肝細胞癌の同所性モデルマウスにおける非侵襲的PET/MRイメージング

私たちの方法は、腫瘍低酸素症の非侵襲的イメージングのための信頼性の高い低酸素肝細胞癌モデルを作成し、in vivoでのHCC生物学を研究し、ヒトの癌発生をよりよく再現することができます。信頼性の高いHCCモデルと再現性の高いイメージング法は、ヒトHCCの病態生理学へのトランスレーショナル研究の重要なプラットフォームとして機能します。腫瘍低酸素症のリアルタイムモニタリングは、腫瘍の攻撃性につながる分子変化に関する洞察を提供し、低酸素症の領域を特定し、治療に対する反応を予測することを可能にします。

腹腔内手術は技術的に困難な場合がありますが、適切な計画と動物の世話は、全体的な手術の成功率と小動物の幸福を改善します。まず、麻酔をかけた6〜8週齢のマウスの背側領域を下脇腹の左側または右側に70%エタノールで滅菌します。次に、鉗子を使用して皮膚を持ち上げ、注射針を下にそっと挿入します。

針の引き抜き中に注入された細胞懸濁液の偶発的な漏れを避けるために、皮下面に沿って穿刺部位から針を4〜5ミリメートル進めます。鉗子を解放した後、反対側を貫通せずにシリンジの内容物を慎重に排出します。皮下担癌マウスを安楽死させた後、メスの刃で腫瘍部位の皮膚を切開する。

その後、腫瘍ブロックを切除し、直ちに培地に移します。次に、鋭利な外科用ハサミを使用して、腫瘍ブロックの中心領域を避けて、腫瘍ブロックを小さな1立方ミリメートルの立方体に切断します。すべてのキューブを培地に入れます。

同所性肝移植の場合は、麻酔をかけたマウスの手足を伸ばし、テープで固定して、腹側の腹部と胸部を最大限に露出させます。次に、腹部の皮膚全体を10%ポビドンヨード溶液で滅菌し、続いて70%エタノールで滅菌します。次に、最初に鋭いハサミを使用して10ミリメートルの正中線切開を行い、腹膜にアクセスして開腹術を行います。

次に、鉗子で剣状突起を頭に向かってクランプして引っ張り、肋骨下開創器を使用して手術野を開きます。湿ったガーゼ綿棒を使用して、正中葉と左肝葉を上向きに引っ込めます。次に、腹部の外側の腸をマウスの左側に移動し、湿ったガーゼ綿棒で覆います。

次に、最適な視覚化のための拡大鏡の下で、膵臓の頭から肝茎の根元まで発生する総肝動脈に肝動脈結紮を行います。濡れたガーゼ綿棒で中央葉と左葉の背中を引っ込めて左葉を露出させます。次に、滅菌メス刃を用いて、左葉に長さ約2ミリ、深さの切開を行い、直ちに滅菌鉗子で肝切開部に腫瘍片を挿入します。

腫瘍を肝臓にしっかりと埋めてから、8の字縫合糸を適用し、切開部位に6-0ナイロン縫合糸を付けて、適切な腫瘍移植と止血を確保します。次に、中断された5-0縫合で腹部切開を閉じます。18-FMISOのアリコートをチューブに分注し、滅菌生理食塩水で希釈して、100マイクロリットル中18〜20メガベクレルの総活性濃度を確保します。

次に、1ミリリットルの注射器で溶液を引き出し、線量校正器に示された放射能と時間を記録します。被験者マウスの体重を記録した後、調製した放射性トレーサーを尾静脈から慎重に注入する。崩壊補正を考慮するには、注射器内の注入時間と残留活動を記録します。

PETの取得を開始するには、スカウトビューを実行してスキャナー内のマウスの位置を見つけます。マウスのベッド位置を調整して、胴体領域を含むマウス体全体がMRの視野の中心になるようにします。次に、試験リストウィンドウでPET取得を選択します。スカウトビューから所定のマウスベッド位置を使用するには、[前回の収集時のスキャン範囲]を選択します。

次に、[準備]をクリックしてマウスベッドをMRからPETに自動的に移動し、[移動]をクリックして取得を開始します。放射性医薬品エディターで適切な放射性ヌクレオチドを選択し、注射用量と時間の詳細を入力します。さらに、[件名情報] メニューで、マウスの重量を入力します。

PETスキャンが完了したら、[準備]を選択してマウスをPETからMRに移動し、[実行]をクリックしてMR取得を実行します。すべてのスキャンが終了したら、テーブルアウトを選択してイメージングベッドをデフォルトの位置に戻します。この研究で使用されたPETイメージングは、肝動脈結紮術のあるマウスでは18-FMISOの腫瘍取り込みの増加を明らかにしましたが、対照マウスでは増加しませんでした。

しかし、解糖系マーカー18F-FDGの腫瘍取り込みは、肝動脈結紮の有無にかかわらずマウスで類似していた。この標準化された取り込み値ベースのアプローチを使用した定量では、肝動脈結紮のあるマウスの腫瘍による18-FMISO取り込みが対照マウスの2.3倍高いことが明らかになりました。同様に、18-FMISOの取り込みは、対照マウスの肝臓よりも肝動脈結紮を有するマウスの肝臓で高かった。

肝動脈結紮はまた、対照マウスからのものよりも肝動脈結紮を有するマウスからの腫瘍分泌物における低酸素誘導因子1-α発現のレベルが高いことによって証明されるように、腫瘍低酸素症の増強をもたらした。18-FMISO PETイメージング後、低酸素下で誘導される代謝遺伝子の役割を特定するためのシーケンシングを実行し、新しい治療戦略につながる可能性があります。この技術は、腫瘍の低酸素症を正確にモニタリングするために使用でき、それによって治療の有効性を迅速に評価し、HCCの低酸素経路を標的とする新しい治療戦略を作成することができます。