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

Nous sommes reconnaissants à MM. Diane Palmieri et Patricia Steeg de NCI pour nous fournir des cellules MDA-MB231Br. Nous remercions le Dr Ralph Mason, M. Jason Reneau et Mme Ramona Lopes pour le support technique et collégiale. Ce travail a été financé en partie par l&#39;IDEA DOD Prix W81XWH-08-1-0583 et W81XWH-12-1-0317. Expériences d&#39;IRM ont été réalisées dans le Centre d&#39;imagerie de recherche avancée, une installation NIH BTRP # P41-RR02584, et l&#39;injection intracardiaque guidée par échographie a été réalisée avec VisualSonics Vevo 770 sous 1S10RR02564801.

Toutes les procédures d&#39;animaux ont été approuvés par le Comité institutionnel de protection et d&#39;utilisation des animaux de l&#39;Université du Texas Southwestern Centre médical. Une. Préparation des cellules MDA-MB231/Br-GFP <ol><li> Récupérer et culture des cellules MDA-MB231/Br-GFP (aimablement fournies par les Drs. Palmieri et Steeg, NCI) dans du milieu DMEM contenant 10% de FBS, 1% de glutamine et 1% de pénicilline / streptomycine. </li><li> Observer l&#39;état de...

<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>

Dans la présente étude, nous avons démontré que l&#39;injection ventriculaire gauche imagerie guidée ultrasons garantit la précision de sorte que tous les animaux de cette étude développé des métastases cérébrales et aucune mort de l&#39;animal a été observé. La beauté de l&#39;injection guidée par l&#39;image, c&#39;est que le chemin de la pénétration de l&#39;aiguille de la peau et enfin dans le ventricule gauche peut être contrôlé et ajusté sous l&#39;image, qui est distincte de la procédure m...

métastases du cerveau est la tumeur maligne la plus fréquente intracrânienne chez les adultes. Le pronostic est très mauvais, avec une médiane de survie de 4-6 mois, même avec un traitement agressif. Le cancer du sein est l&#39;un des trois principaux cancers primaires avec une morbidité élevé de métastases cérébrales 1-3. Plusieurs lignées de cancer du sein cerveau-tropique sont capables de développer des métastases cérébrales après injection intracardiaque ou intracarotidienne 4. L&#39;injection directe de cellules tumorales dans le ventricule gauche peut contourner le lit capillaire pulmonaire et d&#39;augmenter ainsi l&#39;incidence de la formation de métastases cérébrales, tout en minimisant les métastases viscérales. La ligne MDA-MB231Br est l&#39;une des lignées de cancer du sein le plus largement utilisé droits pour développer des métastases cérébrales dans des modèles rongeurs 5,6. Comme de nombreuses autres études 4,7, nous avons effectué une procédure manuelle de l&#39;injection intra-cardiaque dans nos études précédentes. Cependant, seulement 50% de taux de succès a été obtenu avec l&#39;emploiinjection et une fraction de souris sont mortes des procédures invasives répétées si les essais antérieurs ont échoué. Ici, nous présentons l&#39;utilisation d&#39;une procédure d&#39;imagerie guidée pour garantir l&#39;injection de cellules de cancer du sein cerveau cherchant dans le ventricule gauche de souris athymiques. Longitudinal IRM à haute résolution est appliqué à suivre le développement intracrânienne des métastases cérébrales.

<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

cerveau du cancer du sein métastatique, survenant dans 30% des patients atteints de cancer du sein au stade IV, est associée à une mortalité élevée. La médiane de survie est de seulement 6 mois. Il est essentiel d&#39;avoir des modèles animaux appropriés pour imiter la propagation de l&#39;hémodynamique des cellules métastatiques dans le scénario clinique. Ici, nous présentons l&#39;utilisation de l&#39;imagerie du petit animal ultrasons pour guider une injection précise des cellules cancéreuses du sein tropicale du cerveau dans le ventricule gauche de la souris nude athymiques. IRM longitudinal est utilisée pour l&#39;évaluation de l&#39;initiation et de la croissance intra-crânienne de métastases cérébrales. Injection intracardiaque guidée par échographie assure non seulement une injection précise et présente un taux de réussite plus élevé, mais a également diminué de manière significative le taux de mortalité, par rapport à notre manuel de procédure précédente. In vivo IRM à haute résolution permet la visualisation des lésions multifocales hyperintenses, aussi petit que 310 um de diamètre sur T 2 images pondéré à 3 semaines après l&#39;injection. Follow-up IRM révèle une croissance de tumeur intracrânienne et l&#39;augmentation du nombre de métastases qui distribuent tout au long de l&#39;ensemble du cerveau.

Avec la haute résolution spatiale de l&#39;IRM (78 um dans la résolution de l&#39;avion), les lésions hyperintenses peuvent être identifiés aussi petit que 310 m de diamètre (figure 2). Depuis les métastases dans cette étude sont très faibles et le développement de la nécrose et de l&#39;œdème est minime, la lésion hyperintense en T 2 images pondérées représentait vraiment la masse de la tumeur. Des études longitudinales permettent d&#39;IRM ...

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

Un modèle murin de cancer du cerveau de métastase est établi par échographie injection intracardiaque guidée par imagerie de cellules MDA-MB231/Br-GFP. Développement des métastases intracrâniennes multifocales a été suivie longitudinalement en utilisant à haute résolution de 9,4 T IRM.

Ultrasound Imaging guidée injection intracardiaque de développer un modèle de souris de cancer du sein métastases cérébrales Suivi par IRM longitudinale

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

Dans l&#39;imagerie de bioluminescence in vivo de la tumeur Dynamics hypoxie des métastases cérébrales du cancer du sein dans un modèle murin

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

Recherche

Médecine

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La radiothérapie combinée à un modèle de tumeur de cerveau de souris orthotopique

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

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Guidée par IRM rupture de la barrière hémato-encéphalique en utilisant transcrânienne d&#39;ultrasons focalisés dans un modèle de rat

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Multi-modale d&#39;imagerie de l&#39;angiogenèse dans un modèle de rat nu des métastases osseuses du cancer du sein par imagerie par résonance magnétique, la tomodensitométrie et volumétrique ultrasons

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

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