Αφηρημένο

Η μοριακή απεικόνιση επιτρέπει μη επεμβατική παρακολούθηση της ανάπτυξης του όγκου, της προόδου και της ανταπόκρισης στη θεραπεία των ναρκωτικών, και έχει γίνει ένα σημαντικό εργαλείο για την προώθηση βιολογικών μελετών τα τελευταία χρόνια. Σε αυτή τη μελέτη, αξιολογήθηκαν συνολικά το

in vivo

αντι-αγγειογενετική και αντι-νεοπλασματικές επιδράσεις των Endostar για καρκίνο του ήπατος βασίζεται στα συστήματα οπτικής μοριακής απεικόνισης, συμπεριλαμβανομένων τομογραφίας μικρο-υπολογιστή (Micro-CT), βιοφωτισμός μοριακή απεικόνιση (BLI) και φθορισμού μοριακή τομογραφία (FMT). Firefly λουσιφεράσης (διακύμανση των) και πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (GFP) διπλής κύτταρα ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού καρκινώματος σημασμένα (κύτταρα HCC-LM3-διακύμανση των-GFP) χρησιμοποιήθηκαν για να καθοριστεί η υποδόρια και ορθοτοπικό μοντέλο όγκου του ήπατος. Αφού τα κύτταρα του όγκου εμφυτεύθηκαν 14~18 ημέρα, Endostar (5 mg /kg /ημέρα) χορηγήθηκε μέσω ενδοφλέβιας ένεσης στην ουραία φλέβα για συνεχή 14 ημέρες. Η αγγειογραφία υπολογιστική τομογραφία (CTA) και BLI διεξήχθησαν για το μοντέλο υποδόριου όγκου. FMT εκτελέστηκε για το ορθοτοπικό μοντέλο όγκου. Τα δεδομένα έδειξαν ότι η CTA σχηματισμού αιμοφόρων όγκου και περινεοπλαστικό αγγείωση του υποδόριου όγκου στην ομάδα αγωγής Endostar ήταν ανέστειλε σημαντικά σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Τα δεδομένα BLI παρουσίασαν το προφανές αναστολή όγκου την ημέρα 8 μετά τη θεραπεία. Η FMT ανιχνευθεί τα αποτελέσματα καταστολής όγκου Endostar συντομότερο ημέρα 4 μετά τη θεραπεία και μετρήσαμε την τοποθεσία του όγκου. Τα παραπάνω στοιχεία επιβεβαίωσαν τα αποτελέσματα των Endostar για αντι-αγγειογένεσης και καταστολή του όγκου στον καρκίνο του ήπατος. Το σύστημά μας σε συνδυασμό CTA, BLI και FMT να προσφέρουν πληρέστερες πληροφορίες σχετικά με τις επιπτώσεις της Endostar για την καταστολή του σχηματισμού των πλοίων και των όγκων. Οπτικό σύστημα μοριακής απεικόνισης επέτρεψε την μη επεμβατική και αξιόπιστη αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του φαρμάκου κατά του όγκου στον καρκίνο του ήπατος

Παράθεση:. Zhang Q, Du Υ, Xue Ζ, Chi C, Jia Χ, Tian J (2014) ολοκληρωμένη αξιολόγηση της αντι-αγγειογενετική και αντι-νεοπλασματικές επιδράσεις των Endostar για τον Καρκίνο του ήπατος μέσω οπτικών Μοριακής απεικόνισης. PLoS ONE 9 (1): e85559. doi: 10.1371 /journal.pone.0085559

Επιμέλεια: Ματθαίος Bogyo, το Πανεπιστήμιο του Stanford, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 16η Οκτωβρίου, 2013? Αποδεκτές: 3 Δεκεμβρίου 2013? Δημοσιεύθηκε: 8 Γενάρη του 2014

Copyright: © 2014 Zhang et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το χαρτί υποστηρίζεται από το Εθνικό Πρόγραμμα βασικής Έρευνας της Κίνας (973 Program) κάτω από Grant Νο 2011CB707700, το Εθνικό Ίδρυμα Φυσικών Επιστημών της Κίνας (NSFC) κάτω από Grant Νο 81227901 και η Ακαδημία των Επιστημών υποτροφία για Νέους επιστήμονες Διεθνές (2013Y1GB0005). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα (HCC) είναι ένα από τα πιο κοινή μορφή καρκίνου στον κόσμο και ευθύνεται για περισσότερους από 600.000 θανάτους ετησίως [1]. Δυστυχώς, η νόσος συχνά ανιχνεύεται σε προχωρημένο στάδιο, όταν δυνητικά θεραπευτική θεραπείες είναι συχνά αναποτελεσματικές [2]. Οι περισσότεροι ασθενείς με καρκίνο παρουσιάζουν υποτροπή της νόσου που εξελίσσεται ταχέως σε προχωρημένα στάδια με αγγειακή εισβολή και ποσοστό σχετικής επιβίωσης 5 ετών τους είναι μόνο 7% [3]. Ως εκ τούτου νέες θεραπείες και νέες μεθόδους ανίχνευσης για αυτή την επιθετική ασθένεια είναι εξαιρετικά απαραίτητη.

Η αγγειογένεση είναι απαραίτητη για επεμβατική ανάπτυξη και μετάσταση όγκου, γι ‘αυτό παίζει σημαντικό ρόλο στον έλεγχο της εξέλιξης του καρκίνου [4], [5] . Η ταχεία ανάπτυξη του όγκου χρειάζεται ένα μεγάλο ποσό των θρεπτικών συστατικών και του οξυγόνου, το οποίο οδήγησε την ανάπτυξη των αιμοφόρων αγγείων. Επιπλέον, HCC όγκοι εξαρτώνται από μια πλούσια παροχή αίματος [6], [7], επομένως, η αναστολή της αγγειογένεσης αποτέλεσε ένα κρίσιμο σημείο στη θεραπεία του καρκίνου του ήπατος.

Προκλινικές μελέτες έχουν δείξει ότι η ενδοστατίνη μπορεί να συρρικνωθεί υπάρχοντα αγγεία του όγκου σκάφη αποτελεσματικά [4], [8] – [10]. Endostar είναι μία νέα ανασυνδυασμένη ανθρώπινη endostain εκφράζονται και καθαρίζονται σε

Escherichia coli

με ένα τροποποιημένο Ν-τερματικό [11], [12], έχει αποδειχθεί ότι αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των ενδοθηλιακών κυττάρων, μετανάστευση, και το σχηματισμό σκάφος [13 ]. Με βάση τις συστηματικές προκλινικές μελέτες και κλινικές δοκιμές, το κράτος Food and Drug Administration της Κίνας (SFDA) ενέκρινε την αγωγή για τη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα μη-μικρού κυττάρου, το 2005 [14]. Σε αυτή τη μελέτη, ερευνήσαμε τα αποτελέσματα κατά των όγκων των Endostar για καρκίνο του ήπατος

in vivo

.

Η παραδοσιακή προσέγγιση για την αντι-νεοπλασματικές έρευνας, όπως ιστοπαθολογική ανάλυση είναι ακριβής, αλλά χρονοβόρα και δεν μπορεί να παράσχει 3-διαστάσεων (3D) δομικές πληροφορίες. Επιπλέον, ορισμένοι αντι-αγγειογόνοι παράγοντες συνήθως αναστέλλουν την εξέλιξη του όγκου και όχι συρρίκνωση του όγκου του όγκου. Ως εκ τούτου, η αξιολόγηση της θεραπευτικής ανταπόκρισης μόνο με τη μέτρηση του όγκου του όγκου δεν είναι πλέον πλήρης [15], και είναι επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθεί μια μέθοδος ανίχνευσης πιο ευαίσθητη και αποτελεσματική.

Η μοριακή απεικόνιση, η οποία επιτρέπει την ευαίσθητη, διαμήκη παρατήρηση, έχει γίνει ένα πολύτιμο εργαλείο για την έγκαιρη ανίχνευση της βλάβης, την παρακολούθηση της θεραπευτικής αποτελεσματικότητας, και τη διευκόλυνση της ανάπτυξης φαρμάκων. Μη επεμβατική απεικόνιση της αγγειογένεσης του όγκου επιτρέπει την πολύ έγκαιρη διάγνωση και καλύτερη πρόγνωση, η οποία τελικά θα οδηγήσει σε αποτελεσματική θεραπεία [16]. Τα τελευταία χρόνια, η οπτική μοριακή απεικόνιση έχει αναδειχθεί ως ένα σημαντικό εργαλείο των τεχνολογιών για την προώθηση της κατανόησης των μηχανισμών της νόσου και να επιταχύνει την ανακάλυψη φαρμάκων [17], [18]. Συνδυάσαμε CTA, BLI και FMT να ξεπεραστούν τα βάθη απεικόνισης και τα όρια ψήφισμα, το οποίο επέτρεψε στους ερευνητές να εντοπίσουν την πρόοδο του όγκου και της θέσης [19], [20].

Δεδομένου ότι είναι ο κατάλληλος τρόπος για να εκπροσωπεί την ασθένεια διαδικασία σε άνθρωπο, ορθοτοπική ζωικά μοντέλα ανθρώπινου καρκίνου είναι η βέλτιστη εργαλείο για προκλινική αξιολόγηση των νέων θεραπειών [21]. Αν και το ορθοτοπικό μοντέλο καρκίνου του ήπατος έχει μελετηθεί εκτενώς [22], [23], η εφαρμογή της στην οπτική μοριακή απεικόνιση για τη διαμήκη παρακολούθησης και αντιμετώπισης των ναρκωτικών για τον καρκίνο του ήπατος σπανίως έχει δοκιμάσει. Μέσω του συστήματος Micro-CT /BLI /FMT, CTA πραγματοποιήθηκε με την ανάλυση της αγγειακής 3D μορφολογικές αλλαγές και να δώσει την ποσοτική αξιολόγηση. Λόγω της ελάχιστης φόντο του BLI, χρησιμοποιήθηκε για την απεικόνιση του μοντέλου υποδόριου όγκου. Λαμβάνοντας πλεονεκτήματα της λειτουργίας διαφανοσκόπισης και προηγμένους αλγόριθμους υπολογιστών, η FMT είναι να ανακατασκευάσει 3D χάρτες φθοροφόρων μέσα διαβίωσης των ζώων [24]. Εμείς επιλέξαμε FMT να δώσετε τη θέση του όγκου και των πληροφοριών της έντασης για το ορθοτοπικό μοντέλο όγκου. Όταν ολοκληρώθηκε η απόκτηση δεδομένων, τα αποτελέσματα ανακατασκευάστηκε μέσω αναπτυχθεί ανεξάρτητα λογισμικό απεικόνισης μας. Το σύστημα οπτικής μοριακής απεικόνισης επιτρέπεται εύκολη και έγκαιρη ανίχνευση της εξέλιξης του όγκου και των θεραπευτικών απαντήσεων, και παρουσιάσαμε μια ολοκληρωμένη αξιολόγηση του αποτελέσματος κατά του όγκου των Endostar.

Υλικά και Μέθοδοι

Υλικά και αντιδραστηρίου

Endostar λήφθηκε από την εταιρεία του Simcere (Nanjing, Κίνα). D-λουσιφερίνης αγοράστηκε από Biotium (CA, Fremont, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής). FENESTRA VC αγοράστηκε από ART (Advanced Research Technologies Inc., Καναδάς). Η διπλή-επισημασμένο κυτταρική γραμμή καρκινώματος ανθρώπινου ηπατοκυτταρικού HCC-ΠΝ 3-διακύμανση των-GFP παρασχέθηκε ευγενώς από τον καθηγητή Jian Zhao της Σαγκάης Δεύτερη Στρατιωτικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο [25]. Καμία σημαντική διαφορά δεν παρατηρήθηκε μεταξύ HCC-ΠΝ 3 και HCC-ΠΝ 3-διακύμανση των-GFP κύτταρα από πλευράς διάδοσης, ογκογενετικότητας και τη μετανάστευση.

Cell Culture

HCC-ΠΝ 3-διακύμανση των GFP-κύτταρα καλλιεργήθηκαν σε τροποποιημένο Eagle Medium του Dulbecco (DMEM? Thermo Scientific) και έχει συμπληρωθεί με 10% ορό εμβρύου μόσχου (FCS) (HyClone? Thermo Scientific). Αυτά διατηρήθηκαν στους 37 ° C επωαστή με 5% CO

2.

Μοντέλο Ζώων

4-5 εβδομάδων αθυμικά αρσενικά BALB /c γυμνά ποντίκια (Ν = 36) αγοράστηκαν από το Τμήμα Πειραματικής Ζώα, Πανεπιστήμιο του Πεκίνου Κέντρο Επιστημών Υγείας. Όλα τα πειράματα σε ζώα διεξήχθησαν σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές της Επιτροπής Θεσμικών Animal Care and Use (IACUC) στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου (Αριθμός Άδειας: 2011-0039). Οι διαδικασίες έρευνας εγκρίθηκαν από IACUC του Πανεπιστημίου του Πεκίνου. Όλες οι χειρουργικές επεμβάσεις έγινε υπό αναισθησία πεντοβαρβιτάλης νατρίου, και όλες οι προσπάθειες έγιναν για να ελαχιστοποιήσουν την ταλαιπωρία.

Το μοντέλο υποδόριου όγκου ιδρύθηκε με ένεση 1 × 10

7 κύτταρα /ml HCC-ΠΝ 3-διακύμανση των κυττάρων-GFP εναιώρημα 100 ul στα δεξιά άνω πλευρά των BALB /c γυμνά ποντίκια (Ν = 24).

Οι ορθοτοπικό μοντέλο ποντικού όγκου (Ν = 12) ιδρύθηκε μετά τα ποντίκια είχαν αναισθητοποιηθεί με πεντοβαρβιτάλη νατρίου. Μια λαπαροτομή εκτελέστηκε προσεκτικά και το ήπαρ ήταν εντελώς εκτεθειμένη. 1 × 10

6 κύτταρα /ml HCC-LM3-διακύμανση των-GFP κυτταρικό εναιώρημα 50 μΙ εγχύθηκαν στην αριστερά συκώτι λοβού. Δημοσίευση αιμορραγία ένεση και διαφυγής των καρκινικών κυττάρων είχαν αποφευχθεί με σύντομη τοπική συμπίεση. Το κοιλιακό τοίχωμα και το δέρμα έκλεισαν με συνεχές ράμμα.

Endostar Θεραπεία

Τα ποντίκια υποδόρια φέρουν όγκο χωρίστηκαν τυχαία σε πειραματική ομάδα και την ομάδα ελέγχου (Ν = 12 ανά ομάδα) μέχρι όγκος του όγκου (όγκος = 0.5 × a × b

2, όπου α και β οι αντίστοιχες περισσότερο και μικρότερες διάμετροι του όγκου) αυξήθηκε 100 mm

3 σε περίπου 18 ημέρες. Οι ορθοτοπική ποντίκια που έφεραν όγκους χωρίστηκαν τυχαία σε πειραματικό και την ομάδα ελέγχου (Ν = 6 ανά ομάδα) 14 ημέρες μετά την φυτεία. Η πειραματική ομάδα και ομάδα ελέγχου για τους ποντικούς υποδόρια και ορθοτοπική που έφεραν όγκους δόθηκαν ενδοφλέβιες ενέσεις ουρά με Endostar (5 mg /kg /ημέρα) ή μια ίση ποσότητα αλατούχου διαλύματος 0,9% για 14 ημέρες. Προκειμένου να αποφευχθεί η μετάσταση όγκου, ορθοτοπικό ομάδα όγκων δόθηκε θεραπεία Endostar νωρίτερα από την ομάδα υποδόριου όγκου.

Ποντίκι του σωματικού βάρους και του όγκου τόμος

Το βάρος σώματος ποντικού μετρήθηκε με την ηλεκτρονική ισορροπία κάθε δύο ημέρες. Το μέγεθος του όγκου μετρήθηκε με παχύμετρο κάθε τέσσερις ημέρες.

ιστολογικές μελέτες

Οι ποντικοί θυσιάστηκαν στο τέλος του πειράματος την ημέρα 14 μετά τη θεραπεία. Οι ιστοί του ήπατος και του όγκου αποκόπηκαν, μονιμοποιήθηκαν σε φορμαλίνη, εγκλείστηκαν σε παραφίνη και συνεχή τμήματα (4

μ

m) ελήφθησαν για αιματοξυλίνη και εοσίνη (Η &? Ε). Χρώσης

Ανοσοϊστοχημεία του CD31

Υποδόρια ιστούς όγκων αποκόπηκαν στο τέλος του πειράματος. Δείγματα σταθεροποιήθηκαν σε φορμαλίνη και εγκλείστηκαν σε παραφίνη. 4

μ

τμήματα m κόπηκαν από κάθε μπλοκ και επωάζονται με 0.01 Μ νάτριο Κιτρικό για την ανάκτηση του αντιγόνου. Τα πλακίδια ξεπλύθηκαν σε αλατόνερο ρυθμισμένο με φωσφορικό (PBS) και επωάζεται όλη τη νύκτα στους 4 ° C με αντι-αραιωμένο συστάδας διαφοροποιήσεως 31 (αντι-CD31) αντίσωμα. Τα δείγματα κατόπιν ξεπλύθηκαν δύο φορές με ρυθμισμένο με φωσφορικό αλατούχο με Tween-20 (PBST) και επωάζονται για 60 λεπτά σε θερμοκρασία δωματίου με την κατάλληλη αραίωση των δευτερογενών αντισωμάτων. Οι πλάκες ξεπλύθηκαν με PBST και επωάστηκαν για 10 λεπτά με διαμινοβενζιδίνη. Οι τομές στη συνέχεια με αιματοξυλίνη και συναρμολογείται, και φωτογραφίες τραβήχτηκαν κάτω από μικροσκόπιο.

ο όγκος των μικροαγγείων Πυκνότητα (MVD)

Εκτίμηση

Οι πλάκες εξετάστηκαν κάτω από το μικροσκόπιο, και 3 πεδία ήταν τυχαία που λαμβάνονται για την καταμέτρηση των μικροαγγείων και τα αντι-αγγειογενετική αποτελέσματα της αξιολόγησης Endostar.

μικρο-CT /σύστημα

BLI /FMT

το σύστημα Micro-CT /BLI /FMT ήταν φαίνεται στο Σχ. 1Α και B. Η BLI και το σύστημα FMT είναι συγχωνευτικές, και ο οπτικός ανιχνευτής είναι μια επιστημονική συσκευή συζευγμένου φορτίου (CCD) (VersArray, Princeton Instruments, Trenton, New Jersey) με την θερμοκρασία ψύχεται στους -110 ° C για να μειωθεί σκοτεινό ρεύμα θορύβου. Η φωτογραφική μηχανή CCD σε συνδυασμό με ένα φακό (Nikon, Ιαπωνία). φωτισμός διέγερση παρέχεται από ένα 488 nm συνεχούς κύματος (CW) ημιαγωγών λέιζερ VA-ΙΙ-Ν-473 (Beijing Viasho Technology Co., Ltd, Κίνα) και η δύναμη είχε οριστεί σε 20 mW. Οι μετρήσεις φθορισμού εφαρμόστηκαν σε λειτουργία διαφανοσκόπισης. Ένα φίλτρο διέλευσης ζώνης 20 nm με κέντρο στα 525 nm χρησιμοποιήθηκε για να επιτραπεί μετάδοση του φωτός στο μήκος κύματος εκπομπής. Χωρίς την πηγή λέιζερ, οι μετρήσεις βιοφωταύγεια που αποκτώνται από την παρούσα CCD κάμερα απευθείας. Το σύστημα Micro-CT αποτελείται από μία πηγή ακτίνων Χ μικρο-εστίασης (UltraBright, Oxford Instruments, USA). Η τάση στόχος του σωλήνα ακτίνων Χ είναι 90 kVp, με μέγιστη ισχύ εξόδου 80 W. Ο ανιχνευτής επίπεδη οθόνη X-ray (C7942CA-02, Hamamatsu, Ιαπωνία), είχε 120 χιλιοστά × περιοχή φωτοδίοδο 120 χιλιοστά. Η προγραμματιζόμενη στάδιο 3D περιλαμβάνει δύο μηχανοκίνητες μετάφραση στάδια (PSA200-11, Zolix Instruments, Κίνα) και ένα στάδιο με μοτέρ περιστροφής (RAK-100, Zolix Instruments, Κίνα). Η αναλογία μεγέθυνσης μπορεί να αλλάξει ρυθμίζοντας τη θέση του αντικειμένου μέσα από τα μηχανοκίνητα στάδια της μετάφρασης, η οποία θα βελτιώσει την χωρική ανάλυση, προφανώς, [26]. Το σπιτικό ράφι ποντίκι είχε καθοριστεί για το στάδιο περιστροφής του συστήματος multi-τροπικότητα. Το σύστημα απεικόνισης πολλαπλών τροπικότητα βρισκόταν σε ένα σκοτεινό δωμάτιο μολύβδου που μπορεί να μπλοκάρει τόσο τα εξωτερικά φώτα και ακτίνες Χ.

Α. Το σχηματικό του συστήματος multi-τροπικότητα. Η κόκκινη διακεκομμένη γραμμή αναπαριστά το σύστημα BLI /FMT? το μπλε διακεκομμένη γραμμή αναπαριστά το σύστημα Micro-CT. B. Η εικόνα του συστήματος multi-τροπικότητα, η οποία βρίσκεται στο μαύρο περίβλημα μολύβδου. C. Η επίπεδη φθορισμού απεικόνισης της ορθοτοπικό μοντέλο όγκου ποντικού σε 0 ° μοιρών, 90 ° μοιρών, 180 ° μοιρών και 270 ° μοιρών.

Η

CTA του ποντικιού υποδόριου όγκου Μοντέλο

CTA διεξήχθη στις 14

ης ημέρας όταν ολοκληρώθηκε η καθημερινή θεραπεία. Οι ποντικοί αναισθητοποιήθηκαν με 2% ισοφλοράνη, και παράγοντας 200 μΙ αγγειακή αντίθεση FENESTRA VC εγχύθηκε στη φλέβα της ουράς. Δέκα λεπτά μετά την ένεση, 500 προβολές προβολή συλλέχθηκαν από το σύστημα Micro-CT. Οι εξαγορές και επεξεργασίας δεδομένων CT πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση του συστήματος των Windows Μοριακής Απεικόνισης (WINMI) [27], το οποίο αναπτύχθηκε με βάση το ιατρικό εργαλείο απεικόνισης Kit (MITK) (Επεξεργασία Ιατρικής Εικόνας και ανάλυση των Επιστημών, το Πεκίνο, η Κίνα, www.mitk .καθαρά). Τα δεδομένα CT έδωσε την τμηματοποίηση των αγγείων του όγκου και ανακατασκευάστηκε τη δομή 3D. Παράμετροι ορίζονται ως εξής: η τάση του σωλήνα ακτίνων Χ ήταν 80 kVp και η ενσωμάτωση του ανιχνευτή χρόνο ήταν 0.467 sec, η οποία κατέλαβε μία εικόνα κάθε 0,75 °

In vivo

BLI της. ποντίκι υποδόριου όγκου Μοντέλο

Η BLI πραγματοποιήθηκε στα υποδόρια μοντέλα του ποντικιού στο 0

ου, 4

ου, 8

ου, και 12

ου ημέρα μετά την καθημερινή θεραπεία άρχισε. Οι ποντικοί παρέμειναν νηστικοί όλη τη νύχτα πριν από το πείραμα για την πρόληψη των τροφίμων από την παρεμπόδιση με τα αποτελέσματα βιοφωταύγεια. Ο ποντικός αναισθητοποιήθηκε πρώτα με 2% ισοφλουράνιο και έλαβαν D-λουσιφερίνη διαλύματος (150 mg /kg βάρους σώματος) 3 λεπτά πριν ξεκινήσει BLI. Τα ποντίκια διατηρούνται σε δεξιά πλευρική κατάκλιση. Οι παράμετροι του CCD ήταν

στ

num = 2,8, ενδοχείαση = 4, χρόνος έκθεσης = 180 sec.

In vivo

FMT του ποντικιού ορθοτοπική όγκου Μοντέλο

η FMT υλοποιήθηκε στα ορθοτοπική μοντέλα ποντικών όγκου και από την 0

ου, 4

ου, 8

ου, και 12

ου ημέρα μετά άρχισε η καθημερινή θεραπεία. Το ποντίκι έχει τοποθετηθεί στο ράφι του ποντικιού, το οποίο βρίσκεται στο στάδιο της περιστροφής του συστήματος multi-τροπικότητα. 2% ισοφλοράνη δόθηκε το ποντίκι μέσα από μια αναπνευστική μάσκα, η οποία επισυνάπτεται στο ράφι του ποντικιού. Η μέτρηση επιφάνεια των σημάτων φθορισμού λήφθηκε για πρώτη φορά. Ο φωτισμός διέγερση διεξήχθη με 488 nm συνεχούς κύματος ημιαγωγών λέιζερ με την ισχύ εξόδου του 20 mW. Οι παράμετροι απόκτηση CCD ορίστηκαν ως

στ

num = 3.5, ενδοχείαση = 1, χρόνος έκθεσης = 10 sec. Ήταν χρήσιμη για την ακριβή ανακατασκευή των τεσσάρων εικόνων (0 ° μοιρών, 90 ° μοιρών, 180 ° μοιρών και 270 ° μοιρών), τα οποία ελήφθησαν χωρίς να παρεμποδίζεται ή να μετακινηθεί (Εικ. 1 C). Στη συνέχεια, 3D ανατομικά στοιχεία που αποκτήθηκαν με τη χρήση του συστήματος Micro-CT. Οι παράμετροι ορίζονται ως εξής: τάση του σωλήνα ακτίνων Χ ήταν 60 kVp, ο χρόνος ολοκλήρωσης του ανιχνευτή ήταν 0.467 sec και μία εικόνα συνελήφθη κάθε 0,75 °

Η μέθοδος ανακατασκευής βασίζεται στην homotopy χρησιμοποιήθηκε για την απόκτηση. τα αποτελέσματα για την τομογραφία φθορισμού [28]. Λόγω της προσαρμοστική στρατηγική νομιμοποίησης, η μέθοδος ανακατασκευής ήταν πάντα σε θέση να ανακατασκευάσει τις πηγές με ακρίβεια ανεξάρτητα από την εκτίμηση της παραμέτρου νομιμοποίησης. Ως το καλύτερο της γνώσης μας, αυτή η μέθοδος εφαρμόστηκε σπάνια σε μοντέλο όγκου ορθοτοπική ήπατος. Η κύρια διαδικασία αυτού του αλγορίθμου ανακατασκευής ήταν ως εξής:

Κατ ‘αρχάς, το διάνυσμα των υπολειμματικών συσχετισμών υπολογίστηκε:

Δεύτερον, το σύνολο υποστηρίζοντας ενημερώθηκε:

Τρίτον, η κατεύθυνση για την επόμενη επανάληψη ελήφθη με:

Τέταρτον, το στάδιο για την επόμενη επανάληψη υπολογίστηκε. Το ελάχιστο ελήφθησαν μόνο πάνω στα θετικά επιχειρήματα τόσο για τα δύο στάδια.

Ο αλγόριθμος ανακατασκευής καθορίζει είτε να προσαρτήσει το στοιχείο για να έχω ή να καταργήσετε το στοιχείο από το I ανάλογα με το ποιο είναι μικρότερο.

Τέλος, , επικαιροποιήθηκαν οι άγνωστοι και η παράμετρος νομιμοποίηση.

Στατιστική Ανάλυση

τα δεδομένα εκφράζονται ως μέση τιμή ± τυπική απόκλιση (SD). Μέσα συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας μονόδρομη ανάλυση διακύμανσης (ANOVA) με τη χρήση Prism 4.0 λογισμικό, και

σ

αξία & lt? 0,05 θεωρήθηκαν στατιστικά σημαντικές

Αποτελέσματα

αγγειογένεση. η αναστολή ανιχνεύεται και να παρακολουθείται από CTA κατά τη διάρκεια Endostar Θεραπεία

με τη βοήθεια του παράγοντα αντίθεσης λίμνη αίματος, αγγείωση αποκαλύφθηκε σε εξαιρετική λεπτομέρεια με CTA. Ένα 3D αναπαράσταση των αγγειακών δομών αντανακλούσε το επίπεδο της αγγειογένεσης και παρείχε μια ποσοτική εκτίμηση της ανάπτυξης του όγκου με το χρόνο. Έχουμε κατέλαβε τη λεπτομέρεια της αλλαγής αγγειακό σύστημα, ακόμη και όταν η ώριμη σκάφος όγκος δεν ήταν πλούσια. Όπως φαίνεται στο Σχ. 2Α και Β, προκειμένου να δείξει τα διαφορετικά σκάφη γύρω από τον όγκο, το αιμοφόρο αγγείο κοντά στον όγκο σημαδεύτηκε με κόκκινο χρώμα, και το αιμοφόρο αγγείο μακριά από τον όγκο σημαδεύτηκε με μπλε χρώμα. Η microvascule της ομάδας ελέγχου ήταν πλουσιότερη από την ομάδα πείραμα που υποδεικνύεται από το λευκό βέλος. Αν και CTA δεν μπορεί να πάρει μορφολογικές αλλαγές των τριχοειδών αγγείων του όγκου τόσο μικρό όσο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM), CTA ήταν μια μη επεμβατική μέθοδο για να ληφθεί συνεχή και δυναμική παρατήρηση των τριχοειδών του όγκου, το οποίο ήταν σημαντικό για την αξιολόγηση του φαρμάκου.

Α και Β δείχνουν τα 3D τμηματοποίηση εικόνων από CTA τα λευκά βέλη δείχνουν τη βλάστηση μικροαγγείων, το αιμοφόρο αγγείο κοντά στον όγκο ήταν σημειώνονται με κόκκινο χρώμα, και το αιμοφόρο αγγείο μακριά από τον όγκο σημαδεύτηκε με μπλε χρώμα. Γ και Δ δείχνουν CD31 ανοσοϊστοχημεία των αγγείων του όγκου. Το μαύρο βέλος δείχνει τις μικροαγγειακή περιοχές.

Η

Παθολογική ανάλυση είναι ο χρυσός κανόνας για αντανακλώντας βλάβες των ιστών. χρώση ανοσοϊστοχημεία του CD31 έγινε για να αξιολογηθεί η επίδραση της Endostar επί της αγγειογένεσης του όγκου. Η θεραπεία με 5 mg /kg /ημέρα Endostar είχε ως αποτέλεσμα μείωση 34,7% σε σύγκριση με MVD την ομάδα ελέγχου. Αντιπροσωπευτικές ιστολογικές εικόνες χρώσης CD31 σε ιστούς όγκου που φαίνεται στο Σχ. 2C και D. Η μικροαγγείωση του όγκου σε επεξεργασία με Endostar ήταν μικρότερο σε διάμετρο, και CD31 αριθμός θετικών κυττάρων ήταν λιγότερο στην θεραπεία Endostar σύγκριση με τον έλεγχο. Το αποτέλεσμα CD31 ανοσοϊστοχημεία ήταν σύμφωνο με τα δεδομένα CTA, και οι δύο από αυτούς επιβεβαίωσαν ότι η αντι-αγγειογενετική δράση της Endostar για καρκίνο του ήπατος μπορεί να ανιχνευθεί και να αξιολογηθεί από CTA.

Νεοπλασματική Αναστολή παρακολουθήθηκε από BLI κατά τη διάρκεια Endostar Θεραπεία

δεν υπήρξε καμία στατιστικά σημαντική αλλαγή στο σωματικό βάρος μεταξύ των ομάδων των ζώων (Σχ. 3Α), η οποία έδειξε ότι τα δοσολογικά σχήματα ήταν καλά ανεκτές. Το μέγεθος του όγκου που φαίνεται στο Σχ. 3Β. Για να παρακολουθείτε την εξέλιξη του όγκου και της παλινδρόμησης πιο ακριβή, μετρήσαμε όχι μόνο τον όγκο του όγκου, αλλά και εκτελείται BLI για την καταγραφή των δυναμικών φως αλλαγές έντασης.

Α. Το βάρος σώματος ποντικού του μοντέλου υποδόριου όγκου. B. Ο όγκος όγκου ποντικού του μοντέλου υποδόριου όγκου.

Η

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το σήμα BLI της ομάδας πειράματος ανεστάλη σημαντικά από την ημέρα 8 μετά τη θεραπεία (Εικ. 4), ενώ το φως ένταση της ομάδας ελέγχου αυξηθεί εκθετικά. Η πιο προφανής διαφορά μεταξύ των δύο ομάδων ελήφθη την ημέρα 12.

Η

Η υποδόρια BLI όγκος ένταση φωτός που φαίνεται στο Σχ. 5 Η καταστολή ένταση φωτός του όγκου θα μπορούσε να ανιχνευθεί το νωρίτερο την ημέρα 8 μετά τη θεραπεία (Ρ & lt? 0,05). Η ένταση του φωτός ομάδα ελέγχου ήταν 7.8 × 10

6 φωτόνια /cm

2 /s κατά την ημέρα 12, ενώ η ομάδα του πειράματος ήταν μόνο 5,6 × 10

6 φωτόνια /cm

2 /s.

για τον σκοπό να δώσει μια αξιολόγηση πλήρως αντι-όγκου των Endostar, στήσαμε το συκώτι ορθοτοπικό πρότυπο όγκου, η οποία διατηρεί το μέγιστο βαθμό των «φυσικών» μικροπεριβάλλον του καρκίνου [29] – [31]. Εμείς αναισθητοποιούνται 2 ποντίκια την ημέρα 14 μετά την εμφύτευση, και στη συνέχεια, D-λουσιφερίνης εγχύθηκε ενδοπεριτοναϊκά 3 λεπτά με ηπατικά εκτεθεί πριν BLI (Σχ. 6Α). Υπήρχε ένα έντονο σήμα από τις ηπατικές lobular περιθώρια. Στη συνέχεια αποκόπηκε το συκώτι για BLI αμέσως, και ο ιστός παρέμεινε φωτιζόμενη (Εικ. 6Β). Το ήπαρ ιστός στη συνέχεια Η &? Ε βάφονται, και έδειξε ότι οι όγκοι του ήπατος που βρίσκονται στις ηπατικούς λοβούς (σχήμα 6C).. Τα αποτελέσματα απέδειξαν το ορθοτοπικό μοντέλο συκώτι όγκου ήταν επιτυχής.

λαπαροτομία στο ποντίκι με το ήπαρ εκτίθενται στο οπτικό πεδίο Α, και στη συνέχεια το ήπαρ αποκόπηκε. BLI διεξήχθη και πάλι και το οπτικό σήμα που διανεμήθηκε στα ηπατικά λοβιακού περιθώρια π.Χ. Η H & amp? E λεκέ αποκάλυψε ότι υπήρχαν κόμβοι όγκου στο συκώτι ιστού

Η

Παρακολούθηση της Νεοπλασματική Αναστολή από FMT διάρκεια. Endostar Θεραπεία

Με βάση τα ανωτέρω αποτελέσματα, μπορούμε περαιτέρω χρησιμοποιούμενο σύστημα FMT να ανιχνεύσει τις αλλαγές δυναμικά φθορισμού 3D στο ορθοτοπικό μοντέλο όγκου. Πρώτον, από στεφανιαία απεικόνιση βαθμός των 4 χρονικά σημεία, μια σημαντική διαφορά της έντασης του φωτός ανιχνεύθηκε ήδη 4 ημέρες μετά τη θεραπεία μεταξύ ελέγχου και ομάδας πείραμα (Σχ. 7Α και Β). Από την ημέρα 8, τα σήματα από την ομάδα με φυσιολογικό ορό αυξήθηκε δραματικά, αλλά τα σήματα από την ομάδα πείραμα αυξήθηκε αργά. Την ημέρα 12 (Σχήμα 8, Ρ & lt?. 0.05), η FMT ένταση φωτός της ομάδας του πειράματος ήταν 3,27 × 10

7 φωτόνια /cm

2 /s, ενώ η ομάδα ελέγχου ήταν τόσο υψηλές όσο 4,98 × 10

7 φωτόνια /cm

2 /s.

Η στεφανιαία προβολή βαθμός της ορθοτοπική εξέλιξης του όγκου και των ναρκωτικών ανταπόκριση παρακολουθείται από το σύστημα FMT.

Η

Για την ορθοτοπική όγκου, επίπεδη απεικόνιση φθορισμού ήταν ανεπαρκής. Επειδή οι αδύναμες πηγές κοντά στην επιφάνεια ίσως εμφανίζονται την ίδια ένταση φωτός επιφάνεια προς τις ισχυρότερες πηγές βαθύτερα στους ιστούς [32]. FMT ήταν απαραίτητη για τον εντοπισμό και τη διανομή του όγκου μέσα σε ένα μικρό ζώο για να παράγει ακριβή τομογραφική ανοικοδόμηση και την οπτικοποίηση σε 3D mode. Μπορούμε κατά διαστήματα τον πνεύμονα και το ήπαρ μέσω δεδομένων CT. Τα αποτελέσματα ήταν ανοικοδόμηση φαίνεται στο Σχ. 9Α και Β, όπου ο όγκος που βρίσκεται στο περιθώριο του ήπατος λοβού. Η δύναμη της ομάδας του πειράματος ήταν 2,27 mW, ενώ η ομάδα ελέγχου ήταν 3,83 mW. MITK χρησιμοποιήθηκε για την ανακατασκευή του όγκου του όγκου. Η ομάδα ελέγχου ήταν 156 χιλιοστά

3, ενώ η ομάδα του πειράματος ήταν 107 mm

3. Από τα παραπάνω δεδομένα, πρότειναν ότι ο FMT παρέχει την ακριβή θέση και την ποσοτική ανάλυση της βαθιάς πηγή φωτός, και υπηρέτησε ως μια ιδανική μέθοδος για την ανίχνευση βαθύ ιστό.

A και B. Η FMT ανασυγκρότηση του το ορθοτοπικό μοντέλο όγκου και η μερική μεγεθυμένη όψη.

η

Συζήτηση

Οπτικά μοριακή απεικόνιση έχει αρκετά πλεονεκτήματα έναντι των παραδοσιακών μεθόδων, ιδίως στον τομέα του

in vivo

καρκίνο έρευνα. Μπορεί ειδικά να ενισχύσει την απεικόνιση, χαρακτηρισμός και η ποσοτικοποίηση των βιολογικών διεργασιών σε ζώντα υποκείμενα [33]. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι εξαιρετικά πολύτιμη για προκλινική έρευνα όγκου ειδικά για την αξιολόγηση των νέων φαρμάκων κατά των όγκων.

Συγκρίνοντας το Σχ. 3Β με το Σχ. 4 και 5, βρήκαμε ότι οι διαφορές της έντασης του φωτός που ανιχνεύεται από BLI μεταξύ των ομάδων ελέγχου και πειράματος ήταν πιο δραματική από ό, τι ο όγκος του όγκου μετρήθηκε με παχύμετρο. Ο λόγος ήταν ότι η βιοφωταύγειας σήμα φωτός που εκπέμπεται από τα κύτταρα του όγκου που προέρχονται από ζωντανά κύτταρα όγκου, η οποία παρείχε μια ποσοτική υποκατάστατο μέτρηση του αριθμού των ζωντανών κυττάρων του όγκου [34], [35]. Ως εκ τούτου, BLI ήταν πιο ευαίσθητη από τις παραδοσιακές μετρήσεις όταν η αναστολή όγκου δεν αντικατοπτρίζεται πλήρως στη συρρίκνωση του καρκινικού όγκου. FMT δεν ήταν μόνο σε θέση να ανακατασκευάσει τη θέση του όγκου, αλλά και για τον υπολογισμό του όγκου του όγκου (Εικ. 9). Έτσι, για το βαθύ ιστό ορθοτοπική όγκου, τομογραφία ήταν πιο κατάλληλο.

Οι ρόλοι της CTA, BLI και FMT είναι συμπληρωματικά μεταξύ τους, χρησιμοποιήσαμε το σύστημα οπτικής μοριακής απεικόνισης για να κάνει μια πιο ολοκληρωμένη αξιολόγηση της Endostar σχετικά με την καταπολέμηση -angiogenesis και καταστολή της ανάπτυξης ηπατώματος. Πρώτον, με τη βοήθεια ενός παράγοντα αντίθεσης MITK πισίνα αίμα και λογισμικού, η CTA μας επέτρεψε να ληφθεί ποσοτική εκτίμηση της δομής σκάφους. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει τη συνεχή και μη επεμβατική έρευνα αγγειογένεση. Δεύτερον, η βιοφωταύγειας φως που εκπέμπεται από τα κύτταρα του όγκου που προέρχονται από μεταβολικά ενεργά κύτταρα του όγκου, έτσι αξιόπιστη ανίχνευση όπως ορισμένοι αντι-αγγειογόνοι παράγοντες αναστέλλουν συνήθως την εξέλιξη του όγκου και όχι του όγκου συρρίκνωση του όγκου μπορεί να επιτευχθεί με BLI. Ως αποτέλεσμα, BLI είναι αρκετά ευαίσθητη για να ανιχνεύσει την προφανή αναστολή όγκου της ομάδας Endostar συντομότερο ημέρα 8. Τρίτον, η τοποθεσία του όγκου μπορεί να ανακατασκευαστεί μέσω FMT, η οποία είναι λιγότερο εξαρτώμενο από το βάθος. Για τον όγκο του ήπατος, FMT ήταν σε θέση να ανακατασκευάσει την κατανομή φθορισμού 3D και παρέχουν ακριβή ποσοτικοποίηση όπως και σε προηγούμενες μελέτες [36], [37]. Ως εκ τούτου, ο συνδυασμός της CTA, BLI και FMT μας επέτρεψε να βελτιώσει την ακρίβεια των Endostar αποτελεσματικότητα κατά του καρκίνου.

μελλοντική κατεύθυνση δουλειά μας είναι να βελτιστοποιήσουν περαιτέρω την ανάλυση του μας Micro-CT. Η συμβατική ιστολογία των καρκινικών αγγείων απαιτεί θυσιάζει μεγάλο αριθμό ζώων σε διαφορετικά χρονικά σημεία, τότε χρειάζεται χρόνος για τεμαχισμό και χρώση ιστών για τον προσδιορισμό της θέσης και την πυκνότητα των αγγείων. Ως εκ τούτου, εάν CTA είναι σε θέση να ανιχνεύσει μικροσκοπικά αγγειακές αλλαγές, μπορεί να γίνει μια μέθοδο πραγματικό χρόνο για την εκτίμηση του

in vivo

αντι-αγγειογένεσης φαινόμενο συνεχώς, η οποία είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση του κόστους και την εξοικονόμηση χρόνου. Ταυτόχρονα θα βελτιώσει την ακρίβεια ανοικοδόμησης να επιλύσει καλύτερα το πρόβλημα της υψηλής απορρόφησης του φωτός στο βαθύ ιστό και να ενσωματώσει διάφορους τρόπους μοριακή απεικόνιση.

Συμπέρασμα

Οπτικά μοριακή απεικόνιση χρησιμοποιήθηκε από ένα πολυ-γωνία για να ελέγξει τις επιπτώσεις της Endostar στην αναστολή του καρκίνου του ήπατος. Η ενσωμάτωση ενός συστήματος πολλαπλών τροπικότητα πληροί τις απαιτήσεις του να είναι μη επεμβατική, ακριβείς, και ικανό να παρακολουθεί συνεχώς Endostar έρευνα κατά του καρκίνου και την αξιολόγηση του φαρμάκου. Η υποδόρια και ορθοτοπικό μοντέλο όγκου ποντικού υπηρέτησε ταυτόχρονα ως ολοκληρωμένο εργαλείο για την αξιολόγηση της Endostar θεραπευτική έρευνα. Ο συνδυασμός των λειτουργικών πληροφοριών με τα συμβατικά ανατομική απεικόνιση θα μπορούσε να χαρακτηρίσει επακριβώς βλάβες, και παρέχει μη επεμβατική βιοδείκτες της θεραπευτικής απόδοσης και την πρόγνωση των ασθενών. Η ανάπτυξη περαιτέρω διευκολύνσεις οπτικής μοριακής απεικόνισης πιο ολοκληρωμένη παρατήρηση μας εξέλιξης του καρκίνου και επιταχύνει την ανακάλυψη νέων θεραπείας.

Ευχαριστίες

ιδιαίτερες ευχαριστίες μας πάτε στο γιατρό Sijun Hu, Γιατρός Hui Yan και Γιατρός Hao Hu από το μέλος Βασικά Εργαστήριο Βιολογίας του Καρκίνου και του Ινστιτούτου Digestive Diseases, Xijing Νοσοκομείο, η τέταρτη Στρατιωτικό Ιατρικό Πανεπιστήμιο? Πρόσφεραν γενναιόδωρα βοηθούν στην οικοδόμηση μοντέλο όγκου.