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

Wir sind dankbar, dass DRS. Diane Palmieri und Patricia Steeg von NCI für die Bereitstellung MDA-MB231Br Zellen. Wir danken Dr. Ralph Mason, Mr. Jason Reneau und Frau Ramona Lopes für technische und kollegiale Unterstützung. Diese Arbeit wurde zum Teil durch das DOD IDEA Awards W81XWH-08-1 bis 0583 und W81XWH-12-1 bis 0317 unterstützt. MRI-Experimente wurden in der Advanced Imaging Research Center, ein NIH BTRP # P41-RR02584 Anlage durchgeführt und Ultraschall-geführte intrakardiale Injektion wurde mit Visualsonics Vevo 770 unter 1S10RR02564801 durchgeführt.

Alle Tier Verfahren wurden von der Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss der University of Texas Southwestern Medical Center genehmigt. 1. Vorbereitung der Zellen MDA-MB231/Br-GFP <ol><li> Abrufen und Kultur MDA-MB231/Br-GFP die Zellen in DMEM-Medium mit 10% FBS, 1% Glutamin und 1% Penicillin / Streptomycin (freundlicherweise von Dr.. Palmieri und Steeg, NCI). </li><li> Beachten Sie den Zustand der Zellen und Farbe des Mediums, und ersetzen Medium alle 2-3 Tage. </li><li> Tryps...

<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 der vorliegenden Studie haben wir gezeigt, dass Ultraschall bildgesteuerten linksventrikuläre Injektion gewährleistet die Genauigkeit, so dass jedes Tier in dieser Studie entwickelte Gehirn-Metastasen und kein Tier Tod beobachtet. Die Schönheit des bildgeführten Injektion ist, dass der Weg der Nadelpenetration von Haut und schließlich in den linken Ventrikel überwacht und unter Bild, das sich von dem manuellen Verfahren strengen anatomischen Strukturen erfordern zu folgen ist, eingestellt werden. <p class="...

Hirnmetastasen ist die häufigste Krebserkrankung bei intrakraniellen Erwachsene. Die Prognose ist sehr schlecht, mit einer medianen Überlebens von 4-6 Monaten auch bei aggressiven Behandlung. Brustkrebs ist eine der drei großen Primärtumoren mit einer hohen Morbidität von Hirnmetastasen 3.1. Mehrere Gehirn-tropischen Brustkrebslinien sind in der Lage sich entwickelnde Gehirn Metastasen nach intra oder intracarotid Injektion 4. Direkte Injektion von Tumorzellen in den linken Ventrikel kann die Lunge Kapillarbett zu umgehen und somit die Häufigkeit der Bildung Hirnmetastasen bei Minimierung viszerale Metastasen. Der MDA-MB231Br Linie ist eine der am weitesten verbreiteten menschlichen Brustkrebslinien Hirnmetastasen in Nagetiermodellen 5,6 zu entwickeln. Wie viele andere Studien 4,7, haben wir eine manuelle Prozedur intrakardialer Injektion in unseren früheren Studien durchgeführt. Es wurde jedoch nur 50% Erfolgsquote bei der manuellen erhaltenEinspritzung und ein Bruchteil der Mäuse starben aus den wiederholten invasiven Verfahren, wenn vor Versuchen fehlgeschlagen. Hier stellen wir die Verwendung eines bildgesteuerten Verfahren, um die Injektion von Hirnsuchbrustkrebszellen in den linken Ventrikel von athymischen Mäusen zu sichern. Längshochauflösende MRT wird angewendet, um intrakranielle Entwicklung von Hirnmetastasen zu folgen.

<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

Brustkrebs Hirnmetastasen, bei 30% der Patientinnen mit Brustkrebs im Stadium IV auftreten, wird mit hoher Sterblichkeit. Die mediane Überlebens ist nur 6 Monate. Es ist kritisch, geeignete Tiermodelle haben die hämodynamischen Ausbreitung der metastatischen Zellen im klinischen Szenario zu simulieren. Hier stellen wir die Verwendung von Kleintierultraschallbildgebung, um eine genaue Einspritzung von Gehirn tropischen Brustkrebszellen in den linken Ventrikel von athymischen nackten Mäusen führen. Längs-MRT zur Beurteilung intrakranieller Initiierung und das Wachstum von Hirnmetastasen eingesetzt. Ultraschall-gesteuerte intrakardiale Injektion gewährleistet nicht nur eine genaue Einspritzung und hiermit eine höhere Erfolgsquote, sondern auch deutlich verringert Sterblichkeit im Vergleich zu unseren bisherigen manuellen Verfahren. In vivo hochauflösende MRT erlaubt die Visualisierung von hyperintens multifokale Läsionen, so klein wie 310 um Durchmesser auf T2-gewichteten Bildern 3 Wochen nach der Injektion. Follow-up-MRT zeigt intrakraniellen Tumorwachstum und die erhöhte Anzahl von Metastasen, die während des gesamten Gehirns zu verteilen.

Mit der hohen räumlichen Auflösung der MRT (78 in der Ebene um Auflösung) können hyperintense Läsionen so klein wie 310 um im Durchmesser (Abbildung 2) identifiziert werden. Da die Metastasen in dieser Studie sind sehr klein und die Entwicklung der Nekrose und Ödem ist minimal, die hyperintense Läsion auf T 2-gewichteten Bildern die Tumormasse wirklich vertreten. Längs-MRT-Studien ermöglichen in vivo nicht-invasive Beurteilung des Tumorwachstums....

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

Ein Brustkrebs Hirnmetastasen Mausmodell mit Ultraschall bildgesteuerten Injektion von intra MDA-MB231/Br-GFP Zellen etabliert. Entwicklung von Hirnmetastasen multifokale längs mit hochauflösenden 9,4 T MRT überwacht.

Ultraschall-Imaging-guided Intra Injection zur Entwicklung eines Mausmodells von Brustkrebs Hirnmetastasen durch Längs MRI Gefolgt

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-Biolumineszenz-Bildgebung von Tumorhypoxie Dynamics of Breast Cancer Hirnmetastasen in einem Mausmodell

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

Forschung

Medizin

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Kombination Strahlentherapie in einem orthotopen Maus Brain Tumor-Modell

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-geführten Störung der Blut-Hirn-Schranke mit Hilfe der transkraniellen fokussiertem Ultraschall in einem Rattenmodell

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

Multimodale Bildgebung von Angiogenese in einem Nude Rattenmodell der Brustkrebs Knochenmetastasen mittels Magnetresonanztomographie, volumetrische Computertomographie und Ultraschall

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

Initiation Metastasierende Mammakarzinom durch Targeting des duktalen Epithel mit Adenovirus-Cre: Eine neue transgene Maus-Modell der Brustkrebs

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

Quantifizierung der Brustkrebs-Zelle Invasivität Mit einem Drei-dimensionale (3D) Modell

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

Akute Brain Trauma in Mäusen Gefolgt durch Längs Zwei-Photonen-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

Einer präklinischen Mausmodell der Lebermetastasen

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 Injektion von Brustkrebszellen in das Brustfettpolster von Mäusen, das Tumorwachstum zu studieren.

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-Entwicklung über die medizinisch relevanten Fremdkörper in einem Maus-Modell durch subkutane Biolumineszenz Imaging Gefolgt