Magnet-Resonanz-Tomographie Bewertung der murinen Blase Karzinogen-induzierte Tumoren

Cancer Research

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Summary

Murine Blase Tumoren werden mit dem N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) Nitrosaminen karzinogen (BBN) induziert. Blase Tumor Generation ist heterogen; Daher ist eine genaue Beurteilung der Tumorlast vor Randomisierung, experimentelle Behandlung erforderlich. Hier präsentieren wir Ihnen eine schnelle und zuverlässige MRI-Protokoll zur Beurteilung der Tumorgröße und Bühne.

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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 Blase Tumormodellen sind entscheidend für die Bewertung der neue Therapieoptionen. Blase Tumoren mit N-butyl-N-(4-hydroxybutyl) Nitrosaminen (BBN) Karzinogen induzierten sind vorteilhaft gegenüber zeilenorientierten Zellmodelle, weil sie eng die genomische Profile von menschlichen Tumoren replizieren, und im Gegensatz zu Zellmodelle und Xenotransplantate, sie bieten eine gute Gelegenheit für die Untersuchung von Immuntherapien. Allerdings ist die Blase Tumor Generation heterogen; Daher ist eine genaue Beurteilung der Tumorlast vor Randomisierung, experimentelle Behandlung erforderlich. Hier beschriebenen ist ein Mausmodell BBN und Protokoll, Blase Krebs Tumor Belastung in Vivo unter Verwendung einer schnellen und zuverlässigen Magnetresonanz (MR)-Sequenz (wahre FISP) zu bewerten. Diese Methode ist einfach und zuverlässig, denn im Gegensatz zu Ultraschall, Herr bedienerunabhängige und die einfache Bildverarbeitung nach der Übernahme und Überprüfung ermöglicht. Verwendung von axialen Bildern der Blase, Analyse der Regionen entlang der Blasenwand und Tumor können für die Berechnung der Blase Wand und Tumor-Bereich. Diese Messung korreliert mit ex Vivo Blase Gewicht (Rs= 0.37, p = 0.009) und Tumorstadium (p = 0,0003). Abschließend BBN erzeugt heterogenen Tumoren, die ideal sind für die Bewertung von Immuntherapien und MRT können schnell und zuverlässig beurteilen Tumorlast vor der Randomisierung, experimentelle Therapiearmen.

Introduction

Blasenkrebs ist die fünft häufigste Krebsart insgesamt, verantwortlich für rund 80.000 Neuerkrankungen und 16.000 Todesfälle in den Vereinigten Staaten im Jahr 20171. Nach ca. 30 Jahren ohne bedeutende Fortschritte bei der systemischen Behandlung von Blase Krebs2haben den letzten Anti-PD-1 und Anti-PD-L1 Checkpoint Inhibitor Studien spannende und gelegentlich langlebige Reaktionen bei Patienten mit fortgeschrittenen gezeigt. important Karzinom3,4,5. Allerdings nur etwa 20 % der Patienten zeigen eine objektive Antwort auf diese Behandlungen, und weitere Studien sind erforderlich, um den effektiven Einsatz der Immuntherapie bei Patienten mit Blasenkrebs zu erweitern.

Murine Blase Krebs Modelle sind wichtige Werkzeuge in präklinische Evaluierung von neuen Behandlungsmethoden6,7. Um für die Größe des Tumors zu kontrollieren wenn Mäuse auf unterschiedliche Behandlungen randomizing, muss Tumorlast bewertet und kontrolliert zwischen den Behandlungsgruppen. Frühere Studien haben Ultraschall oder Biolumineszenz auszuwertende orthotopen Zelle zeilenbasiert Blase Krebs Modelle8,9,10,11verwendet. Beide Techniken präsentieren jedoch einige Nachteile. Ultraschallmessungen beeinflussbar durch Fähigkeiten des Bedieners und dreidimensionale Funktionen und hoher räumlicher Auflösung fehlen. Biolumineszenz-Methoden können nur semi-quantitativen Bewertung der Tumorzellen und erlauben nicht zur Visualisierung der Blase Anatomie und Morphologie. Darüber hinaus kann Biolumineszenz nur mit Zellmodelle zeilenbasiert verwendet werden die Biolumineszenz Gene in haarlose Mäuse oder Mäuse mit weißen Kitteln zum Ausdruck bringen.

Magnetresonanz-Bildgebung (MRI), auf der anderen Seite bietet einzigartige Flexibilität bei der Akquisition von hochauflösenden anatomischen Bildern, präsentiert ein breites Spektrum von Gewebe-Kontrast, der genaue Visualisierung ermöglicht und quantitative Bewertung der Tumorlast ohne die Notwendigkeit, biolumineszente Eigenschaften auszudrücken. MRT-Bilder sind mit den entsprechenden Analyse-Pipelines leichter reproduzierbar und 3-d Visualisierung der Blase garantiert. Die größten Einschränkungen der MRT sind so lang wie die benötigte Zeit für eine Prüfung und damit verbundenen hohen Kosten, die hohen Durchsatz Assays zu begrenzen. Mehrere Studien haben jedoch gezeigt, dass Herr Sequenzen diagnostische Bilder in hoher Qualität anbieten können, die verwendet werden können, um effektiv erkennen und überwachen Zelle zeilenbasiert Blase Tumoren; So können sie für Hochdurchsatz-Analyse-9,-12verwendet werden.

Hier beschreiben wir eine nicht-invasive MR-basierte Methode, um zuverlässig und effizient Karzinogen induzierten Blase-Tumoren in Mäusen zu charakterisieren. Um dies zu erreichen, verwenden wir eine schnelle Bildgebung mit Steady-State Präzession Herr Technik (wahre FISP), die kurze Scan Sitzungen gleichzeitig hohe Qualität und hohe räumliche Auflösung (~ 100 Mikrometer) bietet garantiert für die Detektion und Messung der Blase Tumoren13. Darüber hinaus bestätigen die Richtigkeit dieser nicht-invasiven MRI-Assay, beschreiben wir die Korrelation zwischen MRI-abgeleitete Parameter und ex Vivo Blase Gewicht sowie pathologisch bestätigt Tumorstadium.

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Protocol

Alle hier beschriebene Methoden wurden von den institutionellen Animal Care und Nutzung Committee (IACUC) der Northwestern University genehmigt.

1. Induktion von Tumoren mit BBN

  1. Erhalten Sie männliche C57/BL6 Mäuse, jeweils mindestens 6 Wochen alt.
    Hinweis: Männliche Mäuse entwickeln Blasenkrebs schnell und konsequent als weibliche Mäuse14,15.
  2. Hinzu kommt N-nitrosobutyl(4-hydroxybutyl) Amin (BBN) in einer Dosis von 0,05 % des Trinkwassers. In einer undurchsichtigen Behälter bewahren Sie auf und bieten Sie es Ad Libitum als Trinkwasser auf Mäuse16.
    Hinweis: Speichern von BBN-Lösung in einem klaren Behälter wird Karzinogen17beeinträchtigt.
  3. Wasserwechsel 0,05 % BBN zweimal pro Woche.
  4. Inspektion für Zeichen der Bedrängnisses verbunden mit Blase Tumoren einschließlich Hämaturie, feste Blase und Massen, um die Tiere zu überwachen. Überprüfen Sie die Mäuse zweimal pro Woche oder in Übereinstimmung mit örtlichen IACUC Richtlinien.
  5. Erwarten, dass die Tumoren zwischen 16 und 24 Wochen nach der Exposition18zu entwickeln.

(2) MRI-setup

  1. Führen Sie eine subkutane Injektion von sterilen Kochsalzlösung (0,1-0,2 mL mit einer 25-27 G Nadel und 1 mL Spritze) 10 min vor der MRT zur Füllung der Blase zu erleichtern.
  2. Jede Maus mit einem Gasgemisch aus 100 % O2 und Isofluran (2 %-4 % als notwendig) zu betäuben. Stellen Sie sicher eine angemessene Ebene der Narkose durch die Prüfung des Rücknahme-Reflexes (Zehe Prise) bevor Sie fortfahren. Sterile Augensalbe auf das Tier anwenden.
  3. Übertragen Sie die Maus an den bildgebenden Halter, ausgestattet mit einem Nosecone für die Lieferung von inhalativen Isofluran (0,5 – 3 %).
  4. Überwachen Sie Körpertemperatur und Atmung mittels rektale Temperatursonde an den physiologischen Aufnahme-Computer angeschlossen.
    Hinweis: Die normale Körpertemperatur (36 – 37 ° C) bleibt mit der umlaufenden Warmwasserkreislauf, gebaut in den tierischen Herr Halter. Temperatur ist durch eine rektale Sensor gemessen und auf die physiologischen Überwachungscomputer mit speziellen physiologischen monitoring-Software aufgezeichnet. Das gleiche System wird verwendet, um die Atmung und Elektrokardiogramm Signale gemessen durch einen pneumatischen Kissen unter den Brustkorb und über 3-Kanal-EKG-Elektroden platziert. Die Atmung Signal dient auch zur Auslösung MRT Akquisition und Verringerung der Artefakte, die Atmung Bewegung zugeordnet.

(3) MRI Bildaufnahme

  1. Nutzen Sie eine Quadratur Körper Spule für Erregung.
  2. Legen Sie eine 4-Kanal-Empfängerspule auf den Unterleib der Maus wird gescannt, um optimierte Erkennung von Signalen aus der Region von Interesse.
  3. Initiieren Sie automatische Anpassungen durch die integrierte Software zur Abbilderstellung einen dreiachsigen Satz des ganzen Maus Körperbildern zu erwerben. Aus dieser Referenz Bilder eingestellt, die Region von Interesse (in diesem Fall der Blase-Region) zu identifizieren.
  4. Drei Sätze von orthogonalen geschnitten Bilder entlang der axialen, koronalen und sagittalen Ebenen mit radiologischen Bezugsrahmen zu erwerben.
  5. Nutzen die wahre FISP imaging-Sequenz (als eines der Merkmale in die integrierte imaging-Software enthalten) mit den folgenden Parametern Herr: TR = 900 msec, TE = 2 ms, FA = 70, 14 Durchschnittswerte.
    Hinweis: Dieser Satz von Parametern ermöglicht schnelle Bildgebung mit hoher diagnostischer Qualität, einschließlich T1/T2-Gewichtung in < 10 min per Mausklick.
  6. Räumliche Auflösung und der Slice Dicke richtet sich nach geometrischen Parameter durch den Benutzer über die grafische Oberfläche der integrierten imaging Plattform ausgewählt. Dies ergibt eine Reihe von Scheiben über die ganze Blase von 0,5 mm Dicke mit einer Auflösung in der Ebene von 0,148 mm.

4. Herr Bildanalyse

  1. Identifizieren Sie den Satz von 0,5 mm dicke Scheiben und in der Ebene Auflösung von 0,148 mm deckt die ganze Blase.
  2. In die medizinische Bildanalyse-Software wählen Sie den Ordner mit den entsprechenden Bildern in ANALYZE-Format exportieren.
  3. Wählen Sie "repräsentative axiale Ansicht" in der Mitte der Blase für Quantitative Analyse durch Scrollen durch die generierten Bilder und Identifizierung eine Scheibe in der Mitte der Blase, die Visualisierung der Blasenwand und Lumen ermöglicht.
    Hinweis: Die Mitte Scheibe sollte der Auserwählte mit dem größten Durchmesser.
  4. Sorgfältig die Region of Interest (ROI) abzugrenzen, indem man manuell die Grenzen um den äußeren Rand der Blase (BLAheraus) und um die inneren Lumen (BLAin) der Blase (siehe schematische und repräsentative Zahlen in Abbildung 2) in der ausgewählten repräsentativen axiale Ansicht.
  5. Subtrahieren Sie die innere Lumen von der Außenkante, die Fläche der Blasenwand zu berechnen.
    BLAWand = BLAheraus - BLAin
    Hinweis: Die Fläche der Kontrolle Harnblase mit keinen Tumor wird voraussichtlich weniger als mit einem Tumor der Harnblase.

(5) Sterbehilfe und Präparation der Blase

  1. Nach 20 Wochen der BBN Exposition einschläfern Sie die Mäuse mit Standardarbeitsanweisungen nach lokalen IACUC Richtlinien.
  2. Reinigen Sie den Bereich der Schnitt mit 70 % Ethanol, dann fassen und heben der Bauchdecke Haut mit einer Pinzette.
  3. Machen Sie einen Mittellinie Schnitt von der Schambeinfuge, Xiphoid Prozeß.
  4. Scharf Einschneiden der Bauchhöhle mit einer Pinzette anfassen und mit einer Schere einritzen.
  5. Die Blase, befindet sich in der Mittellinie Unterbauch zu identifizieren.
  6. Identifizieren Sie und schneiden Sie die mediane Nabelschnur Bänder verbinden die Kuppel der Blase mit dem Nabel und Bauchwand.
  7. Fassen Sie die Kuppel der Blase mit Zange Gegenzugstab und sezieren die Blase vom umgebenden Strukturen, einschließlich der Samenbläschen, Rektum und Fett.
  8. Identifizieren Sie die Harnleiter in die Blase und schneiden mit der Schere in der Nähe der Blase.
  9. Heben die Blase kopfwärts, schneiden Sie die Harnröhre mit einer Schere und entfernen Sie die Blase.
  10. Wiegen Sie die Blase sofort nach Spülen mit PBS.

(6) histologische Untersuchung der Blase Gewebe

  1. Fixieren Sie das Gewebe der Blase, in 10 % neutral gepuffertem Formalin für 36-48 h bei Raumtemperatur (RT).
  2. Einbetten des Gewebes in Paraffin-Blöcke, schneiden Sie die Folien für die anschließende Untersuchung und färben die Folien mit Hämatoxylin und Eosin für mikroskopische Prüfung wie bisher19,20beschrieben.
  3. Führen Sie eine mikroskopische Untersuchung der Maus Blase bei niedrigen (2.5 x und 10 X) und hoch (20 X und 40 X) Vergrößerungen, Prüfung für makroskopischen Läsionen, Hyperplasie, Karzinom in Situ, Papillome, papillären Tumoren und invasive Tumoren19 , 21.

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Representative Results

Mit dem beschriebenen Protokoll (Abbildung 1), wurden in C57/B6 männliche Mäuse Blase Tumoren induziert. MRI wurde auf 16 Wochen durchgeführt, und Mäuse wurden in der 20. Woche eingeschläfert. Ex-Vivo Blase Gewichte (BW) für jede Maus wurden aufgezeichnet. Dias wurden gefärbt mit Hämatoxylin und Eosin, und alle Histologie Folien für Tumorstadium überprüft wurden.

Um die Tumorlast mit Herr zu analysieren, wurde die Blase Wand innere Lumen (BLAin) subtrahiert Blase Wand äußeren Lumen (BLAheraus), die Dicke der Blasenwand (BLAWand) zu berechnen (Abbildung 2). Repräsentative wahre FISP MRT-Bilder, Blase Wand 3-d-Rekonstruktionen und pathologische Bilder einer Kontrolle Maus (d. h. kein Tumor) dargestellt in Abbildung 3A-F, und eine Maus mit einem großen Tumor ist in Abbildung 3-Lgezeigt.

Die MRI-abgeleitete Parameter BLAWand korreliert schwach mit ex Vivo BW (Rs = 0.37, p = 0.009; ( Abbildung 4). Prüfung der MRI-abgeleitete BLAWand Parameter und BW-Daten zeigt eine Assoziation mit Tumorstadium (Kruskal-Wallis-test MRI p = 0,0003, Abb. 5A; BW p = 0,0006; Abbildung 5 b), sowie eine Zuordnung bei der Pathologie von nicht-Muskel-invasiven Blasenkrebs und Muskel-invasiven Blasenkrebs stratifiziert (Mann-Whitney U test MRI p = 0,0002, Abbildung 5; BW p < 0,0001, Abbildung 5). Die Leistung der BLAWand und BW zu bestimmen, Muskel-invasiven Blasenkrebs zeigt Abbildung 5E. Die Fläche unter der Kurve (AUC) für BLAWand (AUC = 0,81, 95 % CI 0,68-093) ähnelt statistisch AUC für BW (AUC = 0,89, 95 % CI 0,80 0,98; p = 0,30).

Figure 1
Abbildung 1: Schema für Blase Tumor-Induktion mit BBN und Timing der MRT und Euthanasie. BBN ist verabreichten Ad Libitum in einer Konzentration von 0,05 % im Trinkwasser. Mäuse werden MRI 16 Wochen. Mäuse sind in der 20. Woche eingeschläfert und Harnblasen jeweils mit Immunohistochemistry untersucht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Schematische grafische Darstellung der Methode, BLAWand und repräsentative MRT-Bild mit entsprechenden Konturen zu erhalten. Mit Intensität der MRT-Aufnahmen, die äußere Wand der Harnblase wurde identifiziert und eine Gliederung in rot (BLAheraus) gezeichnet wurde. Die intramedulläre Blase Lumen wurde in grün (BLAin) skizziert, und der entsprechenden Blase Lumen Bereich wurde erreicht. Subtraktion dieser beiden Mengen ergab den BLA-Wand -Parameter, der graue Lichtscheibe in der Grafik entspricht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: repräsentative wahre FISP MRT-Bilder, Blase Wand 3-d-Rekonstruktionen und pathologische Bilder einer Kontrolle Maus (d. h. kein Tumor) (A-F) und eine Maus mit einem großen Tumor (G-L). (A) Vertreter MRT-Bild einer Maus mit keinen Tumor. (B) Segmentierung der Blase Wandfläche (BLAWand), skizziert in rot, definiert als der Bereich zwischen der Blase Lumen (BLAin) und äußeren Blasenwand (BLAheraus). (C) 3-d-Rendering von der Blasenwand von einer Steuerung Maus, erzeugt durch die Definition BLAWand jedes Segments durch die Blase. Grüne Pfeile zeigen die Blase auf einem 2-D-Bild in 3-d-Rendering übersetzt. (D) 3-d-Rendering eine Aussparung der BLAWand von einer Steuerung Maus. (E) -Low-Power (2.5 X) und (F) high-Power (10 X) Bilder der gleichen Maus Blase. (G) Vertreter MRT-Bild einer Maus mit einem großen Tumor. (H) Segmentierung der Blase Wandfläche (BLAWand), skizziert in rot, definiert als der Bereich zwischen der Blase Lumen (BLAin) und äußeren Blasenwand (BLAheraus). (I) 3-d-Rendering von der Blasenwand einer Maus mit einem großen Tumor. (J) 3-d-Rendering von einem Ausschnitt der Blase einer Maus mit einem großen Tumor, erzeugt durch die Definition BLAWand jedes Segments durch die Blase. Grüne Pfeile zeigen die Blase auf einem 2-D-Bild in 3-d-Rendering übersetzt. (K) -Low-Power (2.5 X) und (L) high-Power (10 X) Bilder der gleichen Maus Blase. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: Spearman-Korrelation zwischen der MRI-abgeleitete BLAWand und letzte Blase Gewicht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 5
Abbildung 5: Vergleich der pathologischen Stadium und MRI-abgeleitete Parameter BLAWand in 47 Mäuse. (A) Vergleich der alle pathologischen Stadien und MRI BLAWand (Kruskal-Wallis-Test). (B) Vergleich der alle pathologischen Stadien und Blase Gewicht (Kruskal-Wallis-Test). (C) Vergleich von nicht-Muskel-invasiven Blasenkrebs (Stufe ≤T1) und Muskel-invasiven Blasenkrebs (Stufe ≥T2) mit MRI BLAWand (Mann-Whitney U-Test). (D) Vergleich von nicht-Muskel-invasiven Blasenkrebs (Stufe ≤T1) und Muskel-invasiven Blasenkrebs (Stufe ≥T2) mit Blase Gewicht (Mann-Whitney U-Test). (E) ROC-Kurve des MRI-abgeleitete Blase und endgültige Blase Gewicht bei der Bestimmung von Muskel-invasiven Blasenkrebs (Stufe ≥T2). Die genannten p-Wert ist der Unterschied zwischen den beiden AUCs. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

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Discussion

Genaue Darstellung der Tumormodellen ist für geeignete vor Euthanasie Inszenierung und tierischen Randomisierung vor Einleitung einer experimentellen Behandlung notwendig. Bei der hier vorgestellten Verfahren zeigen wir Methodik (1) Blase Tumoren mit dem BBN Karzinogen und (2) Schichten Blase Tumorlast durch den Einsatz von Mr An Herrn abgeleitet Bereich Messung (BLAWand) korreliert deutlich mit Ex-Vivo Blase Gewicht und pathologischen Tumorstadium zugeordnet ist.

Durch einen schnellen bildgebenden Ansatz mit kurze Erfassungszeiten bei hoher räumlicher Auflösung (wahre FISP) und hohe diagnostische Qualität, führen wir Hochdurchsatz-Assays von Mäusen bei Zwischenstufen der Tumorentwicklung, vor der Behandlung Randomisierung. Unser Bericht steht im Einklang mit früheren Berichten von MR Bildgebung der Zell-Linie-basierte Tumor9,12 Implantate und bestätigt sein Potenzial als ein Werkzeug, um große Thema Nummer Medikamentenstudien zu optimieren.

In diesem Protokoll MRI ist es wichtig, die Maus mit einer vollen Blase zu erhalten qualitativ hochwertige Bilder und beschreiben die Unterschiede zwischen Tumor und Blase Lumen Bild. Wir finden, dass die Injektion jede Maus mit Kochsalzlösung 10 Minuten vor der Bildgebung ermöglicht eine angemessene Bildgebung der Blase. Wichtige Schritte sind weitere zuverlässige Auslösung von MRI-Erwerb mit der Atmung-Signal erkannt mit einem pneumatischen Kissen platziert unter der Maus Brustkorb und Akquisition von einer ausreichenden Anzahl von Herr Scheiben, die Berichterstattung über die ganze Blase ermöglicht.

Weitere Optionen für bildgebende Entwicklung und das Fortschreiten der murinen Blase Tumoren sind Ultraschall8 und Biolumineszenz10,11. Mikro-Ultraschall-Bildgebung des implantierten MBT-2 Zellen erkannt Tumoren in 15 Mäuse, von die 13 Histologisch Tumoren8haben bestätigt wurden. Ultraschall-Volumen korreliert deutlich mit stereoskopischen Volumen des Tumors, aber Tumorgewicht und Bühne wurden nicht untersuchten8. Biolumineszenz wurde verwendet, um die Zelle zeilenbasiert Tumor Implantate genau zu überwachen, aber nicht karzinogen-induzierte Tumoren zu überwachen, ohne Transplantation Karzinogen abgeleitet Tumoren von einer Maus in einen anderen verwendet werden. Die Fähigkeit, genau zu überwachen und karzinogen induzierten Krebsarten ist kritisch, da diese Modelle verfügen über mehrere Vorteile gegenüber Zellmodelle Linie. Zellmodelle zeilenbasiert sind genetisch homogene und abgeleitet von Tumoren, die bereits Tumorüberwachung umgangen haben und implantierte Tumoren wachsen schnell ohne eine chronische entzündliche Mikroumgebung22. BBN-Modell hat seit über 30 Jahren erfolgreich verwendet worden, und es bleibt ein kritischer Modell für das Verständnis der Blase Krebsentwicklung und Behandlung23,24,25. Darüber hinaus die BBN-Modell zeigt mutagenen und Genexpression Profile ähnlich wie menschliche Blasenkrebs, Beibehaltung der intakten Immunsystems ermöglicht die Untersuchung der potenziellen immuntherapeutischen Agenten26,27 .

Verfügbarkeit von engagierten Kleintier MRT als gemeinsam genutzte Ressourcen auf mehrere Institutionen macht diese Techniken vorteilhaft und praktisch für Grundlagenforschung und Screening von neuartiger Therapien. Es gibt jedoch einige Einschränkungen. Mäuse wurden nur bei einem Timepoint nicht kontinuierlich während der Entwicklung von Tumoren abgebildet. Jedoch empfehlen auf der Grundlage unserer statistischen Ergebnisse wir, dass der einzelne Timepoint Wert in der Lage ist, präzise Mäuse in Gruppen nach Tumorgröße und Phase zu Schichten, und es stellt einen ideale, nicht-invasive Parameter zur Klassifizierung und Themen zu verschiedenen Gruppen zuordnen. Mehreren Tumorstadien wurden mit BBN, von Ta bis hin zu T4 generiert. Jedoch können diese stratifiziert (wie in Abbildung 5-Dvorgeschlagen) als Muskel-invasive (T2 oder größer) und nicht-invasive (T1 oder weniger), wie das standard-Management in menschliche Blase Krebs28ist.

Eine weitere mögliche Einschränkung ist, dass der BLA-Wand -Parameter abgeleitet wurde mit einem einzigen Schnitt durch jede Blase und nicht alle verfügbaren Scheiben abdecken. Diese Kriterien wurden ausgewählt, um die Pipeline Analyseanforderungen (d.h. Erfordernis der Zeichnung mehrere ROIs über mehrere Scheiben) zu reduzieren und ausreichend für einen schnellen, quantitativen Assay erachtet wurden. Komplexere volumetrische Analyse zu den Themen durchgeführt werden kann (d. h. zur Veranschaulichung in Abbildung 3dargestellt) aber zwangsläufig mehr Aufwand und Kosten erfordern würde. Automatisierte Bildverarbeitung Algorithmen kann für automatische Abgrenzung der Blase Region verwendet werden; aber diese Methoden intrinsische Veränderlichkeit der Blase Form und Größe unter den einzelnen Mäuse leiden und erfordern erhebliche Testung und Validierung vor zuverlässige Annahme in einer präklinischen Studie29.

Qualitative Bewertung der volumetrischen Daten legen nahe, dass diese einzelne Slice Methode für diese Art von Test ausreicht. Es ist jedoch möglich, dass erweiterte Tests dieser zusätzlichen Daten/Bild Verarbeitungsschritt. Aus Sicht der Übernahme gibt es mehrere zusätzliche Scans, die erworben werden konnten, die die Fähigkeit zur Vorhersage der Progression von Tumoren während auch enthüllt weitere subtile Tumor Mikroumgebung Änderungen weiter erhöhen können. Diese zusätzliche Techniken umfassen dynamische Kontrast verstärkt MRI, Verbreitung gewichteten MRT und andere Sequenzen30 , die eine umfassende, multiparametrischen Charakterisierung der Blasenwand zu ermöglichen. Berücksichtigung von Kosten und Effizienz führten uns unsere Assay, der in diesem Protokoll beschriebenen beschränken.

Zusammenfassend beschreiben wir die Methodik für T1/T2-gewichtete schnelle Bildgebung Herr Sequenzen (wahre FISP), Multi-Slice-Bilder für die gesamte Maus Blase zu erwerben. Wir zeigen, dass diese Bilder verwendet werden können, um das Ausmaß des Tumors in ein Karzinogen basierendes Modell von murinen Blasenkrebs festzustellen. MRT-Daten korreliert mit Blase Gewebe Gewichte und Tumorstadium zugeordnet ist. Diese Ergebnisse unterstützen die Verwendung des schnellen und zuverlässigen MRI Assays auf Mäuse vor der Randomisierung experimentelle Behandlung zu Schichten.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

J. J. M. wird finanziert durch den Veterans Health Administration Verdienst BX0033692-01 zu gewähren. J. J. M. stützt sich auch auf die John P. Hanson Foundation for Cancer Research an der Robert H. Lurie umfassende Cancer Center der Northwestern University. Wir danken das Zentrum für Translational Imaging für die Bereitstellung der MRI-Übernahme und Verarbeitung. Finanzierungsquellen hatte keine Rolle schriftlich über das Manuskript oder der Entscheidung zur Veröffentlichung übermitteln.

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

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