用于表征癌細胞轉移的雞胚模型的磁共振成像



轉移占癌癥死亡的90%,1然而,它是腫瘤進展中最難理解的方面之一。為了減少轉移相關的死亡率,了解轉移發生的方式,時間和地點至關重要。然而,小尺寸,異質性和播散性癌細胞的大量擴散,結合當前臨床成像方法的有限靈敏度和空間分辨率,使其早期和可靠的檢測具有挑戰性。轉移性傳播是一個復雜的過程,涉及從原發腫瘤細胞的初始分離,周圍基質組織內的擴散,細胞外基質的降解和血管內滲入的幾個步驟。一旦進入循環系統,腫瘤細胞不僅要在惡劣的環境中存活,還要附著在血管壁的內皮細胞上,2盡管許多的這些步驟已經在分子水平上研究在體外,所述動態事件的可視化在體內仍然是難以捉摸的。

目前使用的方法檢測體內轉移的存在在實驗研究中,主要依賴于終點測量,并要求終止實驗和器官解剖。現代成像模式,如磁共振成像(MRI),正電子發射斷層掃描或生物發光成像,可以對整個生物體內的轉移性傳播進行非侵入性和縱向成像。此外,MRI提供增強的軟組織對比度,三維(3-D)解剖信息和高空間分辨率。盡管用MRI檢測原發性腫瘤已經是常規實踐,但發現轉移更具挑戰性,因為轉移細胞群是異質的并且通常由單個細胞或存在于各種組織類型中的一小組惡性細胞組成,這使得它們的檢測困難。使用造影劑如氧化鐵納米顆?;蚧陬諾氖約劣糜諳赴曇強梢栽鑾慷員榷炔⒁虼嗽鑾考觳庀?。氧化鐵顆粒引起磁場的變形,導致T的變化2/ T 2 *松弛并主要用于在MRI上產生低強度對比。3,4雖然廣泛氧化鐵顆粒的可用于細胞跟蹤,微米尺寸的鐵顆粒(MPIOs)是特別重要的,因為它們不僅吸收有效且快速地通過細胞也使長時間成像由于其能力僅用單個粒子標記細胞。7使用造影劑,轉移性細胞可以在淋巴結檢測,3,810肝,1113嚙齒動物的大腦14。福斯特等人。報道了在淋巴結中直接植入黑色素瘤細胞后檢測到大約100個MPIO標記的細胞。3甚至在單細胞水平檢測到,因為在死后12天和在注入心臟左心室后的腦中可以發現小的轉移沉積物。14

雖然嚙齒動物是用于研究腫瘤發展和轉移的最廣泛使用的臨床前模型,但是雞胚是一種多功能的3R兼容模型,可外部外部輕松獲取,營養自給自足,具有成本效益,并且在系統發育上與哺乳動物的相似性高于其他幾種替代模型,如斑馬魚或線蟲。當考慮腫瘤形成模型時,其主要優點是其絨毛膜尿囊膜(CAM)的可及性,這是一種高度血管化的胚外膜,位于蛋殼正下方。因此,腫瘤細胞可以容易地,非侵入性地并且在沒有“干擾”免疫系統的情況下移植,因為當胚胎被植入時,雞胚在發育的早期階段是免疫缺陷的。在幾天內,腫瘤形成發生,并且在侵襲性腫瘤的情況下,轉移細胞可以通過血源性轉移定殖宿主的器官。15然而,盡管雞胚具有所有優點,但其潛力迄今尚未得到充分利用。其中一個原因可能是沒有運動偽影的成功MRI所需的協議差異。雖然麻醉劑的局部應用可用于實現靜止成像,但它可能損害胚胎的存活,因此使得該方法對于縱向成像是不實際的。另一方面,冷卻胚胎已成功用于不同胚胎階段的重復MRI。16,17一起,它使雞胚模型有吸引力的替代體內動物實驗。

我們評估了MRI作為臨床前模型研究雞胚中神經母細胞瘤轉移性傳播的優勢和局限性。我們先前已經表明,我們可以通過在缺氧中預培養神經母細胞瘤細胞或通過用缺氧模擬藥物二甲基肟基甘氨酸處理來誘導體內轉移,其中細胞分別在52%和75%的病例中轉移。15雖然MRI先前已被用于監測在雞胚,腫瘤生長17我們在這里研究MRI的可行性,以檢測在雞胚MPIO標記的神經母細胞瘤細胞的轉移存款。


原文鏈接

https://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/1536012118809585




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