A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
استخدام الموجات فوق الصوتية عالية الدقة لرصد ظهور ورم والنمو في نماذج سرطان البنكرياس المهندسة وراثيا
In This Article
Summary
توضح هذه المقالة استخدام الموجات فوق الصوتية عالية الدقة في الفئران المهندسة وراثيا من سرطان البنكرياس. والهدف الرئيسي توفير تعليمات مفصلة للكشف والتقييم لاورام البنكرياس الذاتية.
Abstract
LSL-كراسG12D/+؛ LSL-Trp53R172H/+؛ Pdx-1-لجنة المساواة العرقية (KPC) الماوس نموذج يمثل نموذجا وراثيا المتبعة والمستخدمة بشكل متكرر لتقييم العلاجات الرواية في سرطان البنكرياس. ظهور ورم متغير في نموذج فيلق حماية كوسوفو بين 8 أسابيع وأشهر عدة. ولذلك، أدوات التصوير غير الغازية المطلوبة للشاشة لظهور ورم ورصد الاستجابة للعلاج. لمعالجة هذه المسألة، ظهرت أساليب مختلفة خلال السنوات الماضية. الموجات فوق الصوتية عالية الدقة ومزايا رئيسية مثل غير اختزاع وأوقات الدورة بسرعة ودقة صورة عالية دون التعرض للإشعاع. بيد أن الموجات فوق الصوتية في الفئران ليست تافهة ويكفي المعرفة التشريحية والمهارات العملية المطلوبة لنجاح تنفيذ الموجات فوق الصوتية عالية الدقة في نماذج سرطان البنكرياس الإكلينيكية. مع المادة التالية، يرد دليل عملي مفصل للبطن بالموجات فوق الصوتية في نماذج موريني مع تركيز بوجه خاص على نماذج سرطان البنكرياس الذاتية. وعلاوة على ذلك، يتضمن موجزاً للأخطاء الشائعة وكيفية تجنبها.
Introduction
نماذج الماوس المهندسة وراثيا قد اكتسبت أهمية متزايدة في أبحاث السرطان بسبب قدرتها على الخص عن كثب الطبيعة المعقدة التسرطن البشرية1،،من23. واحدة من الأكثر استخداماً نماذج لدراسة التنمية سرطان البنكرياس، والتدرج والاستجابة العلاجية يتصف بطفرة تفعيل في السرطاني كراس جنبا إلى جنب مع المنظمة الورم p53 القامع4. هذا LSL-كراسG12D/+؛ LSL-Trp53R172H/+؛ Pdx-1-لجنة المساواة العرقية (KPC) الماوس نموذج يحاكي تطور تدريجي من آفات نيوبلسا للسيتولوجيا البنكرياس قبل الغازية (بانين) لسرطان الغازية. فينوتيبيكالي، وضع ما يقرب من جميع الفئران بداك خلال الأشهر الستة الأولى بعد الولادة. بيد مقارنة بنماذج زرع، يكشف عن نموذج مؤسسة البترول الكويتية ظهور ورم اختلافاً كبيرا من 8 أسابيع إلى عدة أشهر4. وبمجرد أورام البنكرياس تصل إلى حجم معين (5-9 ملم في القطر)، تسارع نمو الورم سريعاً والفئران إلى إدراجهم في التجارب السريرية5. ولذلك، الكشف الدقيق عن ظهور ورم وحجم الورم شرطا أساسيا للسوقيات الدراسة السريرية ورصد العلاج. بشكل عام، عدة نهج مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي)6، والتصوير المقطعي المسح7،،من89 أو الموجات فوق الصوتية عالية الدقة يمكن أن تستخدم لإجراء فحص الورم و 10من العلاج. وقد كل تقنية لها مزايا وعيوب. على الرغم من أن التصوير بالرنين المغناطيسي-أو المقطعي (CT)-تصوير يتيح الحصول على البيانات عالية الدقة فضلا عن حساب حجم دقيقة، وقت دراسة طويلة تحت التخدير العام، ومعدات مكلفة للغاية المطلوبة، ولا تسمح بتكرار المسح الضوئي لفترة طويلة من الزمن. وفي المقابل، تخطيط الصدى الحيوانات الصغيرة هو أسلوب المنشأة التي يمكن أن تستخدم للكشف عن الأمراض البطن في الفئران11. مزايا هذا الأسلوب التصوير قصيرة المسح مرات، عالية الدقة، وإمكانية استخدام الموجات فوق الصوتية دوبلر أو التباين المحسن (سيوس) بالموجات فوق الصوتية لتصور نضح أجهزة في نفس الوقت. بيد أن المعرفة التشريحية وخيال ثلاثي الأبعاد وتدريب عملي شامل مطلوبة لتفسير الصورة الصحيحة.
يرد في المادة التالية، بروتوكول مفصل لاستخدام الموجات فوق الصوتية عالية الدقة في نموذج فيلق حماية كوسوفو. وعلاوة على ذلك، يصور الصور القياسية بالموجات فوق الصوتية والمسمى مع هياكل الجهاز لتسهيل التوجه للمحقق.
Protocol
هذا البروتوكول وفقا للمبادئ التوجيهية الرعاية الحيوانية في "غوتنجن المركز الطبي الجامعي"، ألمانيا (33.9-42502-04-15/2056). تبعاً للاحتياجات المحددة لفرادى الحيوان استعراض المجالس، بعض الخطوات البروتوكول التي يمكن تعديلها تبعاً لذلك.
1-البطن الجس من الفئران فيلق حماية كوسوفو
- لتجنب عمليات التفحص لا لزوم لها بالموجات فوق الصوتية، جس البطن الماوس لتحديد الفئران التي ربما قد تحمل آفة إينترابدومينال وبعد ذلك ينبغي أن يخضع البطن بالموجات فوق الصوتية.
- إجراء الجس البطني أسبوعية ابتداء من 8 أسابيع عمر في طراز الماوس فيلق حماية كوسوفو. يمكن أيضا تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الدقة في نماذج زرع الورم (مثلاً، أورثوتوبيكس) أو نماذج أخرى الماوس المهندسة وراثيا.
ملاحظة: اعتماداً على الورم حركية ودراسة الهدف (منع الدراسة، دراسة التدخل العلاجي)، الكشف عن أورام صغيرة جداً (1-2 مم) الممكن لرصد ظهور ورم قبل يمكن تحسس الأورام.
- إجراء الجس البطني أسبوعية ابتداء من 8 أسابيع عمر في طراز الماوس فيلق حماية كوسوفو. يمكن أيضا تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية الدقة في نماذج زرع الورم (مثلاً، أورثوتوبيكس) أو نماذج أخرى الماوس المهندسة وراثيا.
- ضع الماوس على الشبكة القفص ولطف أرفع الماوس من ذيله وجس البطن بلطف الانتقال صعودا وهبوطاً مع الفهرس وإبهام اليد غير تحديد (الشكل 1).
- إذا كان الماوس تتسامح الجس لينة، المضي قدما ببطء وزيادة الضغط. يمكن بسهولة الكشف عن مقاومة أكبر في البطن العلوي والسفلي. في بعض الأحيان، يمكن تفسير البراز الصلبة عن طريق الخطأ ورم الجماهيري.
2-إعداد مساحة العمل
- توفير مساحة لوحدات العمل المختلفة على الأقل ثلاث: منطقة قبل المسح، مسح القفص المرحلة والانتعاش. ويرد في الشكل 2المواد المطلوبة.
- تنظيف لوحة العمل الرئيسية (على سبيل المثال مع 70% إيثانول) والتبديل على منصة التدفئة قبل المسح الضوئي (الشكل 3). تأكد من أن يتم التوصل إلى الهدف درجة حرارة 38-40 درجة مئوية قبل أن يتم نقل الماوس الأولى.
- التبديل على جهاز الموجات فوق الصوتية، وقم بإنشاء مجلد جديد للبيانات المكتسبة (الشكل 4). يتم تطبيق الإعداد ب-طريقة لتصوير البطن. علاوة على ذلك، ضمان توصيل محول البطن في الميناء النشط الخاص بالجهاز. إصلاح رأس محول الطاقة في الجزء العلوي من مرحلة العمل باستخدام محول تركيب النظام.
- إعداد قفص انتعاش على لوحة تدفئة أو الحصير الحرارية (أو استخدام تدفئة المصباح) لضمان thermoregulation الإجرائية اللاحقة والشفاء العاجل من الفئران تم مسحها ضوئياً. وضع طبقة رقيقة من الأنسجة كوسادة في الجزء السفلي من هذا القفص لتجنب التطلع للفراش مع خطر الاختناق (الشكل 5).
3-استنشاق التخدير
- المضي قدما بوضع ماوس في قاعة التعريفي. فتح الصمام لتدفق الغاز الناقل (1 لتر في الدقيقة الأكسجين أو الهواء) وتعيين تركيز isoflurane إلى 4% مما يسمح تشبع يتزايد ببطء في دائرة التعريفي. تأكد من مسح isoflurane السليم (السلبي أو الإيجابي تصفية) في المكان. سوف يكون الماوس عادة بعد حوالي 2-4 دقيقة تحت التخدير العميق.
- المحافظة على التخدير بإدارة إيسوفلوراني 2% من خلال مخروط الآنف في مرحلة العمل.
- نقل الحيوان من قاعة توجيهي إلى مرحلة العمل بعناية. تحقق من مخروط الآنف لتدفق غاز مستمر. وضع الآنف الماوس في مخروط الآنف مخرج خط التخدير. أن موقف العادية للفحص الأولى موقف ضعيف. يمكن أيضا وضع الماوس على جانبها الأيمن أو الأيسر تحسين الرؤية في رأس البنكرياس أو ذيل الأورام (الشكل 6).
- على الرغم من أن البطن بالموجات فوق الصوتية ليست مؤلمة في حد ذاته، إجراء اختبار قرصه القدم كمؤشر لحالة الألم الحرة والدولة العميقة مخدر. إذا كان الماوس لا تزال نشطة أو يتحرك بنشاط، نقلها مرة أخرى الحيوان في قاعة التعريفي لتحريض المتكررة والمطولة.
- استخدم مرهم حماية العين للحيلولة دون وقوع إصابات القرنية بسبب فقدان السوائل.
- أثناء التخدير، استخدام نظام رصد. ومع ذلك، تخطيط القلب، ودرجة حرارة المستقيم لا بانتظام يستخدم لفحص البطن بالموجات فوق الصوتية. الأهم من ذلك، أن الفئران تفقد القدرة على ثيرموريجولاتي تحت التخدير. ولذلك، عن كثب مراقبة الأعراض الإكلينيكية لانخفاض درجة حرارة الجسم أو الضائقة التنفسية مثل يلهث أو توقف التنفس أثناء. إذا كان أي أعراض isoflurane التوقف الواضحة ومكان الماوس في القفص استرداد فورا.
4. إعدادات الموجات فوق الصوتية
- التبديل على نظام الموجات فوق الصوتية كما هو موضح بإرشادات الشركة المصنعة. تأكد من أن يتم وضع الإعداد الأولية في التصوير عامة مع الحزمة البطن المنشط. عادة ما يتم استخدام ب-وضع-التصوير للحصول على البيانات كمعيار.
- تحقيق جودة الصورة الأمثل مع المعلمات التالية: تردد 40 ميغاهرتز، 2D المكسب 25-30 ديسيبل، صورة عمق 10 مم، عرض الصورة 10 مم، 3 مناطق التنسيق مع مركز بين 3-6 مم.
5. إعداد الماوس
- إصلاح الطرف العلوي والسفلي باستخدام شريط لاصق. تكون حريصا قدر الإمكان لتجنب أي ضرر للحيوانات بسبب التثبيت (الشكل 7).
- قم بإزالة جميع الفراء البطن باستخدام مقص الحيوانات الأليفة الإلكترونية. بسبب نسيج الفراء، بدء من أسفل البطن حتى القفص الصدري. العناية في إكسيفويديوس الناتئ لتجنب الإصابات الجلدية في هذا المجال.
ملاحظة: الفراء الماوس يعكس الموجات فوق الصوتية، ويقلل من وضوح الرؤية. - استخدام كريم مزيل الشعر للقيام إعداد البشرة الأمثل والإزالة الكاملة للفراء. إدارة طبقة رقيقة من كريم على البطن حلق باستخدام القطن نصائح (الشكل 8). إزالة الكريم (بعد 30 ثانية أو لاحق تبعاً لكريم المستخدمة) مع الأنسجة الجافة متبوعاً بالكثير من الماء لإزالة جميع مخلفات (الشكل 9، 10 الشكل، الشكل 11). بقايا كريم يمكن أن تسبب تهيج الجلد والغشاء المخاطي بعد الموجات فوق الصوتية، ومما قد يؤثر على الصحة.
- وتنطبق الشروط لضمان فحص كافية الكثير من جل الموجات فوق الصوتية على البطن (الشكل 12). عادة، يتم استخدام هلام الحارة بالموجات فوق الصوتية للتقليل من انخفاض درجة حرارة الجسم للماوس.
- تطبيق طبقة رقيقة من جل الموجات فوق الصوتية يدوياً على رأسه محول طاقة. إجراء اختبار بلمس في نهاية محول مع الشق. في الشاشة ويمكن رؤية إشارة في الجانب العلوي الأيسر إذا تم وضع محول بشكل صحيح.
6-البطن بالموجات فوق الصوتية
- ضبط محول على البطن باستخدام الضغط الثابت. قد يؤدي إلى إعاقة التنفس أو الدورة الدموية الثقيلة ضغط البطن الماوس وينبغي تجنبها.
- مسح صعودا وهبوطاً. ضبط إطار منهاج العمل والعجلات للمحور السيني والصادي.
- وكخطوة أولى تحديد كلا الكليتين. عادة ما تظهر كهياكل هايبريتشوجينيك متجانسة في أسفل البطن. يمكن الاطلاع اتصال ريناليس فينا بسهولة مما يؤدي إلى مزيد من أدنى الوريد الأجوف (الشكل 13).
- استخدام يخدم ليناليس فينا كسفينة معلما للبنكرياس. محاولة للتمييز بين فينا ريناليس و فينا ليناليس. عند الكشف عن ليناليس فينا يمكن أن تكون مترجمة بالضبط البنكرياس. البنكرياس الطبيعي بدلاً من غشاء ينتشر عن طريق تجويف البطن من بنية صلبة(الرقم 14 و الشكل 15).
7-ورم البنكرياس كشف وتقييم حجم
- تحديد آفات البنكرياس من جميع الهياكل المحيطة بها. عموما تظهر كهيبويتشويك الأنسجة جولة أو ممدود متنافرة الجماهير (الشكل 16). الورم عادة ثابتة ويمكن ضغط يكاد رئيس المسح الضوئي. ملاحظة، من وقت لآخر أنه قد يكون صعب التمييز بوضوح بين ورم وحلقة الأمعاء. انتبه إلى التمعج الأمعاء التي لا ينبغي أن يراعي في أورام البنكرياس.
- عند شاشة كشف الورم صعودا وهبوطاً للحصول على انطباع من الحجم الإجمالي وقياس قطر أكبر باستخدام الفرجار بالموجات فوق الصوتية. حالما يتم العثور على صورة مناسبة، تجميد الشاشة واستخدام أداة القياس بدقة تحديد حجم الورم. ملاحظة، لاستخدامها في وقت لاحق سيكون من المهم التمييز بين ما إذا كان ورم هو مترجم في ذيل أو الجسم أو رأس البنكرياس.
- قبل تغيير مرة أخرى إلى يعيش الوضع، تأكد من حفظ الصور لتسجيل العمل. ملاحظة، بينما تجميد الصورة فإنه قد يحدث أن يطلق عجلة التكيف، وحتى أكثر ضغط مسبار الموجات فوق الصوتية في البطن الماوس. ولذلك، إصلاح تكييف ضغط قبل تغيير الوضع تجميد.
- بعد الانتهاء من قياس أول طائرة استدارة الرأس مسح 90° في الوضع الطولي (رقم 17)، أو تشغيل الماوس إلى جانبها، للكشف عن التوسع الطولي للأورام. قد تتطلب بعض الأورام تغيير موضع الماوس للرؤية الكافية. لذيل البنكرياس الأورام، يمكن وضع الماوس على الجانب الأيمن(الشكل 10 و الشكل 19)، لاورام الرأس البنكرياس على جانبها الأيسر(الرقم 11 و الرقم 20).
8-التحديد الكمي لحجم الورم
ملاحظة: هو واحد من الأهداف الرئيسية لجهود جميع الصحيح تحديد حجم الورم. على الرغم من أن هناك العديد من الأساليب المتاحة أسلوب حساب بما في ذلك الصيغة المجسم الاهليلجي المفضل في "غوتنجن المركز الطبي الجامعي".
- مجهزة بجميع أقطار المتحصل عليها سابقا ثلاثة، حساب الحجم التقريبي للورم المقابلة (الشكل 21).
- بدلاً من ذلك، استخدام نظام موتور رئيس المسح الضوئي لإجراء المسح الضوئي الآلي لمنطقة الورم مع حساب حجم اللاحقة وإعادة الإعمار 3 د.
9-الإنعاش
- بعد المسح الضوئي، بعناية قم بإزالة كل شريط لاصق وعناية جميع الموجات فوق الصوتية هلام مع الأنسجة الجافة.
- نقل الماوس بعناية في قفص الاسترداد ( الشكل 21). تجنب أي أنسجة تغطي في وجه mouse´s التي قد تسبب ضعف الجهاز التنفسي. ينبغي أن تكون موضع جانب لاسترداد المفضل.
النتائج
التصوير بالموجات فوق الصوتية هو أسلوب تنوعاً وغير الغازية التي تستخدم لمعالجة العديد من القضايا في نماذج مورين للأمراض التي تصيب الإنسان. مقارنة لجميع التصوير النهج الرئيسية المزايا الأخرى بكفاءة عالية الإنتاجية، والتكلفة، والوقت القصير اقتناء والتصوير في الوقت الحق?...
Discussion
مع هذا البروتوكول، ويرد وصف مفصل للتحديد الكمي لاورام البنكرياس باستخدام تصوير البطن بالموجات فوق الصوتية عالية الدقة في نماذج الماوس المهندسة وراثيا. في الآونة الأخيرة، نشرت ساسترا et al. وصف مفصل كيفية قياس أورام البنكرياس في نماذج الماوس، ولكن لا تصور إرشادات حول الإعداد والتعامل ?...
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgements
هذا البحث وأيده Deutsche كريبشيلفي (ماكس إيدير المجموعة لأن: 110972)، منحة رسالة دكتوراه دجفس (للشركات الصغيرة والمتوسطة)، ومنحة Else-كرنر-فريسينيوس-مؤسسة (لرج) في "غوتنجن المركز الطبي في جامعة". ونشكر بلومبرغ Jutta و Wegner اولريك لخبراء المساعدة التقنية. ونشكر أيضا جميع الفنيين الحيوان في مرفق "غوتنجن المركز الطبي الجامعي" للماوس حفظ الحيوانات. جميع التجارب التي أجريت وفقا للأنظمة الألمانية الرفق بالحيوان.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Visual Sonics Vevo2100 High Resolution Ultrasound System, including imaging stage and anesthesia line | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | VS-11945 | |
| Vevo 2100 MicroScan Transducer MS-550-D (22-55MHz) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | VS-11874 | |
| Vevo Anesthesia System (anesthesia induction chamber with fresh and waste gas inlet) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | SA-12055 | |
| Vevo Imaging Station (working stage with nose cone for anesthesia supply) | FUJIFILM VisualSonics Inc, Canada | SA-11982 | |
| electronic pet clippers | Panasonic Marketing Europe, Germany | 5025232484324 | Panasonic ER-PA10-s |
| Labotect Hot plate | Labor tech Göttingen, Germany | 13854 | |
| eye cream (ophthalmic ointment) | Schülke&Mayr, Germany | 9080249 | |
| veterinary isoflurane | Abbvie, Germany | 4831867 | |
| depilatory cream | RB healthcare UK, United Kingdom | 8218535 | |
| 70% ethanol (v/v) in distilled water | TH. Geyer, Germany | 22941000 | |
| ultrasound gel | Asmuth, Germany | 13477 | |
| tissue wipes | Kimberly-Clark Germany, Germany | 7558 | |
| cotton tips | Meditrade, Germany | 75481116 | |
| glass bowl for ultrasound gel | ARC France, France | H1149 | |
| water bowl | W & P Trading Co., USA | B00K2P6PLQ | |
| gauze sponges | Fuhrmann, Germany | 960504 |
References
- Kersten, K., de Visser, K. E., van Miltenburg, M. H., Jonkers, J. Genetically engineered mouse models in oncology research and cancer medicine. EMBO Molecular Medicine. 9 (2), 137-153 (2017).
- Olive, K. P., Politi, K. . Translational therapeutics in genetically engineered mouse models of cancer. (2), 131-143 (2014).
- Westphalen, C. B., Olive, K. P. Genetically engineered mouse models of pancreatic cancer. The Cancer Journal. 18 (6), 502-510 (2012).
- Hingorani, S. R., et al. Trp53R172H and KrasG12D cooperate to promote chromosomal instability and widely metastatic pancreatic ductal adenocarcinoma in mice. Cancer Cell. 7 (5), 469-483 (2005).
- Frese, K. K., et al. nab-Paclitaxel potentiates gemcitabine activity by reducing cytidine deaminase levels in a mouse model of pancreatic cancer. Cancer Discovery. 2 (3), 260-269 (2012).
- Paredes, J. L., et al. A non-invasive method of quantifying pancreatic volume in mice using micro-MRI. PLoS One. 9 (3), e92263 (2014).
- Boj, S. F., et al. Organoid models of human and mouse ductal pancreatic cancer. Cell. 160 (1-2), 324-338 (2015).
- Aung, W., et al. Immunotargeting of Integrin alpha6beta4 for Single-Photon Emission Computed Tomography and Near-Infrared Fluorescence Imaging in a Pancreatic Cancer Model. Molecular Imaging. 15, (2016).
- Akladios, C. Y., et al. Contribution of microCT structural imaging to preclinical evaluation of hepatocellular carcinoma chemotherapeutics on orthotopic graft in ACI rats. Bulletin du Cancer. 98 (2), 120-132 (2011).
- Neesse, A., et al. CTGF antagonism with mAb FG-3019 enhances chemotherapy response without increasing drug delivery in murine ductal pancreas cancer. Proceedings of the National Academy of Science USA. 110 (30), 12325-12330 (2013).
- Sastra, S. A., Olive, K. P. Quantification of murine pancreatic tumors by high-resolution ultrasound. Methods in Molecular Biology. 980, 249-266 (2013).
Reprints and Permissions
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionExplore More Articles
This article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved