como el área entre el lumen de la vejiga (BLAen) y la pared externa de la vejiga (BLAhacia fuera). (C) representación 3D de la pared de la vejiga de un ratón de control generado definiendo BLApared en cada rebanada a través de la vejiga. Las flechas verdes muestran la vejiga en una imagen 2-D traducida al renderizado 3D. (D) representación 3D de un recorte de BLApared de un control del ratón. (E) baja potencia (2,5 x) e imágenes de alta potencia (10 x) (F) de la misma vejiga de ratón. (G) representante Señor imagen de un ratón con un tumor grande. (H) segmentación de la área de la pared de la vejiga (BLApared), en rojo, se define como el área entre el lumen de la vejiga (BLAen) y la pared externa de la vejiga (BLAhacia fuera). (I) 3-d representación de la pared de la vejiga de un ratón con un tumor grande. (J) 3-representación de un recorte de la vejiga de un ratón con un tumor grande, generado mediante la definición de BLApared en cada rebanada a través de la vejiga. Las flechas verdes muestran la vejiga en una imagen 2-D traducida al renderizado 3D. (K) baja potencia (2,5 x) e imágenes de alta potencia (10 x) (L) de la misma vejiga de ratón. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: correlación de Spearman entre la deriva de MRI BLApared y peso de vejiga final. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 5
Figura 5: Comparación de la etapa patológica y parámetros derivados de MRI BLApared en 47 ratones. (A) comparación de todas las etapas patológicas y MRI BLApared (prueba de Kruskal-Wallis). (B) comparación de etapas todo patológicas y el peso de la vejiga (prueba de Kruskal-Wallis). (C) comparación de cáncer vesical músculo-invasivo (etapa ≤T1) y cáncer vesical músculo-invasivo (etapa ≥T2) con MRI BLApared (prueba U de Mann-Whitney). (D) comparación del cáncer vesical músculo-invasivo (etapa ≤T1) y cáncer vesical músculo-invasivo (etapa ≥T2) con el peso de la vejiga (prueba U de Mann-Whitney). Curva ROC (E) de la zona de la vejiga derivados de MRI y peso final de la vejiga en la determinación de cáncer vesical músculo-invasivo (etapa ≥T2). El valor p de la lista es la diferencia entre lo dos AUC. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Precisa proyección de imagen de modelos de tumores es necesario para la adecuada estadificación de la eutanasia y aleatorización animal antes de la iniciación del tratamiento experimental. Utilizando el procedimiento presentado aquí, demostramos metodología para (1) generar tumores de la vejiga usando el carcinógeno BBN y (2) estratificar la carga tumoral de vejiga mediante el uso de derivados de MR. Señor un área medida (BLApared) se correlaciona significativamente con ex vivo el peso de la vejiga y se asocia con estadio patológico tumoral.

Mediante la adopción de un enfoque de proyección de imagen rápido con tiempos de adquisición cortos en alta resolución espacial (true FISP) y alta calidad diagnóstico, podemos realizar ensayos de alto rendimiento de ratones en etapas intermedias del desarrollo del tumor, antes de la aleatorización del tratamiento. Nuestro informe es consistente con informes anteriores de Sr. proyección de imagen del tumor de células de línea base implantes9,12 y confirma su potencial como una herramienta para optimizar los estudios de medicamentos número de grandes tema.

En este protocolo de MRI, es fundamental a la imagen del ratón con una vejiga llena para obtener imágenes de alta calidad y delinear las diferencias entre el lumen del tumor y de la vejiga. Encontramos que inyectar cada ratón con solución salinos 10 minutos antes de la proyección de imagen permite la adecuada proyección de imagen de la vejiga. Otros pasos críticos incluyen el accionar confiable de adquisición de MRI usando la señal de respiración detectada con una almohada neumática bajo la jaula de la costilla de ratón y la adquisición de un número adecuado de Señor rebanadas que permite la cobertura de la vejiga entera.

Otras opciones de desarrollo y progresión de los tumores vesicales murino incluyen ultrasonido8 y bioluminiscencia10,11. Micro-ultrasonido proyección de imagen de las células implantadas de MBT-2 detecta tumores en los 15 ratones, 13 de los cuales fueron confirmados histológicamente que tumores8. Volumen de ultrasonido correlacionó significativamente con estereoscópica volumen de tumor, pero peso del tumor y etapa no fueron investigados8. Bioluminescence se ha utilizado para monitorizar con precisión la célula tumoral basada en la línea de implantes, pero no puede utilizarse para controlar los cánceres inducidos por carcinógenos sin transplante tumores cancerígeno derivado de un ratón a otro. La capacidad para monitorear con precisión cánceres inducidos por el agente carcinógeno es crítica, como estos modelos tienen varias ventajas sobre los modelos de la línea de celulares. Los modelos basados en la línea celular son genéticamente homogéneas y derivado de tumores que ya han evadido ataque e implantados tumores crecen rápidamente sin un microambiente inflamatorio crónico22. El modelo BBN se ha utilizado con éxito durante más de 30 años, y sigue siendo un modelo fundamental para la comprensión del desarrollo de cáncer de vejiga y tratamiento23,24,25. Además, el modelo BBN demuestra mutacional y perfiles de expresión génica similar al ser humano cáncer de vejiga, conservando el sistema inmune intacto para permitir el estudio de potenciales agentes inmunoterapéuticos26,27 .

Disponibilidad de animal pequeño dedicado resonancias magnéticas como recursos compartidos en múltiples instituciones hace que estas técnicas ventajosa y práctica para la investigación básica y la investigación de nuevas terapias. Sin embargo, existen algunas limitaciones. Ratones fueron reflejados solamente en un punto, no continuamente durante el desarrollo de tumores. Sin embargo, basado en los resultados estadísticos, sugieren que el valor de punto solo es capaz de estratificar con precisión ratones en grupos por etapa y el tamaño del tumor, y representa un parámetro no invasivo, ideal para clasificar y asignar sujetos a grupos diferentes. Múltiples etapas del tumor fueron generadas usando BBN, desde Ta hasta T4. Sin embargo, estos pueden ser estratificados (como sugiere en la figura 5-D) como músculo-invasivo (T2 o mayores) y no músculo invasivo (T1 o menos), ya que este es el tratamiento estándar en cáncer de vejiga humano28.

Otra limitación potencial es que el parámetro depared BLA se derivó usando una sola rebanada a través de cada vejiga y rodajas no disponibles que la cubre. Estos criterios fueron elegidos para reducir los requerimientos de tubería de análisis (es decir, exigencia de dibujo múltiples ROIs en varias rebanadas) y se consideraban suficientes para un análisis rápido y cuantitativo. Análisis volumétrico más complejas pueden realizarse sobre los temas (es decir, se muestra para fines ilustrativos en la figura 3), pero inevitablemente requerirá más esfuerzo y los costos. Imagen automatizada de algoritmos se puede utilizar para la delineación automática de la región de la vejiga; sin embargo, estos métodos sufren variabilidad intrínseca de la vejiga forma y tamaño entre ratones individuales y requieren de importantes pruebas y validación antes de la adopción confiable en un estudio preclínico29.

Evaluación cualitativa de los datos volumétricos indican que este método de rebanar solo es suficiente para este tipo de análisis. Sin embargo, es posible que los análisis más avanzados pueden requerir este paso de proceso de datos/imagen adicional. Desde el punto de vista de adquisición, hay varios escaneos adicionales que podrían ser adquiridos, que pueden aumentar aún más la capacidad de predecir la progresión de tumores, al tiempo que también revela más cambios de microambiente tumoral sutil. Estas técnicas adicionales incluyen contraste dinámico realzado MRI, diffusion weighted MRI y otras secuencias30 que permiten una caracterización general, multi-paramétrica de la pared de la vejiga. Sin embargo, consideración de costo y eficiencia nos llevó a limitar nuestro análisis a la descrita en el presente Protocolo.

En conclusión, describimos la metodología para T1/T2-weighted rápida imagen Señor secuencias (true FISP) para adquirir imágenes multicorte que cubren la vejiga todo ratón. Demostramos que estas imágenes pueden utilizarse para determinar el grado del tumor en un modelo basado en agente carcinógeno de cáncer vesical murino. Datos de MRI se correlaciona con el peso del tejido de la vejiga y se asocia con la etapa del tumor. Estos resultados apoyan el uso de este ensayo de MRI rápido y confiable para estratificar a los ratones antes de la aleatorización del tratamiento experimental.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgments

J. J. M. está financiado por el mérito de la administración de salud de veteranos conceder BX0033692-01. J. J. M. también es apoyado por el P. John Hanson Foundation for Cancer Research de la Universidad Robert H. Lurie integral cáncer centro de noroeste. Agradecemos el centro traslacional la proyección de imagen para proporcionar la adquisición de MRI y de procesamiento. Fuentes de financiamiento no tuvieron ningún papel por escrito del manuscrito o la decisión de enviar para su publicación.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
C57BL/6 mice The Jackson Laboratory 664 Mice
N-butyl-N-(4-hydroxybutyl)nitrosamine carcinogen (BBN) TCI American B0938 Carcinogen
0.9% normal saline Hospira, Inc NDC 0409-488-02
Isoflurane Piramal HealthCare 60307-120-25 Anesthetic
7Tesla ClinScan MRI Bruker NA Dedicated Small Animal Imaging MRI
Syngo Siemens NA MR Integrated Imaging Software
Model 1030 Monitoring & Gating System Small Animal Instruments, Inc. (SAII) NA Small animal physiologic monitoring
Formalin, Neutral Buffered, 10% Sigma HT501128 Fixative
Eosin Y Fisher Scientific NC1093844 Histologic staining agent
Hematoxylin Fisher Scientific 23-245651 Histologic staining agent
Jim7 Xinapse Systems NA Medical image analysis software
GraphPad Prism v7.04 Graphpad NA Graphing software
R v3.4.2 The R Project for Statistical Computing NA Statistical software
R package pROC v1.10.0. The R Project for Statistical Computing NA ROC analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

Investigación de cáncer número 145 neoplasias de vejiga urinaria la proyección de imagen de resonancia magnética carcinógenos ratones BBN cáncer de vejiga
Evaluación de la proyección de imagen de resonancia magnética de los tumores vesicales murina inducida por carcinógenos
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Glaser, A. P., Procissi, D., Yu, Y., More

Glaser, A. P., Procissi, D., Yu, Y., Meeks, J. J. Magnetic Resonance Imaging Assessment of Carcinogen-induced Murine Bladder Tumors. J. Vis. Exp. (145), e59101, doi:10.3791/59101 (2019).

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