著者は、この作業を支援するスティヒティング ルカ Hemelaere、国際ソロプチミストを感謝したいです。

研究は、動物実験 (ECD 09/23 と 12/28 ECD) 倫理委員会で承認されました。商業のすべての詳細は、表の材料で見つけることが。
1. F98 GB ラット細胞モデル
<ol>
	<li>ダルベッコ改変イーグル培地、10% 血清、ペニシリン 1%、1% ストレプトマイシン、1 %l-グルタミン、0.1% アムホテリシン b を使用して単分子膜における、ATCC から得られる F98 GB 細胞の培養、CO2インキュベーター (5% CO2と 37 ° C) の場所します。</li>
	<li>フィッシャー F344 ラット (体重 170 g) の脳における神経膠腫細胞を接種します。<ol>
		<li>滅菌器具を使用し、常に滅菌手袋を着用します。</li>
		<li>(1 mL、29 G) インスリン注射器 74 mg/kg ケタミンと 11 mg/kg キシラジン intrapertioneally (IP) の混合物を注入することで、ラットを麻酔します。肢の逃避反射の応答の不在によって、anesthetization を確認してください。鼻と耳の注視点を用いた定位脳手術装置のラットを固定します。カルボマー目の場所は、麻酔下で目の乾燥を防ぐためゲルします。</li>
		<li>頭蓋骨の後ろに目の高さからラットを剃るし、ポビドン ヨードで皮膚を消毒します。</li>
		<li>2 cm の正中頭皮切開孔を介して頭蓋骨を公開し、右前頭部の半球の前に横 1 mm 穴 (ダイヤモンド ドリル) 2 mm 前後、2.5 mm になります。</li>
		<li>改良導かれたインスリンの針 (29 G) を挿入し、5 μ L 細胞懸濁液 (20,000 F98 GB 細胞) を 3 mm, マイクロシリンジ ポンプのコント ローラーを使用している深い注入 (設定: (I50) を注入、レート 1 nL/秒 (001 SDN))。</li>
		<li>注射器をゆっくりと引き出すし、骨ワックスで切開を閉じる。皮膚を縫合し、ポビドン ヨードで消毒します。</li>
		<li>赤いランプを使用して動物の手術後の体の温度を安定させます。それは胸骨の横臥を維持するために十分な意識を取り戻したまでラットの目覚めを監視します。動物は他の動物を完全に回復するまでの会社には返されません。(12 h 通常ダーク/ライト サイクル、20-24 ° C、相対湿度 40-70%) の環境が管理された条件の下ですべての動物を食糧および水の自由に追いつきます。自分の体重、食べ物、水の摂取量、活動と通常の動作を監視することによって動物を密接に従うことを確認してください。20% の体重減少が観察される場合、または通常の動作が大幅に (例えば、グルーミングの欠如) 劣化 (160 mg/kg) 動物の安楽死ペントバルビ タール ナトリウムの致死量を使用します。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 腫瘍の成長の確認
注: は、腫瘍成長 8 日後接種 T2 強調 MRI、ダイナミック造影 MRI (バン) と造影 T1 強調 MRI を使用して評価します。腫瘍が 2.5 mm3× 2.5 × 2.5 のサイズに達したら、療法のラットを選択します。
<ol>
	<li>最初に、30 G の針を外側尾静脈、静脈内 60 cm の長い管に接続します。(0.3 L/分) を酸素と混合 2% イソフルランと鼻の円錐形をラットを麻酔します。ラットは肢の逃避反射に応答しない場合は、anesthetization を確認してください。温水毛布でラットをカバーし、MRI のベッドにそれらを置きます。乾燥を防ぐため、カルボマーのアイジェルを使用します。</li>
	<li>固定ラット脳表面コイルのホルダーのベッドを配置し、72 mm ラット全身送信機コイルのベッドを配置します。</li>
	<li>腫瘍の成長を評価するため T2 強調スピンエコー スキャンに続いてローカライザー スキャンを実行します。T2 MRI シーケンスの詳細: TA 9 分 45 秒、4 平均スライス厚さ 600 μ m 109 μ m 等方性面内分解能 TR ・ TE 3661/37.1 ms。</li>
	<li>T2 強調買収に腫瘍が確認された場合は注入 (MRI 造影剤; 0.4 mL/kg) に静脈内に配置されたチューブのガドリニウム含有造影剤 30 s バン集録の開始後。高速ローアングル ショット (フラッシュ) シーケンスを単一のスライス (1 mm スライス厚) でを使用して 12 分中にバンを取得します。(312 μ2) の面内空間分解能と時間分解能 1.34 を使用 s。</li>
	<li>イメージ シーケンスの分析ツールを使用して、時間をかけて信号強度をプロットするが疑われる腫瘍領域内利益 (率 ROI) の領域を選択します。その後、神経膠芽腫 (図 3) の存在を確認する結果の DCE 曲線の形状を分析します。</li>
	<li>最後に、造影 T1 強調スピン エコー シーケンスを取得します。T1 MRI シーケンスの詳細: TR ・ TE 1539/9.7 ms、117 μ m の等方性面内の解像度、スライス厚 600 μ m、3 平均、TA 4 分 15 s. 典型的な造影 T1 強調 MR 画像は図 2に示します。</li>
	<li>完全意識が回復するまで、T1 強調シーケンスをファイナライズしたあとの動物が連続的な監督の下でに目覚めできます。</li>
</ol>
3. ターゲット ボリューム選択マルチモダリティ イメージング
注: MRI ガイド下の 3 D を実行できなければ F98 GB ラットの等角の照射はペット ガイド部分のボリュームを高める、実行しなくても、モダリティの画像 3 とモデルします。まず、ラジオト レーサーを注入し、MRI を実行後、静的ペット獲得・ CT. 計画治療を行うトレーサー取り込み中
<ol>
	<li>動物の鼻の円錐形を用いた酸素 (0.3 L/分) と混合 2% イソフルランの麻酔します。ラットは肢の逃避反射に応答しない場合は、anesthetization を確認してください。麻酔中の乾燥を防ぐため、カルボマーのアイジェルを使用します。</li>
	<li>尾静脈にカテーテル (26 G) を挿入し、200 μ L の生理食塩水に溶解した 37 ペット MBq の放射性トレーサーの挿入を有効にします。それぞれ18F FET または18F ラ FAZA、30 分ペット取得前に、2 h のいずれかを挿入します。</li>
	<li>15 分ペット獲得前に、のカテーテルを用いた尾静脈内 MRI 造影剤 (0.4 mL/kg) を静脈内注入します。</li>
	<li>集学的治療ベッドを作った社内にラットを配置し、画像とマイクロ照射 (図 1) の間に固定位置を保持する、フックとループのファスナーを使用してセキュリティで保護されました。</li>
	<li>頭蓋骨の右側の下におよび、上 3 つの集学的マーカー (水で満たされた毛細血管) を修正します。MRI スキャナーの動物のホルダーに、集学的治療ベッド上に固定されて、ラットを置きラット脳表面コイルを修正 72 mm ラット全身送信機コイルにこのセットアップを配置します。造影 T1 強調スピンエコー法並びに続いてローカライザー スキャンを実行します。</li>
	<li>18F FET または18F ラ FAZA ペット集録を実行する動物を輸送します。リスト モードで 30 分静的 PET スキャンを取得します。スキャンをする必要があります18F ラ FAZA 投与後18F FET の注入後または 2 h どちらか 30 分を取得します。</li></ol>200 × 200 × 64 マトリクスに 60 イテレーション、ボクセル サイズは 0.5 × 0.5 × 1.157 mm を使用して 2 D の最大尤度の期待最大化 (MLEM) アルゴリズムによってすべての PET スキャンを再構築します。
	<li>マイクロ照射の 4 軸ロボット位置決めテーブルの上にセキュリティで保護されたプラスチック製のホルダーに、集学的治療ベッド上に固定されて、動物を配置します。1 mm、20 × 20 cm (1,024 × 1,024 ピクセル) 非晶質 Si フラット パネル検出器のアルミ フィルターを用いた高分解能治療計画 CT スキャンを実行します。再構成の等方性ボクセル サイズは 0.2 mm. の CT 画像は管電圧を修正し、管電流を 70 kV と 0.4 mA、それぞれ。360 予測 360 ° 以上の合計を取得します。</li>

4. RT 治療計画
<ol>
	<li>前臨床治療計画治療計画システム (PCTPS) を使用します。計画の CT を PCTPS にインポートし、手動でこの CT 画像を 3 つの異なる組織クラスに分割: 骨、軟部組織と空気。このマニュアルでのセグメンテーションが基づいて計画 ct 3 つの異なるグレー値のしきい値を定義します。脳に空気が存在しないと、頭蓋骨、骨の厚さはゼロではないように、これらの手動で選択したグレー値のしきい値を選択必要があります。これらのしきい値を定義すると、材料の密度は、骨、軟部組織と空気 (図 4) の PCTPS によって割り当てられます。</li>
	<li>MRI のガイダンスが必要な場合にのみ MRI スキャンを読み込み、共同計画 ct、PCTPS を使用して登録します。<ol>
		<li>剛体変換 (3 つの並進と 3 回転)、集学的マーカーと頭蓋骨を使用します。CT で頭蓋骨の高められた信号強度を MRI 上黒信号を重ねること、によって正確な融合をすることができます (図 5) を達成。</li>
		<li>T1 強調 MRI のコントラストを向上させる腫瘍の中心に照射対象を選択、図 6と図 7を参照してください。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>ペットの追加情報を含める必要があります、医学画像の定量化ソフトウェア (BIQS) を使用して CT/MRI/ペット共同登録を含めます。<ol>
		<li>PET ・ MRI 画像の融合 (図 8) を達成するために、BIQS で輪郭を描くツールを使用します。共同登録後 BIQS (図 9) 増加のペット トレーサー代謝の中心でターゲットを選択し、次の変換を使用して PCTPS に手動で座標を入力: X → X、Y → Z、Z → Y。</li>
		<li>処方量、円弧、円弧の位置、円弧、およびコリメータ サイズ (図 10) の回転範囲の数を選択します。</li>
		<li>MRI ガイド下の RT では、次の設定を使用して: 処方線量 20 Gy、3 円弧ソファ 120 ° の円弧回転-45 °、0 °、45 ° の角度とコリメータ サイズ 5 × 5 mm の位置します。</li>
		<li>ペット MRI ガイド下の RT では、次の設定を使用して: 20 Gy 3 非同一平面上の円弧と 1 x 1 mm コリメーターを使用してサブのボリュームを高めるため 3 円弧と 5 × 5 mm コリメータおよび余分な 5 Gy を使用しての処方量。ソファ (-45 °、0 °、45 °) の位置を変えながらすべてのアークの 120 ° の回転を選択します。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>動物と、PCTPS を使用してターゲットに所定の線量を提供するビームの配信パラメーター内の線量分布を計算します。実際の照射前にアーク回転照射中に衝突を防ぐために異なるソファ位置をテストします。</li>
	<li>実際の照射は 0.15 mm の銅フィルターを選択、220 x 線電圧を設定 kV 設定 x 線電流 13 mA、および位置ガントリ上右のコリメータを。マイクロ管、PCTPS から適切なビームの配信パラメーターを転送することによって、RT を実行します。</li>
	<li>これらの手順の中に連続イソフルラン麻酔下ラットに保管されて (2% イソフルラン、酸素と混合 0.3 L/分)。完全な意識が回復するまで、最後のアークの実行、次の動物が連続的な監督下に目覚めることができます。</li>
</ol>
5 線量容積ヒストグラム (生かさ)
注: 腫瘍ターゲット ・ ボリュームと周囲の正常な脳組織に配信される実際の線量を比較、生かさを計算します。
<ol>
	<li>平均、最大、および最小線量 (図 11) を計算する造影 MR の T1 強調画像で、ボリュームの金利 (VOI) 腫瘍と正常脳の周りを描画します。</li>
	<li>最大の代理として意味があり、腫瘍と正常脳組織の容積を最小量は、D の2、D50、および D90を計算します。D は x の受けた線量の略、ボリュームの %、添字で表され、結果の DVH から派生することができます。</li>
</ol>
6. TMZ と偽化学療法
<ol>
	<li>膠芽腫の患者さんの治療を模倣するには、29 mg/kg 照射24,の日から 5 日間、一日一回 25% ジメチルスルホキシド (DMSO) を生理食塩水に溶解した TMZ の IP 注射を用いた併用化学療法を管理します。25. 使用 1 mL、29 G インスリン注射器注入を管理します。</li>
	<li>コントロール グループの TMZ なしステップ 6.1 からの注入を管理します。</li>
</ol>

<ol>
	<li>Stupp, R., 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=Promising+survival+for+patients+with+newly+diagnosed+glioblastoma+multiforme+treated+with+concomitant+radiation+plus+temozolomide+followed+by+adjuvant+temozolomide.">Promising survival for patients with newly diagnosed glioblastoma multiforme treated with concomitant radiation plus temozolomide followed by adjuvant temozolomide.</a> J Clin Oncol. 20 (5), 1375-1382 (2002).</li><li>Dhermain, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiotherapy+of+high-grade+gliomas:+current+standards+and+new+concepts,+innovations+in+imaging+and+radiotherapy,+and+new+therapeutic+approaches.">Radiotherapy of high-grade gliomas: current standards and new concepts, innovations in imaging and radiotherapy, and new therapeutic approaches.</a> Chin J Cancer. 33 (1), 16-24 (2014).</li><li>Ahmed, R., 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=Malignant+gliomas:+current+perspectives+in+diagnosis,+treatment,+and+early+response+assessment+using+advanced+quantitative+imaging+methods.">Malignant gliomas: current perspectives in diagnosis, treatment, and early response assessment using advanced quantitative imaging methods.</a> Cancer Manag Res. 6, 149-170 (2014).</li><li>Verhaegen, F., Granton, P., Tryggestad, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+radiotherapy+research+platforms.">Small animal radiotherapy research platforms.</a> Phys Med Biol. 56 (12), R55-R83 (2011).</li><li>Kinsella, T. J., Vielhuber, K. A., Kunugi, K. A., Schupp, J., Davis, T. W., Sands, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preclinical+toxicity+and+efficacy+study+of+a+14-day+schedule+of+oral+5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose+as+a+prodrug+for+5-iodo-2-deoxyuridine+radiosensitization+in+U251+human+glioblastoma+xenografts.">Preclinical toxicity and efficacy study of a 14-day schedule of oral 5-iodo-2-pyrimidinone-2-deoxyribose as a prodrug for 5-iodo-2-deoxyuridine radiosensitization in U251 human glioblastoma xenografts.</a> Clin Cancer Res. 6 (4), 1468-1475 (2000).</li><li>Vellimana, A. K., 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+of+paclitaxel+thermal+gel+depot+with+temozolomide+and+radiotherapy+significantly+prolongs+survival+in+an+experimental+rodent+glioma+model.">Combination of paclitaxel thermal gel depot with temozolomide and radiotherapy significantly prolongs survival in an experimental rodent glioma model.</a> J Neurooncol. 111 (3), 229-236 (2012).</li><li>Kioi, M., Vogel, H., Schultz, G., Hoffman, R. M., Harsh, G. R., Brown, J. 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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=An+integrated+method+for+reproducible+and+accurate+image-guided+stereotactic+cranial+irradiation+of+brain+tumors+using+the+small+animal+radiation+research+platform.">An integrated method for reproducible and accurate image-guided stereotactic cranial irradiation of brain tumors using the small animal radiation research platform.</a> Transl Oncol. 5 (4), 230-237 (2012).</li><li>Grosu, A. -. L., 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=Implications+of+IMT-SPECT+for+postoperative+radiotherapy+planning+in+patients+with+gliomas.">Implications of IMT-SPECT for postoperative radiotherapy planning in patients with gliomas.</a> Int J Radiat Oncol Biol Phys. 54 (3), 842-854 (2002).</li><li>Butterworth, K. T., Prise, K. 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著者がある利益相反を開示するには

ラット脳における神経膠芽腫腫瘍ターゲットの正確な照射を実現するには、マイクロ照射器のオンボード CT ガイドは十分でした。脳腫瘍は、コントラスト強調される場合でもほとんどが不足している軟部組織コントラストが原因で表示。そのため、MRI はより正確な照射を許可する含まれる必要があります。7 T システムでできたマイクロ照射による CT シーケンシャル氏獲得を使用して脳のコ...

悪性グリオーマは、現在の治療法にもかかわらず 1 年間の生存期間の中央値で大人で最も一般的なと最も積極的な悪性脳腫瘍です。標準治療では、結合外部ビーム放射線療法 (RT) が続く最大の外科的切除とテモゾロミド (TMZ) メンテナンス TMZ1,2,3に続いてを含まれています。導入以来 TMZ よりも 15 年前今、大幅に改善されていないこれらの腫瘍の治療に。したがって、新しい治療戦略の実施が急務で、小動物癌療法モデル (大抵マウス、ラット) で最初に調べる必要があります。腫瘍軸受け齧歯動物モデルは、新しい、複雑な放射のプロトコル、おそらく放射線応答を評価したりラジオ保護エージェントを調査する他 (新) 処理剤併用の有効性を調査する使用できます。臨床放射線研究の主な利点は、齧歯動物の短い寿命のための迅速なデータ収率で生じる大規模なコホートを用いた制御実験条件下で動作する機能です。臨床所見は、現在練習4でよりもより速くより効率的な方法で臨床試験に変換する必要があります。
最後の十年の小さな動物の放射線実験は固定放射線源5,6,7,例えば, 137を使用して達成されて通常ある Cs、 60Co、同位体、またはリニアアクセラレータ MV x 線6,8,9,,10111 つ放射を適用する人間の臨床使用のためのもの。ただし、これらのデバイスでは、小動物12に必要なサブミリ精度は到達しません。さらに、MV x 線特性を持っている小さな目標を照射には不向きなど動物順程度梁の助走区間における空気組織界面線量蓄積サイズ4,6 ,8,9,10,11。後者それは周囲の正常な脳組織4,8,9,10,11を温存しながら腫瘍に均一な線量を提供する非常に困難です。したがって、どの程度現在の動物研究はまだ、モダンな RT 練習12に関連することは明らかです。この点で、最近開発された三次元 (3 D) 正角小動物マイクロ-効果反射が高度な 3 D 画像誘導 RT 技術、強度変調放射線治療 (IMRT) などの技術のギャップを埋めることを約束または人間で現在小動物照射4,13等角の円弧。これらのプラットフォームを作る鋭い penumbras を取得し、線量の蓄積を回避する kilovoltage (kV) x 線源の使用。これらのプラットフォームは、コンピューター制御における位置決め、kV 動物イメージング、放射線治療、様々 な角度放射線ビームを形成するコリメート システムから放射線配信を許可するように回転ガントリー アセンブリ用 x 線源4. 2011 年ゲント大学 (図 1) の臨床画像研究室でマイクロ照射器を設置。このシステムは現代人間の放射線治療の練習に似ています、さまざまな放射線療法、複雑な放射スキームのための画像誘導のサブ目標ブースト研究との相乗効果などの臨床実験。
治療計画これらのマイクロ効果反射には、CT、人間計画システム14,15に相当するに基づいています。Ct、治療中に使用される同じ kV の x 線管との組み合わせで搭載の x 線検出器が使用されます。正確な動物の位置決めは、セグメンテーションの個々 の放射線量計算に必要な情報を提供するいますと、ct が使用されます。ただし、CT で軟部組織コントラストの低いため悪性グリオーマなどの小動物の脳のイメージング、腫瘍は簡単に線引きできません。マルチモダリティ イメージング定款、正確なターゲット ボリュームの描写が必要です。MRI は CT と比較して、大幅に優れた軟部組織コントラストを提供します。これは、ため、ターゲット ボリューム上に示すように病変部に照射し、周囲の組織を防止する支援の多くに良い描写になります病変境界を視覚化する簡単図 24、 16。追加の利点は、非電離放射線、電離放射線を使用している CT とは異なり、MRI を使用です。MRI の主要な不利な点は比較的長い獲得の時間そして高い運用コストです。氏 LINACS の最近の開発でも、この分野で進展しているが必要な電子密度情報は提供されません、MRI スキャンは、線量計算には使用できませんに注意することが重要です。など、複合 CT/MRI データセットは、(mri ボリューム) をターゲットおよび線量計算 (CT ベースの電子密度) のために必要な情報の両方を含む、悪性神経膠腫の照射を計画に適した方法です。
小動物照射と臨床ルーチン間のギャップを減らすには、MRI 明確にする必要があります-照射、マイクロの仕事の流れに統合する MRI と CT はこれまで簡単で正しい登録を必要とします。本稿は MRI ガイド下 3 D 等角照射ラットにおける神経膠芽腫は、説明、F98 のため私たちのプロトコルでされている最近17出版。
マイクロ照射のワークフローでは CT や MRI を取り入れた小動物照射研究で明確な一歩ですが、これらの解剖学的イメージング技術はターゲット ・ ボリュームの完全な定義を常に許可しています。CT や MRI で脳の病理学的変化は、高められた水コンテンツ (浮腫) と血液脳関門や造影剤の漏出によって特徴付けられます。ただし、コントラスト強調と T2 強調 MRI 上の超強烈な領域は常に腫瘍の浸潤範囲を正確に測定。腫瘍細胞は、コントラストを向上させる12の余白をはるかに超えて検出されています。また、これらの技術のどれもは、治療抵抗性、再発の可能性があります腫瘍の中で最も積極的な部分を識別できます。したがって、分子イメージング技術のペットが RT の付加価値を持っているようなからの追加情報対象ボリューム定義と生物学的経路体内12,18を可視化するこれらの技術を有効にするため 19。
2000 年に陵らは、解剖学的および機能的なイメージングを彼らは何と呼ばれる多次元の等角の放射線療法20につながる放射線治療ワークフローに統合することにより生物学的ターゲット ・ ボリューム (BTV) の概念を導入しました。これは、たとえば PET 画像を使用してターゲット地域に不均一線量を提供することをターゲットに線量を向上する可能性を作成します。最も広く腫瘍ステージング用ペット トレーサーを使用し、治療を監視するための応答がフッ素 18 (18F) 標識フルオロデオキシグル コース (FDG) グルコース代謝21を可視化します。頭頸部癌、前研究は18F-FDG の使用が実際腫瘍体積のより良い推定値につながったことが CT と MRI の22と比較して、病理標本によって定義されているに示しています。原発性脳腫瘍で腫瘍の FDG が正常脳、最近18F fluoroetthyltyrosine 11C-メチオニンなどのアミノ酸から非常に強力なバック グラウンド信号 (FET) のために便利、GTV について検討しました。アミノ酸 PET や MRI を用いた GTVs23の頻繁にマーク付きの違いを描写。ただし、この発見の意味の調査の前向き試験はまだ行われていません。本研究では、アミノ酸トレーサー 18F FET と低酸素トレーサー 18F-fluoroazomycin-シタラビン (18F ラ FAZA) を選択しました。18F FET と18F ラ FAZA 選ばれた増加のアミノ酸取り込みの GB 腫瘍増殖率と相関が強いため低酸素症ペット トレーサーの通風管 (化学療法) 放射線治療18への抵抗と相関しているに対し,23. ラット F98 GB 腫瘍のペット定義の部品に追加の線量を与えることによって最適化されたサブのボリュームを高めるマイクロ照射器を使用しています。

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>GB RAT model</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>F98 Glioblastoma cell line</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CRL-2397</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fischer F344/Ico crl Rats</td>
			<td>Charles River</td>
			<td>N/A</td>
			<td>http://www.criver.com/products-services/basic-research/find-a-model/fischer-344-rat</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micropump system</td>
			<td>World Precision Instruments</td>
			<td>UMP3</td>
			<td>Micro 4: https://www.wpiinc.com/products/top-products/make-selection-ump3-ultramicropump/#tabs-1</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stereotactic frame</td>
			<td>Kopf</td>
			<td>902</td>
			<td>Model 902 Dual Small Animal Stereotaxic frame</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>diamant drill</td>
			<td>Velleman</td>
			<td>VTHD02</td>
			<td>https://www.velleman.eu/products/view/?id=370450</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bone wax</td>
			<td>Aesculap</td>
			<td>1029754</td>
			<td>https://www.aesculapusa.com/products/wound-closure/hemostatic-bone-wax</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe Microfine</td>
			<td>Beckton-Dickinson</td>
			<td>320924</td>
			<td>1 mL, 29G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InfraPhil IR lamp</td>
			<td>Philips</td>
			<td>HP3616/01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethilon</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>662G/662H</td>
			<td>FS-2, 4-0, 3/8, 19 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell culture</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>14040-091</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicilline-streptomycine</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15140-148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>L-glutamine</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>25030-032</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fungizone</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>15290-018</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-EDTA</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>25300-062</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>14040-224</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Falcons</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>178883</td>
			<td>175 cm2 nunclon surface, disposables for cell culture with filter caps</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell freezing medium</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>C6164</td>
			<td>Cell Freezing Medium-DMSO, sterile-filtered, suitable for cell culture, endotoxin tested</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Animal irradiation</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-irradiator</td>
			<td>X-strahl</td>
			<td>SARRP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>software for irradiation</td>
			<td>X-strahl</td>
			<td>MuriPlan</td>
			<td>pre-clinical treatment planning system (PCTPS), version 2.0.5.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal PET</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microPET system possibility 1</td>
			<td>Molecubes</td>
			<td>B-Cube</td>
			<td>http://www.molecubes.com/b-cube/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microPET system possibility 2</td>
			<td>TriFoil Imaging, Northridge CA</td>
			<td>FLEX Triumph II</td>
			<td>http://www.trifoilimaging.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PET tracers</td>
			<td>In-house made</td>
			<td></td>
			<td>18F-FDG, 18F-FET, 18F-FAZA, 18F-Choline</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Small animal MRI</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microMRI system</td>
			<td>Bruker Biospin</td>
			<td>Pharmascan 70/16</td>
			<td>https://www.bruker.com/products/mr/preclinical-mri/pharmascan/overview.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dotarem contrast agent</td>
			<td>Guerbet</td>
			<td></td>
			<td>MRI contrast agent, Dotarem 0,5 mmol/ml</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rat whole body transmitter coil</td>
			<td>Rapid Biomedical</td>
			<td>V-HLS-070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rat brain surface coil</td>
			<td>Rapid Biomedical</td>
			<td>P-H02LE-070</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water-based heating unit</td>
			<td>Bruker Biospin</td>
			<td>MT0125</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 G Needle for IV injection</td>
			<td>Beckton-Dickinson</td>
			<td>305128</td>
			<td>30 G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PE 10 tubing (60 cm/injection)</td>
			<td>Instech laboratories, Inc</td>
			<td>BTPE-10</td>
			<td>BTPE-10, polyethylene tubing 0.011 x .024 in (0.28 x 60 mm), non sterile, 30 m (98 ft) spool, Instech laboratories, Inc Plymouth meeting PA USA- (800) 443-4227- http://www.instechlabs.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>non-heparinised micro haematocrit capillaries</td>
			<td>GMBH</td>
			<td>7493 21</td>
			<td>these capillaries are filled with water to create markers visible on MRI and CT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Consumables</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>isoflurane: Isoflo</td>
			<td>Zoetis</td>
			<td>B506</td>
			<td>Anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ketamine: Ketamidor</td>
			<td>Ecuphar</td>
			<td></td>
			<td>Anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>xylazine: Sedaxyl</td>
			<td>Codifar NV</td>
			<td></td>
			<td>Anaesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>catheter</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>Versatus-W</td>
			<td>26G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Temozolomide</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>T2577-100MG</td>
			<td>chemotherapy</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMSO</td>
			<td>Sigma-aldrich</td>
			<td>276855-100ML</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe Microfine</td>
			<td>Beckton-Dickinson</td>
			<td>320924</td>
			<td>1 mL, 29G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image analysis</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PMOD software</td>
			<td>PMOD technologies LLC</td>
			<td>PFUS (fusion tool)</td>
			<td>biomedical image quantification software (BIQS), version 3.405, https://www.pmod.com/web/?portfolio=22-image-processing-pfus</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Name</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthesia-equipment</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anesthetic movabe unit</td>
			<td>ASA LTD</td>
			<td>ASA 0039</td>
			<td>ASA LTD, 5 valley road, Keighley, BD21 4LZ</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oxygen generator</td>
			<td>Veterinary technics Int.</td>
			<td>7F-3</td>
			<td>BDO-Medipass, Ijmuiden</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

pet and mri guided irradiation of a glioblastoma rat model using a micro-irradiator

何十年も、小動物の放射線研究主用いてかなり原油実験組み立て能力なしの単純な単一ビーム技術を適用特定またはよく線引き腫瘍体積を対象とします。放射線の配信は、固定放射線源またはメガボルトコーンビーム (MV) x 線の生産の直線加速装置を使用して達成されました。これらのデバイスが小動物に必要なサブミリ精度を達成することができます。さらに、高用量は、健全な周囲組織障害応答評価に配信されます。、小動物実験と人間の間の翻訳を向上させるため、私たちの目標は、ラット モデルにおけるひと膠芽腫の治療を模倣するでした。臨床設定でより正確な照射を有効にするには、最近では、高精度画像誘導小動物放射線研究プラットフォームは開発されました。人間の計画システムと同様に、これらのマイクロ効果反射の計画治療はコンピューター断層撮影 (CT) に基づいています。CT 上低軟部組織コントラストを脳など、特定の組織内のターゲットをローカライズするのには非常に困難になります。したがって、優れた軟部組織コントラスト CT と比較して、磁気共鳴イメージング (MRI) を組み込むと、照射対象のより正確な描写が可能になります。最後は、ポジトロン断層法 (PET) など 10 年間も生体イメージングは放射線療法治療について関心を得た。ペットは、例えば、グルコース消費、アミノ酸の輸送、または低酸素症、腫瘍の存在の可視化を実現。 にします。高い線量と腫瘍のそれらの高い増殖または抵抗性部分をターゲット生存延長効果を与えることができます。この仮説は、生物学的腫瘍体積 (BTV)、従来の総ターゲット ・ ボリューム (GTV) ほか、臨床ターゲット ・ ボリューム (CTV) と計画されたターゲット ・ ボリューム (PTV) の導入につながった。
ゲント大学の臨床のイメージング研究室でマイクロ照射、小動物、ペット、7 T 小動物の MRI があります。目標は、MRI ガイド下照射、ペット ガイド副ボリュームを神経膠芽腫のラットモデルにおける強化を組み込むことだった。

前臨床モデルで膠芽腫の照射のため人間の治療の方法論を模倣するには、MRI 誘導放射線治療を含めることが必要でした。PCTPS および造影 T1 強調 MRI17地域をターゲットと複数の等角非同一平面上円弧を持つラット F98 膠芽腫を照射することができましたマイクロ照射インターフェイスを使用します。マルチモダリティ ベッドとの組み合わせで剛体変?...

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PET and MRI Guided Irradiation of a Glioblastoma Rat Model Using a Micro-irradiator

PET や MRI 誘導照射ラットの神経膠芽腫モデルのマイクロ照射器を使用して

過去には、小動物照射だった能力よく線引き腫瘍体積をターゲットすることがなく実行通常。目標は、ラットにおけるひと膠芽腫の治療を模倣することでした。小動物照射プラットフォームを使用して、PET ベース部分のボリュームを高める臨床設定での MRI ガイド下 3 D 等角照射を行った。

For decades, small animal radiation research was mostly performed using fairly crude experimental setups applying simple single-beam techniques without ...

pet-mri-guided-irradiation-glioblastoma-rat-model-using-micro

Research

JoVE Journal

Cancer Research

9.4K ビュー.  Ghent University Hospital. 過去には、小動物照射だった能力よく線引き腫瘍体積をターゲットすることがなく実行通常。目標は、ラットにおけるひと膠芽腫の治療を模倣することでした。小動物照射プラットフォームを使用して、PET ベース部分のボリュームを高める臨床設定での MRI ガイド下 3 D 等角照射を行った。

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Endobronchial Ultrasound-guided Intratumoral Injection of Cisplatin for the Treatment of Isolated Mediastinal Recurrence of Lung Cancer

Isolated hilar and mediastinal recurrence (IMHR) following external beam radiation therapy (EBRT) in patients with lung cancer is common. These patients do not have many treatment options and are usually offered palliative chemotherapy or best supportive care. Endobronchial ultrasound (EBUS)-guided intratumoral injection of cisplatin (ITC) is a novel approach for these patients. The procedure is performed under conscious sedation. The lesion is located with a bronchoscopy using EBUS, and a 22-gauge EBUS needle is advanced through the working channel of the scope and locked in position. Under ultrasound guidance, the wall of the tracheobronchial tree is punctured and the needle is moved into the target lesion. The needle stylet is then removed and cisplatin (40 mg/40 mL) is injected into the lesion. One to two sites are treated per session. Details of the procedure are described in the protocol section of paper. At our center, 50 sites were treated in 36 patients (19 males, 17 females). The mean age of our cohort was 61.9 &#177;8.5 years. We performed final analyses on 35 patients and 41 sites. 24/35 (69%) had complete or partial response (responders), whereas 11/35 (31%) had stable or progressive disease (non-responders). Overall, survival in our group was 8 months (95% CI of 6-11 months), with patients who responded having significantly better survival than the ones who did not.

The management of isolated recurrent lung cancer in a previously-irradiated field is challenging. Here, we describe an endobronchial ultrasound (EBUS)-guided cisplatin injection for the management of patients with localized lung cancer recurrence in a previously-radiated field.

肺癌の単離された縦隔再発の治療のためのシスプラチンの気管支内超音波ガイド下腫瘍内注射

Isolated hilar and mediastinal recurrence (IMHR) following external beam radiation therapy (EBRT) in patients with lung cancer is common. These patients ...

がん研究

A Mouse Model of Fatigue Induced by Peripheral Irradiation

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. Here we describe a method using targeted peripheral irradiation to induce fatigue-like behavior in mice. With appropriate shielding, the irradiation targets the lower abdominal/pelvic region of the mouse, sparing the brain, in an effort to model radiation treatment received by individuals with pelvic cancers. We deliver an irradiation dose that is sufficient to induce fatigue-like behavior in mice, measured by voluntary wheel-running activity (VWRA), without causing obvious morbidity. Since wheel running is a normal, voluntary behavior in mice, its use should have little confounding effect on other behavioral tests or biological measures. Hence, wheel running can be used as a feasible outcome measure in understanding the behavioral and biological correlates of fatigue. CRF is a complex condition with frequent comorbidities, and likely has causes related both to cancer and its various treatments. The methods described in this paper are useful for investigating radiation-induced changes that contribute to the development of CRF and, more generally, to explore the biological networks that can explain the development and persistence of a peripherally-triggered but centrally-driven behavior like fatigue.

We describe a method using targeted peripheral irradiation to induce fatigue-like behavior in mice. The selected non-lethal irradiation dose leads to a week-long reduction in voluntary wheel-running activity.

周辺照射による疲労のマウスモデル

Cancer-related fatigue (CRF) is a distressing and costly condition that often affects patients receiving cancer treatments, including radiation therapy. ...

Whole-body PET/MRI of Pediatric Patients: The Details That Matter

Integrated PET/MRI is a hybrid imaging technique enabling clinicians to acquire diagnostic images for tumor assessment and treatment monitoring with both high soft tissue contrast and added metabolic information. Integrated PET/MRI has shown to be valuable in the clinical setting and has many promising future applications. The protocol presented here will provide step-by-step instructions for the acquisition of whole-body 2-deoxy-2-(18F)fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI data in children with cancer. It also provides instructions on how to combine a whole-body staging scan with a local tumor scan for evaluation of the primary tumor. The focus of this protocol is to be both comprehensive and time-efficient, which are two ubiquitous needs for clinical applications. This protocol was originally developed for children above 6 years, or old enough to comply with breath-hold instructions, but can also be applied to patients under general anesthesia. Similarly, this protocol can be modified to fit institutional preferences in terms of choice of MRI pulse sequences for both the whole-body scan and local tumor assessment.

This article provides comprehensive step-by-step instructions for the acquisition of whole-body 2-deoxy-2-(18F)fluoro-D-glucose (18F-FDG) PET/MRI scans for cancer staging of pediatric patients. The protocol was developed for children above 6 years, or old enough to comply with breath-hold instructions, but can be used for general anesthesia patients as well.

小児患者の全身 PET ・ MRI: 重要な詳細

Integrated PET/MRI is a hybrid imaging technique enabling clinicians to acquire diagnostic images for tumor assessment and treatment monitoring with both ...

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting immunodeficient mice subcutaneously with cancer cells and measuring the tumor mass after it becomes visible and palpable. Orthotopic injections of cancer cells aim to introduce the xenograft in the microenvironment that most closely resembles the tissue of origin of the tumor being studied. Brain cancer research requires intracranial injection of cancer cells to allow the tumor formation and analysis in the unique microenvironment of the brain. The in vivo imaging of intracranial xenografts monitors instantaneously the tumor mass of orthotopically engrafted mice. Here we report the use of fluorescence molecular tomography (FMT) of brain tumor xenografts. The cancer cells are first transduced with near infrared fluorescent proteins and then injected in the brain of immunocompromised mice. The animals are then scanned to obtain quantitative information about the tumor mass over an extended period of time. Cell pre-labeling allows for cost effective, reproducible, and reliable quantification of the tumor burden within each mouse. We eliminated the need for injecting imaging substrates, and thus reduced the stress on the animals. A limitation of this approach is represented by the inability to detect very small masses; however, it has better resolution for larger masses than other techniques. It can be applied to evaluate the efficacy of a drug treatment or genetic alterations of glioma cell lines and patient-derived samples.

Fluorescence Molecular Tomography for In Vivo Imaging of Glioblastoma Xenografts

Orthotopic intracranial injection of tumor cells has been used in cancer research to study brain tumor biology, progression, evolution, and therapeutic response. Here we present fluorescence molecular tomography of tumor xenografts, which provides real-time intravital imaging and quantification of a tumor mass in preclinical glioblastoma models.

膠芽腫の異種移植片の生体内イメージング用蛍光分子トモグラフィー

Tumorigenicity is the capability of cancer cells to form a tumor mass. A widely used approach to determine if the cells are tumorigenic is by injecting ...

Utilization of Ultrasound Guided Tissue-directed Cellular Implantation for the Establishment of Biologically Relevant Metastatic Tumor Xenografts

Preclinical testing of anticancer therapies relies on relevant xenograft models that mimic the innate tendencies of cancer. Advantages of standard subcutaneous flank models include procedural ease and the ability to monitor tumor progression and response without invasive imaging. Such models are often inconsistent in translational clinical trials and have limited biologically relevant characteristics with low proclivity to produce metastasis, as there is a lack of a native microenvironment. In comparison, orthotopic xenograft models at native tumor sites have been shown to mimic the tumor microenvironment and replicate important disease characteristics such as distant metastatic spread. These models often require tedious surgical procedures with prolonged anesthetic time and recovery periods. To address this, cancer researchers have recently utilized ultrasound-guided injection techniques to establish cancer xenograft models for preclinical experiments, which allows for rapid and reliable establishment of tissue-directed murine models. Ultrasound visualization also provides a noninvasive method for longitudinal assessment of tumor engraftment and growth. Here, we describe the method for ultrasound-guided injection of cancer cells, utilizing the adrenal gland for NB and renal sub capsule for ES. This minimally invasive approach overcomes tedious open surgery implantation of cancer cells in tissue-specific locations for growth and metastasis, and abates morbid recovery periods. We describe the utilization of both established cell lines and patient derived cell lines for orthotopic injection. Pre-made commercial kits are available for tumor dissociation and luciferase tagging of cells. Injection of cell suspension using image-guidance provides a minimally invasive and reproducible platform for the creation of preclinical models. This method is utilized to create reliable preclinical models for other cancers such as bladder, liver and pancreas exemplifying its untapped potential for numerous cancer models.

Here, we present a protocol to utilize ultrasound-guided injection of neuroblastoma (NB) and Ewing's sarcoma (ES) cells (established cell lines and patient-derived tumor cells) at biologically relevant sites to create reliable preclinical models for cancer research.

超音波の利用ガイド生物学的関連性の転移性腫瘍の異種移植片の確立のため組織指示細胞注入

Preclinical testing of anticancer therapies relies on relevant xenograft models that mimic the innate tendencies of cancer. Advantages of standard ...

A Practical Guide for the Production and PET/CT Imaging of 68Ga-DOTATATE for Neuroendocrine Tumors in Daily Clinical Practice

Neuroendocrine tumors are a rare form of cancer that arise from neuroendocrine cells and can be present at almost any location throughout the body. Although heterogeneous in presentation, a common denominator among these tumors is the overexpression of somatostatin receptors. 68Ga-DOTATATE is a somatostatin analog labeled with the positron emitter gallium-68 (68Ga). For well-differentiated neuroendocrine tumors, 68Ga-DOTATATE positron emission tomography (PET)/computed tomography (CT) imaging is used for diagnosis, determination of disease burden, and therapy selection.
This protocol details the radiolabeling of 68Ga-DOTATATE, quality control, patient preparation, and subsequent PET/CT imaging. Radiolabeling of 68Ga-DOTATATE is performed with a fully automated labeling module coupled to a germanium-68 (68Ge)/68Ga generator. Quality control of the final product evaluates radiochemical purity with instant thin-layer chromatography and solid-phase chromatography, and pH prior to patient injection. Periodic quality control is performed to determine 68Ge breakthrough, sterility, and (4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) content. Patient preparation includes patient instructions, a protocol for 68Ga-DOTATATE during treatment with somatostatin analogs, and intravenous administration of the radiopharmaceutical. For PET/CT imaging, the acquisition and reconstruction settings are described. For each step, radiation safety will be highlighted, as well as time constrictions due to the short half-life of 68Ga.
Fully automated in-house production and quality control of 68Ga-DOTATATE leads to very high success rates (95%) and produces two to four patient dosages per batch, depending on the yield of the generator. In conclusion, 68Ga-DOTATATE PET/CT imaging is a noninvasive and fast method of providing information on the tumor burden of neuroendocrine tumors (NETs) while also assisting in diagnosis and therapy selection.

A Practical Guide for the Production and PET/CT Imaging of 68Ga-DOTATATE for Neuroendocrine Tumors in Daily Clinical Practice

Well-differentiated neuroendocrine tumors overexpress somatostatin receptors which can be utilized for diagnostic imaging with the radiolabeled somatostatin analog 68Ga-DOTATATE. This protocol details the radiolabeling of 68Ga-DOTATATE, quality control, patient preparation, and subsequent PET/CT imaging. Radiation safety and time constrictions due to the short half-life of 68Ga are taken into account.

生産と日常臨床神経内分泌腫瘍の68Ga DOTATATE ペット/CT イメージングのための実用的なガイド

Neuroendocrine tumors are a rare form of cancer that arise from neuroendocrine cells and can be present at almost any location throughout the body. ...

Studying Triple Negative Breast Cancer Using Orthotopic Breast Cancer Model

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less aggressive breast tumors, the 5-year survival rate of TNBC patients is 77% due to their characteristic drug-resistant phenotype and metastatic burden. Toward this end, murine models have been established aimed at identifying novel therapeutic strategies limiting TNBC tumor growth and metastatic spread. This work describes a practical guide for the TNBC orthotopic model where MDA-MB-231 breast cancer cells suspended in a basement membrane matrix are implanted in the fourth mammary fat pad, which closely mimics the cancer cell behavior in humans. Measurement of tumors by caliper, lung metastasis assessment via in vivo and ex vivo imaging, and molecular detection are discussed. This model provides an excellent platform to study therapeutic efficacy and is especially suitable for the study of the interaction between the primary tumor and distal metastatic sites.

This work presets an advanced protocol to accurately assess tumor loading by detection of green fluorescent protein and bioluminescence signals as well as the integration of quantitative molecular detection technique.

交感性乳癌モデルを用いたトリプルネガティブ乳癌の研究

Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive breast cancer subtype with limited therapeutic options. When compared to patients with less ...

Ultrasound-Guided Orthotopic Implantation of Murine Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

The recent success of immune checkpoint blockade in melanoma and lung adenocarcinoma has galvanized the field of immuno-oncology as well as revealed the limitations of current treatments, as the majority of patients do not respond to immunotherapy. Development of accurate preclinical models to quickly identify novel and effective therapeutic combinations are critical to address this unmet clinical need. Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDA) is a canonical example of an immune checkpoint blockade resistant tumor with only 2% of patients responding to immunotherapy. The genetically engineered KrasG12D+/-;Trp53R172H+/-;Pdx-1 Cre (KPC) mouse model of PDA recapitulates human disease and is a valuable tool for assessing therapies for immunotherapy resistant in the preclinical setting, but time to tumor onset is highly variable. Surgical orthotopic tumor implantation models of PDA maintain the immunobiological hallmarks of the KPC tissue-specific tumor microenvironment (TME) but require a time-intensive procedure and introduce aberrant inflammation. Here, we use an ultrasound-guided orthotopic tumor implantation model (UG-OTIM) to non-invasively inject KPC-derived PDA cell lines directly into the mouse pancreas. UG-OTIM tumors grow in the endogenous tissue site, faithfully recapitulate histological features of the PDA TME, and reach enrollment-sized tumors for preclinical studies by four weeks after injection with minimal seeding on the peritoneal wall. The UG-OTIM system described here is a rapid and reproducible tumor model that may allow for high throughput analysis of novel therapeutic combinations in the murine PDA TME.

We describe a protocol for the ultrasound guided implantation of murine-derived pancreatic ductal adenocarcinoma cell lines directly into the native tumor site. This approach resulted in pancreatic tumors detectable by ultrasound scanning within 2-4 weeks of injection, and significantly reduced the proportion tumor cell seeding on the peritoneal wall as compared to surgical orthotopic implantation.

マウス膵管腺癌の超音波誘導矯正着移植

The recent success of immune checkpoint blockade in melanoma and lung adenocarcinoma has galvanized the field of immuno-oncology as well as revealed the ...

A 3D Spheroid Model for Glioblastoma

Two-dimensional (2D) cell cultures do not mimic in vivo tumor growth satisfactorily. Therefore, three-dimensional (3D) culture spheroid models were developed. These models may be particularly important in the field of neuro-oncology. Indeed, brain tumors have the tendency to invade the healthy brain environment. We describe herein an ideal 3D glioblastoma spheroid-based assay that we developed to study tumor invasion. We provide all technical details and analytical tools to successfully perform this assay.

Here, we describe an easy-to-use invasion assay for glioblastoma. This assay is suitable for glioblastoma stem-like cells. A Fiji macro for easy quantification of invasion, migration, and proliferation is also described.

神経膠芽腫の3次元スフェロイドモデル

Two-dimensional (2D) cell cultures do not mimic in vivo tumor growth satisfactorily. Therefore, three-dimensional (3D) culture spheroid models were ...

Using Computer-based Image Analysis to Improve Quantification of Lung Metastasis in the 4T1 Breast Cancer Model

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. The leading cause of breast cancer related deaths is the metastatic burden. Therefore, preclinical models for breast cancer need to analyze metastatic burden to be clinically relevant. The 4T1 breast cancer model provides a spontaneously-metastasizing, quantifiable mouse model for stage IV human breast cancer. However, most 4T1 protocols quantify the metastatic burden by manually counting stained colonies on tissue culture plates. While this is sufficient for tissues with lower metastatic burden, human error in manual counting causes inconsistent and variable results when plates are confluent and difficult to count. This method offers a computer-based solution to human counting error. Here, we evaluate the protocol using the lung, a highly metastatic tissue in the 4T1 model. Images of methylene blue-stained plates are acquired and uploaded for analysis in Fiji-ImageJ. Fiji-ImageJ then determines the percentage of the selected area of the image that is blue, representing the percentage of the plate with metastatic burden. This computer-based approach offers more consistent and expeditious results than manual counting or histopathological evaluation for highly metastatic tissues. The consistency of Fiji-ImageJ results depends on the quality of the image. Slight variations in results between images can occur, thus it is recommended that multiple images are taken and results averaged. Despite its minimal limitations, this method is an improvement to quantifying metastatic burden in the lung by offering consistent and rapid results.

We describe a more consistent and expeditious method to quantify lung metastasis in the 4T1 breast cancer model by using Fiji-ImageJ.

コンピュータベースの画像解析を用いて4T1乳がんモデルにおける肺転移の定量化を改善

Breast cancer is a devastating malignancy, accounting for 40,000 female deaths and 30% of new female cancer diagnoses in the United States in 2019 alone. ...