Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Here, we describe a technique for the localized delivery of reagents to the rabbit mammary gland via an intraductal injection. In addition, we describe a protocol for visualization and the confirmation of delivery by high-resolution ultrasound imaging of contrast agents.

Abstract

טיפולי intraductal המרוכזות לסרטן השד להציע יתרונות פוטנציאליים, כולל אספקה יעילה אל הגידול רעיל סיסטמית מופחתים ותופעות לוואי 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. עם זאת, מספר אתגרים להישאר לפני טיפולים אלו יכולים להיות מיושמים באופן נרחב יותר. פיתוח ואימות של הרפוי intraductal במודל חיה מתאים להקל על פיתוח של אסטרטגיות טיפוליות intraductal לחולים. בעוד בלוטת חלב עכבר כבר בשימוש נרחב כמערכת מודל של פיתוח חלב tumorigenesis, האנטומיה היא נבדל בלוטת האדם. במודל חי גדול יותר, כמו הארנב, עשוי לשמש מודל טוב יותר עבור מבנה בלוטת חלב ופיתוח טיפולי intraductal. ב- Contrast לעכברים, שבה עשרה עצים ductal מופצים מרחבית לאורך ציר הגוף, כל שמסתיים בבית פטמה נפרדת, בלוטת חלב ארנב יותר דומה בלוטת האדם, עם מערכות ductal חופף מרובות כי יציאה דרך פתחים נפרדים פטמה אחת. כאן, אנו מציגים שיטות זעירות-פולשנית המסירה של ריאגנטים ישירות לתוך צינור חלב הארנב להדמיה של המשלוח עצם עם הדמיה אולטרסאונד ברזולוציה גבוהה.

Introduction

משלוח intraductal ממוקד של תרופות נחקר במודלים של מכרסמים ו בניסויים בבני אדם בשלב מוקדם 3, 4, 5, 6, 11, 12. שלב א אחרון אני לומד הדגים את הבטיחות והיתכנות של קרבופלטין intraductal או דוקסורוביצין liposomal pegylated intraductal בנשים ממתינות כריתת שד לטיפול סרטן פולשני 2.

פרוטוקולים קודמים למסירה intraductal פותחו עבור בלוטות עכבר וחולדה החלב 6, 7, 8, 9. למטרות מחקר, זריקות תאים סרטניים intraductal ואת משלוח וקטור lentiviral של אונקוגנים גם בוצעו במודלים של מכרסמיםנ"צ "> 13, 14, 15, 16. עם זאת, אידאל במודל vivo של תהליך מסירת intraductal צריך לאפשר הפיתוח של כיתות רומן של תרכובות טיפוליות ולהקל הערכה פרה-קלינית. הבדלים אנטומיים בין מכרסמים ובני האדם יש מסובך התרגום של אלה לימודים.

בניגוד עכברים, שבו כל צינור מסתיים פטמה נפרדת, השד האנושי מורכב 5 עד 9 מערכות ductal עצמאיות, כל אחד עם פתיחה נפרדת ומסתיימת הפטמה. בלוטות חלב ארנב נמל ארבע מערכות ductal עצמאיות, כל אחד בנפרד, נגישה באמצעות אחד מארבעה פתחים בבית פטמה אחת. דגם ארנב יותר תואם במידה רבה את האנטומיה של גוף האדם, ומרשה המחקר של אספקת סמים intraductal בהקשר רלוונטי יותר.

כאן, אנו משתמשים בשתי טכניקות כדי להעריך משלוח intraductal. שיתוף הממשל שלחיוני לצבוע היתרים להדמיה דרך העור ומספק אישור פשוט ומהיר של השיטה. עבור יישומים מסוימים, מיפוי ברזולוציה גבוהה של צינוריות עשוי להיות מועדף. אנו מציגים כאן פרוטוקול הדמיה אולטרסאונד של צינוריות דרך משלוח intraductal של ריאגנט בניגוד הלא ממוקד.

Protocol

נהלים באמצעות בנושאים בעלי חיים אושרו על ידי ועדת טיפול בבעלי חיים מוסדיים השתמש מאוניברסיטת טקסס באוסטין.

1. הכנה לפני הניתוח

  1. רשום את משקל הגוף של כל ארנבת. כמו בכל במחקרים פרה, לפקח משקולות חיה בקביעות כדי להעריך את רעילות אפשרית.
  2. לפני הרדמה הארנב, למלא צינור חרוטי 50 מ"ל עם ג'ל ספין אולטרסאונד זמינים מסחרית ב XG 500 עבור 30 s; לא אמור להיות שום בועות גלויות בתוך הג'ל עם השלמת צנטריפוגה.
  3. נהל תת עורי glycopyrrolate במינון של 0.1 מ"ג / ק"ג ו acepromazine לשריר במינון של 0.75 מ"ג / ק"ג. מתן 15-20 דקות עבור ההרגעה ייכנס לתוקף תוך מעקב אחר סימנים והתנהגות חיוניים.
    הערה: Glycopyrrolate הוא סוכן אנטי-כולינרגיות שמונע ברדיקרדיה ומפחית פרשות נשימת עיכול. Acepromazine היא תרופת הרגעה, אשר משמשת premedicatiעל הרדמה.
  4. נהל 35 מ"ג / ק"ג של קטמין ו 5 מ"ג / ק"ג של xylazine תת עורי כמו הרדמה. עם זאת, כמפעיל הופך להיות יותר מנוסה יכול לבצע את משלוח intraductal במהירות רבה יותר, להקטין את המינונים התרופה ל -15 מ"ג / ק"ג של קטמין ו 3 מ"ג / ק"ג של תת-עורית xylazine; זה יקצר את זמן ההרדמה ואת הזמן הנדרש עבור החיה להתאושש מההרדמה.
  5. בדוק ולתעד את קצב הלב, 2 SPO, טמפרטורה, קצב נשימה, וצבע קרום ריר כל 15 דק '. החל סיכת עין לשתי העיניים.
    הערה: רק טכנאים שעברו הכשרה מתאימה אושרו על ידי IACUC של המוסד שלהם צריך לנהל או לפקח הרדמה. שימוש צג הרדמת וטרינרים יכול לסייע ברכישת סימנים חיוניים והוא מומלץ. צג הרדמת הווטרינרים, לעומת זאת, אינו מחליף את הצורך לבדוק באופן ידני את החיה כל 15 דק '. ראו את הוראות היצרן fאו את השימוש הנכון של צג וטרינרים.
  6. בדוק את התחלתה של הרדמה על ידי קמצוץ בוהן עדין; הארנב צריך להיות ללא תגובה לפני שתמשיך.
  7. בזהירות לגלח את הבטן הזנב של הארנב באזור סביב זוגות השלישי והרביעי של מוצצים מפשעתי.
  8. עם רוב של השיער הוסר, להחיל קרם להסרת שיער Over-the-counter לאזור המגולח. הסר את דקות שמנת 10 לאחר יישום באמצעות מגבות נייר לחה רטובות עם מים חמים.
    הערה: ארנב עור הוא מאוד שביר / רגיש. הקרם להסרת השיער אמור לשמש לא יותר מ -10 דקות. למעשה, זה בטוח לנסות "נקודת מבחן" ב 5 דקות ורק לעזוב על זמן רב יותר אם במקום בדיקה מצביע על זמן ארוך יותר תקופה נדרשת.
  9. נגב את האזור עם פדי גזה ספוג באלכוהול לניקוי הזריקה.
  10. מניח את הארנב על dorsum שלה שוקת נ בצורה מרופדת שמיכת מים חמה הסירקולציה מחודשת וכרית סופגת.

2. Preparation של חומר ניגוד

  1. מחדש את מגיב בניגוד הלא ממוקד על פי הוראות היצרן. פיפטה למעלה ולמטה בעדינות לתערובת.
    הערה: חומר הניגוד להשתמש בפרוטוקול זה הוא יציב בטמפרטורת חדר למשך 4 - 6 שעות לאחר כינון מחדש. נער בעדינות את הבקבוקון בין כל אחזור.
    הערה: היקף הפתרון הנדרש יהיה תלוי במספר הצינוריות להיות מוזרק. הארנב יש 4 פתחים ductal לכל פטמה, ו -0.2 מ"ל של תמיסת מספיקה כדי למלא עץ ductal אחד של הארנב הלבן מבוגר ניו זילנד (Oryctolaguscuniculus). לכן, בהיקף כולל של 0.8 מיליליטר עשוי להישלח בלוטת חלב אחד.

3. משלוח Intraductal

  1. אתר את הפטמות המתאים להיות מוזרק; זוגות -3 וה -4 th של מוצצי מפשעה מומלצים, כפי שהם דמיינו בקלות כאשר החיה ממוקמת על dorsum שלה.
  2. טען 0.2 מ"ל של תמיסת מלח 0.9% סטרילי לתוךמזרק טוברקולין 1 מ"ל Luer נעילת עם מחט 22 G. כראוי להשליך את המחט 22 G פעם מלוחים הוא בתוך המזרק ולהחליף אותו עם מחט 25-מד סטרילית. נגב בעדינות את האזור עם אלכוהול איזופרופיל 85% על פד גזה.
  3. עם השיפוע של עד המחט במקביל המזרק לגוף של בעלי החיים, להכניס את השיפוע של המחט לתוך הצד של הפטמה לאט להזריק 0.1-0.2 מיליליטר של תמיסת מלח; זה יאפשר להדמיה טובה יותר של פתחי ductal.
  4. טען 0.2 מ"ל של תמיסת ההזרקה לתוך מזרק טוברקולין מ"ל Luer נעילת 1.
  5. החזק את הפטמה בעדינות עם האגודל ואצבע מורה ומרים אותו מעט כדי למקם אותו על הזרקת intraductal; זכוכית מגדלת עינית לביש עשויה לסייע לדמיין את פתחי ductal.
  6. תוך שמירה על עמדת הרים של הפטמה, בזהירות cannulate צינור עניין באמצעות מחט 25 G קהה קצה.
  7. לאחר cannulation, בעדינות לסובב את מזרק נעילת Luer ברכזת של-t הבוטהמחט עירוי ip עד שהוא ננעל במקומו.
  8. הרם את פטמה ולהזריק הפתרון לאט כדי למזער את הנזק הפוטנציאלי שנגרם על ידי העברת נוזל במהירות בתוך צינור; ללא בזמן אם יש התנגדות כאשר הזרקת הפתרון.

4. הדמיה אולטראסאונד

  1. למרוח כמות ליברלית של ג'ל אולטרסאונד centrifuged על העור של האזור של עניין. ודא שאין בועות בתוך הג'ל, כמו אלה יתפשרו על איכות התמונה.
  2. הגדר את עומק הדמיה עד 6 מ"מ. מניחים את מתמר 21 מגה-הרץ במגע עם ג'ל ולסרוק את האזור של עניין במצב B. שים את חומר הניגוד באזור הסרוקים לרבות פתיחת ductal וברחבי הדביקים.
    הערה: הגדרות אלו פותחו לשימוש עם מכונת אולטרסאונד ספציפית photoacoustic. עיין בטבלה של חומרים לקבלת פרטים נוספים. זה עשוי להיות נחוץ כדי להתאים את עוצמת השידור ועומק הדמיה של מערכות הדמיה אחרות כדי לייעל חלבלהדמיה בלוטת.
  3. הסר את ג'ל אולטרסאונד מעורו של בעלי החיים עם פד גזה.

5. טיפול לאחר הניתוח

  1. שים את הזריקה: לא אמור להיות שום סימנים של טראומה לאזור הפטמה או הרקמה הסובבת, ונפיחות באזור המקיף את הפטמה מציינת שקיימת זריקת כרית שומן חלב ולא הזרקה intraductal מוצלחת.
  2. מניחים את הארנב בעמדה sternal. במידת הצורך, לתת 0.2 מ"ג / ק"ג של yohimbine לווריד אל הווריד האוזן שולית; זה יהיה לבטל את ההשפעה של xylazine ולאפשר החיה להתאושש מהר יותר מן ההרדמה.
  3. צג הארנב כל 15 דקות במהלך תקופת ההתאוששות עד שהחיה היא התראה, בעלי תגובה שומרת על מעמדה sternal.
    הערה: הליך זה לא צריך לגרום נזק לרקמות או נפיחות. אם אדמומיות או נפיחות הם נצפו, לנהל מנה של מ"ג meloxicam 0.1-0.2 / קילו PO פעם החיה ערנית ומסוגליםלקחת תרופות דרך הפה. יצירת קשר עם צוות הווטרינרים של המוסד לקבלת הדרכה נוספת.

תוצאות

כאן, אנו מראים כי משלוח intraductal של ריאגנטים בניגוד צינוריות החלב של ארנב יכול להיות מושגת ללא טראומה לרקמה (איור 2). בארנבות, ארבע מערכות ductal נפרדות להתכנס פטמה אחת ולכן ניתן לגשת צלמו בנפרד באמצעות שיטה זו. פתחי ductal פרט הם דמיינו בקלות; לצי?...

Discussion

שיטה זו של מסירת intraductal אל בלוטת חלב הארנב עשויה לשמש ריאגנטים בניגוד אולטרסאונד ותמיסות מימיות רבות אחרות, כוללים הצבעים ותרופות חיוניים. מחקרים קודמים הדגימו את משלוח intraductal של הורמונים 17, 18, 19. במודלים של מכרסמים, ?...

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors acknowledge support from a Translational Breast Cancer Research Grant (14-60-26-BROC to AB) from the Breast Cancer Research Foundation and the American Association for Cancer Research.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
MicroMarker non-targeted contrast reagentVisualSonicsVS-11694
Luer Lock 1 mL SyringesBD309628
Glycopyrrolate 0.2 mg/mLWedgewood Compounding PharmacyGLYCOP-INJ013VC6 month shelf life, supply may be limited. 
Atropine Sulfate 0.5 mg/mLAnimal Health International15320764If glycopyrrolate is unavailable. Not to be combined with glycopyrrolate.
Ketamine HCL 100 mg/mLAnimal Health International21250699http://www.animalhealthinternational.com/
Acepromazine 10 mg/mLAnimal Health International17640541
Xylazine 20 mg/mLAnimal Health International20101547
Yohimbine 0.2 mg/mLAnimal Health International14588965
Hair Removing CreamVeetSensitive skin solution. Available through local retailers.
Blunt tip infusion needlesSai Infusion TechnologyB14-50http://www.sai-infusion.com/collections/blunt-needles
Veterinary Pulse OximeterEdanUSAVE-H100Bhttp://www.edanusa.com/Product/VE-H100B-Veterinary-Pulse-Oximeter.html
Warm Water PumpGaymarTP700
Warm Water BlanketAnimal Health International21232696Maxi-Therm Lite Warming Pads
Ultrasound systemVisualSonicsVevo 2100

References

  1. Flanagan, M., Love, S., Hwang, E. S. Status of Intraductal Therapy for Ductal Carcinoma in Situ. Curr Breast Cancer Rep. 2 (2), 75-82 (2010).
  2. Love, S. M., et al. A Feasibility Study of the Intraductal Administration of Chemotherapy. Cancer Prevention Research. 6 (1), 51-58 (2013).
  3. Stearns, V., et al. Preclinical and Clinical Evaluation of Intraductally Administered Agents in Early Breast Cancer. Sci Transl Med. 3 (106), 106ra108 (2011).
  4. Zhang, B., et al. The Safety Parameters of the Study on Intraductal Cytotoxic Agent Delivery to the Breast before Mastectomy. Chin J Cancer Res. 26 (5), 579-587 (2014).
  5. Mahoney, M. E., Gordon, E. J., Rao, J. Y., Jin, Y., Hylton, N., Love, S. M. Intraductal Therapy of Ductal Carcinoma In Situ: a Presurgery Study. Clin Breast Cancer. 13 (4), 280-286 (2013).
  6. Murata, S., et al. Ductal Access for Prevention and Therapy of Mammary Tumors. Cancer Res. 66 (2), 638-645 (2006).
  7. Chun, Y. S., et al. Intraductally Administered Pegylated Liposomal Doxorubicin Reduces Mammary Stem Cell Function In the Mammary Gland but in the Long Term, Induces Malignant Tumors. Breast Cancer Res Treat. 135 (1), 201-208 (2012).
  8. Brock, A., et al. Silencing HoxA1 by Intraductal Injection of siRNA Lipidoid Nanoparticles Prevents Mammary Tumor Progression in Mice. Sci Trans Med. 6 (217), 2172a2 (2014).
  9. Krause, S., Brock, A., Ingber, D. E. Intraductal Injection For Localized Drug Delivery To The Mouse Mammary Epithelium. J Vis Exp. (80), e50692 (2013).
  10. Brock, A., Goh, H. T., Yang, B., Yu, L., Li, H., Loh, Y. H. Cellular Reprogramming: A New Technology Frontier In Pharmaceutical Research. Pharm Res. 29 (1), 35-52 (2012).
  11. Silverstein, M. J., et al. Ductal Carcinoma In Situ of the Breast. Annu. Rev Med. 51, 17-32 (2000).
  12. Love, S. M., Barsky, S. H. Anatomy of the Nipple And Breast Ducts Revisited. Cancer. 101 (9), 1947-1957 (2004).
  13. Virnig, B. A., Shamliyan, T., Tuttle, T. M., Kane, R. L., Wilt, W. J. Diagnosis and Management of Ductal Carcinoma In Situ (DCIS). Evidence Report/Technology Assessment. , 185 (2009).
  14. Mills, D., et al. Examination of Duct Physiology in the Human Mammary Gland. PLoS One. 11 (4), e0150653 (2016).
  15. King, B. L., Love, S. M. The Intraductal Approach to the Breast: Raison d'Etre. Breast Cancer Res. 8 (2), 206 (2006).
  16. Bu, W., Xin, L., Toneff, M., Li, L., Li, Y. Lentivirus vectors for stably introducing genes into mammary epithelial cells in vivo . J Mammary Gland Biol Neoplasia. 14, 401-404 (2009).
  17. Lyons, W. R. The Direct Mammotrophic Action of Lactogenic Hormone. Proc. Soc. Exp. Bio. Med. 51 (2), 308-311 (1942).
  18. Fiddler, T. J., Birkinshaw, M., Falconer, I. R. Effects Of Intraductal Prolactin On Some Aspects of the Ultrastructure and Biochemistry of Mammary Tissue in the Pseudopregnant Rabbit. J Endocrinol. 49 (3), 459-469 (1971).
  19. Falconer, I. R., Fiddler, T. J. Effects of Intraductal Administration Of Prolactin, Actinomycin D and Cycloheximide on Lipoprotein Lipase Activity in the Mammary Glands of Pseudopregnant Rabbits. Biochim Biophys Acta. 218 (3), 508-514 (1970).
  20. Singh, Y. Influence of Molecular Size on the Retention of Polymeric Nanocarrier Diagnostic Agents in Breast Ducts. Pharm Res. 29 (9), 2377-2388 (2012).
  21. Jain, R., et al. Atypical Ductal Hyperplasia: Interobserver and Intraobserver Variability. Mod Pathol. 24 (7), 917-923 (2011).
  22. Betsill, W. L., Rosen, P. P., Lieberman, P. H., Robbins, G. F. Intraductal Carcinoma. Long-term Follow-up After Treatment by Biopsy Alone. JAMA. 239 (18), 1863-1867 (1978).
  23. Eusebi, V., et al. Long-term Follow-up of In Situ Carcinoma of the Breast. Semin Diagn Pathol. 11 (3), 223-235 (1994).
  24. Sanders, M., et al. The Natural History Of Low-Grade Ductal Carcinoma In Situ Of The Breast In Women Treated By Biopsy Only Revealed Over 30 Years Of Long-Term Follow-Up. Cancer. 103 (12), 2481-2484 (2005).
  25. Esserman, L. J., et al. Addressing Overdiagnosis and Overtreatment in Cancer: A Prescription For Change. Lancet Oncol. 15 (6), e234-e242 (2014).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

Bioengineering121intraductal

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved