Biyoparlaklık ve Micro CT Görüntüleme Tümör Metastazlari ve osteolitik Lezyonlar İzleme

Özet

Kemik metastazı deneysel bir fare modeli lusiferaz meme tümör hücreleri ifade intrakardiyak teslim edildikten sonra kurulmuştur. Biyoparlaklık ve mikro BT görüntüleme ile tümör gelişimi ve osteolitik lezyon sonuçlandı boyuna takip edildi.

Özet

Nu / Nu fareler MDA-MB-231-luc-D3H2LN hücrelerinin sonra intrakardiyak teslimat, enjekte edilen hayvanların geliştirilen sistemik metastaz. Biyoparlaklık görüntüleme IVIS Spektrum ile dağıtım ve tümör sinyal ve yerini ölçmek için DLIT yeniden inşası da dahil olmak üzere dağıtım prosedürü izleyerek tümör hücrelerinin gelişimini izlemek için istihdam edilmiştir.

Metastatik lezyonlar kemik dokulara Geliştirme tibia osteolitik aktivite ve lezyonlar tetikler ve femur mikro BT kullanarak boyuna değerlendirildi. Görüntüleme, hızlı görüntüleme ve düşük X-ray dozu ile bir Kuantum FX mikro BT sistemi kullanılarak yapıldı. Düşük radyasyon dozu, çoklu görüntüleme oturumları çok LD50 altında kümülatif bir X-ışını doz ile yapılacak sağlar. Bir fare görüntüleme servis cihazı görüntü sırayla IVIS Spectrum ve Kuantum FX ile fareler biyoparlaklık ve BT görüntüleri hem de doğru hayvan konumlandırma elde kullanılmıştır. Yaşayan Image 4.1 yazılımı kullanarak optik ve BT veri setleri 3-Boyutları, eş-tescil edilmiştir. Bu multi-mode yaklaşım, yakın izleme osteolitik faaliyet ile eş zamanlı olarak tümör büyüme ve gelişme sağlar.

Protokol

Boyuna görüntüleme bir hastalığın ilerleyişini takip ya da tedavi edici bir etkisi ölçmek için klinik öncesi çalışmalarda kullanılır. Onkoloji, optik yöntemler, tümör büyümesini izlemek ve böyle bir çalışmanın her zaman noktasında, hücre büyümesi veya gen ifadesi kesin kantitatif sunmak için titiz araçları sağlar. MicroCT gibi yüksek çözünürlüklü bir tekniği kullanılarak ölçülür Anatomik değişiklikler olabilir, ama Boyuna görüntüleme için düşük bir X-ışını doz biyolojik bozulmaları önlemek için kullanılması gerekir. Optik ve microCT görüntüler maksimum bilgi hayvan modeli elde edilir emin fonksiyonel ve anatomik veri bir arada sağlamak için ortak tescil edilebilir.

1. Hücre hazırlık

1. Kaliper fare modelleri, ön-klinik araştırma lusiferaz ifade kanser hücre hatları bir dizi sağlar.
2. MDA-MB-231-luc-D2H2LN, in vivo tumorgenesis optik bir göstergesi olarak kullanılabilir lusiferaz gen ifade eden bir insan meme tümör hücre hattı. Bu hücre hattı D3H1 meme yağ yastığı tümör kaynaklanan kendiliğinden bir lenf nodu metastazı oluşturulur ve agresif metastaz formu bilinmektedir.
3. Hücreleri kolayca seçim işaretleyicilerini gerek standart medya yetişen bir patojen içermeyen dondurulmuş kültür olarak verilmektedir.
4. Enjeksiyondan önce hayvan Lusiferaz aktivitesi doğrulamak için% 90 konfluent balon trypsinization hasat edilir. Lusiferaz aktivitesi mikrotiter plate 50.000 hücreleri dağıtım ve seri seyreltme performans ile ölçülür.

2. Hayvanlarda hücrelerin intrakardiyak enjeksiyon

1. Enjeksiyondan önce, hayvanlar% 3 izofluran kullanarak anestezi vardır.
2. Sol ventrikül 50ul hacmi 1-3 milyon hücre enjekte edilir. Hücre süspansiyon 150ug/ml D-luciferase enjeksiyon tekniği doğrulamak için içerir.
3. IVIS sistemi doğru bir intrakardiyak enjeksiyon fareler onaylamak için görüntülü. Vücutta BLI sinyal göstermiyor Fare doğru enjekte edilmiştir. Sinyal lokalize ise kalp hücrelerinin doğru enjekte değildi.

3. BLI görüntüleme metastaz izlemek için

1. Görüntüleme servis IVIS Spektrum ve QuantumFX microCT sistemi hem de veri yakalamak için fare destekler.
2. Mekik hayvan görüntüleme için aynı pozisyonda tutmanıza yardımcı olur ve co-kayıt otomatik yardım fiducial sinyaller içermektedir. Odasına anestezi korumak için isofluorance buharlaştırıcı bağlı.
3. Yaşayan Image yazılımı 4.1 Görüntüleme sihirbazı otomatik pozlama süresi, f-stop ve binning seçin ve nicel veri toplama sağlamak için kullanılabilir.
4. Çoklu görüntüleri elde ve deney doğa bağlı olarak saniye veya ay kapsayan boylamsal çalışmalar mukayese edilebilir.
5. Gün 6 post enjeksiyon hücre, BLI görüntüleme IVIS Spectrum dokuz fareler yedi kemik metastazı gösterir.

4. Mikro BT kullanarak osteolitik lezyonlar Boyuna izlenmesi

1. Kuantum FX mikro CT sistemi BLI kullanılarak görülebilir net kemik metastazları gösterdi Fare görüntülenmiştir.
2. Kuantum FX mikro BT sistemi preklinik çalışmalarda gerçek boyuna mikro BT yetecek kadar düşük bir X-ray dozunda yüksek kaliteli görüntüler sunar.
3. Kemik bozulması her iki bacak boyuna bir dakikadan daha kısa bir süre içinde bu sistemi kullanarak izlenebilir.
4. Fareler izofluran 3% ile anestezi ve IVIS Spectrum sistemi doğrudan transfer edilebilir.
5. İki 60mm görüntüleri tüm hayvan görünümü yakalamak için birleştirilir.
6. 30mm FOV görüntüleme yüksek çözünürlüklü diz eklemi için idealdir.
7. Kemik metastazı ölçmek ve ölçmek için yeterince yüksek çözünürlükte tek bir tarama sadece 18 saniye sürer ve tek 13mGy bir doz sağlar.
8. Fare tümör büyüme ya da hayvan sağlığını etkileyen mikro BT sistemi ile 36 gün içinde 8 kez görüntülenmiştir.
9. Mikro BT görüntüleme kemik leisions 10. Gün görünür ve BLI sinyal artışa karşılık, çok hızlı bir şekilde ilerledi gösterdi.

5. BLI ve UCT 3D co-kayıt ve analiz

1. Görüntüleri 3 boyutlu bir yeniden yapılanma içine ortak tescil edilebilir IVIS spektrumu ve Kuantum FX mikro BT sistem veri ele geçirildi.
2. MicroCT görüntüler DICOM dosyaları olarak ihraç ve Yaşam Resim 4.1 3D multi modalite aracı yüklenir.
3. Yaşayan Görüntü Yazılımı optik sinyal yeniden üç boyutlu DLIT programı çalıştırın.
4. Fiducial yazılım aracı, mikro BT görüntüsü optik BLI sinyali co-kayıt için kullanılır.
5. Coregistered veri setleri burada, kemik osteolitik lezyon gelişimi ile birlikte, metastatik tümör büyümesini izleme hastalığın ilerlemesi sırasında birden fazla parametre izlemek için kantitatif analiz edilebilir.

Tartışmalar

MicroCT Küçük hayvan görüntüleme gibi tümör gelişimi (. Labrinidis ve ark, 2009 Cowey ve ark 2007) gibi patolojik koşullar altında izleme osteolitik lezyonlar tatbik edilmiştir. Lusiferaz etiketli tümörlerin biyoparlaklık görüntüleme yaygın olarak ön-klinik olarak kabul edildiği gibi, biyoparlaklık ve microCT görüntüleri co-kayıt biyoparlaklık sinyalleri (Kaijzel ve ark 2007) anatomik konumu daha iyi bir tanımı. Lusiferaz etiketli bir meme tümörü hücre hattı MDA-MB-231-luc-D3H2LN Önceki çalışmada kalp içi enjeksiyonu takiben kemik ve osteolitik lezyonların gelişimi metastaz gösterdi (Jenkins ve ark 2005; Minn ve ark, 2005). Bu çalışmada, sistemik MDA-MB-231-luc-D3H2LN metastaz modeli ile combinatory optik ve düşük radyasyon dozu microCT görüntüleme ile tümörün metastaz ve osteolitik aktivite uzunlamasına bir çalışmada araştırdı. Biz IVIS Spectrum ve Kuantum FX microCT sistemleri ve elde biyoparlaklık ve CT ile birlikte yeni geliştirilen Oturma Image 4.1 yazılımı (Heng ve ark, 2010) kaydı ile sıralı görüntüleme yapıldı. IVIS ile Biyoparlaklık görüntüleme tümörler erken aşamada tespit edilmesini sağlayarak, yüksek hassasiyet ile tümör hücrelerinin non-invaziv algılanmasını sağlar. Kuantum FX ile görüntüleme, kemik lezyonları ve detaylı anatomik bilgi doğru 3 boyutlu rekonstrüksiyon sağlar. Kuantum döviz sistemi, hastalığın ilerlemesi boyuna izlenmesini sağlar düşük radyasyon dozu görüntüleme sunar. Kemik lezyonları ve tümör metastazı arasındaki korelasyon eş kayıtlı görüntü tasvir edildi ve lezyon gelişimi multimodalite izleme avantajı boyuna açıkça göstermiştir.