Name: non-invasive pet/mr imaging in an orthotopic mouse model of hepatocellular carcinoma
Uploaded: 2022-08-31T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma at JoVE.com

Vi anerkender støtten fra Hong Kong Anticancer Trust Fund, Hong Kong Research Grants Council Collaborative Research Fund (CRF C7018-14E) til billeddannelsesforsøg med små dyr. Vi takker også støtten fra Molecular Imaging and Medical Cyclotron Center (MIMCC) ved University of Hong Kong for levering af [18 F] FMISO og [18F] FDG.

Alle dyreforsøg blev udført i overensstemmelse med Udvalget for Anvendelse af Levende Dyr i Undervisning og Forskning (CULATR) i Center for Komparativ Medicinsk Forskning (CCMR) ved University of Hong Kong, et program akkrediteret af Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care International (AAALAC). De dyr, der blev anvendt i undersøgelsen, var hunmus med BALB/cAnN-nu (Nøgen) i alderen 6-8 uger, vægtet ved 20 g ± 2 g. Mad og vand blev leveret ad libitum.
<p class="jove_title...

<ol>
	<li>Sung, 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=Global+cancer+statistics+2020:+GLOBOCAN+estimates+of+incidence+and+mortality+worldwide+for+36+cancers+in+185+countries.">Global cancer statistics 2020: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries.</a> CA: A Cancer Journal for Clinicians. 71 (3), 209-249 (2021).</li><li>Chen, C., Lou, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+inducible+factors+in+hepatocellular+carcinoma.">Hypoxia inducible factors in hepatocellular carcinoma.</a> Oncotarget. 8 (28), 46691-46703 (2017).</li><li>Lu, R. -. C., 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=Positron-emission+tomography+for+hepatocellular+carcinoma:+Current+status+and+future+prospects.">Positron-emission tomography for hepatocellular carcinoma: Current status and future prospects.</a> World Journal of Gastroenterology. 25 (32), 4682-4695 (2019).</li><li>Larsson, 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=Adding+11C-acetate+to+18F-FDG+at+PET+examination+has+an+incremental+value+in+the+diagnosis+of+hepatocellular+carcinoma.">Adding 11C-acetate to 18F-FDG at PET examination has an incremental value in the diagnosis of hepatocellular carcinoma.</a> Molecular Imaging and Radionuclide Therapy. 21 (1), 6-12 (2012).</li><li>Huo, 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=Kinetic+analysis+of+dynamic+11C-acetate+PET/CT+imaging+as+a+potential+method+for+differentiation+of+hepatocellular+carcinoma+and+benign+liver+lesions.">Kinetic analysis of dynamic 11C-acetate PET/CT imaging as a potential method for differentiation of hepatocellular carcinoma and benign liver lesions.</a> Theranostics. 5 (4), 371-377 (2015).</li><li>Lopci, E., 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=PET+radiopharmaceuticals+for+imaging+of+tumor+hypoxia:+A+review+of+the+evidence.">PET radiopharmaceuticals for imaging of tumor hypoxia: A review of the evidence.</a> American Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 4 (4), 365-384 (2014).</li><li>Mao, X., 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=Mechanisms+through+which+hypoxia-induced+caveolin-1+drives+tumorigenesis+and+metastasis+in+hepatocellular+carcinoma.">Mechanisms through which hypoxia-induced caveolin-1 drives tumorigenesis and metastasis in hepatocellular carcinoma.</a> Cancer Research. 76 (24), 7242-7253 (2016).</li><li>Kung-Chun Chiu, 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=Hypoxia+regulates+the+mitochondrial+activity+of+hepatocellular+carcinoma+cells+through+HIF/HEY1/PINK1+pathway.">Hypoxia regulates the mitochondrial activity of hepatocellular carcinoma cells through HIF/HEY1/PINK1 pathway.</a> Cell Death &amp; Disease. 10 (12), 934 (2019).</li><li>Li, 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=Establishment+of+cell+clones+with+different+metastatic+potential+from+the+metastatic+hepatocellular+carcinoma+cell+line+MHCC97.">Establishment of cell clones with different metastatic potential from the metastatic hepatocellular carcinoma cell line MHCC97.</a> World Journal of Gastroenterology. 7 (5), 630-636 (2001).</li><li>Faustino-Rocha, 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=Estimation+of+rat+mammary+tumor+volume+using+caliper+and+ultrasonography+measurements.">Estimation of rat mammary tumor volume using caliper and ultrasonography measurements.</a> Lab Animal. 42 (6), 217-224 (2013).</li><li>Liu, Q., Tan, K. V., Chang, H. C., Khong, P. L., Hui, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+and+quantification+of+brown+and+beige+adipose+tissues+in+mice+using+[18F]+FDG+micro-PET/MR+imaging.">Visualization and quantification of brown and beige adipose tissues in mice using [18F] FDG micro-PET/MR imaging.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (173), e62460 (2021).</li><li>Lin, W. -. 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=Hypoxia-activated+cytotoxic+agent+tirapazamine+enhances+hepatic+artery+ligation-induced+killing+of+liver+tumor+in+HBx+transgenic+mice.">Hypoxia-activated cytotoxic agent tirapazamine enhances hepatic artery ligation-induced killing of liver tumor in HBx transgenic mice.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 113 (42), 11937-11942 (2016).</li><li>Wong, 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=CRAF+methylation+by+PRMT6+regulates+aerobic+glycolysis-driven+hepatocarcinogenesis+via+ERK-dependent+PKM2+nuclear+relocalization+and+activation.">CRAF methylation by PRMT6 regulates aerobic glycolysis-driven hepatocarcinogenesis via ERK-dependent PKM2 nuclear relocalization and activation.</a> Hepatology. 71 (4), 1279-1296 (2020).</li><li>Yang, X., 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+cisplatin-loaded+hydrogels+for+trans-portal+vein+chemoembolization+in+an+orthotopic+liver+cancer+mouse+model.">Development of cisplatin-loaded hydrogels for trans-portal vein chemoembolization in an orthotopic liver cancer mouse model.</a> Drug Delivery. 28 (1), 520-529 (2021).</li><li>Shi, 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=Longitudinal+evaluation+of+five+nasopharyngeal+carcinoma+animal+models+on+the+microPET/MR+platform.">Longitudinal evaluation of five nasopharyngeal carcinoma animal models on the microPET/MR platform.</a> European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging. 49 (5), 1497-1507 (2021).</li><li>Kilian, 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=Imaging+of+hypoxia+in+small+animals+with+F+fluoromisonidasole.">Imaging of hypoxia in small animals with F fluoromisonidasole.</a> Nukleonika. 61 (2), 219-223 (2016).</li><li>Kawamura, 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=Evaluation+of+optimal+post-injection+timing+of+hypoxic+imaging+with+18F-Fluoromisonidazole-PET/CT.">Evaluation of optimal post-injection timing of hypoxic imaging with 18F-Fluoromisonidazole-PET/CT.</a> Molecular Imaging and Biology. 23 (4), 597-603 (2021).</li></ol>

I denne undersøgelse beskrev vi procedurerne for udførelse af HAL på leverortotopiske HCC-xenotransplantater ved hjælp af subkutane tumorer sammen med metoder til ikke-invasiv overvågning af tumorhypoxxxi i ortotopiske xenotransplantater ved hjælp af [18 F] FMISO og [18F] FDG PET / MR. Vores interesse ligger i metabolisk billeddannelse af forskellige kræft- og sygdomsmodeller til tidlig diagnose og evaluering af behandlingsrespons11,13,14,15<sup class="xref"...

Hepatocellulært karcinom (HCC) er den sjette mest diagnosticerede kræft og den tredje mest almindelige dødsårsag fra kræft på verdensplan med mere end 900,000 nye tilfælde og 800,000 dødsfald i 20201. Den største risikofaktor er skrumpelever, der opstår som følge af virusinfektioner (hepatitis B- og C-vira), alkoholmisbrug, diabetes og ikke-alkoholisk steatohepatitis2. Håndteringen af HCC er ret kompleks, og flere behandlingsmuligheder er tilgængelige, herunder kirurgisk resektion, termisk eller kemisk ablation, transplantation, transarteriel kemoembolisering, stråling og kemoterapi, afhængigt af sygdomsstadiet 2,3. HCC er en kemoterapi-ildfast tumor med sygdomstilbagefald hos op til 70% af patienterne efter helbredende hensigtterapi 2.
På trods af den høje grad af tumorheterogenitet er HCC forbundet med to almindelige resultater: (i) HCC er meget hypoxisk, og (ii) tumorhypoxi er forbundet med større tumoraggressivitet og behandlingssvigt. Den ukontrollerede spredning af HCC-celler resulterer i et højt iltforbrug, der går forud for vaskularisering, hvilket skaber et hypoxisk mikromiljø. Lave intratumorale iltniveauer udløser derefter en række biologiske reaktioner, der påvirker tumoraggressivitet og behandlingsrespons. Hypoxi-inducerbare faktorer (HIF'er) anerkendes ofte som de væsentlige transkriptionelle regulatorer som reaktion på hypoxi 2,3. Derfor er evnen til at detektere hypoxi afgørende for at visualisere neoplastisk væv og identificere de utilgængelige steder, som kræver invasive procedurer. Det hjælper også til bedre at forstå de molekylære ændringer, der fører til tumoraggressivitet og forbedrer patientbehandlingsresultaterne.
Molekylær billeddannelse ved hjælp af positronemissionstomografi (PET) anvendes almindeligvis til diagnosticering og iscenesættelse af mange kræftformer, herunder HCC. Navnlig kan kombineret anvendelse af dobbeltsporet PET-billeddannelse, der involverer [18 F]fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) og [11C]acetat, øge den samlede følsomhed ved HCC-diagnose 4,5 betydeligt. Billeddannelse af hypoxi kan derimod opnås ved anvendelse af den almindeligt anvendte hypoxiske markør [18 F]Fluoromisonidazol ([18F]FMISO). I klinisk praksis er den ikke-invasive vurdering af hypoxi vigtig for at skelne mellem forskellige typer tumorer og regioner til planlægning af strålebehandling6.
Præklinisk billeddannelse er blevet et uundværligt værktøj til ikke-invasiv og langsgående evaluering af musemodeller for forskellige sygdomme. En robust og meget reproducerbar HCC-model udgør en vigtig platform for præklinisk og translationel forskning i patofysiologien af humant HCC og vurdering af nye terapier. Sammen med PET-billeddannelse kan in vivo-adfærd belyses for at give vigtig indsigt på molekylært niveau for et givet tidspunkt. Her beskriver vi en protokol til generering af hepatisk arterieligering (HAL) ortopisk HCC-xenotransplantater og analyse af deres in vivo tumormetabolisme ved hjælp af [18 F] FMISO og [18F] FDG PET / MR. Inkorporeringen af HAL gør en passende model af transgene eller kemisk inducerede HCC-mus xenotransplantater til at studere tumorhypoxxi in vivo, da HAL effektivt kan blokere arteriel blodforsyning for at inducere intratumoral hypoxi 7,8. I modsætning til ex vivo immunhistokemisk farvning ved anvendelse af pimonidazol kan ændringer i tumormetabolisme som følge af hypoxi desuden let visualiseres og nøjagtigt kvantificeres ikke-invasivt ved hjælp af PET-billeddannelse, hvilket muliggør langsgående vurdering af behandlingsrespons eller måling af fremkomsten af resistens 3,7,8 . Vores metode, der er vist her, gør det muligt at skabe en robust hypoxisk HCC-model sammen med ikke-invasiv overvågning af tumorhypoxi ved hjælp af PET/MR-billeddannelse til at studere HCC-biologi in vivo.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% sterile saline</td>
			<td>BBraun</td>
			<td>N/A</td>
			<td>0.9% sodium chloride intravenous infusion, 500 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10# Scalpel blade</td>
			<td>RWD Life Science Co.,ltd</td>
			<td>S31010-01</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10% povidone-iodine solution</td>
			<td>Banitore</td>
			<td>6.425.678</td>
			<td>For disinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>25G needle with a 1 mL syringe</td>
			<td>BD PrecisionGlide</td>
			<td>N/A</td>
			<td>1 mL syringe with 25G needle for cell suspensions injections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 mL syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>SS05L</td>
			<td>5 mL syringe Luer Lock</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>70% Ethanol</td>
			<td>Merck</td>
			<td>1.07017</td>
			<td>For disinfection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Automated Cell Counter</td>
			<td>Invitrogen</td>
			<td>AMQAF2000</td>
			<td>For automated cell counting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>HealthDirect</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Subcutaneous injection (0.05-0.2 mg/kg/12 hours) for analgesic after surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cell Culture Dish (60 mm diameter)</td>
			<td>Thermo Scientific</td>
			<td>150462</td>
			<td>For tumor tissue processing</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>3-16KL, fixed-angle rotor 12311</td>
			<td>For cell suspensions collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Centrifuge Conical Tube</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>EP0030122151</td>
			<td>For cell suspensions collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Culture media (Dulbecco&#8217;s modified Eagle&#8217;s medium)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>10566024</td>
			<td>high glucose, GlutaMAX&#8482; Supplement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Caliper</td>
			<td>RS PRO</td>
			<td>841-2518</td>
			<td>For subcutaneous tumor size measurement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Direct heat CO2 incubator</td>
			<td>Techcomp Limited</td>
			<td>NU5841</td>
			<td>For cell culture</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dose calibrator</td>
			<td>Biodex</td>
			<td>&#160;N/A</td>
			<td>Atomlab 500</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DPBS (Dulbecco&#8217;s phosphate-buffered saline)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>14287072</td>
			<td>For cell wash and injection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eye lubricant</td>
			<td>Alcon Duratears</td>
			<td>&#160;N/A</td>
			<td>Sterile ocular lubricant ointment, 3.5 g</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal bovine serum (FBS)</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>A4766801</td>
			<td>Used for a broad range of cell types, especially sensitive cell lines</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Forceps (curved fine and straight blunt)</td>
			<td>RWD Life Science Co.,ltd</td>
			<td>F12012-10 &#38; F12011-13</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pad</td>
			<td>ALA Scientific Instruments</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Heat pad for mice during surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe</td>
			<td>Terumo</td>
			<td>10ME2913</td>
			<td>1 mL insulin syringe with needle for radiotracer injections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>InterView fusion software</td>
			<td>Mediso</td>
			<td>Version 3.03</td>
			<td>Post-processing and image analysis software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope</td>
			<td>Yu Lung Scientific Co., Ltd</td>
			<td>BM-209G</td>
			<td>For cells morphology visualization</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Chanelle Pharma</td>
			<td>&#160;N/A</td>
			<td>Iso-Vet, inhalation anesthetic, 250 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ketamine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>HK-37715</td>
			<td>Ketamine 10% injection solution, 10 mL&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Medical oxygen</td>
			<td>Linde HKO</td>
			<td>101-HR</td>
			<td>compressed gas, 99.5% purity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>nanoScan PET/MR Scanner</td>
			<td>Mediso</td>
			<td>&#160;N/A</td>
			<td>3 Tesla MR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle holder</td>
			<td>RWD Life Science Co.,ltd</td>
			<td>F31026-12</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nucline nanoScan software</td>
			<td>Mediso</td>
			<td>Version 3.0</td>
			<td>Scanner operating software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nylon Suture (6/0 and 5/0)</td>
			<td>Healthy Medical Company Ltd</td>
			<td>000524 &#38; 000526</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin- Streptomycin</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15140122</td>
			<td>Culture media for a final concentration of 50 to 100 I.U./mL penicillin and 50 to 100 &#181;g/mL streptomycin.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentabarbital</td>
			<td>AlfaMedic</td>
			<td>13003</td>
			<td>Intraperitoneal injection (330 mg/kg) to induce cessation of breathing of mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sharp scissors</td>
			<td>RWD Life Science Co.,ltd</td>
			<td>S14014-10</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spring Scissors</td>
			<td>RWD Life Science Co.,ltd</td>
			<td>S11005-09</td>
			<td>Animal surgery tool</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypan Blue Solution, 0,4%</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>15250061</td>
			<td>For cell counting</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trypsin-ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA, 0.25%), phenol red.</td>
			<td>Gibco</td>
			<td>25200072</td>
			<td>For cell digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Xylazine</td>
			<td>Alfasan International B.V.</td>
			<td>HK-56179</td>
			<td>Xylazine 2% injection solution, 30 mL</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-invasive pet/mr imaging in an orthotopic mouse model of hepatocellular carcinoma

Prækliniske eksperimentelle modeller af hepatocellulært carcinom (HCC), der rekapitulerer menneskelig sygdom, repræsenterer et vigtigt redskab til at studere tumorigenese og evaluere nye terapeutiske tilgange. Ikke-invasiv helkropsbilleddannelse ved hjælp af positronemissionstomografi (PET) giver kritisk indsigt i vævets in vivo-egenskaber på molekylært niveau i realtid. Vi præsenterer her en protokol for ortotopisk HCC-xenograftdannelse med og uden leverarterieligering (HAL) for at inducere tumorhypoxi og vurderingen af deres tumormetabolisme in vivo ved anvendelse af [18 F] Fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) og [18 F] Fluorodeoxyglucose ([18F] FDG) PET / magnetisk resonans (MR) billeddannelse. Tumorhypoxi kunne let visualiseres ved hjælp af hypoxi-markøren [18 F] FMISO, og det blev fundet, at [18 F] FMISO-optagelsen var højere hos HCC-mus, der gennemgik HAL end i ikke-HAL-gruppen, mens [18F] FDG ikke kunne skelne tumorhypoxi mellem de to grupper. HAL-tumorer viste også et højere niveau af hypoxi-inducerbar faktor (HIF)-1α-ekspression som reaktion på hypoxi. Kvantificering af HAL-tumorer viste en 2,3 gange stigning i [18F] FMISO-optagelse baseret på den standardiserede værdioptagelsesmetode (SUV).

For at opnå en passende tumorblok til successiv ortopisk implantation blev stabile kloner først genereret ved subkutan injektion af 200 μL cellesuspension i DPBS (indeholdende MHCC97L-celler) i den nedre flanke af nøgne mus (figur 1A). Tumorvækst blev overvåget, og når tumorstørrelsen nåede 800-1000 mm 3 (ca. 4 uger efter injektion), blev mus aflivet, og den resulterende tumorblok blev skåret i ca. 1 mm3 fragmenter til efterfølgende leverortotopisk implantati...

Watch this Scientific Journal Video about Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma at JoVE.com

Non-Invasive PET/MR Imaging in an Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Carcinoma

Her præsenterer vi en protokol til oprettelse af ortotopiske hepatocellulære carcinomxenotransplantater med og uden leverarterieligering og udfører ikke-invasiv positronemissionstomografi (PET) billeddannelse af tumorhypoxi ved hjælp af [18 F] Fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) og [18 F] fluorodeoxyglucose ([18F] FDG).

Ikke-invasiv PET/MR-billeddannelse i en ortopisk musemodel af hepatocellulært karcinom

Preclinical experimental models of hepatocellular carcinoma (HCC) that recapitulate human disease represent an important tool to study tumorigenesis and ...

Vores metoder skaber en pålidelig hypoxisk hepatocellulært carcinommodel til noninvasiv billeddannelse af tumorhypoxi for at studere HCC-biologi in vivo, som bedre kan rekapitulere kræftudvikling hos mennesker. Vores pålidelige HCC-model sammen med en meget producerbar billedmetode tjener som en vigtig platform for translationel forskning i patofysiologien af humant HCC. Realtidsovervågning af tumorhypoxi giver indsigt i molekylære ændringer, der fører til tumoraggressivitet, hvilket gør det muligt at bestemme områder med hypoxi og forudsige respons på behandlingen.Selvom intraabdominal kirurgi kan være teknisk udfordrende, vil tilstrækkelig planlægning og dyrepleje forbedre den samlede kirurgiske succesrate og trivsel for små dyr. Til at begynde med steriliseres dorsalområdet på en bedøvet 6 til 8 uger gammel mus enten i venstre eller højre side af den nedre flanke med 70% ethanol. Brug derefter pincet til at løfte huden og stik forsigtigt kanylen ind nedenunder.For at undgå utilsigtet lækage af den injicerede cellesuspension under nåludtagning skal nålen føres 4 til 5 millimeter fra punkteringsstedet langs det subkutane plan. Når du har frigivet tangen, skal du forsigtigt aflade indholdet af sprøjten uden at trænge ind i den modsatte side. Efter euthanisering af den subkutane tumorbærende mus, lav et snit på tumorstedets hud med et skalpelblad.Derefter punktafgifter tumorblokken og overfør den straks til kulturmediet. Brug derefter skarpe kirurgiske saks til at skære tumorblokken i små 1 kubikmillimeter terninger, idet man undgår tumorblokkens kerneområde. Opbevar alle kuberne i kulturmedier.Til ortotopisk leverimplantation skal du forlænge lemmerne på en bedøvet mus og sikre dem med tape for maksimalt at udsætte den ventrale mave og thorax. Derefter steriliseres hele mavehuden med 10% povidon-jodopløsning efterfulgt af 70% ethanol. Udfør derefter en laparotomi ved først at lave et midterlinjesnit på 10 millimeter ved hjælp af skarp saks for at få adgang til peritoneum.Derefter klemmes og trækkes xiphoidprocessen mod hovedet med tang og åbner det kirurgiske felt ved hjælp af subkostale retraktorer. Brug en våd gasbindspindel til at trække medianen og venstre leverlobes opad. Flyt derefter tarmene uden for maven på venstre side af musen og dæk dem med en våd gasbindspindel.Dernæst udføres leverarterieligering under en forstørrelseslampe for optimal visualisering på den fælles leverarterie, der stammer fra bugspytkirtelhovedet til dets rod i leverpediklen. Udsæt venstre lap ved at trække medianen og venstre laps ryg tilbage med en våd gazeserviet. Brug derefter et sterilt skalpelblad til at lave et snit på ca. 2 millimeter langt og dybt i venstre lap, og indsæt straks et tumorfragment i leversnittet med sterile tang.Begrav tumoren sikkert i leveren, inden du anvender en ottetalsutur med en 6-0 nylonsutur over snitstedet for at sikre korrekt tumorimplantation og hæmostase. Luk derefter abdominalsnittet med afbrudte 5-0 suturer. En prøve 18-FMISO hældes i et rør og fortyndes med sterilt saltvand for at sikre en samlet aktivitetskoncentration på 18 til 20 megabecquerel i 100 mikroliter.Træk derefter opløsningen med en 1 ml sprøjte og registrer radioaktiviteten og tiden vist på dosiskalibratoren. Efter registrering af kropsvægten på motivmusen injiceres forsigtigt det forberedte radiosporstof gennem halevenen. For at tage højde for henfaldskorrektion skal du registrere injektionstiden og restaktiviteten i sprøjten.For at starte PET-anskaffelsen skal du finde musepositionen i scanneren ved at udføre en spejdervisning. Juster musesengens position for at sikre, at hele musekroppen med torsoområdet er i midten af synsfeltet for MR. Vælg derefter PET-erhvervelse i studielistevinduet. Hvis du vil bruge de forudbestemte muselejepositioner fra spejdervisningen, skal du vælge Scanningsområde ved forrige anskaffelse.Klik derefter på Forbered for automatisk at flytte musesengen fra MR til PETEFTERFULGT af Gå for at starte erhvervelsen. Vælg det relevante radionukleotid under Radiopharmaceutical Editor, og indtast detaljerne om injektionsdosis og -tid. Derudover skal du indtaste musens vægt under menuen Emneoplysninger.Når PET-scanningen er fuldført, skal du vælge Forbered for at flytte musen fra PET til MR og klikke på Gå for at udføre MR-anskaffelsen. Når alle scanningerne er færdige, skal du flytte billedlejet tilbage til standardpositionen ved at vælge Tabel ud. PET-billeddannelsen, der blev anvendt i denne undersøgelse, afslørede en stigning i tumoroptagelsen af 18-FMISO hos mus med leverarterieligering, men ikke hos kontrolmus.Imidlertid var tumoroptagelsen af den glykolytiske markør 18F-FDG ens hos mus med og uden leverarterieligering. Kvantificering ved hjælp af denne standardiserede optagelsesværdibaserede tilgang afslørede en 2,3 gange højere 18-FMISO-optagelse af tumorer hos mus med leverarterieligering end hos kontrolmus. Tilsvarende var optagelsen på 18-FMISO højere i leveren hos mus med leverarterieligering end i leveren hos kontrolmus.Hepatisk arterieligering resulterede også i øget tumorhypoxi, som det fremgår af et højere niveau af hypoxi-inducerbar faktor 1-alfa-ekspression i tumorsekretioner fra mus med leverarterieligering end dem fra kontrolmus. Efter 18-FMISO PET-billeddannelse kan vores sekventering udføres for at identificere rollerne af metaboliske gener induceret under hypoxi, hvilket fører til nye behandlingsstrategier. Denne teknik kan bruges til at overvåge tumorhypoxi nøjagtigt, hvilket muliggør en hurtig evaluering af behandlingseffektiviteten og også oprettelsen af en ny terapeutisk strategi rettet mod hypoxi-vejen i HCC.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

Fluorescent ortotopisk Mouse Model af kræft i bugspytkirtlen

Pancreatic cancer remains one of the cancers for which survival has not improved substantially in the last few decades. Only 7% of diagnosed patients will ...

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

Murine Experimental Model of Original Tumor Development and Peritoneal Metastasis via Orthotopic Inoculation with Ovarian Carcinoma Cells

Murine Eksperimentel Model af oprindelige tumor udvikling og Peritoneal Metastase<em&gt; via</em&gt; Orthotopisk Podning med ovariekarcinomceller

Epithelial ovarian carcinoma (EOC) is associated with a poor prognosis because it shows peritoneal dissemination. To improve the prognosis, it is ...

Study of Viral Vectors in a Three-dimensional Liver Model Repopulated with the Human Hepatocellular Carcinoma Cell Line HepG2

Undersøgelse af virusvektorer i et tredimensionalt Lever Model genbefolket med Human hepatocellulært carcinom HepG2

This protocol describes the generation of a three-dimensional (3D) ex vivo liver model and its application to the study and development of viral vector ...

Isolation of Circulating Tumor Cells in an Orthotopic Mouse Model of Colorectal Cancer

Isolering af cirkulerende tumorceller i en ortotopisk musemodel af kolorektal cancer

Despite the advantages of easy applicability and cost-effectiveness, subcutaneous mouse models have severe limitations and do not accurately simulate ...

An Oncogenic Hepatocyte-Induced Orthotopic Mouse Model of Hepatocellular Cancer Arising in the Setting of Hepatic Inflammation and Fibrosis

En onkogen Hepatocyte-induceret Ortotopisk muse model af Hepatocellulær cancer, der opstår i fastsættelsen af hepatisk inflammation og fibrose

The absence of a clinically relevant animal model addressing the typical immune characteristics of hepatocellular cancer (HCC) has significantly impeded ...

Ultrasound-Guided Orthotopic Implantation of Murine Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

Ultralyd-guidet Ortotopisk implantation af murin Pankreatisk ductal adenocarcinoma

The recent success of immune checkpoint blockade in melanoma and lung adenocarcinoma has galvanized the field of immuno-oncology as well as revealed the ...

Transradial Access Chemoembolization for Hepatocellular Carcinoma Patients

Transradial Adgang Chemoembolization for Hepatocellulære Carcinoma Patienter

Transarterial chemoembolization (TACE) is the most common modality for treatment of hepatocellular carcinoma (HCC) at the intermediate stage. TACE is ...

https://cloudfront.jove.com/CDNSource/teasers/61109.jpg

An Orthotopic Resectional Mouse Model of Pancreatic Cancer

En orthotopic Resectional Mouse Model af kræft i bugspytkirtlen

There is a lack of satisfactory animal models to study adjuvant and/or neoadjuvant therapy in patients being considered for surgery of pancreatic cancer ...

Analysis of Liver Microenvironment During Early Progression of Non-Alcoholic Fatty Liver Disease-Associated Hepatocellular Carcinoma in Zebrafish

Analyse af levermikromiljø under tidlig progression af ikke-alkoholisk fedtleversygdom-associeret hepatocellulært karcinom i zebrafisk

Liver cancer is currently the third&#160;leading cause of cancer related death worldwide, and Hepatocellular Carcinoma (HCC) accounts for 75-90% of all ...

A Three-Dimensional Spheroid Model to Investigate the Tumor-Stromal Interaction in Hepatocellular Carcinoma

En tredimensionel spheroid model til at undersøge tumor-stromal interaktion i hepatocellulær karcinom

The aggressiveness and lack of well-tolerated and widely effective treatments for advanced hepatocellular carcinoma (HCC), the predominant form of liver ...