발암 물질 유발 Murine 방광 종양의 자기 공명 영상 평가

Cancer Research

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Summary

Murine 방광 종양 N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) nitrosamine 발암 물질 (BBN)으로 유발 됩니다. 방광 종양 생성은 이기종; 따라서, 종양 짐의 정확한 평가 랜덤 실험적인 치료를 하기 전에 필요 하다. 여기 우리는 빠르고, 신뢰할 수 있는 MRI 프로토콜 종양 크기 및 단계 평가를 제시.

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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).

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Abstract

Murine 방광 종양 모델은 새로운 치료 옵션의 평가 위해 중요 합니다. 그들은 밀접 하 게 인간의 종양의 게놈 프로필을 복제 하 고, 셀 모델과 xenografts 달리 제공 하기 때문에 N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) nitrosamine (BBN) 발암 물질을 유발 하는 방광 종양은 셀 라인 기반 모델을 통해 유리는 immunotherapies의 연구에 대 한 좋은 기회. 그러나, 방광 종양 생성은 이기종; 따라서, 종양 짐의 정확한 평가 랜덤 실험적인 치료를 하기 전에 필요 하다. 여기에 설명 된 BBN 마우스 모델 및 방광 암 종양 부담에서 vivo에서 신속 하 고 신뢰할 수 있는 자기 공명 (MR) 시퀀스 (진실한 FISP)를 사용 하 여 평가 하는 프로토콜입니다. 이 메서드는 간단 하 고 신뢰할 수 있는 초음파, 달리 미스터 연산자 독립적 이며 간단 후 수집 이미지 처리 및 검토에 대 한 수 있습니다. 방광의 축 이미지를 사용 하 여, 종양 및 방광 벽을 따라 관심 영역 분석 방광 벽 및 종양 영역의 계산 하실 수 있습니다. 이 측정 방광 무게 비보 전 상관 (rs= 0.37, p = 0.009) 및 종양 단계 (p = 0.0003). 결론적으로, BBN immunotherapies의 평가 대 한 이상적인 이기종 종양 생성 하 고 MRI 수 신속 하 고 안정적으로 실험적인 치료 무기를 랜덤 전에 종양 부담 평가.

Introduction

방광 암은 다섯 번째 가장 일반적인 암 전반적으로, 약 80000 새로운 사례 및 미국 20171에서에서 16000 죽음에 대 한 책임. 약 30 년 후 방광 암2의 조직의 치료에 상당한 진보가 없이, 최근 안티-PD-1과 반대로 PD L1 검사점 억제제 시험 고급 환자에서 흥미진진 하 고 때때로 튼튼한 응답 증명 urothelial 암3,,45. 그러나, 환자의 단지 대략 20%는 이러한 치료에 대 한 객관적인 응답을 표시 하 고 추가 연구 immunotherapy 방광 암 환자에서의 효과적인 사용을 확장 하는 데 필요한.

Murine 방광 암 모델 소설 치료6,7의 전 임상 평가 있는 중요 한 도구입니다. 때 다른 치료에 쥐 randomizing 종양 크기를 제어 하기 위해 종양 부담 평가 및 치료 그룹 간의 제어 수 해야 합니다. 이전 연구는 사용 초음파 또는 생물 발광 orthotopic 셀 라인 기반 방광 암 모델8,9,,1011. 그러나, 두 기술을 몇 가지 단점을 제시. 초음파 측정 운영자의 능력에 의해 좌우 될 수 있다 하 고 3 차원 기능 및 높은 공간 해상도 부족. 생물 발광 방법만 종양 세포의 반 정량적 인 평가 제공할 수 있습니다 및 방광 해부학 및 형태학의 시각화에 대 한 허용 하지 않습니다. 또한, 생물 발광 라인 기반 모델, 털이 없는 쥐 또는 백색 외 투를 가진 쥐에 발광 유전자를 표현 하는 셀만 사용할 수 있습니다.

다른 한편으로, 정확한 시각화를 가능 하 게 조직 대비의 광범위 한 범위와 종양 짐의 양적 평가 전시, 고해상도 해 부 이미지의 수집에서 고유한 융통성을 제공 하는 자기 공명 영상 (MRI), 발광 특성을 표현 하는 필요 없이 미스터 이미지 적절 한 분석 파이프라인 보다 쉽게 재현할 수 있으며 방광의 3 차원 시각화를 보장. MRI의 가장 큰 한계는 검사 및 높은 처리량 분석을 제한 하는 관련 된 높은 비용에 필요한 시간의 길이. 그러나, 몇몇 연구는 미스터 시퀀스 효과적으로 감지 하 고 모니터링 셀 라인 기반 방광 종양; 하는 데 사용할 수 있는 높은-품질 진단 이미지를 제공할 수 있습니다. 따라서, 그들은 높은 처리량 분석9,12사용할 수 있습니다.

여기, 우리는 안정적이 고 효율적으로 쥐에 발암 물질 유발 방광 종양의 특성을 비-침략 적 미스터 기반 방법 설명. 이 위해 우리를 사용 하 여 빠른 이미징 기술로 안정 상태 선행 씨 (진실한 FISP), 높은 품질 및 높은 공간 해상도 (~ 100 미크론) 제공 하는 동안 짧은 스캐닝 세션을 보장 하 탐지 및 방광의 측정에 대 한 종양13. 또한,이 비-침략 적 MRI 분석 결과의 정확성을 확인, 병 적 확인 종양 단계 뿐만 아니라 MRI 파생 된 매개 변수 및 방광 무게 비보 전 사이의 상관 관계를 설명 합니다.

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Protocol

여기에 설명 된 모든 메서드는 기관 동물 관리 및 사용 위원회 (IACUC) 노스웨스턴 대학에 의해 승인 되었습니다.

1입니다. BBN와 종양의 유도

  1. 각 최소 6 주 오래 된 남성 C57/BL6 마우스를 얻을.
    참고: 남성 쥐 보다 신속 하 고 일관 되 게 여성 쥐14,15보다 방광 암 개발.
  2. 식 수에 0.05%의 복용량 N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl) 아민 (BBN)을 추가 합니다. 불투명 용기에 저장 하 고 광고 libitum 마우스16을 식 수로 제공.
    참고: 발암 물질17떨어집니다 BBN 솔루션 분명 컨테이너에 저장.
  3. 두 번 주당 0.05 %BBN 물을 변경 합니다.
  4. 혈 뇨, 회사 방광 및 대 중을 포함 하 여 방광 종양과 관련 된 고민의 흔적을 검사 하 여 동물을 모니터링 합니다. 마우스 두 번 주당 또는 현지 IACUC 지침에 따라 검사 합니다.
  5. 종양 노출1816 고 24 주 사이 개발을 기대 합니다.

2. MRI 설치

  1. 살 균 염 분의 피하 주사를 수행 (0.1-0.2 mL 25-27 G 바늘과 1 mL 주사기를 사용 하 여) MRI 방광 충전 물을 촉진 하기 전에 10 분.
  2. 100% O2 와 isoflurane (2%-4% 필요에 따라)의 가스 혼합물으로 각 마우스 anesthetize 진행 하기 전에 철수 반사 (발가락 핀치)을 테스트 하 여 마 취의 적절 한 평면을 확인 합니다. 메 마른 눈 연 고는 동물에 적용 됩니다.
  3. 흡입된 isoflurane (0.5%-3%)의 납품을 위한 nosecone와 복 이미징 홀더를 마우스를 전송 합니다.
  4. 체온과 호흡 생리 기록 컴퓨터에 연결 된 직장 온도 프로브를 사용 하 여 모니터링 합니다.
    참고: 정상 체온 (36-37 ° C) 동물 미스터 홀더에 내장 된 반복 뜨거운 물 회로 사용 하 여 유지 됩니다. 온도 직장 센서를 통해 측정 하 고 전용된 생리 적 모니터링 소프트웨어를 사용 하 여 생리 적 모니터링 컴퓨터에 기록. 같은 시스템은 공기 베개 흉 곽 및 3-리드 심전도 전극을 통해 배치를 통해 측정 호흡 및 심전도 신호를 기록 하는 데 사용 됩니다. 호흡 신호도 MRI 수집 트리거링 및 호흡 모션와 관련 된 아티팩트를 줄이기 위해 사용 됩니다.

3. MRI 이미지 수집

  1. 여기에 대 한 구적 몸 코일을 사용 합니다.
  2. 신호 관심 영역에서의 최적화 된 검색을 사용 하도록 스캔 되는 마우스의 더 낮은 복 부에 4 채널 수신기 코일을 배치 합니다.
  3. 트라이-축 집합이 전체 마우스 시체의 이미지를 얻으려고 통합된 이미징 소프트웨어를 통해 자동 조정을 시작 합니다. 이 참조 이미지의 집합에서 (이 경우에는 방광 지역)에 대 한 관심의 영역을 식별 합니다.
  4. 방사능 프레임의 참조를 사용 하 여 축, 코로나, 그리고 화살 비행기 따라 직교 슬라이스 이미지의 3 세트를 취득 합니다.
  5. 미스터 매개 변수가 시퀀스 (통합된 이미징 소프트웨어의 기능 중 하나로 포함) 이미징 진실한 FISP 활용: TR 900 = 밀리초, 테 2 ms, FA = = 70, 14 평균.
    참고:이 매개 변수이 집합에 T1/T2 가중치를 포함 하 여 높은 진단 품질을 가진 빠른 영상에 대 한 수 있습니다 < 마우스 마다 10 분.
  6. 공간 해상도 슬라이스 두께 통합된 이미징 플랫폼의 그래픽 인터페이스를 통해 사용자가 선택한 형상 매개 변수에 의해 결정 됩니다. 조각의 시리즈 0.148 m m-평면 해상도 0.5 m m 두께의 전체 방광에 걸쳐 발생합니다.

4. 미스터 이미지 분석

  1. 0.5 m m 두께의 조각, 비행기에 해상도 전체 방광을 덮고 0.148 m m의 집합을 식별 합니다.
  2. 의료 이미지 분석 소프트웨어 분석 형식에 해당 이미지 폴더를 선택 하 여 내보냅니다.
  3. 생성 된 이미지를 통해 스크롤 및 방광 벽의 루멘 시각화 수 있는 방광의 중간점에서 슬라이스를 식별 하 여 정량 분석에 대 한 방광의 센터에서 "대표 축 보기"를 선택 합니다.
    참고: 센터 조각 최대 직경을 선택한 것 이어야 한다.
  4. 신중 하 게 윤곽을 그리 다 관심 (ROI) 영역 (즐밖으로) 방광의 외부 가장자리 주위에 방광의 (즐에서) 내부 루멘 경계를 수동으로 추적 하 여 ( 그림 2에 도식 하 고 대표적인 그림 참조) 선택 된 대표 축 보기.
  5. 방광 벽의 면적을 계산 하기 위해 외부 가장자리에서 내부 루멘을 뺍니다.
    밖으로 -즐에 =
    참고: 없는 종양으로 제어 방광의 표면적 방광 종양과 그 보다 작은으로 예상 된다.

5. 안락사와 방광의 해 부

  1. BBN 노출의 20 주 후 현지 IACUC 지침에 따라 표준 운영 절차를 사용 하 여 마우스를 안락사.
  2. 70% 에탄올과 절 개 지역을 청소 후를 잡고 집게와 복 벽 피부를 리프트.
  3. 중간 절 개 음모 관절에서 칼 프로세스를 확인 합니다.
  4. 급격히 집게로 파악 하 고가 위 incising에 의해 복 막 구멍을 incise.
  5. 중간 낮은 복 부에 있는 방광을 식별 합니다.
  6. 식별 하 고 배꼽 및 복 벽에 연결 하는 방광의 돔 메디아 탯 줄 인 대를 잘라.
  7. 포 셉 countertraction를 제공 하 여 해 부 구조, 정액 소포, 직장, 및 지방 질을 포함 하 여 주변에서 방광과 방광의 돔 파악.
  8. Ureters는 방광을 입력을 식별 하 고 방광 가까이 위로 잘라.
  9. Cephalad 리프팅 방광, 요도가 위로 잘라 고 방광을 제거 합니다.
  10. 즉시 PBS와 rinsing 후 방광의 무게.

6. 더 방광 조직 검사

  1. 실 온 (RT)에서 36-48 h에 대 한 10% 중립 버퍼링된 말린 방광 조직을 수정 했다.
  2. 파라핀 구획에서 조직의 포함, 다음 시험에 대 한 슬라이드를 잘라내어 hematoxylin와 오신 현미경 검사에 대 한 슬라이드를 얼룩19,20위에서 설명한 대로.
  3. 낮은 마우스 방광의 현미경 검사 수행 (2.5 x 및 10 x)와 높은 (20 x와 40 x) 확대, 거시적인 병 변, 증식, 암 제자리에서갑, 젖꼭지 종양, 및 침략 신생19 에 대 한 검토 , 21.

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Representative Results

(그림 1) 설명 된 프로토콜을 사용 하 여, 방광 종양 C57/B6 남성 생쥐에서 유도 했다. MRI 16 주에 수행 하 고 쥐 20 주에 안락사 되었다. Ex vivo 방광 (BW)에 대 한 가중치 각 마우스 기록 되었다. 슬라이드는 hematoxylin와 오신, 스테인드 했다 그리고 모든 조직학 슬라이드 종양 단계를 검토 했다.

미스터를 사용 하 여 종양 부담 분석, 방광 벽 내부 루멘 (즐에서) 방광 벽 외부 루멘 (즐밖으로) (구) 방광 벽의 두께 계산 하에서 공제 되었다 (그림 2). 대표 진실한 FISP 미스터 이미지, 방광 벽 3 차원 복원 및 컨트롤 마우스 (즉, 종양)의 pathologic 이미지에에서 표시 됩니다 그림 3A-F, 그리고 큰 종양을 가진 쥐 그림 3G-L에 표시 됩니다.

MRI에서 파생 된 매개 변수 즐 상관 약하게 비보 전 BW (rs = 0.37, p = 0.009; 그림 4)입니다. MRI 파생 즐 매개 변수 및 BW 데이터의 검사 종양 단계와 연결을 보여 줍니다 (Kruskal-월리스 테스트 MRI p = 0.0003, 그림 5A; BW p = 0.0006; 그림 5B), 근육을 침략 방광 암 및 근육 침 윤 성 방광 암으로 병 리를 stratifying 때 연결 물론 (맨-휘트니 U 테스트 MRI p = 0.0002, 그림 5C; BW p < 0.0001, 그림 5D). 그림 5E 및 근육 침 습성 방광 암을 확인 하기 위해 BW의 성능은 보여 줍니다. 구 (AUC) 곡선 아래 면적 (AUC = 0.81, 95% CI 0.68-093) BW에 대 한 AUC 통계 비슷합니다 (AUC = 0.89, 95% CI 0.80-0.98, p = 0.30).

Figure 1
그림 1: BBN와 방광 종양 유도 및 MRI와 안락사의 타이밍에 대 한 스키마. BBN은 관리 광고 libitum 식 수에 0.05%의 농도에. 마우스는 16 주에 MRI를 받 다. 쥐 20 주에 안락사는 고 각의 방광 immunohistochemistry와 검사. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 구 및 해당 윤곽선으로 대표 씨 이미지 방법의 도식 그래픽 묘사. MRI 이미지의 강도 사용 하 여 방광의 외부 벽은 확인 하 고 개요 (즐밖으로) 빨간색으로 그려 했다. Hyperintense 방광 루멘 (즐에서), 녹색에서 설명 했다 그리고 해당 방광 루멘 지역 했다. 이 두 양의 빼기 나왔고 해당 그래픽 이미지에서 밝은 회색 디스크 하 구 매개 변수. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 대표 진실한 FISP 미스터 이미지, 방광 벽 3 차원 복원 및 컨트롤 마우스 (즉, 종양)의 pathologic 이미지 (A-F)와 큰 종양 (G-L)를 가진 쥐. 아니 종양과 마우스의 (A) 대표 씨 이미지. (B) 방광 벽 지역 (구), 빨간색, 설명의 세분화 (BLA에서에서) 방광 루멘 (즐밖으로) 외부 방광 벽 사이의 영역으로 정의 됩니다. (C) 방광을 통해 모든 슬라이스를 정의 하 여 생성 된 컨트롤 마우스에서 방광 벽의 3 차원 렌더링입니다. 녹색 화살표는 2 차원 이미지를 3 차원 렌더링 변환에 방광을 설명 합니다. (D) 컨트롤 마우스에서 즐 의 컷 아웃의 3 차원 렌더링입니다. (E) 낮은 전력 (2.5 x)와 같은 마우스 방광의 (F) 고 출력 (10 배) 이미지. 큰 종양을 가진 쥐의 (G) 대표 씨 이미지. (H) 방광 벽 지역 (구), 빨간색, 설명의 세분화 (BLA에서에서) 방광 루멘 (즐밖으로) 외부 방광 벽 사이의 영역으로 정의 됩니다. (I) 3 차원 렌더링 큰 종양을 가진 쥐의 방광 벽의. 큰 종양, 방광을 통해 모든 조각에서 즐 을 정의 하 여 생성 된 마우스의 방광의 컷 아웃 (J) 3 차원 렌더링. 녹색 화살표는 2 차원 이미지를 3 차원 렌더링 변환에 방광을 설명 합니다. (K) 낮은 전력 (2.5 x)와 같은 마우스 방광의 (L) 고 출력 (10 배) 이미지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 4
그림 4: MRI 파생 즐 사이 마지막 방광 무게 Spearman 상관. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 5
그림 5: 비교 pathologic 무대와 MRI 파생 된 매개 변수 47 쥐에서 구의. (A) 모든 pathologic 단계와 MRI 즐 (Kruskal-월리스 테스트)의 비교. (B) 모든 pathologic 단계와 방광 무게 (Kruskal-월리스 테스트)의 비교. (C) 비-근육-침략 적 방광 암 (단계 ≤T1)와 MRI 즐 (맨-휘트니 U 테스트) 근육 침 윤 성 방광 암 (단계 ≥T2)의 비교. (D) 근육을 당신의 방광 암 (단계 ≤T1)과 근육 침 윤 성 방광 암 (단계 ≥T2) 방광 무게 (맨-휘트니 U 테스트)와 비교. MRI에서 파생 된 방광 지역 및 최종 방광 근육 침 윤 성 방광 암 (단계 ≥T2) 결정에 무게의 (E) ROC 곡선입니다. 나열 된 p-값은 두 AUCs의 차이입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

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Discussion

종양 모델의 정확한 이미지는 적절 한 사전 안락사 준비 및 실험적인 치료의 개시 전에 동물 랜덤 필요 합니다. 여기에 제시 된 절차를 사용 하 여, 우리 방법론 (1) 방광 종양 BBN 발암 물질을 사용 하 여 생성 하 고 (2) 충 방광 종양 부담 크게와 씨는 씨에서 파생 된 영역 측정 (구) 상호 사용을 보여 줍니다. 방광 무게 비보 전 pathologic 종양 단계와 관련 된다.

높은 공간 해상도 (진실한 FISP)와 높은 진단 품질에서 짧은 수집 시간 빠른 이미징 접근을 채택 하 여 우리 랜덤 치료 전에 종양 개발의 중간 단계에서 쥐의 높은 처리량 분석을 수행할 수 있습니다. 우리의 보고서는 이전 보고서와 일치 미스터의 셀 라인 기반 종양의 이미징9,12 임 플 란 트 및 큰 주제 번호 약물 연구를 최적화 하는 도구로 서의 잠재력을 확인.

이 MRI 프로토콜에서 높은 품질의 이미지를 가져오고 종양 및 방광 루멘 간의 차이 나타내는 하 방광으로 마우스를 이미지에 중대 하다. 우리는 이미징 하기 전에 염 분 10 분 각 마우스 주입 방광의 적절 한 영상에 대 한 허용 찾으십시오. 더 중요 한 단계는 MRI 인수 마우스 흉 곽 및 수집 충분 한 숫자의 미스터 조각 전체 방광의 범위를 가능 하 게의 아래에 배치 됩니다 공기 베개로 감지 호흡 신호를 사용 하 여 신뢰할 수 있는 트리거링 포함 됩니다.

이미징 개발 및 murine 방광 종양의 진행에 대 한 다른 옵션 포함 초음파8 와 생물 발광10,11. 이식된 MBT-2 셀의 마이크로 초음파 이미징 13의 조직학 종양8을 확인 했다 15 마우스에서 종양을 감지. 초음파 볼륨의 종양, 입체 볼륨 크게 연관 하지만 종양 무게와 단계 조사8아니었다. 하지만 생물 발광 셀 라인 기반 종양 이식, 정확 하 게 모니터링 하는 데 사용 되는 다른 한 마우스에서 발암 물질에서 파생 된 종양을 이식 하지 않고 암 발암 물질 유발을 모니터링 하는 데 사용할 수 없습니다. 발암 물질 유발 암을 정확 하 게 모니터링 하는 기능으로 이러한 모델 셀 라인 모델에 비해 여러 장점이 있는 중요입니다. 셀 라인-기반 모델은 유전자 균일 하 고 이미 immunosurveillance을 피할 수 있다 종양에서 파생 하 고 이식된 종양 만성 염증 성 microenvironment22없이 급속 하 게 성장. BBN 모델 30 년 이상 동안 성공적으로 사용 되었습니다 그리고 방광 암 개발 및 치료23,,2425의 이해에 대 한 중요 한 모델에 남아 있다. 또한, BBN 모델 mutational 설명 하 고 유전자 발현 아직도 잠재적인 immunotherapeutic 에이전트26,27의 연구에 대 한 허용을 그대로 면역 체계를 유지 하면서 유사한 인간 방광 암, 프로필 .

여러 기관에서 공유 리소스로 전용된 작은 동물 MRIs의 가용성은이 기술을 유리 하 고 기초 연구와 새로운 치료의 심사에 대 한 실용적인. 그러나, 몇 가지 제한이 있습니다. 마우스 종양의 발달 동안에 지속적으로 하지 한 timepoint에만 몇 군데 있었다. 그러나, 우리의 통계 결과에 따라, 우리 건의 한다 단일 timepoint 값이 정확 하 게 종양 크기와 단계, 그룹으로 마우스를 충 수 하 고 분류 하 고 다른 그룹에 과목을 할당 하는 이상, 비-침략 적 매개 변수를 나타냅니다. 여러 종양 단계 BBN, Ta에서 T4까지를 사용 하 여 생성 되었습니다. 그러나, 이러한 층 화 될 수 있습니다 ( 그림 5C-D에 제안으로)으로 근육 침략 (T2 이상) 및 비-근육 침략 (T1이), 이것이 인간의 방광 암28표준 관리.

또 다른 잠재적인 한계 즐 매개 변수 각 방광을 통해 단일 조각과 그것을 취재 하지 사용할 수 있는 모든 분할 영역을 사용 하 여 파생 되었다 이다. 이러한 기준 분석 파이프라인 요구 사항 (즉, 여러 분할 영역에 걸쳐 여러 ROIs를 그리기의 요구 사항)을 줄이기 위해 선택 되었다 하 고 빠른, 양적 분석 결과 대 한 충분 한 것으로 간주 됐다. 더 복잡 한 volumetric 분석 과목에 지휘 될 수 있다 (즉, 그림 3에서 설명 목적 표시) 하지만 필연적으로 필요 하지 더 많은 노력과 비용. 자동화 이미지 처리 알고리즘의 방광 지역; 자동 묘사에 사용할 수 있습니다. 그러나, 이러한 방법은 방광 모양 및 개별 마우스 중 크기의 본질적인 가변성 고통 하 고 중요 한 테스트 및 전 임상 연구29에 믿을 수 있는 채용 전에 검증 필요.

메트릭 데이터의 질적 평가이 단일 슬라이스 메서드는이 이와 같은 분석 결과 대 한 충분 한 것이 좋습니다. 그러나, 그것은 더 고급 분석 실험이 추가 데이터/이미지 처리 단계를 필요할 수 있습니다. 수집 관점에서 몇 가지 추가 스캔 취득 될 수 있는 더욱 더 미묘한 종양 microenvironment 변경 내용을 공개 하면서 종양의 진행을 예측 하는 능력을 증가 수 있습니다 있다. 이러한 추가 기술은 동적 대비 향상 된 MRI, 유포가 중 MRI 및 방광 벽의 포괄적인, 다중 패라메트릭 특성을 사용할 수 있는 다른 시퀀스30 포함 한다. 그러나, 비용 및 효율성의 고려 우리의 분석 결과이 프로토콜에서 설명 하는 것을 제한 하려면 우리 지도.

결론적으로, T1/T2-가중치 빠른 이미징 미스터 시퀀스 (진실한 FISP) 멀티 슬라이스 이미지 전체 마우스 방광을 다루는 방법을 설명 합니다. 이러한 이미지 murine 방광 암의 발암 물질 기반 모델에서 종양의 범위를 결정 하기 위해 사용할 수 있습니다 설명 합니다. MRI 데이터 방광 조직 무게와 연관 시키고 종양 단계와 연결 합니다. 이 결과이 신속 하 고 신뢰할 수 있는 MRI 분석 결과의 충 실험적인 치료 랜덤 전에 마우스를 사용을 지원 합니다.

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Disclosures

저자는 공개 없다.

Acknowledgments

J. J. M. 노 병 건강 행정 공로 의해 자금 부여 BX0033692-01. J. J. M. 로버트 H. Lurie 종합 암 센터의 노스웨스턴 대학에 암 연구에 대 한 존 P. 핸 슨 재단에 의해 지원 됩니다. 우리는 MRI 수집 제공 및 처리에 대 한 변환 이미징에 대 한 중심을 감사 합니다. 자금 소스 원고 또는 게시를 위해 제출 하는 결정의 쓰기에 아무 역할을 했다.

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

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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).

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