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

Küçük hayvan görüntüleme deneyleri için Hong Kong Antikanser Güven Fonu, Hong Kong Araştırma Hibeleri Konseyi İşbirlikçi Araştırma Fonu'nun (CRF C7018-14E) desteğini kabul ediyoruz. Ayrıca, Hong Kong Üniversitesi'ndeki Moleküler Görüntüleme ve Tıbbi Siklotron Merkezi'nin (MIMCC) [18F] FMISO ve [18F] FDG'nin sağlanması için verdiği desteğe teşekkür ederiz.

Tüm hayvan çalışmaları, Uluslararası Laboratuvar Hayvanları Bakımı Değerlendirme ve Akreditasyon Derneği (AAALAC) tarafından akredite edilmiş bir program olan Hong Kong Üniversitesi Karşılaştırmalı Tıp Araştırma Merkezi'nde (CCMR) Canlı Hayvanların Öğretimde ve Araştırmada Kullanımı Komitesi (CULATR) uyarınca gerçekleştirilmiştir. Çalışmada kullanılan hayvanlar, 6-8 haftalıkken, 20 g ± 2 g ağırlığında dişi BALB / cAnN-nu (Çıplak) farelerdi. Yiyecek ve su ad libitum...

<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>

Bu çalışmada, subkutan tümörler kullanılarak karaciğer ortotopik HCC ksenogreftlerinde HAL uygulama prosedürleri ve [18 F] FMISO ve [18F] FDG PET / MR kullanılarak ortotopik ksenogreftlerde tümör hipoksisinin non-invaziv izlenmesi için yöntemler tanımlanmıştır. İlgi alanımız, erken tanı ve tedaviye yanıt değerlendirmesi için çeşitli kanser ve hastalık modellerinin metabolik görüntülemesinde yatmaktadır 11,13,14,15</s...

Hepatosellüler karsinom (HCC), 2020 yılında 900.000'den fazla yeni vaka ve 800.000 ölümle dünya çapında en çok teşhis edilen altıncı kanser ve kanserden üçüncü en yaygın ölüm nedenidir1. En büyük risk faktörü, viral enfeksiyonlar (hepatit B ve C virüsleri), alkol kötüye kullanımı, diyabet ve alkolsüz steatohepatit2'nin bir sonucu olarak ortaya çıkan sirozdur. HCC'nin yönetimi oldukça karmaşıktır ve hastalığın evrelemesine bağlı olarak cerrahi rezeksiyon, termal veya kimyasal ablasyon, transplantasyon, transarteriyel kemoembolizasyon, radyasyon ve kemoterapi dahil olmak üzere çeşitli tedavi seçenekleri mevcuttur 2,3. HCC, küratif amaçlı tedavi uygulanan hastaların %70'inde hastalık nükseden kemoterapiye dirençli bir tümördür2.
Yüksek derecede tümör heterojenliğine rağmen, HCC iki yaygın sonuçla ilişkilidir: (i) HCC çok hipoksiktir ve (ii) tümör hipoksisi daha büyük tümör agresifliği ve tedavi başarısızlığı ile bağlantılıdır. HCC hücrelerinin kontrolsüz çoğalması, vaskülarizasyondan önce yüksek bir oksijen tüketim oranı ile sonuçlanır ve böylece hipoksik bir mikro ortam yaratır. Düşük tümöral içi oksijen seviyeleri daha sonra tümör agresifliğini ve tedavi yanıtını etkileyen bir dizi biyolojik yanıtı tetikler. Hipoksi ile indüklenebilir faktörler (HIF'ler) genellikle hipoksi 2,3'e yanıtta temel transkripsiyonel düzenleyiciler olarak kabul edilir. Bu nedenle, hipoksiyi tespit etme yeteneği, neoplastik dokuları görselleştirmek ve invaziv prosedürler gerektiren erişilemeyen bölgeleri tanımlamak için çok önemlidir. Ayrıca, tümör agresifliğine yol açan moleküler değişikliklerin daha iyi anlaşılmasına ve hasta tedavi sonuçlarının iyileştirilmesine yardımcı olur.
Pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanılarak moleküler görüntüleme, HCC de dahil olmak üzere birçok kanserin tanı ve evrelemesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle, [18 F] Florodeoksiglukoz ([18F] FDG) ve [11 C]Asetat içeren çift izleyicili PET görüntülemenin kombine kullanımı, HCC tanısında genel duyarlılığı önemli ölçüde artırabilir 4,5. Öte yandan, hipoksinin görüntülenmesi, yaygın olarak kullanılan hipoksik belirteç [18 F] Floromisonidazol ([18F] FMISO) kullanılarak elde edilebilir. Klinik pratikte, hipoksinin non-invaziv değerlendirmesi, radyasyon tedavisi planlaması için çeşitli tümör tipleri ve bölgeler arasında ayrım yapmak için önemlidir6.
Preklinik görüntüleme, farklı hastalıklar için fare modellerinin non-invaziv ve uzunlamasına değerlendirilmesinde vazgeçilmez bir araç haline gelmiştir. Sağlam ve yüksek oranda tekrarlanabilir bir HCC modeli, insan HCC'sinin patofizyolojisine ve yeni tedavilerin değerlendirilmesine yönelik klinik öncesi ve translasyonel araştırmalar için önemli bir platformu temsil etmektedir. PET görüntüleme ile birlikte, herhangi bir zaman noktası için moleküler düzeyde önemli bilgiler sağlamak için in vivo davranışlar açıklığa kavuşturulabilir. Burada, hepatik arter ligasyonu (HAL) ortotopik HCC ksenogreftlerinin üretimi ve [18 F] FMISO ve [18F] FDG PET / MR kullanılarak in vivo tümör metabolizmalarının analizi için bir protokol tarif ediyoruz. HAL'in dahil edilmesi, tümör hipoksisini in vivo olarak incelemek için transgenik veya kimyasal olarak indüklenen HCC fareleri ksenogreftlerinin uygun bir modelini oluşturur, çünkü HAL, tümör içi hipoksi 7,8'i indüklemek için arteriyel kan akışını etkili bir şekilde bloke edebilir. Ek olarak, pimonidazol kullanılarak yapılan ex vivo immünohistokimyasal boyamanın aksine, hipoksi sonucu tümör metabolizmasındaki değişiklikler, PET görüntüleme kullanılarak kolayca görselleştirilebilir ve invaziv olmayan bir şekilde ölçülebilir, böylece tedavi yanıtının uzunlamasına değerlendirilmesi veya direncin ortaya çıkışının ölçülmesi 3,7,8 . Burada gösterilen yöntemimiz, HCC biyolojisini in vivo olarak incelemek için PET / MR görüntüleme kullanarak tümör hipoksisinin non-invaziv izlenmesi ile birlikte sağlam bir hipoksik HCC modelinin oluşturulmasına izin verir.

<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

İnsan hastalığını özetleyen hepatosellüler karsinomun (HCC) klinik öncesi deneysel modelleri, tümörigenezi incelemek ve yeni terapötik yaklaşımları değerlendirmek için önemli bir araçtır. Pozitron emisyon tomografisi (PET) kullanılarak yapılan non-invaziv tüm vücut görüntüleme, dokuların moleküler düzeyde in vivo özellikleri hakkında gerçek zamanlı olarak kritik bilgiler sağlar. Burada, tümör hipoksisini indüklemek için hepatik arter ligasyonu (HAL) olan ve olmayan ortopik HCC ksenogreft oluşturulması ve [18 F]Floromisonidazol ([18 F]FMISO) ve [18 F]Florodeoksiglukoz ([18F]fdg) evcil hayvan/manyetik rezonans (MR) görüntüleme kullanılarak tümör metabolizmasının in vivo olarak değerlendirilmesi için bir protokol sunuyoruz. Tümör hipoksisi, hipoksi belirteci [18 F] FMISO kullanılarak kolayca görselleştirilebilir ve [18 F] FMISO alımının, HAL uygulanan HCC farelerinde, HAL olmayan gruba göre daha yüksek olduğu, oysa [18F] FDG'nin iki grup arasında tümör hipoksisini ayırt edemediği bulunmuştur. HAL tümörleri ayrıca hipoksiye yanıt olarak daha yüksek düzeyde hipoksi ile indüklenebilir faktör (HIF)-1α ekspresyonu gösterdi. HAL tümörlerinin nicelleştirilmesi, standartlaştırılmış değer alımı (SUV) yaklaşımına dayanarak [18F] FMISO alımında 2.3 kat artış göstermiştir.

Ardışık ortopik implantasyon için uygun bir tümör bloğu elde etmek için, stabil klonlar ilk önce DPBS'de (MHCC97L hücreleri içeren) 200 μL hücre süspansiyonunun çıplak farelerin alt kanadına deri altı enjeksiyonu ile üretildi (Şekil 1A). Tümör büyümesi izlendi ve tümör boyutu 800-1000 mm3'e ulaştığında (enjeksiyondan yaklaşık 4 hafta sonra), fareler ötenazi yapıldı ve ortaya çıkan tümör bloğu, başka bir çıplak fare grubuna (n = 6) sonraki karaciğer...

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

Burada, hepatik arter ligasyonu olan ve olmayan ortopik hepatosellüler karsinom ksenogreftleri oluşturmak ve [18 F]Floromisonidazol ([18 F]FMISO) ve [18 F]Florodeoksiglukoz ([18F]FDG) kullanılarak tümör hipoksisinin non-invaziv pozitron emisyon tomografisi (PET) görüntülemesini gerçekleştirmek için bir protokol sunuyoruz.

Hepatosellüler Karsinomun Ortotopik Fare Modelinde Non-İnvaziv PET/MR Görüntüleme

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

Yöntemlerimiz, insanlarda kanser gelişimini daha iyi özetleyebilen HCC biyolojisini in vivo olarak incelemek için tümör hipoksisinin noninvaziv görüntülenmesi için güvenilir bir hipoksik hepatosellüler karsinom modeli oluşturur. Güvenilir HCC modelimiz, yüksek oranda üretilebilir bir görüntü yöntemiyle birlikte, insan HCC'sinin patofizyolojisine yönelik translasyonel araştırmalar için önemli bir platform görevi görür. Tümör hipoksisinin gerçek zamanlı izlenmesi, tümör agresifliğine yol açan moleküler değişiklikler hakkında fikir verir, hipoksi alanlarının belirlenmesine ve tedaviye yanıtın tahmin edilmesine olanak tanır.İntraabdominal cerrahi teknik olarak zor olsa da, yeterli planlama ve hayvan bakımı, genel cerrahi başarı oranını ve küçük hayvanların refahını artıracaktır. Başlamak için, anestezi uygulanan 6 ila 8 haftalık bir farenin dorsal bölgesini, alt kanadın sol veya sağ tarafında% 70 etanol ile sterilize edin. Ardından, cildi kaldırmak için forseps kullanın ve enjeksiyon iğnesini yavaşça altına yerleştirin.İğne çekilmesi sırasında enjekte edilen hücre süspansiyonunun kazara sızmasını önlemek için, iğneyi deri altı düzlemi boyunca delinme bölgesinden 4 ila 5 milimetre ilerletin. Forsepsleri serbest bıraktıktan sonra, şırınganın içeriğini karşı tarafa nüfuz etmeden dikkatlice boşaltın. Subkutan tümör taşıyan fareyi ötenazi yaptıktan sonra, tümör bölgesinin derisinde bir neşter bıçağı ile bir kesi yapın.Ardından, tümör bloğunu tüketin ve hemen kültür ortamına aktarın. Daha sonra, keskin cerrahi makas kullanarak, tümör bloğunu küçük 1 milimetreküp küpler halinde kesin ve tümör bloğunun çekirdek bölgesinden kaçının. Tüm küpleri kültür medyasında tutun.Ortotopik karaciğer implantasyonu için, anestezi uygulanmış bir farenin uzuvlarını uzatın ve ventral karın ve toraksı maksimum düzeyde açığa çıkarmak için bunları bantla sabitleyin. Daha sonra, tüm karın derisini% 10 povidon-iyot çözeltisi veyasıyla% 70 etanol ile sterilize edin. Daha sonra, peritona erişmek için keskin makas kullanarak önce 10 milimetrelik bir orta hat kesisi yaparak bir laparotomi yapın.Daha sonra, ksifoid işlemi forseps ile kafaya doğru kelepçeleyin ve çekin ve subkostal retraktörleri kullanarak cerrahi alanı açın. Islak bir gazlı bez kullanarak, medyan ve sol karaciğer loblarını yukarı doğru geri çekin. Ardından, bağırsakları karın dışına farenin sol tarafına taşıyın ve ıslak bir gazlı bezle örtün.Daha sonra, optimum görselleştirme için büyüteç lambası altında, pankreas kafasından hepatik pediküldeki köküne kadar uzanan ortak hepatik arter üzerinde hepatik arter ligasyonu gerçekleştirin. Medyanı ve sol lobun sırtını ıslak bir gazlı bezle geri çekerek sol lobu açığa çıkarın. Daha sonra, steril bir neşter bıçağı kullanarak, sol lobda yaklaşık 2 milimetre uzunluğunda ve derinliğinde bir kesi yapın ve hemen steril forsepslerle karaciğer insizyonuna bir tümör parçası yerleştirin.Uygun tümör implantasyonunu ve hemostazı sağlamak için insizyon bölgesi üzerinde 6-0 naylon sütür ile sekiz rakamlı bir sütür uygulamadan önce tümörü karaciğere güvenli bir şekilde gömün. Daha sonra karın kesisini kesilmiş 5-0 dikişle kapatın. Bir tüpe 18-FMISO'luk bir aliquot dağıtın ve 100 mikrolitrede toplam 18 ila 20 megabecquerel aktivite konsantrasyonu sağlamak için steril salin ile seyreltin.Daha sonra, çözeltiyi 1 mililitrelik bir şırınga ile çizin ve doz kalibratöründe gösterilen radyoaktiviteyi ve zamanı kaydedin. Denek farenin vücut ağırlığını kaydettikten sonra, hazırlanan radyotracer'ı kuyruk damarından dikkatlice enjekte edin. Çürük düzeltmesini hesaba katmak için, enjeksiyon süresini ve şırıngadaki artık aktiviteyi kaydedin.PET alımına başlamak için, bir keşif görünümü gerçekleştirerek tarayıcıda fare konumunu bulun. Gövde bölgesi ile tüm fare gövdesinin MR'nin görüş alanının merkezinde olduğundan emin olmak için fare yatağı konumunu ayarlayın. Ardından, etüt listesi penceresinde PET Alımı'nı seçin. İzci görünümünden önceden belirlenmiş fare yatağı konumlarını kullanmak için Önceki Edinme'de Tarama Aralığı'nı seçin.Ardından, fare yatağını otomatik olarak MR'den PET'e taşımak için Hazırla'ya ve ardından edinimi başlatmak için Git öğesine tıklayın. Radyofarmasötik Editör altında uygun radyonükleotidi seçin ve enjeksiyon dozu ve zamanının ayrıntılarını girin. Ayrıca, Konu Bilgileri menüsü altında, farenin ağırlığını girin.PET taraması tamamlandıktan sonra, fareyi PET'ten MR'ye taşımak için Hazırla'yı seçin ve MR alımını gerçekleştirmek için Git'i tıklatın. Tüm taramalar tamamlandıktan sonra, Tablo Çıkışı'nı seçerek görüntüleme yatağını varsayılan konumuna geri getirin. Bu çalışmada kullanılan PET görüntüleme, hepatik arter ligasyonu olan farelerde 18-FMISO tümör alımında bir artış olduğunu ancak kontrol farelerinde olmadığını ortaya koymuştur.Bununla birlikte, glikolitik belirteç 18F-FDG'nin tümör alımı, hepatik arter ligasyonu olan ve olmayan farelerde benzerdi. Bu standartlaştırılmış alım değerine dayalı yaklaşımı kullanarak yapılan niceleme, hepatik arter ligasyonu olan farelerde tümörler tarafından kontrol farelerinden 2.3 kat daha yüksek 18-FMISO alımını ortaya koymuştur. Benzer şekilde, 18-FMISO alımı, hepatik arter ligasyonu olan farelerin karaciğerlerinde, kontrol farelerinin karaciğerlerinden daha yüksekti.Hepatik arter ligasyonu ayrıca, hepatik arter ligasyonu olan farelerden gelen tümör sekresyonlarında, kontrol farelerinden elde edilenlerden daha yüksek düzeyde hipoksi ile indüklenebilir faktör 1-alfa ekspresyonu ile kanıtlandığı gibi, artmış tümör hipoksisi ile sonuçlandı. 18-FMISO PET görüntülemeden sonra, hipoksi altında indüklenen metabolik genlerin rollerini tanımlamak için dizilememiz yapılabilir ve bu da yeni tedavi stratejilerine yol açar. Bu teknik, tümör hipoksisini doğru bir şekilde izlemek için kullanılabilir, böylece tedavi etkinliğinin hızlı bir şekilde değerlendirilmesine ve HCC'de hipoksi yolunu hedefleyen yeni terapötik stratejinin oluşturulmasına olanak tanır.

Research

JoVE Journal

Cancer Research

Fluorescent Orthotopic Mouse Model of Pancreatic Cancer

Pankreas Kanseri Floresan Ortotopik Fare Modeli

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

Orijinal Tümör Geliştirme Murin Deneysel Modeli ve Periton Metastaz<em&gt; yoluyla</emYumurtalık Kanseri Hücreleri ile&gt; Ortotopik aşılama

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

Insan hepatoselüler karsinoma hücre hattı HepG2 ile üç boyutlu Karaciğer modeli yeniden doldurulur Viral Vektörler Study

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

Kolorektal kanserli bir Ortotopik Fare Modelinde Dolaşan Tümör Hücrelerinin İzolasyonu

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

Hepatik İnflamasyon ve Fibrozis Ortamında Ortaya Çıkan Hepatosellüler Kanserin Onkojenik Hepatositkaynaklı Ortotopik Fare Modeli

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

Murine Pankreatik Duktal Adenokarsinomun Ultrason Eşliğinde Ortotopik İmplantasyonu

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

Hepatosellüler Karsinom Hastaları için Transradyal Erişim Kemoembolizasyonu

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

Pankreas Kanserinin Ortotopik Rezeksiyonlu Fare Modeli

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

Zebra Balığında Alkolsüz Yağlı Karaciğer Hastalığına Bağlı Hepatosellüler Karsinomun Erken İlerlemesi Sırasında Karaciğer Mikroçevresinin Analizi

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

Hepatosellüler Karsinomdaki Tümör-Stromal Etkileşimi Araştırmak İçin Üç Boyutlu Sferoid Modeli

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