Pankreas Kanseri Fare Modellerinde Tümör Ölçümleri İçin Çok Hayvanlı Manyetik Rezonans Görüntüleme

Pankreas kanal adenokarsinomu son derece ölümcül bir hastalıktır. PDAC genellikle daha sonraki evrelerde lokal olarak gelişmiş veya metastatik hastalık teşhisi konur ve bu da tedavisini daha da zorlaştırır. PDAC, yüksek agresif kanser hücreleri, yaygın desmoplastik reaksiyon ve hipovasküler özelliklerle karakterize edilen heterojen bir hastalıktır.

KRAS odaklı, genetik olarak tasarlanmış fare modelleri, insan pankreas hücrelerine benzer mutasyon taşıma ve insan PDAC'sine benzeyen patofizyoloji ve moleküler özelliklere sahip pankreas tümörleri kendiliğinden geliştirdiği preklinik terapötik değerlendirme için oldukça uygundur. KRAS'a dayalı P53 silinmiş KPC modeli, iyi karakterize edilmiş bir PDAC genetik olarak tasarlanmış fare modelidir. KPC modelinde tümör gelişimini etkili bir şekilde izlemek ve tedavi yanıtlarını değerlendirmek için, manyetik rezonans görüntüleme gibi gelişmiş in-vivo görüntüleme yöntemleri temel araştırma araçlarıdır.

MR, derin tümör değerlendirmesinde altın standart görüntüleme yöntemi olarak yaygın olarak kabul edilir ve derin doku hedefleri için en yüksek yumuşak doku anatomik kontrastı ve moleküler duyarlılık gösterir. Ancak, standart MRI protokolleri yüksek operasyonel maliyet ve uzun suçlama sürelerine yol açar. Bu protokol, pankreas adenokarsinom tümörlerinin tespit edilmesi amacıyla dört fareye kadar paralel manyetik rezonans görüntüleme için çok hayvanlı bir odayı kullanır; bu, preklinik deneme, hayvan alımı ve tedavi yanıtının izlenmesi için tümör tespiti ve ölçümü için hızlı, ekonomik ve hassas bir yöntemdir.

Kısaca, hayvanı prosedüre hazırlayarak ve 3D baskılı eklerimizle çok hayvanlı MRI yatağını kurarak başlıyoruz. Sonra MRI taramasına geçiyoruz ve ardından preklinik denemeler için tedavinin başarısını belirlemek amacıyla veri analizi yapılıyor. Deneysel KPC farelerini hayvan tesisinden görüntüleme tesisine taşımak.

Oldukça sıcak kapalı bir indüksiyon odasında dört fareyi izofluran ile anestezi edin. Korneanın kurumasını önlemek için her iki farenin her iki gözüne oftalmik kayganlaştırıcı uygulayın. İki anestezi altındaki fareyi, 3D baskılı yatak insertinin alt kısmına ventral konuma yerleştirin; bu kısım, tedarikçi tarafından sağlanan standart tek fare PET MRI tarama tutucusuna takılı.

Anestezi sürdürmek için başı ve burun konisini sabitleyin. Tedavi edilmiş fareler taranırken, kemoterapi ajanlarının dışkı yoluyla geçme potansiyelini önlemek için koruyucu bir bariyer yerleştirin. Altını 3D baskılı yatak eklerinin üst kısmıyla kapatın.

3D baskılı yatak insertinin üst kısmına iki anestezi altındaki fare daha yerleştirin. Başı burun konisine sabitleyerek anestezi sürdürün. Satıcı tarafından sağlanan tek fare PET MRI yatağı, hayvanların vücut sıcaklığını korumak için dolaşan sıcak hava ile donatılmıştır.

Solunum monitörünü, üst 3D yatak insertinin sol tarafında konumlandırılan tek fareye takın. Yatağı kapatarak çok hayvanlı MRI odasını tamamlayın. Kırmızı lazeri farelerin ortasıyla hizalayarak, farelerin MRI bobininin ortasında konumlandırıldığından emin olun.

Fare kimliği ve tarama tarihini kullanarak taramaya bir etiket atayın, aşağıdaki formatta. Zorlanma, fare kimliği, tarama tarihi. Yatakta konumlanmış dört fare için uygun görüntüleme alanını belirlemek için bir lokalizör görüntü alın.

Lokalizer taraması, dört fare yatağındaki fareleri görselleştirmek için bir eksenel dilim, iki koronal dilim ve iki sagital dilimden oluşan T1 ağırlıklı bir flaş taramasıdır. T2 nadir taramasını kurmak için, lokalizör görüntüsüne göre dilim paketlerini ayarlayarak pankreas bölgesi ve diğer karın organlarının üst ve alt hayvan seti için görselleştirilmesini optimize edin. Taramaya başlamadan önce dört farenin çok hayvanlı yatak düzeninde doğru hizalandığından emin olun.

Görüntüleme dizileri boyunca solunumu izleyin ve gerekirse izofluran seviyesini ayarlayın. Tarama tamamlandığında, yatağı MR'dan çıkarın. Çok hayvanlı yatağın üst kısmını açın ve sol üst farenin solunum monitörünü çıkarın.

Hayvanları 3D baskılı eklerin üst ve altından kurtarma kafesine aktarın. Anestezi sonrası iyileşme için iyileşme kafesini 42 derece sıcaklıkta bir ısıtma yastığının üzerine yerleştirin. Fareleri ev kafeslerine göndermeden önce anesteziden tam iyileşmeyi sağlamak için solunum hızını ve hareketini izleyin.

ParaVision 360'tan DICOM görüntülerini bir görüntü analiz programına aktarın; böylece dört fareli bir görüntüden her fare için bir görüntüye kırpılır. PMOD'da, View modülündeki en üst hayvan setinin görseli açın. VOI sekmesinde, sağ üst farenin etrafına bir kutu çizin, sonra o kutunun etrafında görüntüyü kırpın.

DICOM meta verilerini doğru fare kimliğine düzenleyin, ardından oluşturulmuş görseli doğru dosya adıyla kaydedin. Aynı görüntüyle sol üst fare için tekrarlayın, ardından alt fare seti için görüntüyü açıp kırpma ve kaydetme işlemlerini tekrarlayın. DICOM dosyalarında depolanan görüntüleri analiz etmek için MRI görüntüleme yazılımı kullanın.

Yazılım paketimiz için Open Source MRI Viewer kullanıyoruz. Dorsaldan ventrale veya ventralden dorsala görüntüleme dilimlerini analiz edin. Pankreas ve pankreas tümörlerinin doğru lokalizasyonu için dalak ve mide gibi organları konumlandırın.

Tümörün bulunduğu tüm dilimlerde ilgi alanını tanımlayın ve tümör hacmini hesaplamak için yarı otomatik segmentasyon yapın. Sıvı kistleri ve diğer hiperkromatik semptomları not edin. Temsilli MRI görüntüsünde mide, dalak ve tümörü tespit edebiliriz.

Çoğu KPC tümörü, tek veya baskın odaklı sağlam bir büyüme deseni gösterdi ve bu da tedaviler için alım ve tümör hacmi değerlendirmesini kolaylaştırdı. Ancak, pankreas boyunca yayılan çok sayıda küçük katı tümörün bulunduğu hayvanları da gözlemledik. PDAC tümörleri ayrıca paratümüsel, neoplastik olmayan kistik lezyonlar veya kanal tıkanıklığı ile birlikte sıvı içeren lezyonlara yol açan intratümörsel kistik görünüm gösterebilir.

Korelasyon doku çalışmaları, MRI ile yapılan anatomik tümör özelliği ile görüntüleme seansından hemen sonra toplanan H&E boyama tümör dokularının histolojik özelliği arasında uyum göstermektedir. MRI'da sıvı dolu lezyon ile uyumlu hiperkromatik bölge, kistik lezyon ve histolojik analizle uyumludur. Bu çok hayvanlı MR'yi, kemoterapî maddesi gemsitabin ile tedavi edilen KPC modelinde pankreas tümörü ilerlemesini izlemek için kullanıyoruz; bu yöntem kavram öncesi bir deneme olarak gerçekleşiyor.

Gemsitabin tek başına veya kombinasyon halinde lokal veya metastatik pankreas kanseri olan hastalar için ilk tedavi yöntemidir. KPC hayvanlarında 12 haftalıktan sonra pankreas tümörü gelişir. Toplama sürecinden sonra hayvanlar iki deneysel gruba ayrıldı.

Bir, gemsitabinin intraperitoneal verilişi ve kontrol grubu ile tedavi edilmeden bir grup. Haftalık MR taramaları, çok hayvanlı yatak sistemi kullanılarak yapıldı; bu sayede hem tedavi hem de kontrol gruplarında tümör büyüme kinetik değişikliklerini sürekli izleyebildik. Verilerimiz, gemsitabin ile tedavi edilen KPC modelindeki tümörlerin tedavi edilmemiş kontrol grubuna kıyasla daha yavaş büyüme desenine sahip olduğunu göstermektedir.

Gemsitabin ile tedavi edilen hayvanlarla elde edilen sonuçlar, önceki raporlarla tutarlıdır ve hayatta kalma faydası sağlar. Bu protokol, standart bakım kemoterapisinde yeni terapötik ajanların kombinasyon tedavilerini incelemek için uygun ve sağlam bir platform sağlar. Bu maliyet etkin MRI protokolünü, tamamlayıcı genetik ve farmakolojik yaklaşımlarla spesifik mRNA'lar ve PDAC'nın rolünü araştırmak için kullanıyoruz.

Ancak bu kombinasyon tedavileri aynı zamanda küçük molekül inhibitörleri, immünoterapi, siRNA'lar ve önemli moleküler hedeflere karşı diğer terapötik oligonukleotidler olabilir. Bu protokolün odağı pankreas ve diğer karın boşluğu organlarının görüntülenmesi olsa da, bu çok hayvanlı protokol ve tanımlanan MRI dizileri, meme kanseri, glioblastoma veya böbrek ve/veya karaciğeri içeren diğer hastalıklar gibi diğer fare kanser modellerinin anatomik karakterizasyonu için uygulanabilir. Genel olarak, bu çok hayvanlı MRI protokolü, pankreas kanseri modellerinde yüksek kaliteli, uzunlamasına tümör izleme ve preklinik terapötik değerlendirme için hızlı, güvenilir ve maliyet etkin bir platform sunar.