Name: non-invasive pet/mr imaging in an orthotopic mouse model of hepatocellular carcinoma
Uploaded: 2022-08-31T13:40:00
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Reconocemos el apoyo del Fondo Fiduciario contra el Cáncer de Hong Kong, el Fondo de Investigación Colaborativa del Consejo de Subvenciones de Investigación de Hong Kong (CRF C7018-14E) para los experimentos de imágenes de animales pequeños. También agradecemos el apoyo del Centro de Imágenes Moleculares y Ciclotrón Médico (MIMCC) de la Universidad de Hong Kong para la provisión de [18 F] FMISO y [18F] FDG.

Todos los estudios en animales se llevaron a cabo de acuerdo con el Comité sobre el Uso de Animales Vivos en la Enseñanza y la Investigación (CULATR) en el Centro de Investigación de Medicina Comparativa (CCMR) de la Universidad de Hong Kong, un programa acreditado por la Asociación para la Evaluación y Acreditación de Laboratory Animal Care International (AAALAC). Los animales utilizados en el estudio fueron ratones hembra BALB/cAnN-nu (Desnudo) a la edad de 6-8 semanas, con un peso de 20 g ± 2 g. Se proporciona...

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	<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>

En este estudio, describimos los procedimientos para realizar HAL en xenoinjertos de HCC ortotópicos hepáticos con tumores subcutáneos, junto con métodos para la monitorización no invasiva de la hipoxia tumoral en xenoinjertos ortotópicos utilizando [18 F]FMISO y [18F]FDG PET/MR. Nuestro interés radica en la imagen metabólica de diversos modelos de cáncer y enfermedad para el diagnóstico precoz y la evaluación de la respuesta al tratamiento11,13,14,15<su...

El carcinoma hepatocelular (CHC) es el sexto cáncer más diagnosticado y la tercera causa más común de muerte por cáncer en todo el mundo, con más de 900.000 nuevos casos y 800.000 muertes en 20201. El principal factor de riesgo es la cirrosis, que ocurre como resultado de infecciones virales (virus de la hepatitis B y C), abuso de alcohol, diabetes y esteatohepatitis2 no alcohólica. El manejo del CHC es bastante complejo, y hay varias opciones de tratamiento disponibles, incluyendo resección quirúrgica, ablación térmica o química, trasplante, quimioembolización transarterial, radiación y quimioterapia, dependiendo de la estadificación de la enfermedad 2,3. El CHC es un tumor resistente a la quimioterapia con recidiva de la enfermedad en hasta 70 % de los pacientes después de la terapia con intención curativa2.
A pesar del alto grado de heterogeneidad tumoral, el CHC se asocia con dos resultados comunes: (i) el CHC es muy hipóxico, y (ii) la hipoxia tumoral está relacionada con una mayor agresividad tumoral y fracaso del tratamiento. La proliferación incontrolada de células HCC da como resultado una alta tasa de consumo de oxígeno que precede a la vascularización, creando así un microambiente hipóxico. Los niveles bajos de oxígeno intratumoral desencadenan una variedad de respuestas biológicas que influyen en la agresividad del tumor y la respuesta al tratamiento. Los factores inducibles por hipoxia (HIFs) son a menudo reconocidos como los reguladores transcripcionales esenciales en la respuesta a la hipoxia 2,3. Por lo tanto, la capacidad de detectar hipoxia es crucial para visualizar los tejidos neoplásicos e identificar los sitios inaccesibles, que requieren procedimientos invasivos. También ayuda a comprender mejor los cambios moleculares que conducen a la agresividad tumoral y mejorar los resultados del tratamiento del paciente.
Las imágenes moleculares mediante tomografía por emisión de positrones (TEP) se usan comúnmente en el diagnóstico y la estadificación de muchos cánceres, incluido el CHC. En particular, el uso combinado de imágenes PET de doble trazador que involucran [18 F]Fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG) y [11C]Acetato puede aumentar significativamente la sensibilidad general en el diagnóstico de CHC 4,5. Las imágenes de hipoxia, por otro lado, se pueden lograr mediante el uso del marcador hipóxico de uso común [18 F] fluoromisonidazol ([18F] FMISO). En la práctica clínica, la evaluación no invasiva de la hipoxia es importante para diferenciar entre varios tipos de tumores y regiones para la planificación de la radioterapia6.
La imagen preclínica se ha convertido en una herramienta indispensable para la evaluación no invasiva y longitudinal de modelos de ratón para diferentes enfermedades. Un modelo de CHC robusto y altamente reproducible representa una plataforma importante para la investigación preclínica y traslacional sobre la fisiopatología del CHC humano y la evaluación de nuevas terapias. Junto con las imágenes PET, los comportamientos in vivo se pueden dilucidar para proporcionar información importante a nivel molecular para cualquier punto de tiempo dado. Aquí, describimos un protocolo para la generación de xenoinjertos de HCC ortotópicos de ligadura de la arteria hepática (HAL) y el análisis de su metabolismo tumoral in vivo utilizando [18 F]FMISO y [18F]FDG PET/MR. La incorporación de HAL hace un modelo adecuado de xenoinjertos de ratones HCC transgénicos o inducidos químicamente para estudiar la hipoxia tumoral in vivo, ya que HAL puede bloquear eficazmente el riego sanguíneo arterial para inducir hipoxia intratumoral 7,8. Además, a diferencia de la tinción inmunohistoquímica ex vivo con pimonidazol, los cambios en el metabolismo tumoral como resultado de la hipoxia pueden visualizarse fácilmente y cuantificarse con precisión de forma no invasiva utilizando imágenes PET, lo que permite la evaluación longitudinal de la respuesta al tratamiento o la medición de la aparición de resistencia 3,7,8 . Nuestro método que se muestra aquí permite la creación de un modelo robusto de HCC hipóxico junto con el monitoreo no invasivo de la hipoxia tumoral utilizando imágenes PET / MR para estudiar la biología del HCC 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

Los modelos experimentales preclínicos de carcinoma hepatocelular (CHC) que recapitulan la enfermedad humana representan una herramienta importante para estudiar la tumorigénesis y evaluar nuevos enfoques terapéuticos. Las imágenes no invasivas de cuerpo entero mediante tomografía por emisión de positrones (PET) proporcionan información crítica sobre las características in vivo de los tejidos a nivel molecular en tiempo real. Presentamos aquí un protocolo para la creación de xenoinjertos ortotópicos de CHC con y sin ligadura de la arteria hepática (HAL) para inducir hipoxia tumoral y la evaluación de su metabolismo tumoral in vivo utilizando [18 F]Fluoromisonidazol ([18 F]FMISO) y [18 F]Fluorodesoxiglucosa ([18F]FDG) PET/resonancia magnética (MR). La hipoxia tumoral se pudo visualizar fácilmente utilizando el marcador de hipoxia [18 F] FMISO, y se encontró que la captación de [18 F] FMISO fue mayor en ratones HCC que se sometieron a HAL que en el grupo sin HAL, mientras que [18F] FDG no pudo distinguir la hipoxia tumoral entre los dos grupos. Los tumores HAL también mostraron un nivel más alto de expresión del factor inducible por hipoxia (HIF)-1α en respuesta a la hipoxia. La cuantificación de los tumores HAL mostró un aumento de 2,3 veces en la captación de [18F]FMISO según el enfoque de captación de valor estandarizado (SUV).

Para obtener un bloqueo tumoral adecuado para la implantación ortotópica sucesiva, primero se generaron clones estables mediante inyección subcutánea de 200 μL de suspensión celular en DPBS (que contiene células MHCC97L) en el flanco inferior de ratones desnudos (Figura 1A). Se monitorizó el crecimiento tumoral y, cuando el tamaño del tumor alcanzó 800-1000 mm 3 (alrededor de 4 semanas después de la inyección), los ratones fueron sacrificados y el bloqueo tumoral resultante<...

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

Aquí, presentamos un protocolo para crear xenoinjertos de carcinoma hepatocelular ortotópico con y sin ligadura de la arteria hepática y realizar imágenes no invasivas de tomografía por emisión de positrones (PET) de hipoxia tumoral utilizando [18 F] fluoromisonidazol ([18 F] FMISO) y [18 F] fluorodesoxiglucosa ([18F] FDG).

Imágenes PET/MR no invasivas en un modelo ortotópico de ratón de carcinoma hepatocelular

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

Nuestros métodos crean un modelo confiable de carcinoma hepatocelular hipóxico para imágenes no invasivas de hipoxia tumoral para estudiar la biología del CHC in vivo, lo que puede recapitular mejor el desarrollo del cáncer en humanos. Nuestro modelo confiable de HCC junto con un método de imagen altamente producible sirve como una plataforma importante para la investigación traslacional en la fisiopatología del HCC humano. El monitoreo en tiempo real de la hipoxia tumoral proporciona información sobre los cambios moleculares que conducen a la agresividad del tumor, lo que permite determinar las áreas de hipoxia y predecir la respuesta al tratamiento.Aunque la cirugía intraabdominal puede ser técnicamente desafiante, la planificación adecuada y el cuidado de los animales mejorarán la tasa general de éxito de la cirugía y el bienestar de los animales pequeños. Para comenzar, esterilice la región dorsal de un ratón anestesiado de 6 a 8 semanas de edad, ya sea en el lado izquierdo o derecho del flanco inferior con etanol al 70%. Luego, use fórceps para levantar la piel e inserte suavemente la aguja de inyección debajo.Para evitar fugas accidentales de la suspensión celular inyectada durante la extracción de la aguja, avance la aguja de 4 a 5 milímetros desde el sitio de punción a lo largo del plano subcutáneo. Después de soltar los fórceps, descargue cuidadosamente el contenido de la jeringa sin penetrar en el lado opuesto. Después de sacrificar al ratón subcutáneo portador de tumor, haga una incisión en la piel del sitio del tumor con una hoja de bisturí.Luego, extirpe el bloqueo tumoral y transfiéralo inmediatamente a los medios de cultivo. Luego, usando tijeras quirúrgicas afiladas, corte el bloque tumoral en pequeños cubos de 1 milímetro cúbico, evitando la región central del bloque tumoral. Mantenga todos los cubos en los medios de cultivo.Para la implantación hepática ortotópica, extienda las extremidades de un ratón anestesiado y asegúrelas con cinta adhesiva para exponer al máximo el abdomen ventral y el tórax. Luego, esterilice toda la piel abdominal con una solución de povidona yodada al 10% seguida de etanol al 70%. A continuación, realice una laparotomía haciendo primero una incisión en la línea media de 10 milímetros utilizando tijeras afiladas para acceder al peritoneo.Luego, sujete y tire del proceso xifoide hacia la cabeza con fórceps y abra el campo quirúrgico con retractores subcostales. Con un hisopo de gasa húmedo, retraiga los lóbulos mediano e izquierdo del hígado hacia arriba. Luego, mueva los intestinos fuera del abdomen hacia el lado izquierdo del ratón y cúbralos con un hisopo de gasa húmedo.A continuación, bajo una lámpara de aumento para una visualización óptima, realice la ligadura de la arteria hepática en la arteria hepática común, que se origina desde la cabeza pancreática hasta su raíz en el pedículo hepático. Exponga el lóbulo izquierdo retrayendo la mediana y la espalda del lóbulo izquierdo con un hisopo de gasa húmedo. Luego, usando una cuchilla de bisturí estéril, haga una incisión de aproximadamente 2 milímetros de largo y profunda en el lóbulo izquierdo, e inserte inmediatamente un fragmento de tumor en la incisión hepática con fórceps estériles.Entierre el tumor de forma segura en el hígado antes de aplicar una sutura en forma de ocho, con una sutura de nylon 6-0 sobre el sitio de la incisión para garantizar la implantación adecuada del tumor y la hemostasia. Luego, cierre la incisión abdominal con suturas 5-0 interrumpidas. Dispensar una alícuota de 18-FMISO a un tubo y diluirlo con solución salina estéril para asegurar una concentración de actividad total de 18 a 20 megabecquerelios en 100 microlitros.A continuación, extraiga la solución con una jeringa de 1 mililitro y registre la radiactividad y el tiempo que se muestran en el calibrador de dosis. Después de registrar el peso corporal del ratón sujeto, inyecte cuidadosamente la radiosonda preparada a través de la vena de la cola. Para tener en cuenta la corrección de caries, registre el tiempo de inyección y la actividad residual en la jeringa.Para comenzar la adquisición de PET, localice la posición del ratón en el escáner realizando una vista de explorador. Ajuste la posición de la cama del ratón para asegurarse de que todo el cuerpo del ratón con la región del torso esté en el centro del campo de visión de la RM. A continuación, seleccione Adquisición de PET en la ventana de la lista de estudios. Para usar las posiciones predeterminadas de la cama del ratón desde la vista de explorador, elija Rango de escaneo en adquisición anterior.Luego, haga clic en Preparar para mover automáticamente la cama del mouse de MR a PET, seguido de Ir para comenzar la adquisición. Seleccione el radionucleótido apropiado en el Editor de radiofármacos e introduzca los detalles de la dosis y el tiempo de inyección. Además, en el menú Información del asunto, introduzca el peso del ratón.Una vez completada la exploración PET, seleccione Preparar para mover el mouse de PET a MR y haga clic en Ir para realizar la adquisición de MR. Una vez finalizadas todas las exploraciones, vuelva a colocar la cama de imágenes a la posición predeterminada seleccionando Table Out. Las imágenes PET utilizadas en este estudio revelaron un aumento en la captación tumoral de 18-FMISO en ratones con ligadura de la arteria hepática, pero no en ratones control.Sin embargo, la captación tumoral del marcador glucolítico 18F-FDG fue similar en ratones con y sin ligadura de la arteria hepática. La cuantificación utilizando este enfoque estandarizado basado en el valor de captación reveló una captación 2,3 veces mayor de 18-FMISO por tumores en ratones con ligadura de la arteria hepática que en ratones de control. Del mismo modo, la captación de 18-FMISO fue mayor en los hígados de ratones con ligadura de la arteria hepática que en los hígados de ratones control.La ligadura de la arteria hepática también resultó en una hipoxia tumoral mejorada, como lo demuestra un nivel más alto de expresión del factor 1-alfa inducible por hipoxia en las secreciones tumorales de ratones con ligadura de la arteria hepática que en los ratones control. Después de las imágenes PET 18-FMISO, nuestra secuenciación se puede realizar para identificar los roles de los genes metabólicos inducidos bajo hipoxia, lo que lleva a nuevas estrategias de tratamiento. Esta técnica se puede utilizar para controlar la hipoxia tumoral con precisión, lo que permite una evaluación rápida de la eficacia del tratamiento y también la creación de una nueva estrategia terapéutica dirigida a la vía de hipoxia en el CHC.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

Fluorescente modelo de ratón ortotópico de cáncer de páncreas

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 ...

Investigación

Investigación sobre el cáncer

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

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Murino modelo experimental de desarrollo del tumor original y la metástasis peritoneal<em&gt; vía</em&gt; Ortotópico La inoculación con células de carcinoma de ovario

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

Estudio de vectores virales en un tridimensional del hígado Modelo repoblado con la línea celular humana HepG2 carcinoma hepatocelular

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

Aislamiento de células tumorales circulantes en un modelo de ratón ortotópico de cáncer colorrectal

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

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Un modelo de ratón ortotópico inducido por hepatocitos oncogénicos que surge en el ajuste de la inflamación hepática y la fibrosis

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

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Quimioembolización de acceso transradial para pacientes con carcinoma hepatocelular

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

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An Orthotopic Resectional Mouse Model of Pancreatic Cancer

Un modelo ortotópico de ratón reseccional de cáncer de páncreas

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

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Análisis del microambiente hepático durante la progresión temprana del carcinoma hepatocelular asociado a la enfermedad del hígado graso no alcohólico en pez cebra

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

Un modelo esferoide tridimensional para investigar la interacción tumor-estroma en el carcinoma hepatocelular

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