Name: mr molecular imaging of prostate cancer with a small molecular clt1 peptide targeted contrast agent
Uploaded: 2013-09-03T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent at JoVE.com

Bu çalışma, Amerikan Kalp Derneği GRA Bahar 09 Doktora Sonrası Bursu (09POST2250268) ve NIH R01 CA097465 tarafından kısmen desteklenmektedir. Biz çok tümör implantasyonu üzerine ona yardım için Dr Wen Li ve Dr Vikas Gulani MRG protokolü test ve kurulum için, ve Bayan Yvonne Parker teşekkür ederiz.

Protokol Bir önceki çalışmada 11 uyarlanmıştır. 1.. CLT1 Peptide Gd-DOTA Konjügasyon <ol><li> Standart katı-faz peptid sentezi kullanılarak, bir 2-klorotritil klorür reçinesi (1.0 mmol) üzerine, Fmoc-korumalı amino asitlerden CLT1 peptid (CGLIIQKNEC) sentezler. </li><li> Nihai amino asit ilave edildikten sonra, 2 saat boyunca 0 ° C&#39;de DMF içerisinde talyum (III) trifloroasetat (1.09 g, 2.0 mmol, 2 eşdeğer) ile reçine lineer peptid (20 mi) dönüşür. </li...

<ol>
	<li>Brown, M. A., Semelka, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> MRI Basic Principles and Applications. , (2003).</li><li>Artemov, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+magnetic+resonance+imaging+with+targeted+contrast+agents.">Molecular magnetic resonance imaging with targeted contrast agents.</a> J. Cell. Biochem. 90, 518-524 (2003).</li><li>Kalber, T. L., Kamaly, 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=A+low+molecular+weight+folate+receptor+targeted+contrast+agent+for+magnetic+resonance+tumor+imaging.">A low molecular weight folate receptor targeted contrast agent for magnetic resonance tumor imaging.</a> Mol. Imaging Biol. 13, 653-662 (2011).</li><li>Schmieder, A. H., Winter, P. M., 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=Molecular+MR+imaging+of+melanoma+angiogenesis+with+alphanubeta3-targeted+paramagnetic+nanoparticles.">Molecular MR imaging of melanoma angiogenesis with alphanubeta3-targeted paramagnetic nanoparticles.</a> Magn. Reson. Med. 53, 621-627 (2005).</li><li>Mulder, W. J., Strijkers, 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=MR+molecular+imaging+and+fluorescence+microscopy+for+identification+of+activated+tumor+endothelium+using+a+bimodal+lipidic+nanoparticle.">MR molecular imaging and fluorescence microscopy for identification of activated tumor endothelium using a bimodal lipidic nanoparticle.</a> FASEB J. 19, 2008-2010 (2005).</li><li>Wang, S. J., Brechbiel, M., Wiener, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characteristics+of+a+new+MRI+contrast+agent+prepared+from+polypropyleneimine+dendrimers,+generation+2.">Characteristics of a new MRI contrast agent prepared from polypropyleneimine dendrimers, generation 2.</a> Invest. Radiol. 38, 662-668 (2003).</li><li>Amirbekian, V., Aguinaldo, J. G., 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=Atherosclerosis+and+matrix+metalloproteinases:+experimental+molecular+MR+imaging+in+vivo.">Atherosclerosis and matrix metalloproteinases: experimental molecular MR imaging in vivo.</a> Radiology. 251, 429-438 (2009).</li><li>Overoye-Chan, K., Koerner, 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=EP-2104R:+a+fibrin-specific+gadolinium-Based+MRI+contrast+agent+for+detection+of+thrombus.">EP-2104R: a fibrin-specific gadolinium-Based MRI contrast agent for detection of thrombus.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 6025-6039 (2008).</li><li>Pilch, J., Brown, D. M., 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=Peptides+selected+for+binding+to+clotted+plasma+accumulate+in+tumor+stroma+and+wounds.">Peptides selected for binding to clotted plasma accumulate in tumor stroma and wounds.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 103, 2800-2804 (2006).</li><li>Rohrer, M., Bauer, H., Mintorovitch, J., Requardt, M., Weinmann, H. J. <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+magnetic+properties+of+MRI+contrast+media+solutions+at+different+magnetic+field+strengths.">Comparison of magnetic properties of MRI contrast media solutions at different magnetic field strengths.</a> Invest. Radiol. 40, 715-724 (2005).</li><li>Wu, X., Burden-Gulley, S. M., 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=Synthesis+and+evaluation+of+a+peptide+targeted+small+molecular+Gd-DOTA+monoamide+conjugate+for+MR+molecular+imaging+of+prostate+cancer.">Synthesis and evaluation of a peptide targeted small molecular Gd-DOTA monoamide conjugate for MR molecular imaging of prostate cancer.</a> Bioconjugate Chem. 23, 1548-1556 (2012).</li><li>Burden-Gulley, S. M., Gates, T. 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=A+novel+molecular+diagnostic+of+glioblastomas:+detection+of+an+extracellular+fragment+of+protein+tyrosine+phosphatase+mu.">A novel molecular diagnostic of glioblastomas: detection of an extracellular fragment of protein tyrosine phosphatase mu.</a> Neoplasia. 12, 305-316 (2010).</li><li>McBride, J. 	. D., Birgit, H., Leatherbarrow, 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=Resin-coupled+cyclic+peptides+as+proteinase+inhibitors.">Resin-coupled cyclic peptides as proteinase inhibitors.</a> Protein and Peptide. 3 (3), 193-198 (1996).</li><li>Cline, D. J., Thorpe, C., Schneider, 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=General+method+for+facile+intramolecular+disulfide+formation+in+synthetic+peptides.">General method for facile intramolecular disulfide formation in synthetic peptides.</a> Anal. Biochem. 335 (1), 168-170 (2004).</li></ol>

Kritik Adımlar Uygun Biyomarker ve küçük peptid Hedefleme Seçimi Başarılı küçük boyutu ile bir hedef kontrast madde geliştirmek için, iki önemli noktaları dikkate alınması gerekir. İlk olarak, normal dokularda çok az varlığı ile hastalıklı dokuda bol miktarda mevcut olan, uygun moleküler belirteçler seçmek önemlidir. Bizim seçilmiş kanserle ilgili belirteçler, pıhtılaşmış plazma proteinleri, bu gereksinimi karşı...

Kanseri ile ilgili moleküler hedeflerin etkili görüntüleme erken kanser teşhis ve tanıyı doğruluğunu artırmak için büyük önem taşıyor. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) yüksek uzaysal çözünürlük ve hiçbir iyonizasyon radyasyon 1 ile güçlü bir klinik görüntüleme yöntemidir. Ancak, hedeflenen kontrast ajan klinik MR kanser moleküler görüntüleme için kullanılabilir. Hedeflenen MRG kontrast maddelerin Yenilikçi tasarımı ve gelişimi büyük ölçüde MR kanser moleküler görüntüleme uygulamasını ilerlemek olacaktır. Önemli çabalar, kanser hücrelerinin yüzeyi üzerinde ifade edilen biyolojik MR görüntüleme için hedeflenmiş kontrast maddelerin geliştirilmesi için girişimlerde bulunulmuştur. Nedeniyle MRG ve bu biyolojik düşük konsantrasyonda nispeten düşük duyarlılığı, küçük moleküler hedefli kontrast maddeleri 2,3 kullanarak etkili MR moleküler görüntüleme için yeterli kontrast oluşturmak için bir meydan okumadır. Yeterli donanım elde edilmesi amacıyla, çeşitli iletim sistemleri sucparamanyetik Gd (III) şelatları yüksek bir yük ile, lipozomlar, nano partiküller ve polimer birleşiklerinin olarak h, hedef merkezler 4,5 kontrast maddelerin lokal konsantrasyonunu artırmak için hazırlanmıştır. Bu iletim sistemleri, hayvan modellerinde önemli tümör geliştirme elde etmek mümkün olmasına rağmen, bunların büyük boyutlarda ciddi bir güvenlik kaygıları 6 neden olabilir toksik Gd (III) iyonları, uzun süreli birikimi ile sonuçlanan, vücuttan yavaş ve eksik ortadan kaldırılması ile sonuçlanmıştır. Son zamanlarda, bazı çalışmalar, moleküler görüntüleme için MR sınırlamaları lezyonlarında yüksek lokal bir ifade ile, uygun belirteçler molekül seçilerek ve kolayca 7,8 atılır olabilir küçük moleküler maddeler kullanılarak aşılabilir göstermiştir. Bu ajanların en önemli özelliği normal dokularda çok az varlığı ile hastalıklı dokuda bol miktarda moleküler işaretçileri hedef olmasıdır. Kontrast maddelerin yüksek bir konsantrasyonu ile sonuçlanır yeterliyken, bu hedeflere bağlanabiliretkili MR moleküler görüntüleme için cient kontrast. Boyutları renal filtrasyon eşik değerinden daha küçük olduğu için, bağlanmamış kontrast maddeleri hali hazırda düşük arka plan gürültüsü ile vücuttan atılır. Biz bol tümör stroma var evrensel kanserle ilgili biyogöstergesini, pıhtılaşmış plazma proteinleri, seçilmiş ve normal dokularda 9 nadiren mevcuttur var. Biz güçlü PC3 prostat tümörü modeli 10 bağlanabilen spesifik ve dört Gd-DOTA monoamid çelatlar gösteren küçük bir hedef peptit CGLIIQKNEC (CLT1), ihtiva eden bir hedef kontrast ajanı sentezlendi. Burada, farelerde tümörleri tespit etmek için MR Kanser, moleküler görüntüleme için bir yöntem sağlar.

<table border="1">
		<tbody>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>REAGENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Fmoc protected amino acids</td>
			<td>EMD Chemicals Inc</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>DOTA-tris(t-Bu)</td>
			<td>TCI America</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>PyBOP, HOBt, HBTU</td>
			<td>Nova Biochem</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>DIPEA, Thallium(III) trifluoroacetate, TIS</td>
			<td>Sigma-Aldrich Corp.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Texas Red, succinimidyl ester, single isomer</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>T20175</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>EQUIPMENTS</td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Agilent 1100 HPLC system</td>
			<td>Agilent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>ZORBAX 300SB-C18 PrepHT column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>ICP-OES Optima 3100XL</td>
			<td>Perkin-Elmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>MALDI-TOF mass spectrometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>AutoflexTM Speed</td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Maestro FLEX In Vivo Imaging System</td>
			<td>Cambridge Research &amp; Instrumentation, Inc.</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		 <tr>
			<td>Biospec 7T MRI scanner</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td></td>
		 </tr>
		</tbody>
 </table>

mr molecular imaging of prostate cancer with a small molecular clt1 peptide targeted contrast agent

Tümör hücre dışı matris Kanser, moleküler görüntüleme için biyolojik olarak kullanılabilir kanseri ile ilgili proteinlerin bol miktarda vardır. Bu çalışmada, tümör stromasında pıhtılaşmış plazma proteinlerine özel bir hedef MRI kontrast madde olarak Gd-DOTA monoamid kompleksi hedefleyen küçük bir molekül peptit ile etkili MR kanser moleküler görüntüleme gösterdi. Biz bir fare orthotopic PC-3 prostat kanseri modelinde MRG ile prostat tümör non-invaziv tespiti için ajanın etkinliğini değerlendirmek deney gerçekleştirdi. Hedeflenen kontrast maddesi Gd 0.03 mmol / kg &#39;lik düşük bir dozda anlamlı tümör kontrast üretmek için etkilidir. MRI kontrast ajanı hedeflenen peptit prostat tümörünün MR moleküler görüntüleme için umut vericidir.

Şekil 1, bu hedef kontrast madde CLT1-dL-(Gd-DOTA) 4 ve deney genel düzeni sentezini tasvir etmektedir. Klinik Gd-DOTA (Tablo 1) &#39;den CLT1-dL-(Gd-DOTA) Şekil 4, çok daha yüksek relaksivitesi. 1.5 T de, PBS içinde CLT1-dL-(Gd-DOTA) 4 (pH 7.4) gadolinyum başına T 1 relaksivitesi Gd-DOTA 10 daha yaklaşık 3 kat daha fazladır. Spesifik olmayan (sCLT1-TR) (Şekil 2) bağlama çok az bir tümör göstermektedir peptidi karı...

Watch this Scientific Journal Video about MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent at JoVE.com

MR Molecular Imaging of Prostate Cancer with a Small Molecular CLT1 Peptide Targeted Contrast Agent

Fare prostat kanseri modelinde tümör stroma içinde pıhtılaşmış plazma proteinlerine özel bir MRT-kontrast maddesi hedefleyen küçük peptid ile MR kanser moleküler görüntüleme göstermek için.

Küçük Moleküler CLT1 Peptide Hedefli Kontrast Agent ile Prostat Kanseri MR Moleküler Görüntüleme

Tumor extracellular  matrix has abundance of cancer related proteins that can be used as biomarkers  for cancer molecular imaging. In this work,  we ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Near Infrared Fluorescence (NIRF) Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

In vivo Near Infrared Fluorescence NIRF Intravascular Molecular Imaging of Inflammatory Plaque, a Multimodal Approach to Imaging of Atherosclerosis

İnflamatuar Plak Kızılötesi Floresans (NIRF) İntravasküler Moleküler Görüntüleme, Multimodal Yaklaşım civarında in vivo Ateroskleroz Görüntüleme

The vascular response to injury is a well-orchestrated inflammatory response triggered by the accumulation of macrophages within the vessel wall leading ...

Contrast Enhanced Vessel Imaging using MicroCT

Kontrast Geliştirilmiş Gemi Görüntüleme MicroCT kullanarak

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

Evaluation of Nanoparticle Uptake in Tumors in Real Time Using Intravital Imaging

Intravital Görüntüleme Gerçek Zamanlı tümörler Nanopartikül Alımı Değerlendirme

Current technologies for tumor imaging, such as ultrasound, MRI, PET and CT, are unable to yield high-resolution images for the assessment of nanoparticle ...

Molecular Imaging to Target Transplanted Muscle Progenitor Cells

Nakledilen Muscle Progenitör Hücreler Hedefleyecek Moleküler Görüntüleme

Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a severe genetic neuromuscular disorder that affects 1 in 3,500 boys, and is characterized by progressive muscle ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

Septik Artrit Boyuna değerlendirilmesi için MR Hedefli Kontrast Ajan kullanarak in vivo Makrofaj Görüntüleme

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

An Orthotopic Murine Model of Human Prostate Cancer Metastasis

İnsan Prostat Kanser metastaz Ortotopik fare modeli

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  ...

Isolation of Cancer Stem Cells From Human Prostate Cancer Samples

İnsan Prostat Kanseri Örneklerinden Kanser Kök Hücreleri İzolasyon

The cancer stem cell (CSC) model has been considerably revisited over the last two decades. During this time CSCs have been identified and directly ...

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

Ortotopik Pankreas Kanseri Fare Modeli Dinamik Kontrast Geliştirilmiş Manyetik Rezonans Görüntüleme

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

Generation of Prostate Cancer Patient Derived Xenograft Models from Circulating Tumor Cells

Prostat Kanseri Hasta Üretimi Tümör Hücreleri Sirkülasyon gelen Xenograftlarında Modeller Türetilmiş

Patient derived xenograft (PDX) models are gaining popularity in cancer research and are used for preclinical drug evaluation, biomarker identification, ...

A Brain Tumor/Organotypic Slice Co-culture System for Studying Tumor Microenvironment and Targeted Drug Therapies

İlaç Tedavileri tümörün mikro incelenmesi ve Hedeflenen A Beyin Tümörü / Organotipik Dilim Co-kültür Sistemi

Brain tumors are a major cause of cancer-related morbidity and mortality. Developing new therapeutics for these cancers is difficult, as many of these ...