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
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Agradecemos a los Dres. Diane Palmieri y Patricia Steeg del NCI para que nos proporciona las células MDA-MB231Br. Agradecemos al Dr. Ralph Mason, el Sr. Jason Reneau y la Sra. Ramona Lopes para el apoyo técnico y colegial. Este trabajo fue apoyado en parte por el IDEA DOD Premios W81XWH-08-1-0.583 y W81XWH-12-1-0.317. Experimentos de resonancia magnética se realizaron en el Centro de Investigación de Imagen Avanzados, un centro de NIH BTRP # P41-RR02584, y la inyección intracardiaca guiada por ecografía se realizó con VisualSonics Vevo 770 bajo 1S10RR02564801.

Todos los animales procedimientos fueron aprobados por el Comité de la Universidad de Texas Southwestern Medical Center Institucional Cuidado de Animales y el uso. 1. Preparación de las células MDA-MB231/Br-GFP <ol><li> Recuperar y cultivar las células MDA-MB231/Br-GFP (amablemente proporcionados por los Dres. Palmieri y Steeg, NCI) en medio DMEM que contiene 10% de SFB, 1% de glutamina y 1% de penicilina / estreptomicina. </li><li> Observar la condición de las células y de color del...

<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>

En el presente estudio, hemos demostrado que el ultrasonido de inyección ventricular izquierda guiada por imagen garantiza la precisión de modo que se observó cada animal en este estudio desarrollado metástasis cerebrales y no la muerte del animal. La belleza de la inyección guiada por imagen es que el camino de la penetración de la aguja de la piel y, finalmente, en el ventrículo izquierdo puede ser controlada y ajustada debajo de la imagen, que es distinto del procedimiento manual que requiere estrictos puntos ...

Metástasis cerebral es la neoplasia maligna intracraneal más común en los adultos. El pronóstico es muy malo, con una supervivencia media de 4-6 meses, incluso con tratamiento agresivo. El cáncer de mama es una de las tres principales cánceres primarios con una elevada morbilidad de metástasis cerebral 1-3. Varias líneas de cáncer de mama cerebro-trópicos son capaces de desarrollar metástasis cerebrales después intracardiaca o inyección intracarotídea 4. La inyección directa de las células tumorales en el ventrículo izquierdo puede pasar por alto el lecho capilar pulmonar y por lo tanto aumentar la incidencia de la formación de metástasis cerebrales y reducir al mínimo las metástasis viscerales. La línea MDA-MB231Br es una de las líneas humanas de cáncer de mama más utilizados para el desarrollo de metástasis cerebral en modelos de roedores 5,6. Al igual que muchos otros estudios 4,7, hemos llevado a cabo un procedimiento manual de la inyección intracardiaca en nuestros estudios anteriores. Sin embargo, la tasa de éxito sólo 50% se obtuvo con el manual deinyección y una fracción de los ratones murieron a causa de los procedimientos invasivos repetidos si los ensayos anteriores fracasaron. Aquí, estamos introduciendo el uso de un procedimiento de imagen guiada para asegurar la inyección de células de cáncer de mama en busca del cerebro hacia el ventrículo izquierdo de los ratones atímicos. Longitudinal alta resolución MRI se aplica a seguir el desarrollo de las metástasis cerebrales intracraneales.

<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

Metástasis cerebrales del cáncer de mama, que se producen en el 30% de los pacientes con cáncer de mama en estadio IV, se asocia con una elevada mortalidad. La mediana de supervivencia es de sólo 6 meses. Es fundamental contar con modelos animales adecuados para imitar la propagación hemodinámico de las células metastásicas en el escenario clínico. Aquí, estamos introduciendo el uso de la ecografía de pequeños animales para guiar una inyección precisa de las células de cáncer de mama tropical cerebrales en el ventrículo izquierdo de los ratones atímicos. RM longitudinal se utiliza para evaluar la iniciación intracraneal y el crecimiento de las metástasis cerebrales. Inyección intracardiaca guiada por ultrasonido garantiza no sólo una inyección precisa y por la presente una mayor tasa de éxito, pero también disminuyó significativamente la tasa de mortalidad, en comparación con nuestro procedimiento manual anterior. In vivo de alta resolución MRI permite la visualización de lesiones multifocales hiperintensas, tan pequeñas como 310 micras de diámetro en T 2 imágenes con ponderación a las 3 semanas después de la inyección. Follow de la RM revela el crecimiento del tumor intracraneal y aumento del número de metástasis que distribuyen a lo largo de todo el cerebro.

Con la alta resolución espacial de la RM (78 micras de resolución del plano), lesiones hiperintensas pueden ser identificados tan pequeñas como 310 micras de diámetro (Figura 2). Dado que las metástasis en este estudio son muy pequeñas y el desarrollo de necrosis y edema es mínima, la lesión hiperintensa en las imágenes potenciadas T 2-realmente representaba la masa tumoral. Estudios de resonancia magnética longitudinales permiten en la evaluaci...

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

Un cáncer de cerebro modelo murino de metástasis de mama se establece con ultrasonido intracardiaco inyección guiada por imágenes de células MDA-MB231/Br-GFP. Desarrollo de las metástasis intracraneales multifocales ha sido supervisado longitudinalmente utilizando alta resolución 9.4 T MRI.

Guiada por imagen de ultrasonido de inyección intracardiaca de desarrollar un modelo de ratón de cáncer de mama metástasis cerebrales Seguido por Longitudinal MRI

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

Imágenes in vivo de tumores bioluminiscencia Dinámica hipoxia de la metástasis cerebral cáncer de mama en un modelo de ratón

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

Investigación

Medicina

Combination Radiotherapy in an Orthotopic Mouse Brain Tumor Model

Combinación de radioterapia en un modelo ortotópico de tumor cerebral del ratón

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

Resonancia magnética guiada por disrupción de la barrera sangre-cerebro con ultrasonido transcraneal Enfocado en un modelo de rata

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

Multimodal de imágenes de la angiogénesis en un modelo de rata desnuda de las metástasis óseas del cáncer de pecho utilizando imágenes de resonancia magnética, tomografía computarizada y la ecografía volumétrica

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

Inicio de la metástasis de carcinoma de mama mediante la Focalización del epitelio ductal con adenovirus Cre: Un modelo de ratón transgénico de Novela del Cáncer de Mama

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

La cuantificación de la invasividad de las células del cáncer de mama El uso de un modelo (3D) Tres Dimensiones

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

Trauma cerebral aguda en ratones seguido de Longitudinal dos fotones de imágenes

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

A preclínicos modelo murino de metástasis hepática

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.

Inyección ortotópico de células de cáncer de mama en el Mamaria Fat Pad de ratones para estudiar el crecimiento del tumor.

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 biopelícula Desarrollo de Cuerpos Extraños médicamente relevantes en un modelo de ratón subcutánea Seguido por bioluminiscencia Imaging