18F-FDG PET/BT görüntüleme ve nicel Histoloji glikoz metabolizması akciğer kanserinin fare modellerinde dinamik değişiklikleri ölçmek için kullanmak
July 21st, 2018
Bu protokol için biz [18F]-2-fluoro-2-deoxy-D-glucose pozitron emisyon tomografisi ve bilgisayarlı tomografi (18F-FDG PET/BT) tümör metabolik yanıt hedefe yönelik tedavi MLN0128 bir olarak ölçmek için görüntüleme nasıl tarif KRAS/Lkb1 mutant fare model akciğer kanseri ve düşsel yüksek çözünürlüklü ex vivo autoradiography ve nicel Histoloji ile birleştiğinde.
Bu yöntem, kanser metabolizması ve kanser terapötikleri alanlarındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Tümör büyümesini ve tümör metabolizmasını modüle edebilen yeni tedavilerin tanımlanması gibi. Bu tekniğin temel avantajı, akciğer tümörlerinin zaman içinde geliştikçe non-invaziv görüntülemesini yapabilmemizdir.
Bu önemlidir, çünkü tümör metabolizmasının gerçek zamanlı olarak çeşitli terapötik müdahalelere nasıl yanıt verdiğini daha iyi anlayabiliriz. Bu prosedürleri göstermek, Crump Enstitüsü'nün Klinik Öncesi Görüntüleme Merkezi'nden görüntüleme bilimcisi olacaktır. Dikkat: Radyoaktiviteyi kullanırken koruyucu ekipman kullanın ve geçerli tüm düzenleyici prosedürleri izleyin.
Flor 18 etiketli floro-deoksiglukoz enjeksiyonundan önceki bir saat boyunca 37 santigrat derecede görüntülenecek farelerin kafesini ısıtarak başlayın. Bu, izleyicinin kahverengi yağ tüketimini azaltır. İlk fareyi tartın ve ağırlığını kaydedin.
Fareyi kurumsal olarak onaylanmış bir yöntemle uyuşturduktan sonra, ayak parmağını sıkıştırarak anestezi derinliğini test edin. Herhangi bir yanıt görülmezse, anestezi sırasında herhangi bir kuruluğu önlemek için gözlere oftalmik merhem sürerek işleme devam edin. 109 dakikalık radyoaktif yarı ömre sahip flor 18 etiketli floro-deoksiglukozu, 100 mikrolitre başına 70 ila 75 mikroküri arasında ayarlanmış bozunmaya göre düzeltilmiş enjeksiyon konsantrasyonunda steril salin içinde dikkatlice seyreltin.
Daha sonra 28 gauge iğne ile bir insülin şırıngasına 100 mikrolitre çekin ve bir doz kalibratörü kullanarak radyoaktivite dozunu ölçün. Bozulma düzeltmesini belirlemek için ölçümü ve ölçüm süresini kaydedin. Şırıngayı bir kurşun şırınga tutucusuna yerleştirin.
Enjekte etmek için önce kuyruğu ılık suya batırılmış bir gazlı bezle 1 ila 2 dakika ısıtın. Ardından, enjeksiyondan hemen önce kuyruk damarını genişletmek için% 70 izopropanol ile silin. Şırıngadaki tüm hacmi lateral kuyruk damarı yoluyla bir bolus enjeksiyonu ile uygulayın.
Ve enjeksiyon zamanını kaydedin. Daha sonra doz kalibratörünü kullanarak şırıngada kalan dozu ölçün ve ölçümü ve süreyi kaydedin. Son olarak, enjekte edilen fareyi, PET taramasından bir saat önce farenin sistemik dolaşımı yoluyla dağıtılmasına izin vermek için 37 santigrat derecede% 1.5 ila 2 izofluran içeren bir anestezi odasına yerleştirin.
1 saat sonra, ilk fareyi burun konisi izofluran anestezisi altında 37 santigrat dereceye ayarlanmış bir görüntüleme odasına yerleştirin. Ve uzuvlarını sırtüstü pozisyonda tıbbi bantla yerine sabitleyin. Görüntüleme odasını PET CT tarayıcıya yerleştirin ve PET CT tarayıcı kılavuzunda açıklandığı gibi PET ve CT taramalarını alın.
PET CT tamamlandıktan sonra, fareyi görüntüleme odasından çıkarın ve kafesinde iyileşmesine izin verin. Yeniden yapılandırılmış PET CT görüntülerini Dosya'ya ve ardından Dosyayı İçe Aktar'a tıklayarak AMOD yazılımına aktarın. Ve uygun DICOM dosyasını seçerek.
PET veri setine sağ tıklayın. Ve temel bilgi sekmesinde gram başına enjekte edilen doz yüzdesini bulun. Daha önce bildirilen gram başına enjekte edilen doz yüzdesini girin.
Düzenle'ye ve ardından ROI Ekle'ye tıklayarak tümör ve normal dokular üzerindeki ilgili bölgeleri çizin. ROI için şekli seçin ve ROI'ye bir ad verin. Tümörler ve dokular üzerine ROI'ler çizin ve boyutlarını her üç eksende de ilgilenilen dokuyu kaplayacak şekilde ayarlayın.
Flor 18 işaretli floro-deoksiglukoz PET görüntüleme, KL fareleri olarak adlandırılan KRAS ve LKB1 komutasyonlarına sahip tümörleri taşıyan fareler üzerinde gerçekleştirildi. Bu farelerdeki tümörler oldukça glikolitikti. Yüksek F-FDG tüketimi ile gösterildiği gibi.
Daha önce yayınlanmış çalışmalarla uyumlu olarak. Tüm akciğerlerin rezeksiyonu, burada transvers, sagital ve koronal görünümlerde gösterilen birkaç tümörün varlığını ortaya çıkardı. Fare akciğerinin beş lobu, dokunun morfolojisini görselleştirmek için H&E ile boyandı.
1-5 nolu loblar glukoz transporter 1 için boyandı. Glut1'in tümör hücrelerinin plazma zarına ekspresyonu ve lokalizasyonu, flor 18 etiketli floro-deoksiglukoz için standart alım değeri ile doğrudan ilişkilidir. Bu prosedürü gerçekleştirirken, FDG biyo-dağılımının hayvan işleme koşullarına bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir.
Anestezi, ısınma ve oruç tutma gibi. Tekrarlanabilirliği sağlamak için bu adımların tutarlı bir şekilde gerçekleştirilmesi gerekir. Bu genel prosedürü takiben, amino asit metabolizması ve reseptör-ligand etkileşimleri gibi çeşitli biyolojik süreçleri in vivo olarak ölçmek için diğer PET izleri kullanılabilir.
Genel Bakış
Bu protokol, Kras/Lkb1 mutant akciğer kanseri faresi modelinde hedeflenen tedavi MLN0128'e yanıt veren tümörlerin metabolik tepkilerini değerlendirmek için [18F]-2-floro-2-deoksı-D-glukoz pozitron emisyon tomografisi ve bilgisayarlı tomografi (18F-FDG PET/BT) görüntülemesinin kullanımını özetlemektedir. Terapötik müdahaleler sırasında tümör metabolizmasını anlamak için non-invaziv görüntüleme tekniklerinin önemini vurgulamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Kanser metabolizması
- Kanser tedavisi
Arka Plan
- Tümör metabolizmasını anlamak, etkili kanser tedavileri geliştirmek için çok önemlidir.
- Non-invaziv görüntüleme, tedavilere yanıt veren tümörlerin gerçek zamanlı olarak izlenmesini sağlar.
- Çalışma, akciğer kanseri ile ilgili özel genetik mutasyonlara sahip bir fare modeli kullanmaktadır.
Çalışmanın Amacı
- Hedeflenen tedaviye yanıt veren tümörlerin metabolik tepkisini ölçmek.
- Tümör metabolizması ve terapötik etkinlik arasındaki ilişkiyi keşfetmek.
- Gelecek çalışmalar için güvenilir bir görüntüleme protokolü oluşturmak.
Kullanılan Yöntemler
- Farelerin hazırlanması ve florin-18 ile etiketlenmiş floro-deoksiglukozun uygulanması.
- Tümör metabolizmasını görselleştirmek için PET/BT taraması kullanarak non-invaziv görüntüleme.
- Detaylı analiz için kantitatif histoloji ve otoradyografya.
- Enjekte edilen doz ve tümör alımını değerlendirmek için AMOD yazılımı kullanarak veri analizi.
Ana Sonuçlar
- KRAS ve LKB1 eş-mutasyonlu tümörlerde yüksek glikolitik aktivite gözlendi.
- Glukoz taşıyıcı ekspresyonu ve FDG alımı arasında korelasyon.
- Kontrollü koşullar altında görüntüleme sonuçlarının tekrarlanabilirliği gösterildi.
Sonuçlar
- Protokol, in vivo tümör metabolizmasının çalışması için bir çerçeve sağlar.
- Bulgular, terapilerin tümör büyümesi üzerindeki etkisini anlamaya katkıda bulunur.
- Gelecek uygulamaları, farklı biyolojik süreçler için diğer PET izleyicilerini içerebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Dynamic measurement of glucose metabolism using 18F-FDG PET/CT and quantitative histology in genetically engineered mouse models enables non-invasive, real-time assessment of therapeutic response in lung cancer. This integrated approach supports predictive confidence in evaluating metabolic pathway modulation and informs early-stage portfolio decisions for targeted therapies. The method enhances translational continuity by linking in vivo imaging with ex vivo biomarker quantification.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of metabolic pathway dependencies in genetically defined tumor models.
- Supports functional validation of mTOR pathway inhibition through quantitative imaging and histology.
- Facilitates predictive de-risking by correlating biomarker changes with metabolic imaging outputs.
Screening & Assay Development
- Prepares validated in vivo models for downstream therapeutic screening of metabolic modulators.
- Standardizes imaging and histological quantification for reproducible, quantitative assay outputs.
- Enables robust comparison of compound efficacy based on dynamic metabolic readouts.
Translational & Preclinical Research
- Aligns imaging biomarkers with histological endpoints for translational biomarker development.
- Supports continuity from discovery through preclinical validation by linking in vivo and ex vivo data.
- Informs risk-adjusted advancement decisions based on early metabolic response profiles.
Pipeline & Workflow Integration
This method integrates into the discovery-to-preclinical continuum by enabling early, quantitative assessment of therapeutic impact on tumor metabolism in vivo.
- Discovery Biology: Provides hypothesis testing for metabolic pathway targeting and mechanistic de-risking.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative imaging and histology outputs for compound evaluation.
- Analytics: Offers standardized measurements of glucose uptake and biomarker expression for cross-condition comparison.
- Translational Research: Bridges in vivo imaging with ex vivo biomarker quantification for translational alignment.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable platform for evaluating metabolic responses across therapeutic candidates.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in metabolic target validation.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability of imaging and histology workflows.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions and capital efficiency by providing early metabolic response data.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of metabolic pathway-targeted therapies.
Implementation Considerations
- Requires expertise in small animal imaging, radiotracer handling, and quantitative histology.
- Demands access to PET/CT instrumentation, dose calibrators, and morphometric analysis software.
- Necessitates strict standardization of animal handling, anesthesia, and fasting protocols for reproducibility.
- Adaptation across different genetic models or tumor types may require protocol optimization.
- Radioactivity handling imposes regulatory and safety requirements for laboratory operations.
![[18F]FDG Micro-PET/MR Görüntüleme Kullanılarak Farelerde Kahverengi ve Bej Yağ Dokularının Görselleştirilmesi ve Ölçülmesi](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fcloudfront.jove.com%2FCDNSource%2Fteasers%2F62460.jpg%3Fv%3D2026-07-08T02%253A25%253A48.878Z&w=384&q=75)