Name: near infrared photoimmunotherapy for mouse models of pleural dissemination
Uploaded: 2021-02-09T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Near Infrared Photoimmunotherapy for Mouse Models of Pleural Dissemination at JoVE.com

Nessuno

Tutti gli esperimenti in vivo sono stati eseguiti in conformità con la Guida per la cura e l'uso delle risorse animali da laboratorio del Comitato per la cura e l'uso degli animali dell'Università di Nagoya (approvazione #2017-29438, #2018-30096, #2019-31234, #2020-20104). Topi nudi omozigoti atimici di sei settimane sono stati acquistati e mantenuti presso l'Animal Center dell'Università di Nagoya. Quando si esegue la procedura nei topi, sono stati anestetizzati con isoflurano (introduzione: 4-5%, mantenimen...

<ol>
	<li>Xu, X., Lu, H., Lee, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near+Infrared+Light+Triggered+Photo/Immuno-Therapy+Toward+Cancers.">Near Infrared Light Triggered Photo/Immuno-Therapy Toward Cancers.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8, (2020).</li><li>Mitsunaga, 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=Cancer+cell-selective+in+vivo+near+infrared+photoimmunotherapy+targeting+specific+membrane+molecules.">Cancer cell-selective in vivo near infrared photoimmunotherapy targeting specific membrane molecules.</a> Nature Medicine. 17, 1685-1691 (2011).</li><li>Kobayashi, H., Choyke, P. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-Infrared+Photoimmunotherapy+of+Cancer.">Near-Infrared Photoimmunotherapy of Cancer.</a> Accounts of Chemical Research. 52, 2332-2339 (2019).</li><li>Oseroff, A. R., Ohuoha, D., Hasan, T., Bommer, J. C., Yarmush, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibody-targeted+photolysis:+Selective+photodestruction+of+human+T-cell+leukemia+cells+using+monoclonal+antibody-chlorin+e6+conjugates.">Antibody-targeted photolysis: Selective photodestruction of human T-cell leukemia cells using monoclonal antibody-chlorin e6 conjugates.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 83, 8744-8748 (1986).</li><li>Mew, D., Wat, C. K., Towers, G. H., Levy, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoimmunotherapy:+treatment+of+animal+tumors+with+tumor-specific+monoclonal+antibody-hematoporphyrin+conjugates.">Photoimmunotherapy: treatment of animal tumors with tumor-specific monoclonal antibody-hematoporphyrin conjugates.</a> Journal of Immunology. 130, 1473-1477 (1983).</li><li>Vrouenraets, M. 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=Development+of+meta-tetrahydroxyphenylchlorin-monoclonal+antibody+conjugates+for+photoimmunotherapy.">Development of meta-tetrahydroxyphenylchlorin-monoclonal antibody conjugates for photoimmunotherapy.</a> Cancer Research. 59, 1505-1513 (1999).</li><li>Goff, B. A., 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=Photoimmunotherapy+and+biodistribution+with+an+OC125-chlorin+immunoconjugate+in+an+in+vivo+murine+ovarian+cancer+model.">Photoimmunotherapy and biodistribution with an OC125-chlorin immunoconjugate in an in vivo murine ovarian cancer model.</a> British Journal of Cancer. 70, 474-480 (1994).</li><li>Sato, K., 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=Photoinduced+Ligand+Release+from+a+Silicon+Phthalocyanine+Dye+Conjugated+with+Monoclonal+Antibodies:+A+Mechanism+of+Cancer+Cell+Cytotoxicity+after+Near-Infrared+Photoimmunotherapy.">Photoinduced Ligand Release from a Silicon Phthalocyanine Dye Conjugated with Monoclonal Antibodies: A Mechanism of Cancer Cell Cytotoxicity after Near-Infrared Photoimmunotherapy.</a> ACS Central Science. 4, 1559-1569 (2018).</li><li>Sato, K., Nagaya, T., Choyke, P. L., Kobayashi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near+infrared+photoimmunotherapy+in+the+treatment+of+pleural+disseminated+NSCLC:+Preclinical+experience.">Near infrared photoimmunotherapy in the treatment of pleural disseminated NSCLC: Preclinical experience.</a> Theranostics. 5, 698-709 (2015).</li><li>Nishinaga, Y., 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=Targeted+Phototherapy+for+Malignant+Pleural+Mesothelioma:+Near-Infrared+Photoimmunotherapy+Targeting+Podoplanin.">Targeted Phototherapy for Malignant Pleural Mesothelioma: Near-Infrared Photoimmunotherapy Targeting Podoplanin.</a> Cells. 9, 1019 (2020).</li><li>Sato, K., 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+prevents+lung+cancer+metastases+in+a+murine+model.">Near infrared photoimmunotherapy prevents lung cancer metastases in a murine model.</a> Oncotarget. 6, 19747-19758 (2015).</li><li>Sato, K., Nagaya, T., Mitsunaga, M., Choyke, P. L., Kobayashi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near+infrared+photoimmunotherapy+for+lung+metastases.">Near infrared photoimmunotherapy for lung metastases.</a> Cancer Letters. 365, 112-121 (2015).</li><li>Isobe, Y., 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+targeting+DLL3+for+small+cell+lung+cancer.">Near infrared photoimmunotherapy targeting DLL3 for small cell lung cancer.</a> EBioMedicine. 52, 102632 (2020).</li><li>Nakamura, Y., 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+in+a+transgenic+mouse+model+of+spontaneous+epidermal+growth+factor+receptor+(EGFR)-expressing+lung+cancer.">Near infrared photoimmunotherapy in a transgenic mouse model of spontaneous epidermal growth factor receptor (EGFR)-expressing lung cancer.</a> Molecular Cancer Therapeutics. 16, 408-414 (2017).</li><li>Nagaya, 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+with+avelumab,+an+anti-programmed+death-ligand+1+(PD-L1)+antibody.">Near infrared photoimmunotherapy with avelumab, an anti-programmed death-ligand 1 (PD-L1) antibody.</a> Oncotarget. 8, 8807-8817 (2017).</li><li>Sato, K., 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=Spatially+selective+depletion+of+tumor-associated+regulatory+T+cells+with+near-infrared+photoimmunotherapy.">Spatially selective depletion of tumor-associated regulatory T cells with near-infrared photoimmunotherapy.</a> Science Translational Medicine. 8, (2016).</li><li>Sato, K., 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=Comparative+effectiveness+of+light+emitting+diodes+(LEDs)+and+lasers+in+near+infrared+photoimmunotherapy.">Comparative effectiveness of light emitting diodes (LEDs) and lasers in near infrared photoimmunotherapy.</a> Oncotarget. 7, 14324-14335 (2016).</li><li>Sato, K., Choyke, P. L., Kobayashi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photoimmunotherapy+of+Gastric+Cancer+Peritoneal+Carcinomatosis+in+a+Mouse+Model.">Photoimmunotherapy of Gastric Cancer Peritoneal Carcinomatosis in a Mouse Model.</a> PLoS One. 9, 113276 (2014).</li><li>McLemore, T. L., 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=Comparison+of+intrapulmonary,+percutaneous+intrathoracic,+and+subcutaneous+models+for+the+propagation+of+human+pulmonary+and+nonpulmonary+cancer+cell+lines+in+athymic+nude+mice.">Comparison of intrapulmonary, percutaneous intrathoracic, and subcutaneous models for the propagation of human pulmonary and nonpulmonary cancer cell lines in athymic nude mice.</a> Cancer Research. 48, 2880-2886 (1988).</li><li>Manzotti, C., Audisio, R. A., Pratesi, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Importance+of+orthotopic+implantation+for+human+tumors+as+model+systems:+relevance+to+metastasis+and+invasion.">Importance of orthotopic implantation for human tumors as model systems: relevance to metastasis and invasion.</a> Clinical &amp; Experimental Metastasis. 11, 5-14 (1993).</li><li>Lwin, T. M., Hoffman, R. M., Bouvet, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advantages+of+patient-derived+orthotopic+mouse+models+and+genetic+reporters+for+developing+fluorescence-guided+surgery.">Advantages of patient-derived orthotopic mouse models and genetic reporters for developing fluorescence-guided surgery.</a> Journal of Surgical Oncology. 118, 253-264 (2018).</li><li>Sordat, B. C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> From Ectopic to Orthotopic Tumor Grafting Sites: Evidence for a Critical Role of the Host Tissue Microenvironment for the Actual Expression of the Malignant Phenotype. , 43-53 (2017).</li><li>Sato, K., 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=Photoimmunotherapy:+comparative+effectiveness+of+two+monoclonal+antibodies+targeting+the+epidermal+growth+factor+receptor.">Photoimmunotherapy: comparative effectiveness of two monoclonal antibodies targeting the epidermal growth factor receptor.</a> Molecular Oncology. 8, 620-632 (2014).</li><li>Nakajima, 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=The+effects+of+conjugate+and+light+dose+on+photo-immunotherapy+induced+cytotoxicity.">The effects of conjugate and light dose on photo-immunotherapy induced cytotoxicity.</a> BMC Cancer. 14, 389 (2014).</li><li>Nagaya, 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+of+B-cell+lymphoma.">Near infrared photoimmunotherapy of B-cell lymphoma.</a> Molecular Oncology. 10, 1404-1414 (2016).</li><li>Sato, K., 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+in+the+treatment+of+disseminated+peritoneal+ovarian+cancer.">Near infrared photoimmunotherapy in the treatment of disseminated peritoneal ovarian cancer.</a> Molecular Cancer Therapeutics. 14, 141-150 (2015).</li><li>Colin, D. J., Bejuy, O., Germain, S., Triponez, F., Serre-Beinier, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Implantation+and+monitoring+by+pet/ct+of+an+orthotopic+model+of+human+pleural+mesothelioma+in+athymic+mice.">Implantation and monitoring by pet/ct of an orthotopic model of human pleural mesothelioma in athymic mice.</a> Journal of Visualized Experiments. 2019, (2019).</li><li>Opitz, I., 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=Local+recurrence+model+of+malignant+pleural+mesothelioma+for+investigation+of+intrapleural+treatment.">Local recurrence model of malignant pleural mesothelioma for investigation of intrapleural treatment.</a> European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 31, 772-778 (2007).</li><li>Bunn, P. A., Kelly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+chemotherapeutic+agents+prolong+survival+and+improve+quality+of+life+in+non-small+cell+lung+cancer:+a+review+of+the+literature+and+future+directions.">New chemotherapeutic agents prolong survival and improve quality of life in non-small cell lung cancer: a review of the literature and future directions.</a> Clinical Cancer Research. 4, 1087-1100 (1998).</li><li>Astoul, P., Wang, X., Hoffman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patient-like+nude-mouse+and+scid-mouse+models+of+human+lung+and+pleural+cancer+(review).">Patient-like nude-mouse and scid-mouse models of human lung and pleural cancer (review).</a> International Journal of Oncology. 3, 713-718 (1993).</li><li>Yamaguchi, H., Pantarat, N., Suzuki, T., Evdokiou, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Near-infrared+photoimmunotherapy+using+a+small+protein+mimetic+for+HER2-overexpressing+breast+cancer.">Near-infrared photoimmunotherapy using a small protein mimetic for HER2-overexpressing breast cancer.</a> International Journal of Molecular Sciences. 20, (2019).</li><li>Jing, 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=Imaging+and+selective+elimination+of+glioblastoma+stem+cells+with+theranostic+Near-Infrared-Labeled+CD133-Specific+antibodies.">Imaging and selective elimination of glioblastoma stem cells with theranostic Near-Infrared-Labeled CD133-Specific antibodies.</a> Theranostics. 6, 862-874 (2016).</li><li>Burley, T. A., 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=Near-infrared+photoimmunotherapy+targeting+EGFR-Shedding+new+light+on+glioblastoma+treatment.">Near-infrared photoimmunotherapy targeting EGFR-Shedding new light on glioblastoma treatment.</a> International Journal of Cancer. 142, 2363-2374 (2018).</li><li>Nagaya, 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=Near+infrared+photoimmunotherapy+using+a+fiber+optic+diffuser+for+treating+peritoneal+gastric+cancer+dissemination.">Near infrared photoimmunotherapy using a fiber optic diffuser for treating peritoneal gastric cancer dissemination.</a> Gastric Cancer. 22, 463-472 (2019).</li><li>Nagaya, 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=Endoscopic+near+infrared+photoimmunotherapy+using+a+fiber+optic+diffuser+for+peritoneal+dissemination+of+gastric+cancer.">Endoscopic near infrared photoimmunotherapy using a fiber optic diffuser for peritoneal dissemination of gastric cancer.</a> Cancer Science. 109, 1902-1908 (2018).</li><li>Harada, 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=Near-infrared+photoimmunotherapy+with+galactosyl+serum+albumin+in+a+model+of+diffuse+peritoneal+disseminated+ovarian+cancer.">Near-infrared photoimmunotherapy with galactosyl serum albumin in a model of diffuse peritoneal disseminated ovarian cancer.</a> Oncotarget. 7, 79408-79416 (2016).</li><li>Journals, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JNCI+Journal+of+the+National+Cancer+Institute+Way+to+Better+DNA.">JNCI Journal of the National Cancer Institute Way to Better DNA.</a> Annals of Internal Medicine. 37, 1-9 (2008).</li></ol>

In questo studio, abbiamo dimostrato un metodo per misurare l'effetto terapeutico di NIR-PIT sul modello di disseminazione pleurica del MPM. L'uccisione cellulare altamente selettiva è stata eseguita con NIR-PIT; quindi, il tessuto normale è stato appena danneggiato23,24,25. Con questo tipo di uccisione selettiva delle cellule, NIR-PIT ha dimostrato di essere sicuro nei modelli disseminati<sup ...

Il cancro rimane una delle principali cause di mortalità nonostante decenni di ricerca. Uno dei motivi è che la radioterapia e la chemioterapia sono tecniche altamente invasive, che possono limitare i loro benefici terapeutici. Le terapie a bersaglio cellulare o molecolare, che sono tecniche meno invasive, stanno ricevendo maggiore attenzione. La fotoimmunoterapia è un metodo di trattamento che potenzia sinergicamente l'effetto terapeutico combinando immunoterapia e fototerapia. L'immunoterapia migliora l'immunità tumorale aumentando l'immunogenicità del microambiente tumorale e riducendo la soppressione immunoregolatoria, con conseguente distruzione dei tumori nel corpo. La fototerapia distrugge i tumori primari con una combinazione di fotosensibilizzanti e raggi luminosi e antigeni specifici del tumore rilasciati dalle cellule tumorali migliorano l'immunità tumorale. I tumori possono essere trattati selettivamente utilizzando fotosensibilizzatori in quanto sono specifici e selettivi per le cellule bersaglio. La modalità della fototerapia comprende la terapia fotodinamica (PDT), la terapia fototermica (PTT) e le terapie basate sulla fotochimica1.
La fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso (NIR-PIT) è un metodo recentemente sviluppato di fototerapia antitumorale che combina la terapia fotochimica e l'immunoterapia1,2. NIR-PIT è una terapia a bersaglio molecolare che prende di mira specifiche molecole di superficie cellulare attraverso la coniugazione di un colorante di ftaloccianina di silicio nel vicino infrarosso, IRdye 700DX (IR700), a un anticorpo monoclonale (mAb). La membrana cellulare della cellula bersaglio viene distrutta dopo irradiazione con luce NIR (690 nm)3.
Il concetto di utilizzare la terapia della luce mirata combinando fotosensibilizzatori convenzionali e anticorpi o PDT mirata ha più di tre decenni4,5. Studi precedenti hanno tentato di colpire gli agenti PDT convenzionali coniugandoli agli anticorpi. Tuttavia, c'è stato un successo limitato perché questi coniugati sono rimasti intrappolati nel fegato, a causa dell'idrofobicità dei fotosensibilizzatori6,7. Inoltre, il meccanismo di NIR-PIT è completamente diverso da quello del PDT convenzionale. I fotosensibilizzatori convenzionali generano stress ossidativo che deriva da una conversione di energia che assorbe l'energia luminosa, si disloca in uno stato eccitato, passa allo stato suolo e provoca apoptosi. Tuttavia, NIR-PIT provoca una rapida necrosi distruggendo direttamente la membrana cellulare aggregando fotosensibilizzatori sulla membrana attraverso una reazione fotochimica8. NIR-PIT è superiore al PDT mirato convenzionale in molti modi. I fotosensibilizzatori convenzionali hanno bassi coefficienti di estinzione, che richiedono l'attaccamento di un gran numero di fotosensibilizzatori a una singola molecola anticorpale, riducendo potenzialmente l'affinità di legame. La maggior parte dei fotosensibilizzatori convenzionali sono idrofobi, rendendo difficile legare i fotosensibilizzatori agli anticorpi senza compromettere la loro immunoreattività o l'accumulo di bersagli in vivo. I fotosensibilizzatori convenzionali in genere assorbono la luce nell'intervallo visibile, riducendo la penetrazione dei tessuti.
Diversi studi su NIR-PIT mirati a tumori intratoracici come il cancro del polmone e le cellule maligne del mesotelioma pleurico (MPM) sono stati riportati9,10,11, 12,13,14,15,16,17. Tuttavia, solo pochi rapporti hanno descritto l'efficacia di NIR-PIT nel MPM pleurico disseminato o nei modelli di cancro del polmone9,10,11,12. Si ritiene che i modelli di xenotrapianto tumorale sottocutaneo siano modelli tumorali standard e sono attualmente ampiamente utilizzati per valutare gli effetti antitumorali delle nuove terapie18. Tuttavia, il microambiente tumorale sottocutaneo non è permissivo per lo sviluppo di una struttura tissutale appropriata o di una condizione che ricapitola correttamente un vero fenotipo maligno19,20,21,22. Idealmente, dovrebbero essere stabiliti modelli di malattia ortotopica per una valutazione più precisa degli effetti antitumorali.
Qui, dimostriamo un metodo di valutazione dell'efficacia in un modello murino di carcinoma polmonare disseminato pleurico, che è stato trattato con NIR-PIT. Un modello murino di disseminazione pleurica viene generato iniettando cellule tumorali nella cavità toracica e confermato utilizzando la luminescenza della luciferasi. Il topo è stato trattato con un'iniezione endovenosa di mAb coniugata con irradiazione IR700 e NIR al torace. L'effetto terapeutico è stato valutato utilizzando la luminescenza della luciferasi.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.25w/v% Trypsin-1mmol/l EDTA 4Na Solution with Phenol Red</td>
			<td>Wako</td>
			<td>209-016941</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1mL syringe</td>
			<td>TERUMO</td>
			<td>SS-01T</td>
			<td>for mice experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30G needle</td>
			<td>Nipro</td>
			<td>1907613</td>
			<td>for mice experiment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>BALB/cSlc-nu/nu</td>
			<td>Japan SLC</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Collidal Blue Staining Kit</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>LC6025</td>
			<td>use for gel protein staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coomassie (bradford) Plus protein assay</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific Inc (Waltham, MA, USA)</td>
			<td>PI-23200</td>
			<td>for measuring the APC concentration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl sulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>043-07216</td>
			<td>use for conjugation of IR700</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D-Luciferin (potassium salt)</td>
			<td>Cayman Chemical</td>
			<td>14681</td>
			<td>for bioluminescence imaging and DLIT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GraphPad Prism7</td>
			<td>GraphPad software</td>
			<td></td>
			<td>for statistical analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image Studio</td>
			<td>Li-Cor Biosciences</td>
			<td></td>
			<td>for analyzing 700 nm fluorescent image</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IRDye 700DX Ester Infrared Dye</td>
			<td>LI-COR Bioscience (Lincoln, NE, USA)</td>
			<td>929-70011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>isoflurane</td>
			<td>Wako</td>
			<td>095-06573</td>
			<td>for mice anesthesia</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum CT</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td>for capturing bioluminescent image and DLIT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Living Image</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td></td>
			<td>for analyzing bioluminescent image and DLIT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Na2HPO4</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH (St. Louis, MO, USA)</td>
			<td>S9763</td>
			<td>use for conjugation of IR700</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NIR Laser</td>
			<td>Changchun New Industries Optoelectronics Technology</td>
			<td>MRL-III-690R</td>
			<td>for NIR irradiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Novex WedgeWell 4 to 20%, Tris-Glycine, 1.0 mm, Mini Protein Gel, 12 well</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>XP04202BOX</td>
			<td>use for SDS-PAGE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>NuPAGE LDS Sample Buffer (x4)</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>NP0007</td>
			<td>use for SDS-PAGE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical power meter</td>
			<td>Thorlabs (Newton, NJ, USA)</td>
			<td>PM100</td>
			<td>for measuring the output of the NIR laser&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PBS(-)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>166-23555</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pearl Trilogy imaging system</td>
			<td>Li-Cor Biosciences</td>
			<td></td>
			<td>for capturing 700 nm fluorecent image</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicilin-Streptomycin Solution (x100)</td>
			<td>Wako</td>
			<td>168-23191</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Puromycin Dihydrochloride</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>A1113803</td>
			<td>for luciferase transfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RediFect Red-Fluc-Puromycin Lentiviral Prticles</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>CLS960002</td>
			<td>for luciferase transfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPMI-1640 with L-glutamine and Phenol Red</td>
			<td>Wako</td>
			<td>189-02025</td>
			<td>for cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sephadex G25 column (PD-10)&#160;</td>
			<td>GE Healthcare (Piscataway, NJ, USA)</td>
			<td>17-0851-01</td>
			<td>use for conjugation of IR700</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>UV-1900i</td>
			<td>Shimadzu</td>
			<td></td>
			<td>for measuring the APC concentration</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

near infrared photoimmunotherapy for mouse models of pleural dissemination

L'efficacia della fotoimmunoterapia può essere valutata più accuratamente con un modello murino ortotopico che con uno sottocutaneo. Un modello di disseminazione pleurica può essere utilizzato per la valutazione dei metodi di trattamento per le malattie intratoraciche come il cancro del polmone o il mesotelioma pleurico maligno.
La fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso (NIR-PIT) è una strategia di trattamento del cancro sviluppata di recente che combina la specificità degli anticorpi mirati al tumore con la tossicità causata da un fotoassorbitore (IR700Dye) dopo l'esposizione alla luce NIR. L'efficacia di NIR-PIT è stata riportata utilizzando vari anticorpi; tuttavia, solo pochi rapporti hanno mostrato l'effetto terapeutico di questa strategia in un modello ortotopico. Nel presente studio, dimostriamo un esempio di valutazione dell'efficacia del modello di carcinoma polmonare disseminato pleurico, che è stato trattato con NIR-PIT.

L'anticorpo anti-podoplanina NZ-1 è stato coniugato con IR700 per generare NZ-1-IR700. Abbiamo confermato il legame di NZ-1 e IR700 su una SDS-PAGE (Figura 8). L'H2373 che esprime la luciferasi (H2373-luc) è stato preparato trasfezionando cellule maligne di mesotelioma (H2373) con un gene della luciferasi10.
Abbiamo anestetizzato topi nudi omozigoti femmina di 8-12 settimane e iniettato 1 × 105 cellule H2373-luc nella cavità ...

Watch this Scientific Journal Video about Near Infrared Photoimmunotherapy for Mouse Models of Pleural Dissemination at JoVE.com

Near Infrared Photoimmunotherapy for Mouse Models of Pleural Dissemination

La fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso (NIR-PIT) è una strategia terapeutica emergente per il cancro che utilizza un coniugato anticorpo-fotoassorbitore (IR700Dye) e la luce NIR per distruggere le cellule tumorali. Qui, presentiamo un metodo per valutare l'effetto antitumorale di NIR-PIT in un modello murino di carcinoma polmonare disseminato pleurico e mesotelioma pleurico maligno utilizzando l'imaging a bioluminescenza.

Fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso per modelli murini di disseminazione pleurica

The efficacy of photoimmunotherapy can be evaluated more accurately with an orthotopic mouse model than with a subcutaneous one. A pleural dissemination ...

Questo metodo può essere utilizzato per valutare gli effetti terapeutici di NIR-PIT sui tumori toracici in un modello tumorale clinicamente rilevante. Le procedure NIR-PIT che utilizzano il modello di cancro disseminato pleurico sono facili da capire e da eseguire. Per impostare un modello di diffusione del topo, utilizzare il polistirene espanso per creare un tappo e disinfettarlo con etanolo al 70%.Attaccare l'ago al tappo con la punta che si estende per cinque millimetri dal tappo. Piegare la punta di un ago calibro 30 con una pinna pulita o contro un oggetto duro pulito con etanolo al 70% e riempire una siringa con una volta 10 alle sei cellule tumorali bersaglio in 100 microlitri di PBS. Confermare una mancanza di risposta al riflesso del pedale in un anestetizzato, da 19 a 21 grammi, da otto a 12 settimane, femmina, omozigote, topo nudo atimico.Inserire l'ago nel torace attraverso lo spazio intercostale, spostando l'ago su e giù per evitare di contattare le costole. Quando la punta è passata attraverso lo spazio intercostale, posizionare la siringa in modo che venga premuta contro il mouse e iniettare l'intero volume di cellule bersaglio. Dopo l'iniezione, far rotolare il topo due o tre volte per diffondere le cellule in tutta la cavità toracica e riportare il topo nella sua gabbia con monitoraggio fino al completo recupero.24 ore dopo l'iniezione cellulare e ogni giorno successivo, iniettare i topi iniettati con cellule tumorali anestetizzate con 200 microlitri di 15 milligrammi per millilitro di D-luciferina. Dopo 10 minuti, posizionare i mouse in un imager a bioluminescenza e aprire il pannello di controllo dell'acquisizione nel software dell'imager. Selezionare Luminescente, Fotografia e Sovrapposizione.Impostare il tempo di esposizione su Auto, il Binning su Small, l'F/Stop su uno per Luminescent e su otto per Photograph e il campo visivo su C.Click Acquire per visualizzare la bioluminescenza. Impostate il formato di visualizzazione su Radianti e selezionate il cerchio dagli Strumenti regione di interesse nel pannello Tavolozza strumenti. Fare clic su Misura regioni di interesse per misurare l'intensità bioluminescente della superficie e utilizzare Configura misurazione per selezionare i valori rilevanti per l'esperimento.Esportare questa tabella di dati come file csv. Quindi utilizzare i valori di flusso totale per la quantificazione dell'intensità bioluminescente nel file. Prima di eseguire la fototerapia nel vicino infrarosso dei topi iniettati dal tumore, utilizzare un misuratore di potenza per misurare la dose di luce di un laser a lunghezza d'onda di 690 nanometri e regolare l'uscita a 100 milliwatt per centimetro quadrato.24 ore prima del trattamento, iniettato per via endovenosa 100 microgrammi di anticorpi fotosensibilizzatori coniugati in 50-200 microlitri di PBS attraverso la vena di coda dell'animale iniettato dal tumore. Il giorno del trattamento di fototerapia, posizionare il topo coniugato anestetizzato, carico di tumore in posizione supina e schermare i siti non bersaglio con un foglio di alluminio. Quando tutti gli scudi sono stati posizionati, utilizzare un laser da 100 joule per centimetro quadrato per irradiare la cavità toracica con luce nel vicino infrarosso per circa 30 secondi.Quando l'irradiazione è completa e il topo si è svegliato, riportare l'animale nella sua gabbia e misurare la bioluminescenza ogni giorno come dimostrato. In questa analisi rappresentativa, la coniugazione dell'anticorpo anti-podoplanina con IR700 è stata confermata dall'analisi SDS-PAGE. Dopo l'iniezione di cellule tumorali, l'imaging a bioluminescenza e la tomografia per immagini a luminescenza diffusa devono essere eseguite per determinare quali topi esprimono sufficiente attività di luciferasi nella cavità toracica per ulteriori studi.Al quinto giorno dopo l'iniezione, i topi iniettati con anticorpo anti-podoplanina IR700 dimostrano un'elevata fluorescenza IR700 e attività luciferasi nei tumori toracici, indicando che l'anticorpo coniugato IR700 iniettato per via endovenosa raggiunge i siti tumorali pleurici disseminati. In particolare, i topi pleurici disseminati trattati con fotoimmunoterapia nel vicino infrarosso mostrano una ridotta attività della luciferasi, mentre le unità di luce relative nel gruppo di controllo mostrano un graduale aumento di intensità. Poiché l'energia di irradiazione NIR richiesta dipende dalla linea cellulare e dagli anticorpi, assicurarsi di controllare le condizioni in anticipo in vitro.

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

In vivo Near Infrared fluorescenza (NIRF) intravascolare Imaging Molecolare della placca infiammatoria, un approccio multimodale per Imaging di aterosclerosi

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

Ricerca

Medicina

Near Infrared Optical Projection Tomography for Assessments of &beta;-cell Mass Distribution in Diabetes Research

Near Infrared Optical Projection Tomography for Assessments of ÃƒÅ½Ã‚Â²-cell Mass Distribution in Diabetes Research

Near Infrared Tomografia ottica di proiezione per la valutazione delle β-cellule Grande Distribuzione in Diabetes Research

By adapting OPT to include the capability of imaging in the near infrared (NIR) spectrum, we here illustrate the possibility to image larger bodies of ...

Mouse Models for Graft Arteriosclerosis

Modelli murini per l&#39;arteriosclerosi Graft

Graft arteriosclerois (GA),  also called allograft vasculopathy, is a pathologic lesion that develops over  months to years in transplanted organs ...

Tissue-simulating Phantoms for Assessing Potential Near-infrared Fluorescence Imaging Applications in Breast Cancer Surgery

Tissue-simulando Phantoms per valutare il potenziale vicino infrarosso applicazioni di imaging di fluorescenza nella chirurgia del cancro al seno

Inaccuracies in intraoperative tumor localization and evaluation of surgical margin status result in suboptimal outcome of breast-conserving surgery ...

Mouse Kidney Transplantation: Models of Allograft Rejection

Mouse trapianto renale: Modelli di Allograft Rifiuto

Rejection of the transplanted kidney in humans is still a major cause of morbidity and mortality. The mouse model of renal transplantation closely ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

Ad alta frequenza di Ecografia del mouse cervicali Linfonodi

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

Imaging fluorescente combinata vicino infrarosso e la tomografia micro-computerizzata per Direttamente Visualizzazione cerebrale tromboembolie

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Bioluminescence and Near-infrared Imaging of Optic Neuritis and Brain Inflammation in the EAE Model of Multiple Sclerosis in Mice

Bioluminescenza e vicino infrarosso Imaging di neurite ottica e cervello infiammazione nel modello EAE della sclerosi multipla nei topi

Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) in SJL/J mice is a model for relapsing-remitting multiple sclerosis (RRMS). Clinical EAE scores describing ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Muscolo scheletrico Neurovascular accoppiamento, capacità ossidativa e funzione microvascolare con 'One Stop Shop' spettroscopia nel vicino infrarosso

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

A New Best Practice for Validating Tail Vein Injections in Rat with Near-infrared-Labeled Agents

Una nuova pratica migliore per la convalida di coda vena iniezioni nel ratto con agenti vicino-infrarosso-Labeled

Intravenous (IV) administration of agents into the tail vein of rats can be both difficult and inconsistent. Optimizing tail vein injections is a key part ...