Name: ultrasound imaging-guided intracardiac injection to develop a mouse model of breast cancer brain metastases followed by longitudinal mri
Uploaded: 2014-03-06T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Imaging-guided Intracardiac Injection to Develop a Mouse Model of Breast Cancer Brain Metastases Followed by Longitudinal MRI at JoVE.com

We zijn dankbaar voor Drs. Diane Palmieri en Patricia Steeg van NCI voor het verstrekken van ons MDA-MB231Br cellen. Wij danken dr. Ralph Mason, heer Jason Reneau en mevrouw Ramona Lopes voor technische en collegiale ondersteuning. Dit werk werd mede ondersteund door de DOD IDEA Awards W81XWH-08-1-0583 en W81XWH-12-1-0317. MRI-experimenten werden uitgevoerd in de Advanced Imaging Research Center, een NIH BTRP # P41-RR02584 faciliteit, en echogeleide intracardiale injectie werd uitgevoerd met VisualSonics Vevo 770 onder 1S10RR02564801.

Alle dierlijke procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de Universiteit van Texas Southwestern Medical Center. 1. Voorbereiding van de MDA-MB231/Br-GFP Cellen <ol><li> Ophalen en cultuur de MDA-MB231/Br-GFP cellen (vriendelijk verschaft door Drs. Palmieri en Steeg, NCI) in DMEM medium met 10% FBS, 1% glutamine en 1% penicilline / streptomycine. </li><li> Let op de toestand van de cellen en kleur drager en vervang medium elke 2-3 dagen. </li><li>...

<ol>
	<li>Schouten, L. 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=Incidence+of+brain+metastases+in+a+cohort+of+patients+with+carcinoma+of+the+breast,+colon,+kidney,+and+lung+and+melanoma.">Incidence of brain metastases in a cohort of patients with carcinoma of the breast, colon, kidney, and lung and melanoma.</a> Cancer. 94, 2698-2705 (2002).</li><li>Lin, N. U., 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=CNS+metastases+in+breast+cancer.">CNS metastases in breast cancer.</a> J. Clin. Oncol. 22, 3608-3617 (2004).</li><li>Eichler, A. F., 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=The+biology+of+brain+metastases-translation+to+new+therapies.">The biology of brain metastases-translation to new therapies.</a> Nat. Rev. Clin. Oncol. , (2011).</li><li>Lockman, P. 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=Heterogeneous+blood-tumor+barrier+permeability+determines+drug+efficacy+in+experimental+brain+metastases+of+breast+cancer.">Heterogeneous blood-tumor barrier permeability determines drug efficacy in experimental brain metastases of breast cancer.</a> Clin. Cancer Res. 16, 5664-5678 (2010).</li><li>Yoneda, 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=A+bone-seeking+clone+exhibits+different+biological+properties+from+the+MDA-MB-231+parental+human+breast+cancer+cells+and+a+brain-seeking+clone+in+vivo+and+in.">A bone-seeking clone exhibits different biological properties from the MDA-MB-231 parental human breast cancer cells and a brain-seeking clone in vivo and in.</a> 16, 1486-1495 (2001).</li><li>Palmieri, D., 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=Her-2+overexpression+increases+the+metastatic+outgrowth+of+breast+cancer+cells+in+the+brain.">Her-2 overexpression increases the metastatic outgrowth of breast cancer cells in the brain.</a> Cancer Res. 67, 4190-4198 (2007).</li><li>Percy, D. B., 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=In+vivo+characterization+of+changing+blood-tumor+barrier+permeability+in+a+mouse+model+of+breast+cancer+metastasis:+a+complementary+magnetic+resonance+imaging+approach.">In vivo characterization of changing blood-tumor barrier permeability in a mouse model of breast cancer metastasis: a complementary magnetic resonance imaging approach.</a> Invest. Radiol. 46, 718-725 (2011).</li><li>Zhou, 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=Longitudinal+MRI+evaluation+of+intracranial+development+and+vascular+characteristics+of+breast+cancer+brain+metastases+in+a+mouse+model.">Longitudinal MRI evaluation of intracranial development and vascular characteristics of breast cancer brain metastases in a mouse model.</a> PLoS One. 8, (2013).</li><li>Zhou, 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=Dynamic+near-infrared+optical+imaging+of+2-deoxyglucose+uptake+by+intracranial+glioma+of+athymic+mice.">Dynamic near-infrared optical imaging of 2-deoxyglucose uptake by intracranial glioma of athymic mice.</a> PLoS One. 4, (2009).</li><li>Zhang, R. D., 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=Differential+permeability+of+the+blood-brain+barrier+in+experimental+brain+metastases+produced+by+human+neoplasms+implanted+into+nude+mice.">Differential permeability of the blood-brain barrier in experimental brain metastases produced by human neoplasms implanted into nude mice.</a> Am. J. Pathol. 141, 1115-1124 (1992).</li><li>Mason, R. P., 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=Tumor+oximetry:+comparison+of+19F+MR+EPI+and+electrodes.">Tumor oximetry: comparison of 19F MR EPI and electrodes.</a> Adv. Exp. Med. Biol. 530, 19-27 (2003).</li><li>Gril, B., 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=Pazopanib+reveals+a+role+for+tumor+cell+B-Raf+in+the+prevention+of+HER2++breast+cancer+brain+metastasis.">Pazopanib reveals a role for tumor cell B-Raf in the prevention of HER2+ breast cancer brain metastasis.</a> Clin. Cancer Res. 17, 142-153 (2010).</li></ol>

In deze studie hebben we aangetoond dat ultrageluid-beeldvorming geleide linker ventrikel injectie zorgt voor nauwkeurige zodat elk dier in deze studie ontwikkeld hersenmetastasen en geen dier dood waargenomen. De schoonheid van beeld-geleide injectie is dat het pad van de naald penetratie van de huid en tot slot in de linker ventrikel kan worden gecontroleerd en aangepast onder de afbeelding, die zich onderscheidt van de handmatige procedure vereist strikte anatomische oriëntatiepunten te volgen is. <p class="jove...

Hersenmetastasen is de meest voorkomende maligniteit bij volwassenen intracraniale. De prognose is zeer slecht, met een mediane overleving van 4-6 maanden zelfs met agressieve behandeling. Borstkanker is een van de drie belangrijkste primaire kanker met een hoge morbiditeit van hersenmetastasen 1-3. Verschillende hersenen-trope borstkanker lijnen zijn in staat om de ontwikkeling van de hersenen uitzaaiingen na intracardiale of intracarotide injectie 4. Directe injectie van tumorcellen in het linker ventrikel kan de long capillaire bed omzeilen en daarmee de frequentie van het vormen hersenmetastasen met minimale viscerale metastasen. De MDA-MB231Br lijn is een van de meest gebruikte menselijke borstkanker lijnen hersenenmetastase ontwikkelen in diermodellen 5,6. Net als veel andere studies 4,7, hebben we handmatige procedure van intracardiale injectie uitgevoerd in onze eerdere studies. Echter, slechts 50% succes rate werd verkregen met de handmatigeinjectie en een fractie van muizen overleden aan de herhaalde invasieve procedures als voorafgaande proeven mislukt. Hier introduceren we het gebruik van een beeldvormende geleide procedure om de injectie van hersenen die borstkankercellen veilig in de linker ventrikel van athymische muizen. Longitudinale hoge resolutie MRI wordt toegepast op intracraniële ontwikkeling van hersenmetastasen volgen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="783">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">DMEM</td>
			<td style="width:136px;">HyClone</td>
			<td style="width:87px;">SH30022.01</td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">Trypsin</td>
			<td style="width:136px;">Mediatech</td>
			<td style="width:87px;">25-051-C1</td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">Automatic cell counter</td>
			<td style="width:136px;">Biorad</td>
			<td style="width:87px;">TC10</td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:136px;">Baxter International Inc.</td>
			<td style="width:87px;">1001936060</td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:413px;">VisualSonics Vevo 770 High-Resolution Imaging System </td>
			<td>Visual Sonics Inc.</td>
			<td></td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">9.4T horizontal bore magnet with a Varian INOVA Unity system </td>
			<td>Agilent</td>
			<td style="width:87px;"> </td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">O.C.T Compound</td>
			<td>Sakura Finetek USA</td>
			<td style="width:87px;">4583</td>
			<td style="width:147px;"> </td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

ultrasound imaging-guided intracardiac injection to develop a mouse model of breast cancer brain metastases followed by longitudinal mri

Borstkanker hersenmetastasen, die zich in 30% van de patiënten met borstkanker in stadium IV, is geassocieerd met een hoge mortaliteit. De mediane overleving is slechts 6 maanden. Het is cruciaal om geschikte diermodellen moet de hemodynamische verspreiding van de metastatische cellen in het klinische scenario nabootsen. Hier introduceren we het gebruik van kleine dieren echografie om een ​​nauwkeurige injectie van hersenen tropische borstkankercellen te begeleiden in de linker ventrikel van athymische naakt muizen. Longitudinale MRI wordt gebruikt voor het beoordelen intracraniële initiatie en groei van hersenmetastasen. Ultrageluid geleide intracardiale injectie zorgt niet alleen een accurate injectie en wordt een hoger percentage succesvolle maar ook aanzienlijk verminderde sterfte in vergelijking met onze vorige handmatige procedure. In vivo hoge resolutie MRI maakt de visualisatie van hyperintense multifocale laesies, zo klein als 310 urn in diameter op T 2-gewogen beelden na 3 weken na de injectie. Follow-up MRI openbaart intracraniële tumorgroei en toegenomen aantal metastasen die de gehele hersenen verdelen.

Met de hoge ruimtelijke resolutie van MRI (78 urn CCD-resolutie) kan hyperintenseletsels geïdentificeerd zo klein als 310 urn diameter (figuur 2). Aangezien de metastasen in deze studie zijn zeer klein en ontwikkeling van necrose en oedeem is minimaal, de hyperintense laesie op T 2-gewogen beelden echt vertegenwoordigde de tumormassa. Longitudinale studies MRI mogelijk in vivo niet-invasieve evaluatie van tumorgroei. Zoals getoond in figuur 3,</s...

Watch this Scientific Journal Video about Ultrasound Imaging-guided Intracardiac Injection to Develop a Mouse Model of Breast Cancer Brain Metastases Followed by Longitudinal MRI at JoVE.com

Ultrasound Imaging-guided Intracardiac Injection to Develop a Mouse Model of Breast Cancer Brain Metastases Followed by Longitudinal MRI

Een borstkanker hersenmetastasen muismodel wordt vastgesteld met echografie-imaging geleide intracardiale injectie van MDA-MB231/Br-GFP cellen. Ontwikkeling van multifocale intracraniële metastasen is longitudinaal gevolgd met behulp van hoge-resolutie 9.4 T MRI.

Ultrasound Imaging-begeleide Intracardiale Injection een muismodel van borstkanker hersenmetastasen Gevolgd door Longitudinale MRI Ontwikkelen

Breast cancer brain metastasis, occurring in 30% of breast cancer patients at stage IV, is associated with high mortality. The median survival is only 6 ...

Research

JoVE Journal

Medicine

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo Bioluminescence Imaging of Tumor Hypoxia Dynamics of Breast Cancer Brain Metastasis in a Mouse Model

In vivo bioluminescentie van Tumor Hypoxie Dynamiek van Borstkanker hersenmetastasen in een muismodel

It is well recognized that tumor hypoxia plays an important role in promoting malignant progression and affecting therapeutic response negatively. There ...

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Combinatie Radiotherapie in een orthotope Mouse hersentumor Model

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

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

MRI-geleide Verstoring van de bloed-hersen barrière met behulp van Transcraniële Focused Ultrasound in een ratmodel

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

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

Multi-modale beeldvorming van angiogenese in een Naakt ratmodel van borstkanker botmetastase Met behulp van Magnetic Resonance Imaging, Volumetrische computertomografie en Echografie

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

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Initiatie van gemetastaseerd borstcarcinoom door Targeting van de Ductaal Epitheel met adenovirus-Cre: A Novel transgeen muismodel van de Breast Cancer

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

Kwantificering van de Breast Cancer Cell Invasiviteit met een drie-dimensionale (3D) Model

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Acute Brain Trauma in Mice Followed By Longitudinal Two-photon Imaging

Acute Brain Trauma in Muizen gevolgd door Longitudinale Twee-foton Imaging

Although acute brain trauma often results from head damage in different accidents and affects a substantial fraction of the population, there is no ...

A Preclinical Murine Model of Hepatic Metastases

Een preklinisch muizenmodel van levermetastasen

Numerous murine models have been developed to study human cancers and advance the understanding of cancer treatment and development. Here, a preclinical, ...

Orthotopic Injection of Breast Cancer Cells into the Mammary Fat Pad of Mice to Study Tumor Growth.

Orthotopische Injectie van borstkankercellen in de uiervet Pad van Muizen tumorgroei te bestuderen.

Breast cancer growth can be studied in mice using a plethora of models. Genetic manipulation of breast cancer cells may provide insights into the ...

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

Candida albicans Biofilm Development on Medically-relevant Foreign Bodies in a Mouse Subcutaneous Model Followed by Bioluminescence Imaging

Candida albicans biofilm ontwikkeling op medisch-relevante vreemde lichamen in een muis Subcutane Model Gevolgd door bioluminescentiebeeldvorming