Authors thank Jeffrey Sellers to assist orthotopic pancreatic cancer mouse modeling. This work was supported by Research Initiative Pilot Awards from the Department of Radiology at UAB and NIH grants 2P30CA013148 and P50CA101955.

כל ההליכים אושרו על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים ושימוש באוניברסיטת אלבמה בבירמינגהם. דוגמנות 1. Orthotopic גידול עכבר הלבלב <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קווי תרבות סטנדרטיים אנושיים תא לבלב הסרטן במדיום של הנשר שונה Dulbecco (DMEM) בתוספת 10% בסרום שור עוברי. לשמור את כל התרבויות על 37 מעלות צלזיוס באווירת humidified עם 5% CO 2. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש 8-10 עכברים בשבוע ישן-נקבה חמורה בשילוב immunodeficient. הנח כלובי חיות באור 12 שעות ומחזור חושך 12 שעות בRT (21 ± 2 מעלות צלזיוס) ו -60% לחות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי את כל בעלי החיים באמצעות אוורור עם 2% מisoflurane מעורבב עם חמצן (2 L / min) בכל ניתוח. אשר את עומק ההרדמה על ידי רפלקס קמצוץ הבוהן. בעלי חיים מקום על כרית חימום (37 ° C) כדי לשמור על טמפרטורת הגוף. החל משחת עיני וטרינרית על עיניים כדי למנוע יובש ואילו בהרדמה. ו160 #; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להסיר את השיער ברבע השמאלי העליון של הבטן של כל עכבר, ולתת תרופה לשיכוך כאבים (carpofen, 5 מ&quot;ג / קילוגרם משקל גוף של תת עורי) לאזור. החל תמיסה פולידין על העור החשוף. הכן מכשירי ניתוח autoclaved. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לעשות חתך 1 סנטימטר בעור הצפק באמצעות קשתית מספריים ישר. הוצא בעדינות את הלבלב מהבטן באמצעות פינצטה כירורגית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכנס 28 מחט G של מזרק 0.5 מיליליטר אינסולין לתוך הזנב של לבלב ולאחר מכן להחדיר לאט פתרון של 2.5 מיליון תאי סרטן לבלב אנושיים ב -30 μl של DMEM. ודא שבועה קטנה נוצר בראש הלבלב על ידי הפתרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח בעדינות את הלבלב בחזרה לתוך הבטן באמצעות פינצטה כירורגית. סגור את הצפק והעור בשכבה 1 עם 2 קטעו 5-0 תפרי Prolene, ולאחר מכן לסיים את ההרדמה. אל תחזרו לבעלי חיים שעברו ניתוח לחברה של בעלי חיים אחרים, עד שהתאושש לחלוטין.60; הסר תפרים בניתוח שלאחר 7 ~ 10 ימים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תן מנה נוספת של התרופה לשיכוך כאבים (carpofen, 5 מ&quot;ג / קילוגרם משקל גוף של תת עורי) בשעה 24 שעות לאחר ניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק גודל גידול ע&quot;י מישוש אזור הניתוח תוך שימוש בשתי אצבעות. גידולים בדרך כלל מרגישים צפופים וקופצניים יותר מאשר הרקמות ואיברים הסמוכים. בדרך כלל זה לוקח ~ 1-2 שבועות כדי להתחיל להרגיש גידול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג בעלי חיים מדי יום בחיפוש אחר סימנים של מחלה. כאשר בעלי חיים מופיעים (התנהגויות נורמליות חוסר טיפוח והימנעות) חולים, אנחנו נסתיימו באמצעות נקע בצוואר הרחם בזמן הרדמה. </li></ol> 2. תהודה מגנטית <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל MRI כאשר גודל גידול הוא כ 5-7 מ&quot;מ בקוטר בבדרך כלל 2 ~ 4 שבועות לאחר השתלת תאים. השתמש בסורק MR המוקדש להדמית חיה קטנה או סורק MR קליני מצוידים בסליל ייעודי להדמיה של בעלי חיים קטנים. הערה: השתמשנו בסורק MR חיה קטנה 9.4T עם שילוב של מהוד נפח H 1/ משדר ומקלט סליל פני השטח (30 מ&quot;מ קוטר) (הברוקר BioSpin קורפ, Billerica, MA). סליל משטח מספק יותר יחס אות לרעש (SNR) 14. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן חומר ניגוד MRI מבוסס על גדוליניום להזריק ~ 0.1-0.2 mmol / קילוגרם לכל בעלי חיים ב~ 0.1-0.2 מיליליטר PBS (נאגר מלוח פוספט). הערה: השתמשנו gadoteridol, והזרקתי 0.2 mmol / קילוגרם ב0.15 מיליליטר PBS על פני תקופה של 15 שניות (0.1 מיליליטר / sec). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להכין צינור מיקרו-polyethelene (אורך: 7.62 מ&quot;מ, קוטר פנימי: 0.28 מ&quot;מ, קוטר חיצוני: 0.64 מ&quot;מ). הכנס מחט G 30 (אורך 12.7 מ&quot;מ) לקצה אחד של הצינור, ומחט 30 G בוטה קצה (אורך מ&quot;מ 9.5) לקצה השני. חבר מזרק 1 מיליליטר המכיל חומר ניגוד MR למחט הקצה הקהה, ולאט לדחוף את המזרק כדי למלא את כל הצינור עם חומר ניגוד MR. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים בעלי חיים באמצעות אוורור עם ~ 1 - 2% מisoflurane מעורבב עם החמצן (2 L / min) לאורך הכנה והדמיה. אשר את העומק של anesthesia על ידי רפלקס קמצוץ הבוהן. החל משחת עיני וטרינרית על עיניים כדי למנוע יובש ואילו בהרדמה. להרחיב את זנב וריד באמצעות מנורת חום לפני החדרת מחט. תפוס את אמצע מחט 30 G באמצעות מלקחיים קלי, ולהכניס אותו לתוך וריד הזנב. קלטת שני הזנב וצינור על גבי פיסת פלסטיק או נייר קרטון (רוחב x 100 מ&quot;מ אורך 10 מ&quot;מ) כדי לשמור על ישר הזנב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החיה במצב שכיבה במיטת בעלי חיים מצוידים במחזור מים חמים (או אוויר חם) כדי לווסת את טמפרטורת גוף במהלך הדמיה. הגדר את הטמפרטורה על המיטה עד 37 מעלות צלזיוס. הכנס בדיקה טמפרטורה רקטלית כדי לפקח על טמפרטורת הגוף במהלך הדמיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל לוח פלסטיק orthogonally כפוף לאזור הבטן. ודא שהגידול ממוקם מאחורי הקצה העליון של הלוח, ולאחר מכן משוך את הלוח מעט (~ 2 מ&quot;מ) כדי להבטיח את הגידול נתפס על ידי הדירקטוריון. הדבק את הלוח למיטה של ​​בעלי חיים בתקיפות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קלטת transduce כרית נשימהr (SA Instrument, Inc., סטוני ברוק, ניו יורק) באזור החזה כדי לפקח על נשימה של בעלי החיים במהלך הדמיה. מניחים סליל פני השטח בחלק העליון של אזור הגידול, ואת הקלטת אותו למיטה של ​​בעלי חיים בתקיפות. לדחוף את המיטה של ​​בעלי החיים לתוך סורק MR למקם את אזור הגידול במרכז סליל נפח (הקוטר הפנימי: 72 מ&quot;מ). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע כוונון התאמה ועבור שניהם המקלט והמשדר, ואחרי shimming. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל עם רצף MR אנטומיים כדי לאתר את הגידול. השתמש ברצף ספין הד טורבו (T2W) T2 המשוקלל כדי להשיג תמונות ציריות עם הפרמטרים הרכישה הבאות. זמן החזרה (TR) / זמן הד (TE) = 3,000 / 34 אלפיות שנייה, 128 x 128 מטריצה, שדה 30 x 30 מ&quot;מ מבט, מספר ממוצע = 1, אורך רכבת הד = 4, ו -20 מ&quot;מ 1 רציף פרוסות עבות ב מצב interlaced כדי לכסות את האזור כולו גידול (סה&quot;כ זמן סריקה: 1.6 דקות). הערה: מאחר שגידולים בלבלב orthotopic קשים יותר מאשר להיות ממוקמים תת עורית אלה, locali הקונבנציונליתמונות זר שיש ברזולוציה נמוכה יותר לא יכולות להיות שימושיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש תמונות משוקללות T1 (T1W) עם זוויות להעיף שונות כדי לאחזר מפת T1. לשם כך, השתמש בשיפוע הד גישת זווית multiflip עם הפרמטרים הבאים: זמן החזרה (TR) / זמן הד (TE) = 115/3 אלפיות שנייה, 128 x 128 מטריצה, שדה 30 x 30 מ&quot;מ מבט, מספר ממוצע = 4, ~ 5-7 פרוסות רציפות 1 מ&quot;מ עבות במצב interlaced כדי לכסות את אזור הגידול, ושבע זוויות שני של 10, 20, 30, 40, 50, 60, ו -70 (זמן סריקה כולל לכל זווית להעיף: 1 דקות). הערה: עם זאת, גישת זווית multiflip היא יעילה רק כאשר הומוגניות שדה B1 היא גבוהה. אם לא, ניתן לקבל מפות T1 עם גישת TR מרובה במקום 15. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש תמונות T1W לפני ואחרי הזרקת ניגוד MR גדוליניום מבוססת. השתמש באותם פרמטרים הרכישה וגיאומטריה למיפוי T1 אבל עם הזווית להעיף הקבוע של 30. קידוד ליניארי השתמש כדי להבטיח מצב יציב כאשר מרכז k-המרחב מתקבל, especially כאשר TR קצר וזווית להעיף תואר נמוך משמשים. לרכוש 5 תמונות בסיס לפני זריקת ניגוד. לאחר מכן לרכוש 40 תמונות לאחר הזרקה לעומת (סה&quot;כ זמן סריקה: 45 דקות). השתמש משאבת מזרק כדי להזריק חומר ניגוד בקצב קבוע (0.01 מיליליטר / sec). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפקח נשימה של בעלי החיים באופן רציף, ולהתאים את ריכוז isoflurane לשמור על קצב הנשימה ל50-100 נשימות לדקה. מעקב אחר טמפרטורת גוף של בעלי חיים ברחבי הדמיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שסיימתי את DCE-MRI, תוריד את המחט ובדיקות אחרות, והמקום חי בכלוב ריק מיטות עם מגבות נייר. לעסות בעדינות את אזור הבטן התחתון. הכלוב צריך להיות ממוקם חצי תחת מנורת חום כדי לאפשר לבעלי החיים לנוע פנימה והחוצה משיפוע החום כפי שהוא מתאושש. אל תשאיר חיה ללא השגחה עד שהוא שב להכרתו מספיק כדי לשמור על כיבה sternal. </li></ol> 3. עיבוד תמונה וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> regi גידול מגזר<html> בתמונות T2W. בתמונות T2W, עוצמת האות באזור גידול היא בהירה יותר מזה של רקמות הסובבות, כך גבול הגידול יכול להיות שמסומן באופן ידני. הערה: ניתן להשתמש בטכניקות פילוח אוטומטיות למחצה כגון thresholding הגלובלי או contouring הפעיל 16,17, אבל עוצמת רקע אחיד צריכה להיות מתוקנת במיוחד כאשר נעשה שימוש בסליל פני השטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יצירת מפות T1 וצפיפות פרוטון. בתמונות T1W רכשו עם רצף הד שיפוע, בהנחה שזמן ההד (TE) הוא הרבה פחות מT2 * ערך, ערך פיקסל נקבע על ידי <img alt="משוואת 1" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq1.jpg" /> בי S 0 הוא צפיפות פרוטון, T 1 הוא זמן הרפיה T 1 מתמיד, TR הוא זמן החזרה, וθ הוא זווית להעיף. משוואה (1) ניתן לכתוב מחדש ל 641eq2.jpg &quot;/&gt; כאשר S (θ) / sinθ מוחלף בY, ו- S (θ) / tanθ מוחלף בX. משוואה (2) היא משוואה ליניארית, והמדרון וליירטו ניתן להשתמש כדי לאחזר 0 ערכי T1 ו- S, בהתאמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חישוב ריכוז ניגוד MR בתמונות DCE-MR. כאשר חומר ניגוד MR מבוסס גדוליניום מוזרק, קבוע זמן הרפיה 1 T משתנה לאורך זמן. אז, משוואה (1) ניתן לכתוב מחדש ל <img alt="משוואה 3" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq3.jpg" /> T 1 (t) קשור עם ריכוז ניגוד MR, C (t), כדלקמן, <img alt="משוואה 4" fo:content-width="3in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq4.jpg" /> שבו r 1 הוא relaxivity אורך חומר ניגוד MR של. אז, על ידי שילוב של משוואות (3) ו- (4), ריכוז ניגוד MR נקבע על ידי <img alt = fo &quot;5 משוואה&quot;: = src תוכן רוחב &quot;3in&quot; = &quot;/ קבצים / ftp_upload / 52641 / 52641eq5.jpg&quot; /&gt; </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכמת את הפרמטרים pharmacokinetic של p MR ניגוד סוכן. C (t) מציג ריכוז ניגוד MR בפלזמת דם בזמן t לאחר ייזום הזרקת ניגוד. P C (t) נקרא פונקצית קלט עורקים (AIF). אם AIF זמין, הפרמטרים pharmacokinetic חומר ניגוד MR של יכולים להיות מחושבים על ידי <img alt="משוואה 6" fo:content-width="4in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq6.jpg" /> כאשר t C (t) הוא ריכוז ניגוד MR ברקמות יעד, עמ &#39;v הוא דם השבר נפח פלזמה, דואר v הוא נפח תאי extravascular השבר, וK טרנס הוא קבוע העברת נפח. קבוע שטף שיעור, ep k, שווה לטראן Ks מחולק בדואר v. אם AIF אינו זמין, אז מודל התייחסות האזור ניתן להשתמש במקום 18,19. מודל אזור ההתייחסות מבוסס על מודל Kety-מוגבל זרימה 20 ומשתמש בריכוז ניגוד באזור התייחסות להסיר את הצורך בAIF כדלקמן, <img alt="משוואה 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/52641/52641eq7.jpg" /> כאשר t C, החזר על ההשקעה (t), K טראנס, החזר על השקעה, ודואר v, החזר על ההשקעה הם ריכוז לעומת זאת, העברת נפח קבועה, ושבר extravascular-תאי נפח, בהתאמה, באזור של עניין (ROI), ואילו t C, RR (T), K טראנס, RR, ודואר v, RR הם אלה באזור ההתייחסות. שריר ליד חוליות עמוד שדרה הוא לעתים קרובות נבחר כאזור ההתייחסות, ודואר v, RR ברשות עכבריתשריר ravertebral הנחה הוא להיות קבוע ב0.08 21. השתמשנו במודל אזור ההתייחסות. </li></ol>

<ol>
	<li>Ergul, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+multifocality+and+axillary+nodal+involvement+in+early-stage+breast+cancer+patients+using+18F-FDG+PET/CT+compared+to+contrast-enhanced+and+diffusion-weighted+magnetic+resonance+imaging+and+sentinel+node+biopsy.">Assessment of multifocality and axillary nodal involvement in early-stage breast cancer patients using 18F-FDG PET/CT compared to contrast-enhanced and diffusion-weighted magnetic resonance imaging and sentinel node biopsy.</a> Acta Radiol. , (2014).</li><li>Park, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+early+response+to+concurrent+chemoradiotherapy+in+cervical+cancer:+value+of+diffusion-weighted+and+dynamic+contrast-enhanced+MR+imaging.">Assessment of early response to concurrent chemoradiotherapy in cervical cancer: value of diffusion-weighted and dynamic contrast-enhanced MR imaging.</a> Magn Reson Imaging. , (2014).</li><li>Nguyen, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prediction+of+chemotherapeutic+response+in+bladder+cancer+using+K-means+clustering+of+dynamic+contrast-enhanced+(DCE)-MRI+pharmacokinetic+parameters.">Prediction of chemotherapeutic response in bladder cancer using K-means clustering of dynamic contrast-enhanced (DCE)-MRI pharmacokinetic parameters.</a> J Magn Reson Imaging. 10, (2014).</li><li>Teo, Q. Q., Thng, C. H., Koh, T. S., Ng, Q. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Contrast-enhanced+Magnetic+Resonance+Imaging:+Applications+in+Oncology.">Dynamic Contrast-enhanced Magnetic Resonance Imaging: Applications in Oncology.</a> Clin Oncol (R Coll Radiol). , (2014).</li><li>Zhang, X., Pagel, M. D., Baker, A. F., Gillies, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+of+magnetic+resonance+perfusion+imaging.">Reproducibility of magnetic resonance perfusion imaging.</a> PLoS One. 9 (2), e89797 (2014).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+adenocarcinoma:+a+pilot+study+of+quantitative+perfusion+and+diffusion-weighted+breath-hold+magnetic+resonance+imaging.">Pancreatic adenocarcinoma: a pilot study of quantitative perfusion and diffusion-weighted breath-hold magnetic resonance imaging.</a> Abdominal imaging. , (2014).</li><li>Derosier, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Combination+Treatment+with+TRA-8+Anti+Death+Receptor+5+Antibody+and+CPT-11+Induces+Tumor+Regression+in+an+Orthotopic+Model+of+Pancreatic+Cancer.">Combination Treatment with TRA-8 Anti Death Receptor 5 Antibody and CPT-11 Induces Tumor Regression in an Orthotopic Model of Pancreatic Cancer.</a> Clin Cancer Res. 13 (18), 5535s-5543s (2007).</li><li>Derosier, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TRA-8+anti-DR5+monoclonal+antibody+and+gemcitabine+induce+apoptosis+and+inhibit+radiologically+validated+orthotopic+pancreatic+tumor+growth.">TRA-8 anti-DR5 monoclonal antibody and gemcitabine induce apoptosis and inhibit radiologically validated orthotopic pancreatic tumor growth.</a> Mol Cancer Ther. 6 (12), 3198-3207 (2007).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+therapy+evaluation+of+combined+anti-death+receptor+5+antibody+and+gemcitabine+in+orthotopic+pancreatic+tumor+xenografts+by+diffusion-weighted+magnetic+resonance+imaging.">Early therapy evaluation of combined anti-death receptor 5 antibody and gemcitabine in orthotopic pancreatic tumor xenografts by diffusion-weighted magnetic resonance imaging.</a> Cancer Res. 68 (20), 8369-8376 (2008).</li><li>Klein, S., Staring, M., Murphy, K., Viergever, M. A., Pluim, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=elastix:+a+toolbox+for+intensity-based+medical+image+registration.">elastix: a toolbox for intensity-based medical image registration.</a> IEEE Trans Med Imaging. 29 (1), 196-205 (2010).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+therapy+evaluation+of+combined+cetuximab+and+irinotecan+in+orthotopic+pancreatic+tumor+xenografts+by+dynamic+contrast-enhanced+magnetic+resonance+imaging.">Early therapy evaluation of combined cetuximab and irinotecan in orthotopic pancreatic tumor xenografts by dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging.</a> Mol Imaging. 10 (3), 153-167 (2011).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antagonistic+effects+of+anti-EMMPRIN+antibody+when+combined+with+chemotherapy+against+hypovascular+pancreatic+cancers.">Antagonistic effects of anti-EMMPRIN antibody when combined with chemotherapy against hypovascular pancreatic cancers.</a> M Mol Imaging Biol. 16 (1), 85-94 (2014).</li><li>Kim, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+combination+therapy+targeting+DR5+and+EMMPRIN+in+pancreatic+adenocarcinoma.">Dual combination therapy targeting DR5 and EMMPRIN in pancreatic adenocarcinoma.</a> Mol Cancer Ther. 11 (2), 405-415 (2012).</li><li>Moyher, S. E., Vigneron, D. B., Nelson, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+coil+MR+imaging+of+the+human+brain+with+an+analytic+reception+profile+correction.">Surface coil MR imaging of the human brain with an analytic reception profile correction.</a> J Magn Reson Imaging. 5 (2), 139-144 (1995).</li><li>Voigt, T., Nehrke, K., Doessel, O., Katscher, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=T1+corrected+B1+mapping+using+multi-TR+gradient+echo+sequences.">T1 corrected B1 mapping using multi-TR gradient echo sequences.</a> Magn Reson Med. 64 (3), 725-733 (2010).</li><li>Liu, H., Liu, Y., Zhao, Z., Zhang, L., Qiu, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+background+distribution-based+active+contour+model+for+three-dimensional+lesion+segmentation+in+breast+DCE-MRI.">A new background distribution-based active contour model for three-dimensional lesion segmentation in breast DCE-MRI.</a> Medical physics. 41 (8), 082303 (2014).</li><li>Sarkar, S., Das, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilevel+image+thresholding+based+on+2D+histogram+and+maximum+Tsallis+entropy--a+differential+evolution+approach.">Multilevel image thresholding based on 2D histogram and maximum Tsallis entropy--a differential evolution approach.</a> IEEE Trans Image Process. 22 (12), 4788-4797 (2013).</li><li>Yankeelov, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+pharmacokinetic+analysis+of+DCE-MRI+data+without+an+arterial+input+function:+a+reference+region+model.">Quantitative pharmacokinetic analysis of DCE-MRI data without an arterial input function: a reference region model.</a> Magn Reson Imaging. 23 (4), 519-529 (2005).</li><li>Cardenas-Rodriguez, J., Howison, C. M., Pagel, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+linear+algorithm+of+the+reference+region+model+for+DCE-MRI+is+robust+and+relaxes+requirements+for+temporal+resolution.">A linear algorithm of the reference region model for DCE-MRI is robust and relaxes requirements for temporal resolution.</a> Magn Reson Imaging. 31 (4), 497-507 (2013).</li><li>Tofts, P. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Estimating+kinetic+parameters+from+dynamic+contrast-enhanced+T(1)-weighted+MRI+of+a+diffusable+tracer:+standardized+quantities+and+symbols.">Estimating kinetic parameters from dynamic contrast-enhanced T(1)-weighted MRI of a diffusable tracer: standardized quantities and symbols.</a> J Magn Reson Imaging. 10 (3), 223-232 (1999).</li><li>Yankeelov, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+a+reference+region+model+with+direct+measurement+of+an+AIF+in+the+analysis+of+DCE-MRI+data.">Comparison of a reference region model with direct measurement of an AIF in the analysis of DCE-MRI data.</a> Magn Reson Med. 57 (2), 353-361 (2007).</li><li>Cao, R. Y., Amand, T., Ford, M. D., Piomelli, U., Funk, C. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Murine+Angiotensin+II-Induced+Abdominal+Aortic+Aneurysm+Model:+Rupture+Risk+and+Inflammatory+Progression+Patterns.">The Murine Angiotensin II-Induced Abdominal Aortic Aneurysm Model: Rupture Risk and Inflammatory Progression Patterns.</a> Front Pharmacol. 1 (9), (2010).</li><li>Parker, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimentally-derived+functional+form+for+a+population-averaged+high-temporal-resolution+arterial+input+function+for+dynamic+contrast-enhanced+MRI.">Experimentally-derived functional form for a population-averaged high-temporal-resolution arterial input function for dynamic contrast-enhanced MRI.</a> Magn Reson Med. 56 (5), 993-1000 (2006).</li><li>Tseng, W., Leong, X., Engleman, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthotopic+mouse+model+of+colorectal+cancer.">Orthotopic mouse model of colorectal cancer.</a> J Vis Exp. (10), 484 (2007).</li><li>Bhullar, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+true+orthotopic+gastric+cancer+murine+model+using+electrocoagulation.">A true orthotopic gastric cancer murine model using electrocoagulation.</a> J Am Coll Surg. 217 (1), 64-70 (2013).</li></ol>

Authors do not have any conflicts of interest to declare.

יש לנו הצגנו שיטות מפורטות של מודלים גידול בלבלב orthotopic באמצעות עכברי immunodeficient, DCE-MRI של גידולי בטן בעכברים, וכימות של הפרמטרים שלו קינטית. בדוגמנות גידול בלבלב orthotopic, יש לנקוט בזהירות בעת החדרת מחט לתוך הזנב של לבלב. אם מוצלח, תאים יועברו לראש לבלב יצירת בועה קטנה. בעת ה?...

המטרה הכוללת של שיטה זו היא ליישם הדמיה ניגודיות המשופרת דינמית בתהודה מגנטית (DCE-MRI) לxenografts גידול בלבלב בעכברי orthotopic. DCE-MRI הוא שיטה לא פולשנית להעריך microvasculature ברקמות יעד על ידי ניטור השינוי של ניגוד MR על פני תקופה מסוימת של זמן לאחר הזרקה. DCE-MRI נוצל כדי לאבחן גידולים ממאירים וכדי להעריך את תגובת גידול לטיפולים שונים 1-4. DCE-MRI כמותי הציג שחזור גבוה 5. כדי לכמת את הפרמטרים pharmacokinetic חומר ניגוד MR של ברקמות יעד, את כל תמונות DCE-MR נרכשו בנקודות זמן שונות ומפת T1 שהושגו לפני הזרקה לעומת זאת יש coregistered 6. עם זאת, בשל תנועות נשימה וperistaltic באזור הבטן, DCE-MRI כמותי יש לו יישום מוגבל לגידולים במערכת העיכול. מודלים גידול בלבלב Orthotopic כבר נוצלו כדי להעריךתגובת לבלב-גידול הבא טיפולי כימותרפיה ו7,8 ביולוגיים. מודלים גידול Orthotopic נחשבים עדיף על מודלים תת עורית קונבנציונליים, מאז מייקרו-הסביבה באתר הגידול המקורי באו לידי ביטוי ותגובת גידול ובכך אדם לטיפול ניתן לחזות בצורה מדויקת יותר. עם זאת, לבלב העכבר ממוקם ברבע העליון השמאלי של הבטן, DCE-MRI כך כמותי של xenografts גידול בלבלב בעכברי orthotopic לא יושם בקלות. הקמנו פרוטוקול של DCE-MRI של גידולי בטן בעכברים על ידי תיקון הגידולים תוך שימוש בלוח פלסטיק orthogonally כפוף למניעת העברת תנועה מאזור החזה 9. הלחץ המופעל על ידי הפורום היה מקומי באזור הבטן, ולא הביא בקשיים נשימה. טכניקת coregistration תמונה אוטומטית אומתה לDCE-MRI של אברי בטן במצב חופשית-נשימה, אבל זה מבצע effectively רק כאשר אזורי היעד לנוע באיטיות ובאופן קבוע 10. קצב נשימה של בעלי חיים הוא משתנה במהלך הדמיה, איפוק כל כך פיזי באזור הבטן יהיה צורך לאחזר פרמטרים pharmacokinetic אמין במודלים של עכברי גידול בלבלב orthotopic. יש לנו בהצלחה ונרשמת הפרמטרים pharmacokinetic חומר ניגוד MR של בxenografts גידול בלבלב orthotopic באמצעות לוח פלסטיק orthogonally הכפוף בDCE-MRI 11-13. כאן אנו מציגים את ההליך מפורט של מודלים גידול בלבלב orthotopic, DCE-MRI של xenografts הגידול בעכברים, והכימות של פרמטרים pharmacokinetic.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1275">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:245px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:199px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:712px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">DMEM</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>11965-118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fetal bovine serum</td>
			<td>Harlan Laboratories</td>
			<td>BT-9501</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Betadine</td>
			<td style="width:199px;">Purdue products</td>
			<td style="width:119px;">67618-153-01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">5-0 Prolene sutures</td>
			<td style="width:199px;">Ethicon</td>
			<td style="width:119px;">8720H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">9.4T MR scanner</td>
			<td>Bruker Biospin Corporation</td>
			<td style="width:119px;">BioSpec 94/20 USR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Gadoteridol</td>
			<td>Bracco Diagnostics Inc</td>
			<td style="width:119px;">NDC 0270-1111-03</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Micro-polyethelene tube</td>
			<td style="width:199px;">Strategic Applications, Inc</td>
			<td style="width:119px;">#PE-10-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">30G blunt tip needle</td>
			<td style="width:199px;">Strategic Applications, Inc</td>
			<td style="width:119px;">89134-194</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Monitoring and gating system</td>
			<td style="width:199px;">SA instruments, Inc</td>
			<td style="width:119px;">Model 1030</td>
			<td>This is an MR compatiable system to measure resiratory rating and body temperature of small animals at the same time.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Syringe pump</td>
			<td>New Era Pump Systems, Inc.</td>
			<td>NE-1600</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging of an orthotopic pancreatic cancer mouse model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe respiratory motion artifact in the abdominal area. Orthotopic tumor models offer advantages over subcutaneous ones, because those can reflect the primary tumor microenvironment affecting blood supply, neovascularization, and tumor cell invasion. We have recently established a protocol of DCE-MRI of orthotopic pancreatic tumor xenografts in mouse models by securing tumors with an orthogonally bent plastic board to prevent motion transfer from the chest region during imaging. The pressure by this board was localized on the abdominal area, and has not resulted in respiratory difficulty of the animals. This article demonstrates the detailed procedure of orthotopic pancreatic tumor modeling using small animals and DCE-MRI of the tumor xenografts. Quantification method of pharmacokinetic parameters in DCE-MRI is also introduced. The procedure described in this article will assist investigators to apply DCE-MRI for orthotopic gastrointestinal cancer mouse models.

תאי גידול בלבלב אנושיים לגדול בהצלחה בלבלב עכבר יצירת גידולים מוצקים. איור 1 מציג צילומים () לבלב נורמלי שבו פתרון תאים סרטניים מוזרק, ו- (ב) עכבר נציג נושאת xenograft גידול בלבלב orthotopic (MIA פאקא-2 ). גידול ממוקם ברבע העליון השמאלי של בטן, בסמוך לטחול. זה בדרך כלל לוקח 2-4...

Watch this Scientific Journal Video about Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model at JoVE.com

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy.

הדמיית תהודה מגנטית משופרת ניגודיות דינמית של דגם orthotopic סרטן לבלב עכבר

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

dynamic-contrast-enhanced-magnetic-resonance-imaging-an-orthotopic

Research

JoVE Journal

Medicine

15.0K Views.  University of Alabama at Birmingham. The goal of this protocol is to apply dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) for orthotopic pancreatic tumor xenografts in mice. DCE-MRI is a non-invasive method to analyze microvasculature in a target tissue, and useful to assess vascular response in a tumor following a novel therapy. 

Video: Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between different soft tissues and body fluids is inherently poor in micro-CT images 1. Under these circumstances, visualization of blood vessels becomes a nearly impossible task. To overcome this and to improve the visualization of blood vessels exogenous contrast agents can be used. Herein, we present a methodology for visualizing the vascular network in a rodent model. By using a long-acting aqueous colloidal polydisperse iodinated blood-pool contrast agent, eXIA 160XL, we optimized image acquisition parameters and volume-rendering techniques for finding blood vessels in live animals. Our findings suggest that, to achieve a superior contrast between bone and soft tissue from vessel, multiple-frames (at least 5-8/ frames per view), and 360-720 views (for a full 360&deg; rotation) acquisitions were mandatory. We have also demonstrated the use of a two-dimensional transfer function (where voxel color and opacity was assigned in proportion to CT value and gradient magnitude), in visualizing the anatomy and highlighting the structure of interest, the blood vessel network. This promising work lays a foundation for the qualitative and quantitative assessment of anti-angiogenesis preclinical studies using transgenic or xenograft tumor-bearing mice.

Contrast enhanced small animal vessel imaging by microCT is a rapid, cost-effective and high-throughput technique for serial in situ examination for tumor development, for analyzing the network of blood vessels that nourish them, and for following the response of tumors to preclinical therapeutic intervention(s).

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

Microscopic computed tomography (microCT) offers high-resolution volumetric imaging of the anatomy of living small animals. However, the contrast between ...

An Orthotopic Model of Murine Bladder Cancer

In this straightforward procedure, bladder tumors are established in female C57 mice through the use of catheterization, local cauterization, and subsequent cell adhesion. After their bladders are transurethrally catheterized and drained, animals are again catheterized to permit insertion of a platinum wire into bladders without damaging the urethra or bladder. The catheters are made of Teflon to serve as an insulator for the wire, which will conduct electrical current into the bladder to create a burn injury. An electrocautery unit is used to deliver 2.5W to the exposed end of the wire, burning away extracellular layers and providing attachment sites for carcinoma cells that are delivered in suspension to the bladder through a subsequent catheterization. Cells remain in the bladder for 90 minutes, after which the catheters are removed and the bladders allowed to drain naturally. The development of tumor is monitored via ultrasound. Specific attention is paid to the catheterization technique in the accompanying video.

Bladder tumors are established in female mice in a minimally invasive fashion through catheterization, local cauterization, and subsequent adhesion of carcinoma cells to the burn sites.

דגם orthotopic של סרטן שלפוחית ​​השתן Murine

In this straightforward procedure, bladder tumors are established in female C57 mice through the use of catheterization, local cauterization, and ...

Multi-photon Imaging of Tumor Cell Invasion in an Orthotopic Mouse Model of Oral Squamous Cell Carcinoma

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient management strategies. Orthotopic mouse models of oral cancer have been developed to facilitate the study of factors that impact invasion and serve as model system for evaluating anti-tumor therapeutics. In these systems, visualization of disseminated tumor cells within oral cavity tissues has typically been conducted by either conventional histology or with in vivo bioluminescent methods. A primary drawback of these techniques is the inherent inability to accurately visualize and quantify early tumor cell invasion arising from the primary site in three dimensions. Here we describe a protocol that combines an established model for squamous cell carcinoma of the tongue (SCOT) with two-photon imaging to allow multi-vectorial visualization of lingual tumor spread. The OSC-19 head and neck tumor cell line was stably engineered to express the F-actin binding peptide LifeAct fused to the mCherry fluorescent protein (LifeAct-mCherry). Fox1nu/nu mice injected with these cells reliably form tumors that allow the tongue to be visualized by ex-vivo application of two-photon microscopy. This technique allows for the orthotopic visualization of the tumor mass and locally invading cells in excised tongues without disruption of the regional tumor microenvironment. In addition, this system allows for the quantification of tumor cell invasion by calculating distances that invaded cells move from the primary tumor site. Overall this procedure provides an enhanced model system for analyzing factors that contribute to SCOT invasion and therapeutic treatments tailored to prevent local invasion and distant metastatic spread. This method also has the potential to be ultimately combined with other imaging modalities in an in vivo setting.

A comprehensive overview of the techniques involved in generating a mouse model of oral cancer and quantitative monitoring of tumor invasion within the tongue through multi-photon microscopy of labeled cells is presented. This system can serve as a useful platform for the molecular assessment and drug efficacy of anti-invasive compounds.

Multi-פוטון הדמיה של הפלישה תאים סרטניים במודל עכבר orthotopic של קרצינומה של תאים קשקשיים אוראלי

Loco-regional invasion of head and neck cancer is linked to metastatic risk and presents a difficult challenge in designing and implementing patient ...

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the understanding of the mechanics of tumor invasion, and direct intracerebral inoculation of tumor provides the opportunity of observing the invasive process in a physiologically appropriate environment2. As far as human brain tumors are concerned, the orthotopic models currently available are established either by stereotaxic injection of cell suspensions or implantation of a solid piece of tumor through a complicated craniotomy procedure3. In our technique we harvest cells from tissue culture to create a cell suspension used to implant directly into the brain. The duration of the surgery is approximately 30 minutes, and as the mouse needs to be in a constant surgical plane, an injectable anesthetic is used. The mouse is placed in a stereotaxic jig made by Stoetling (figure 1). After the surgical area is cleaned and prepared, an incision is made; and the bregma is located to determine the location of the craniotomy. The location of the craniotomy is 2 mm to the right and 1 mm rostral to the bregma. The depth is 3 mm from the surface of the skull, and cells are injected at a rate of 2 &mu;l every 2 minutes. The skin is sutured with 5-0 PDS, and the mouse is allowed to wake up on a heating pad. From our experience, depending on the cell line, treatment can take place from 7-10 days after surgery. Drug delivery is dependent on the drug composition. For radiation treatment the mice are anesthetized, and put into a custom made jig. Lead covers the mouse's body and exposes only the brain of the mouse. The study of tumorigenesis and the evaluation of new therapies for GBM require accurate and reproducible brain tumor animal models. Thus we use this orthotopic brain model to study the interaction of the microenvironment of the brain and the tumor, to test the effectiveness of different therapeutic agents with and without radiation.

The purpose of this article is to describe the use of an orthotopic glioblastoma model for chemoradiation studies. This article will go though cell processing, implanting, and radiotherapy of the mouse using an intracranial model.

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

Glioblastoma multiforme (GBM) are the most common and aggressive adult primary brain tumors1. In recent years there has been substantial progress in the ...

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell proliferation in the bone marrow cavity as well as for interaction of tumor and bone cells resulting in local bone destruction. Our aim was to develop a model of experimental bone metastasis that allows in vivo assessment of angiogenesis in skeletal lesions using non-invasive imaging techniques.
For this purpose, we injected 105 MDA-MB-231 human breast cancer cells into the superficial epigastric artery, which precludes the growth of metastases in body areas other than the respective hind leg1. Following 25-30 days after tumor cell inoculation, site-specific bone metastases develop, restricted to the distal femur, proximal tibia and proximal fibula1. Morphological and functional aspects of angiogenesis can be investigated longitudinally in bone metastases using magnetic resonance imaging (MRI), volumetric computed tomography (VCT) and ultrasound (US).
MRI displays morphologic information on the soft tissue part of bone metastases that is initially confined to the bone marrow cavity and subsequently exceeds cortical bone while progressing. Using dynamic contrast-enhanced MRI (DCE-MRI) functional data including regional blood volume, perfusion and vessel permeability can be obtained and quantified2-4. Bone destruction is captured in high resolution using morphological VCT imaging. Complementary to MRI findings, osteolytic lesions can be located adjacent to sites of intramedullary tumor growth. After contrast agent application, VCT angiography reveals the macrovessel architecture in bone metastases in high resolution, and DCE-VCT enables insight in the microcirculation of these lesions5,6. US is applicable to assess morphological and functional features from skeletal lesions due to local osteolysis of cortical bone. Using B-mode and Doppler techniques, structure and perfusion of the soft tissue metastases can be evaluated, respectively. DCE-US allows for real-time imaging of vascularization in bone metastases after injection of microbubbles7.
In conclusion, in a model of site-specific breast cancer bone metastases multi-modal imaging techniques including MRI, VCT and US offer complementary information on morphology and functional parameters of angiogenesis in these skeletal lesions.

In the pathogenesis of bone metastasis, angiogenesis is a crucial process and therefore represents a target for imaging and therapy. Here, we present a rat model of site-specific breast cancer bone metastasis and describe strategies to non-invasively image angiogenesis in vivo using magnetic resonance imaging, volumetric computed tomography and ultrasound.

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

An Orthotopic Mouse Model of Anaplastic Thyroid Carcinoma

Several types of animal models of human thyroid carcinomas have been established, including subcutaneous xenograft and orthotopic implantation of cancer cells into immunodeficient mice. Subcutaneous xenograft models have been valuable for preclinical screening and evaluation of new therapeutic treatments. There are a number of advantages to using a subcutaneous model; 1) rapid, 2) reproducible, and 3) tumor establishment, growth, and response to therapeutic agents may be monitored by visual inspection. However, substantial evidence has shed light on the short-comings of subcutaneous xenograft models1-3. For instance, medicinal treatments demonstrating curative properties in subcutaneous xenograft models often have no notable impact on the human disease. The microenvironment of the site of xenographic transplantation or injection lies at the heart of this dissimilarity.
Orthotopic tumor xenograft models provide a more biologically relevant context in which to study the disease. The advantages of implanting diseased cells or tissue into their anatomical origin equivalent within a host animal includes a suitable site for tumor-host interactions, development of disease-related metastases and the ability to examine site-specific influence on investigational therapeutic remedies. Therefore, orthotopic xenograft models harbor far more clinical value because they closely reproduce human disease. For these reasons, a number of groups have taken advantage of an orthotopic thyroid cancer model as a research tool4-7.
Here, we describe an approach that establishes an orthotopic model for the study of anaplastic thyroid carcinoma (ATC), which is highly invasive, resists treatment, and is virtually fatal in all diagnosed patients. Cultured ATC cells are prepared as a dissociated cellular suspension in a solution containing a basement membrane matrix. A small volume is slowly injected into the right thyroid gland. Overall appearance and health of the mice are monitored to ensure minimal post-operative complications and to gauge pathological penetrance of the cancer. Mice are sacrificed at 4 weeks, and tissue is collected for histological analysis. Animals may be taken at later time-points to examine more advance progression of the disease. Production of this orthotopic mouse model establishes a platform that accomplishes two objectives: 1) further our understanding of ATC pathology, and 2) screen current and future therapeutic agents for efficacy in combating ATC.

Generation of an orthotopic mouse model of anaplastic thyroid carcinoma is described here. This technique employs surgical placement of human anaplastic thyroid cancer cells into the thyroid of immunodeficient mice, thus creating a more clinically relevant setting to study disease progression as well as screen innovative therapeutic interventions.

מודל עכבר orthotopic של קרצינומה של בלוטת התריס אנפלסטית

Several types of animal models of human thyroid carcinomas have been established, including subcutaneous xenograft and orthotopic implantation of cancer ...

An Orthotopic Bladder Cancer Model for Gene Delivery Studies

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are needed. The tumor microenvironment can significantly influence tumor development and therapy response. It is therefore often desirable to grow tumor cells in the organ from which they originated. This protocol describes an orthotopic model of bladder cancer, in which MB49 murine bladder carcinoma cells are instilled into the bladder via catheterization. Successful tumor cell implantation in this model requires disruption of the protective glycosaminoglycan layer, which can be accomplished by physical or chemical means. In our protocol the bladder is treated with trypsin prior to cell instillation. Catheterization of the bladder can also be used to deliver therapeutics once the tumors are established. This protocol describes the delivery of an adenoviral construct that expresses a luciferase reporter gene. While our protocol has been optimized for short-term studies and focuses on gene delivery, the methodology of mouse bladder catheterization has broad applications.

Implantation of cancer cells into the organ of origin can serve as a useful preclinical model to evaluate novel therapies. MB49 bladder carcinoma cells can be grown within the bladder following intravesical instillation. This protocol demonstrates catheterization of the mouse bladder for the purpose of tumor implantation and adenoviral delivery.

סרטן שלפוחית ​​השתן לדגם orthotopic ג&#39;ין משלוח לימודים

Bladder cancer is the second most common cancer of the urogenital tract and novel therapeutic approaches that can reduce recurrence and progression are ...

Bioluminescent Orthotopic Model of Pancreatic Cancer Progression

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%. New therapeutic options are critically needed and depend on improved understanding of pancreatic cancer biology. To better understand the interaction of cancer cells with the pancreatic microenvironment, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression. Luciferase-tagged pancreatic cancer cells are resuspended in Matrigel and delivered into the pancreatic tail during laparotomy. Matrigel solidifies at body temperature to prevent leakage of cancer cells during injection. Primary tumor growth and metastasis to distant organs are monitored following injection of the luciferase substrate luciferin, using in vivo imaging of bioluminescence emission from the cancer cells. In vivo imaging also may be used to track primary tumor recurrence after resection. This orthotopic model is suited to both syngeneic and xenograft models and may be used in pre-clinical trials to investigate the impact of novel anti-cancer therapeutics on the growth of the primary pancreatic tumor and metastasis.

Improved understanding of pancreatic cancer biology is critically needed to enable the development of better therapeutic options to treat pancreatic cancer. To address this need, we demonstrate an orthotopic model of pancreatic cancer that permits non-invasive monitoring of cancer progression using in vivo bioluminescence imaging.

דגם orthotopic bioluminescent של התקדמות סרטן הלבלב

Pancreatic cancer has an extremely poor five-year survival rate of 4-6%.  New therapeutic options are critically needed and depend on improved ...

An Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastasis

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but rather the formation of distinct metastasis, the ability to effectively model this progression pre-clinically is of high value. In this model, cells are directly implanted into the ventral lobe of the prostate in Balb/c athymic mice, and allowed to progress for 4-6 weeks. At experiment termination, several distinct endpoints can be measured, such as size and molecular characterization of the primary tumor, the presence and quantification of circulating tumor cells in the blood and bone marrow, and formation of metastasis to the lung. In addition to a variety of endpoints, this model provides a picture of a cells ability to invade and escape the primary organ, enter and survive in the circulatory system, and implant and grow in a secondary site. This model has been used effectively to measure metastatic response to both changes in protein expression as well as to response to small molecule therapeutics, in a short turnaround time.

This orthotopic model of human prostate cancer allows for quantification of tumor size, circulating tumor cells, and formation of distinct metastasis to the lung. As cells must escape the primary organ, enter the blood stream, and implant into a secondary site, this model effectively recapitulates the scenario in humans.

מודל Murine orthotopic של אדם סרטן ערמונית גרורה

Our laboratory has developed a novel orthotopic implantation model of  human prostate cancer (PCa). As PCa death is not due to the primary tumor, but  ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics disturbance in affected cells. Diffusion weighted magnetic resonance imaging (MRI) identifies regions that are damaged, potentially irreversibly, by hypoxia-ischemia. Alterations in glucose utilization in the affected tissue may be detectable by positron emission tomography (PET) imaging of 2-deoxy-2-(18F)fluoro-&#7429;-glucose ([18F]FDG) uptake. Due to the rapid and variable nature of injury in this animal model, acquisition of both modes of data must be performed simultaneously in order to meaningfully correlate PET and MRI data. In addition, inter-animal variability in the hypoxic-ischemic injury due to vascular differences limits the ability to analyze multi-modal data and observe changes to a group-wise approach if data is not acquired simultaneously in individual subjects. The method presented here allows one to acquire both diffusion-weighted MRI and [18F]FDG uptake data in the same animal before, during, and after the hypoxic challenge in order to interrogate immediate physiological changes.

The method presented here uses simultaneous positron emission tomography and magnetic resonance imaging. In the cerebral hypoxia-ischemia model, dynamic changes in diffusion and glucose metabolism occur during and after injury. The evolving and irreproducible damage in this model necessitates simultaneous acquisition if meaningful multi-modal imaging data are to be acquired.

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

הדמיית תהודה מגנטית משופרת ניגודיות דינמית של דגם orthotopic סרטן לבלב עכבר

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

דגם orthotopic של סרטן שלפוחית השתן Murine

Multi-פוטון הדמיה של הפלישה תאים סרטניים במודל עכבר orthotopic של קרצינומה של תאים קשקשיים אוראלי

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

מודל עכבר orthotopic של קרצינומה של בלוטת התריס אנפלסטית

סרטן שלפוחית השתן לדגם orthotopic ג'ין משלוח לימודים

דגם orthotopic bioluminescent של התקדמות סרטן הלבלב

מודל Murine orthotopic של אדם סרטן ערמונית גרורה

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

הדמיית תהודה מגנטית משופרת ניגודיות דינמית של דגם orthotopic סרטן לבלב עכבר

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

כלי משופר ניגודיות הדמיה באמצעות MicroCT

דגם orthotopic של סרטן שלפוחית ​​השתן Murine

Multi-פוטון הדמיה של הפלישה תאים סרטניים במודל עכבר orthotopic של קרצינומה של תאים קשקשיים אוראלי

שילוב הקרנות של מודל העכבר Orthotopic המוח גידול

רב מודלי הדמיה של אנגיוגנזה מודל עכברים עירום של גרורות סרטן השד עצם באמצעות דימות תהודה מגנטית, טומוגרפיה ממוחשבת נפחית ו אולטראסאונד

מודל עכבר orthotopic של קרצינומה של בלוטת התריס אנפלסטית

סרטן שלפוחית ​​השתן לדגם orthotopic ג'ין משלוח לימודים

דגם orthotopic bioluminescent של התקדמות סרטן הלבלב

מודל Murine orthotopic של אדם סרטן ערמונית גרורה

ההדמיה PET / MRI בו זמנית בעכבר מוחין היפוקסיה-איסכמיה

דגם orthotopic של סרטן שלפוחית השתן Murine

סרטן שלפוחית השתן לדגם orthotopic ג'ין משלוח לימודים