Αφηρημένο

Σκοπός

Για να εκτιμηθεί το βέλτιστο χρονικό σημείο της διάχυσης-weighted imaging (DWI) για την έγκαιρη πρόγνωση του καρκίνου του μαστού μετά από θεραπεία με ταμοξιφαίνη χρησιμοποιώντας ένα μεθυλνιτροζουρία (MNU) επαγόμενη ΕΚ- θετικό μοντέλο καρκίνου του μαστού

Μέθοδοι

Δύο ομάδες αρουραίων Sprague-Dawley.? χρησιμοποιήθηκαν (n = 15 για την ομάδα 1 n = 10 για την ομάδα 2). Όλα τα ζώα (50 ημερών) εγχύθηκαν ενδοφλεβίως με MNU (50 mg /kg σωματικού βάρους) για την επαγωγή όγκων μαστού ER-θετική. Όταν οι όγκοι ήταν περίπου 2 εκατοστά σε διάμετρο, DWI διεξήχθη τις ημέρες 0, 3, και 7, και μετρήθηκαν τιμές ενδοογκική φαινόμενος συντελεστής διάχυσης (ADC). Θεραπεία ξεκίνησε την ημέρα 0 με ταμοξιφένη (10 mg kg δίαιτας /) και συνεχίστηκε για 4 εβδομάδες για την ομάδα 1, αλλά μόνο 1 εβδομάδα για την ομάδα 2, ενώ ο όγκος του όγκου μετρήθηκε με παχύμετρο δύο φορές την εβδομάδα. Όλα τα ζώα της ομάδας 2 υποβλήθηκαν σε ευθανασία την ημέρα 7 μετά την απεικόνιση, και Ki-67, TUNEL, ΕΚα και ΕΚβ χρώση πραγματοποιήθηκαν σε καρκινικό ιστό.

Αποτελέσματα

DW εικόνες MNU επαγόμενης μαστικούς όγκους επιτυχία που λαμβάνονται με την ελάχιστη τεχνούργημα κίνηση. Για την ομάδα 1, αλλαγή ADC για 3 ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας (ADC

3D) συσχετίστηκε σημαντικά με την αλλαγή του όγκου του όγκου μέχρι την ημέρα 11, αλλά η σημαντική συσχέτιση μεταξύ της αλλαγής του ADC για 7 ημέρες (ADC

7D) και η μεταβολή του όγκου του όγκου παρατηρήθηκε μέχρι την ημέρα 18. Ομοίως, για την ομάδα 2, είτε ADC

7D ή ADC

3D συσχετίστηκε σημαντικά με την αλλαγή του όγκου του όγκου, αλλά η υψηλότερη σημαντικότητα παρατηρήθηκε για ADC

7D . Επιπλέον, ADC

7D συσχετίστηκε σημαντικά με αποπτωτικά (TUNEL βάφονται), πολλαπλασιασμού (Ki-67 χρώση), και πυκνότητες ΕΚβ θετικών κυττάρων, αλλά ADC

3D δεν συσχετίστηκε σημαντικά με οποιαδήποτε από αυτές.

Συμπεράσματα

ADC

7D θα μπορούσε να είναι ένα πιο αξιόπιστο υποκατάστατο βιοδείκτη απεικόνισης από το ADC

3D για να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητα της θεραπείας με ταμοξιφαίνη για ER-θετικό καρκίνο του μαστού, η οποία μπορεί να επιτρέψει την εξατομικευμένη θεραπεία. Η σημαντική συσχέτιση μεταξύ ADC

7D και ΕΚβ-θετική κυτταρική πυκνότητα δείχνει ότι το ΕΚβ μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο ως θεραπευτικό δείκτη της ταμοξιφαίνης

Παράθεση:. Zhai G, Grubbs CJ, Stockard CR, Umphrey ΥΕ, Beasley TM, Kim η (2013) Diffusion weighted imaging αξιολόγησε την πρώιμη θεραπεία Επίδραση του Tamoxifen σε MNU-Induced καρκίνο του μαστικού Rat μοντέλο. PLoS ONE 8 (5): e64445. doi: 10.1371 /journal.pone.0064445

Επιμέλεια: Hiroshi Shiku, Mie Πανεπιστημίου Graduate School of Medicine, Ιαπωνία

Ελήφθη: 11 Δεκ 2012? Αποδεκτές: 15 του Απριλίου του 2013? Δημοσιεύθηκε: 21 Μαΐου του 2013

Copyright: © 2013 Zhai 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:. Αυτή η μελέτη υποστηρίχθηκε από το National Cancer Institute CA13148-35 UAB Περιεκτική Κέντρο Καρκίνου Νέων Τμήμα Ανάπτυξης Grant Program και τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας χορηγεί 2P30CA013148. Καμία πρόσθετη χρηματοδότηση ελήφθη για τη μελέτη αυτή. 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

οιστρογόνο διεγείρει την ανάπτυξη των κυττάρων μέσω δέσμευσης με τον υποδοχέα οιστρογόνου (ER), και περίπου το 75% των καρκίνων του μαστού στις Ηνωμένες Πολιτείες είναι ER θετικός. Έτσι, έχουν φάρμακα αντι-ER, όπως ταμοξιφένη, τορεμιφένη, και fulvestrant έχουν χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία και των δύο πρώιμη και προχωρημένη ER θετικά καρκίνων του μαστού [1], [2], [3]. Tamoxifen είναι το πρότυπο αντι-ER θεραπευτικός παράγοντας για τον καρκίνο του μαστού (εγκριθεί από το FDA) στην εισαγωγική καθώς και ανοσοενισχυτικό ρυθμίσεις [4], [5]? ταμοξιφένη μειώνει το μέγεθος του όγκου σε ασθενείς που ανταποκρίνονται για να διευκολύνει τη χειρουργική επέμβαση διατήρησης χωρίς να επηρεάζουν την επιβίωση, και μειώνει το ποσοστό υποτροπής έως 50%, ανεξάρτητα από την εμμηνόπαυση κατάστασης. Ωστόσο, η ταμοξιφένη παρουσίασε ένα ευρύ φάσμα ευαισθησίας σε άτομα [6]. Επειδή τα χαρακτηριστικά του καρκίνου του μαστού ποικίλλουν μεταξύ των ασθενών, το ιδανικό θα ήταν να προσαρμόζουν τη θεραπευτική στρατηγική για κάθε ασθενή.

Εξατομικευμένη βέλτιστη θεραπεία, που ονομάζεται εξατομικευμένη ιατρική, μπορεί να καθοδηγείται από μοριακοί βιοδείκτες που λαμβάνονται από βιοψίες, ή από το χρήση βιοδεικτών απεικόνισης. Αν και ελάχιστα επεμβατική βιοψία τεχνικές είναι διαθέσιμες [7], μπορούν να συνδέονται με τον πόνο και το άγχος στους ασθενείς. Επομένως, μη επεμβατική απεικόνιση είναι μια καλύτερη προσέγγιση για την αντιμετώπιση της ανταπόκρισης στη θεραπεία. Diffusion σταθμισμένη απεικόνισης (DWI) είναι μια φυσιολογική MRI (απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού) τροπικότητα, η οποία επιτρέπει τον ποσοτικό προσδιορισμό του πλάτους της κινητικότητας νερό λόγω της θερμοδυναμικής αποτέλεσμα όπως φαινόμενος συντελεστής διάχυσης (ADC) αξίας [8]. Κατά τη διάρκεια της απόπτωσης ή νέκρωσης που επάγεται από αποτελεσματική θεραπεία, νερό στο εξωκυττάριο χώρο αυξάνεται, και αυτή η αλλαγή είναι ανιχνεύσιμη πριν από την ορατή αλλαγή της μορφολογίας ή το μέγεθος του όγκου. DWI έχει επικυρωθεί ως προγνωστικός εργαλείο για την παρακολούθηση της απόκρισης καρκίνου του μαστού μετά από χημειοθεραπεία [9], [10], [11]. Ωστόσο, η απόφαση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας θα εξαρτηθεί σε μεγάλο βαθμό από την έναρξη σημείο μετά τη θεραπεία του χρόνου απεικόνισης, δεδομένου ότι οι τιμές ADC αλλάξετε μη γραμμικά με τον χρόνο. Για παράδειγμα, η σημαντική αύξηση της αξίας ADC ανιχνεύθηκε σε ξενομοσχεύματα όγκου του μαστού σε 3 ημέρες μετά από αντι-DR5 (υποδοχέας θανάτου 5) θεραπεία, αλλά όχι κατά την ημέρα 6 σε προηγούμενη μελέτη μας, προφανώς επειδή τα μόρια του νερού που διαχέεται μακριά από την περιοχή του όγκου συναρτήσει χρόνο [12].

Ο πρωταρχικός στόχος αυτής της μελέτης ήταν να εκτιμηθεί το βέλτιστο χρονικό σημείο DWI, την αξιολόγηση θεραπεία με ταμοξιφαίνη σε μεγαλύτερη ακρίβεια, χρησιμοποιώντας ένα μεθυλνιτροζουρία (MNU) επαγόμενης ER-θετικό καρκίνο του μαστού-μοντέλο ποντικού. Πρότυπο κυτταρική σειρά με γνώμονα τα μοντέλα ξένου μοσχεύματος, που χρησιμοποιείται συνήθως για τον έλεγχο των ναρκωτικών, κακώς πρόβλεψη για ανθρώπινη ανταπόκριση του καρκίνου. Όγκου κύτταρα σε καλλιέργεια έχουν επιλεκτική πίεση με αποτέλεσμα λιγότερο διαφοροποιημένα, αλλά περισσότερο ομοιογενή κύτταρα? Ως εκ τούτου, οι όγκοι εμφυτεύονται σε ζώα διατηρούν πλέον αρχικά χαρακτηριστικά [13]. Αντίθετα, το μοντέλο MNU του μαστικού καρκινώματος έχει υψηλότερη ομοιότητα με την ανθρώπινη καρκίνο του μαστού στις πτυχές της μορφολογίας, την προέλευση και preinvasive στάδια? Αυτό το μοντέλο έχει χρησιμοποιηθεί εκτενώς για τη δοκιμή χημειοθεραπευτικών ή χημειοπροληπτικές φάρμακα [14], [15].

Το δευτερεύον στόχος ήταν να διερευνήσει τις δυνατότητες της Ετα και Ετβ ως προγνωστικούς βιοδείκτες για θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Οι υποδοχείς Οιστρογόνων γενικά ταξινομούνται σε δύο διαφορετικά είδη, όπως ΕΚα και ΕΚβ [16], [17], [18]. Tamoxifen έχει καλά γνωστή να εμπλέκεται ΕΡα ως ανταγωνιστής για να καταστείλει την οιστρογόνο διεγείρεται κυτταρική ανάπτυξη [19], αλλά ο ρόλος του ΕΚβ είναι ακόμα ασαφής. Σε αυτή τη μελέτη, οι κυτταρικές πυκνότητες των ΕΚα και ΕΚβ αναλύθηκαν με ανοσοϊστοχημεία, και προσδιορίστηκαν συσχέτιση τους με την υποχώρηση του όγκου όγκου και αύξηση ADC.

Υλικά και Μέθοδοι

Αντιδραστήρια

Όλα τα αντιδραστήρια ήταν από την Fisher (Pittsburg, ΡΑ) εκτός αν ορίζεται διαφορετικά. MNU αγοράστηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου (NCI) Χημική Repository (Bethesda, MD), και Teklad δίαιτα πολτός αγοράστηκε από τη Harlan Teklad (Madison, WI). Tamoxfien αγοράστηκε από Agvar Chemical, Inc (Little Falls, NJ).

προετοιμασία των ζώων

Αυτή η μελέτη ακολούθησε αυστηρά τις συστάσεις του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας (NIH) για τη Φροντίδα και Χρήση του Εργαστηρίου Ζώα. πειράματα σε ζώα έχουν ελεγχθεί και εγκριθεί από την Επιτροπή Δεοντολογίας των πειραμάτων σε ζώα του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα στο Μπέρμιγχαμ (Αριθμός Άδειας: 120609080). Όλα έγιναν προσπάθειες για την ελαχιστοποίηση της ταλαιπωρίας των ζώων. Χρησιμοποιήθηκαν δύο ομάδες Sprague-Dawley (η = 10 για την ομάδα 2 Harlan Sprague Dawley, Inc., Indianapolis, ΙΝ?? n = 15 για την ομάδα 1). Όταν οι αρουραίοι ήταν 50 ημερών, αυτοί εγχύθηκαν με MNU (50 mg /kg σωματικού βάρους), μέσω στην αριστερή σφαγίτιδα φλέβα για να προκαλέσει μαστικούς όγκους. Όγκοι που σχηματίζονται σε πολλαπλές θέσεις, και επιλέχθηκε ένας όγκος περίπου 2 cm σε διάμετρο. Τ2-weighted imaging MR και DWI πραγματοποιήθηκαν για κάθε όγκου κατά την ημέρα 0 (βασική γραμμή), και τις ημέρες 3 και 7 μετά την έναρξη της θεραπείας με ταμοξιφαίνη. Δύο πλαστικές ράβδοι με σφήνες χρησιμοποιήθηκαν για να σηκώσει τον όγκο, ώστε να διαχωρίζονται από αναπνευστικά κίνηση, όπως απεικονίζεται στο σχήμα 1. Μετά την απεικόνιση κατά την ημέρα 0, οι αρουραίοι τρέφονται με δίαιτα τρωκτικών Teklad με ταμοξιφένη (10 mg /kg δίαιτας)? ταμοξιφένη δόση ρυθμίστηκε να επάγει απόκλιση θεραπευτική αποτελεσματικότητα μεταξύ των ζώων. Για την ομάδα 1, η θεραπεία συνεχίστηκε για 4 εβδομάδες? όγκος του όγκου μετρήθηκε με τη χρήση εικόνων T2W MR για την πρώτη εβδομάδα, αλλά, κατά την διάρκεια των ακόλουθων 3 εβδομάδες, υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας την εξίσωση, όπου, και είναι τρεις ορθογώνιους διαστάσεις μετράται με παχύμετρο. Η μέτρηση έγινε δύο φορές την εβδομάδα. Τα ζώα της ομάδας 1 κατηγοριοποιήθηκαν σε τρεις υπο-ομάδες με βάση το χρόνο για να επιτευχθεί μείωση 50% του όγκου του όγκου, όπως ευαίσθητα (λιγότερο από μία εβδομάδα), το ενδιάμεσο (1~2 εβδομάδες), και ανθεκτικά ομάδες (περισσότερο από 2 εβδομάδες) . Για την ομάδα 2, οι αρουραίοι θυσιάστηκαν μετά απεικόνισης την ημέρα 7, και οι όγκοι απεικονίζονται συλλέχθηκαν για ιστολογική ανάλυση. Τα ζώα της ομάδας 2 ήταν επίσης κατηγοριοποιούνται σε τρεις υπο-ομάδες με βάση την μείωση του όγκου του όγκου (%) κατά τη διάρκεια μίας εβδομάδας από την έναρξη της θεραπείας, όπως η ευαίσθητη (πάνω από 50%), το ενδιάμεσο (10-50%), και ανθεκτικά ομάδες (λιγότερο από 10%), ενώ ο όγκος του όγκου μετρήθηκε με τη χρήση εικόνων T2W MR. Όλα τα ζώα αναισθητοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας ισοφλουράνιο αερίου (1~2%) κατά την απεικόνιση.

(Α) Πλευρική και (Β) κοιλιακή απόψεις ενός ζώου με ένα μαστικού όγκου. Δύο πλαστικές ράβδοι χρησιμοποιήθηκαν για να σηκώσει τον όγκο για την ελαχιστοποίηση τεχνούργημα κίνηση. Σφήνες εκπροσωπήθηκαν με σκούρο μπλε

Η

απεικόνιση MR

Μικρές ζώων απεικόνισης διεξήχθη σε ένα σύστημα απεικόνισης 9.4T MR. (Biospec? Bruker BioSpin, Billerica, Mass) με μια επιφάνεια πηνίο (Bruker BioSpin) ως δέκτης. Χρησιμοποιήθηκε μια MR απεικόνιση συμβατή συσκευή αναπνευστικής περίφραξη μικρών ζώων (μέσο Α.Ε., Stony Brook, NY). εικόνες Ανατομικά MR αποκτήθηκαν με Τ2 (T2W) ακολουθία γρήγορη περιστροφή echo (ταχεία απόκτηση με την ενίσχυση χαλάρωση) με τις ακόλουθες παραμέτρους: NEX = 1, TR = 3000 ms, ΤΕ = 34 ms, σπάνια παράγοντας = 4, FOV = 30 × 30 mm και μήτρα size = 128 × 128. Συνεχής φέτες πάχους 1-mm χρησιμοποιήθηκαν για να καλύψει το σύνολο της περιοχής του όγκου. Ο όγκος του όγκου υπολογίστηκε αθροίζοντας όλες τις voxels εσωτερικό του ορίου του όγκου των ανατομικών εικόνων MR. Διάχυση weighted imaging ελήφθη με διάχυση σταθμισμένη multi-φέτα ακολουθία ηχώ 2-διαστάσεων περιστροφή. Τέσσερις

β

αξιών (5, 300, 600, και 1000 s /mm

2) εφαρμόστηκαν στην

x

κατεύθυνση με τις ακόλουθες παραμέτρους: NEX = 1, TR = 3500 ms, ΤΕ = 32 ms, χρόνος διαχωρισμού διάχυσης = 16 ms, διάρκεια κλίσης διάχυσης = 6 ms, FOV = 30 × 30 mm και το μέγεθος της μήτρας = 128 × 128. Ένα σύνολο επτά φέτες πάχους 1-mm χρησιμοποιήθηκαν για την κάλυψη της κεντρικής περιοχής του όγκου, και η αξία ADC ήταν κατά μέσο όρο σε όλες αυτές τις φέτες. τιμή ADC υπολογίστηκε με την εξεύρεση των καλύτερων καμπύλης στην εξίσωση, όπου

S

είναι η ένταση των εικόνων DW,

S

0

είναι μια σταθερά, και

D

είναι η τιμή ADC. Η περιοχή του όγκου ενδιαφέροντος (ROI) προσδιορίστηκε σε εικόνες T2W? δέρματος και του συνδετικού ιστού αποκλείστηκαν χειροκίνητα με βάση την ανατομία του όγκου, και στη συνέχεια παγκόσμια τεχνική κατωφλίου εφαρμόστηκε χρησιμοποιώντας ImageJ (version 1.45i? ΝΙΗ, Bethesda, MD), ενώ οριακή τιμή με το χέρι προσδιορίστηκε για κάθε φέτα εικόνας. Το ROI που λαμβάνεται από τις εικόνες T2W χρησιμοποιήθηκε επίσης για να προσδιοριστεί η περιοχή του όγκου σε ADC χάρτες? ελάχιστη γεωμετρική παραμόρφωση παρατηρήθηκε ακόμη και στην υψηλού

β

-τιμή DW εικόνες. Ο όγκος του όγκου και ADC ποσοτικοποίηση υλοποιήθηκε με λογισμικό που αναπτύχθηκε με Labview 2010, έκδοση 10.0.1 (National Instruments Co., Austin, TX). Ο Δρ Zhai εφαρμοστεί αναλύει όλες εικόνα MR.

Η ιστολογική ανάλυση

Ki67 και TUNEL (τερματικό δεοξυνουκλεοτιδυλ μεσολάβηση τρανσφεράση dUTP nick τέλος επισήμανση) χρώση έγιναν για ιστούς όγκων της ομάδας 2 με την ίδια διαδικασία όπως έχουν αναφερθεί στο παρελθόν [12]. χρώση ΕΡα ή ΕΡβ διεξήχθη για τους ιστούς του όγκου με την ακόλουθη διαδικασία? αντι-Ετα και Ετβ αντι-αντισώματα (Abcam plc, Boston, ΜΑ) αραιωμένο 1:200 τοποθετήθηκαν στις τομές ιστών και επωάστηκαν όλη τη νύκτα στους 4 ° C. Δευτερογενής αντίσωμα, αντίσωμα αντι-κουνελιού HRP (υπεροξειδάση κρένου) συζευγμένο κατσίκας (Jackson Immuno Research, West Grove, ΡΑ), αραιώθηκε 1:200 σε αζίδιο ελεύθερη τρις ​​/Triton Χ-100 ρυθμιστικού διαλύματος και τοποθετήθηκαν επί των τμημάτων ιστού. Στη συνέχεια, οι τομές ιστών επωάστηκαν σε θερμοκρασία δωματίου για 40 λεπτά, και DAB (3,3 ‘διαμινοβενζιδίνη) χρωμογόνο (Scy Tek Laboratories, Logan, UT) εφαρμόστηκε για 7 λεπτά. Στη συνέχεια, οι ιστοί με αιματοξυλίνη και αφυδατώθηκαν μέσω βαθμιδωτών αλκοολών. Τέλος, η καλυπτρίδα τοποθετήθηκε στους ιστούς με Permount μετά από τρεις διαδοχικές ξυλόλιο λουτρά.

Δύο ψηφιακές εικόνες (× 200) επιλέχθηκαν τυχαία λαμβάνονται από τον Δρ Umphrey, έναν παθολόγο πίνακας-επικυρωμένο, με τυφλό τρόπο για κάθε φέτα του όγκου που είχε υποστεί TUNEL, Ki67, ΕΡα, ή χρώση ΕΚβ χρησιμοποιώντας SPOT κάμερα σε μια Nikon Optiphot-2 μικροσκόπιο (Nikon inc., Melville, ΝΥ), διασυνδεδεμένο με προσωπικό υπολογιστή και το λογισμικό SPOT. Τα κύτταρα αποπτωτικών (ΤΟΥΝΕΛ) ήταν κατά διαστήματα από τη διαφορά χρώματος μεταξύ των κυττάρων-στόχων (καφέ) και τα κύτταρα-μη στόχους (μπλε) ή φόντο (απαλό ροζ), ενώ τα καρκινικά κύτταρα (είτε αποπτωτική ή μη αποπτωτική) ήταν κατά διαστήματα από τη φωτεινότητα και την στρογγυλάδα διαφορές, και στη συνέχεια μετρήθηκαν σε όλες τις δύο εικόνες ανά όγκο. πυκνότητα αποπτωτικός κυτταρικός (%) υπολογίστηκε από την αναλογία του αριθμού των αποπτωτικών κυττάρων προς τον συνολικό αριθμό των κυττάρων του όγκου. Η πολλαπλασιαστική (Ki67), ΕΡα και ΕΡβ κύτταρα που εκφράζουν οι κατά διαστήματα από τη διαφορά σήμα έντασης, ενώ το ανώτατο όριο της έντασης προσδιορίστηκε με το χέρι? δεδομένου ότι τα όρια των μη στοχευόμενα κύτταρα ήταν συχνά ασαφής, οι κυτταρικές πυκνότητες υπολογίστηκαν από τον αριθμό των κυττάρων-στόχων ανά μονάδα περιοχής (Ν /mm

2) αντ ‘αυτού. Άνιση ένταση φόντο διορθώθηκε με τη χρήση «Rolling Ball» αλγόριθμο [20], ενώ η ακτίνα προσδιορίστηκε με το χέρι. Η κατάτμηση εικόνας και η κυτταρική καταμέτρηση εφαρμόστηκαν χρησιμοποιώντας ImageJ έκδοση 1.45i.

Η στατιστική ανάλυση

Η μονόδρομη ANOVA [21] διεξήχθη χρησιμοποιώντας SAS, έκδοση 9.2 (SAS Institute Inc., Cary , NC) για να συγκριθεί η αποπτωτική (TUNEL), πολλαπλασιαστικών (Ki-67), ΕΚα και ΕΡβ κυτταρικές πυκνότητες μεταξύ των ομάδων. Η πολυπαραγοντική Pearson συντελεστές συσχέτισης βρέθηκαν με SAS έκδοση 9.2 (SAS Institute Inc., Cary, NC) για να εξετάσει τη συσχέτιση μεταξύ των μεταβολών των τιμών ADC και μεγέθη όγκων, και ο συσχετισμός μεταξύ των πυκνοτήτων των κυττάρων με ιστολογική δείκτες και τις αλλαγές του όγκου όγκους ή τις τιμές ADC [22]. Δύο τρόπο επαναλαμβανόμενης μέτρο (RM) ANOVA [23] πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του SPSS έκδοση 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) για να συγκρίνουν τις αλλαγές εντός του όγκου τιμές ADC ή όγκων του όγκου μεταξύ των διαφόρων υπο-ομάδων (ταμοξιφαίνη ευαίσθητο, ενδιάμεσο, και ανθεκτικά ομάδες) κατά τη διάρκεια της θεραπευτικής περιόδου.

σ

τιμές μικρότερες από 0,05 θεωρήθηκαν σημαντικές. Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως μέσες τιμές ± τυπικό σφάλμα. Ο Δρ Beasley υλοποιηθεί όλες τις στατιστικές αναλύσεις.

Αποτελέσματα

Διάχυση σταθμισμένη εικόνες του MNU που προκαλείται από όγκους του μαστού επιτυχία που λαμβάνονται με την ελάχιστη τεχνούργημα κίνηση. Το Σχήμα 2 δείχνει αντιπροσωπευτικές διάχυση σταθμισμένες εικόνες ενός όγκου πριν από την έναρξη θεραπείας με ταμοξιφαίνη σε τέσσερις διαφορετικές

b

τιμές των 5, 300, 600 και 1000 s /mm

2, όταν εφαρμόστηκε η ίδια κλίμακα του γκρι, και ο ADC χάρτης της περιοχής τμηματικού όγκου που λαμβάνεται από τις τέσσερις εικόνες. Όγκου υποδεικνύεται με ένα λευκό βέλος στο Σχήμα 2Α.

(Α) Εκπρόσωπος διάχυσης σταθμισμένη εικόνες ενός MNU που προκαλείται από όγκο μαστού πριν από την έναρξη της θεραπείας με ταμοξιφαίνη με τέσσερα

β

παράγοντες όπως ως 5, 300, 600, και 1000 s /mm

2, όταν εφαρμόστηκε η ίδια κλίμακα του γκρι, και (Β) ADC χάρτη υπολογίζεται από αυτές τις εικόνες.

η

η διαφορική επίδραση της θεραπείας προκλήθηκε με μέση δόση της ταμοξιφαίνης και συσχετίστηκε σημαντικά με την πρόωρη αλλαγές ADC της περιοχής του όγκου. Το Σχήμα 3Α δείχνει τις μεταβολές του όγκου-όγκου των τριών υποομάδων πάνω από τα 4 εβδομάδων περιόδου θεραπείας της ομάδας 1, όταν ο αρχικός όγκος του όγκου (2,17 ± 0,30 cm

3) ομαλοποιήθηκε στο 100%? οι διάρκειες θεραπείας για μείωση κατά 50% του όγκου των ευαίσθητων, ενδιάμεση, και ανθεκτικοί όγκοι ήταν 5,9 ± 0,3 ημέρες (η = 5), 12,3 ± 1,5 ημέρες (η = 6), και πάνω από 28 ημέρες (η = 4), αντίστοιχα. Το Σχήμα 3Β δείχνει τις μεταβολές ADC των τριών υποομάδων για 7 ημέρες, όταν οι αρχικές τιμές ADC (9.48 ± 0.18 × 10

-4 mm

2 /s) ομαλοποιήθηκαν σε 0%. Οι μέσες μεταβολές ADC των ευαίσθητων, ενδιάμεση, και νεοπλασιών ανθεκτικών για 3 ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας ήταν 15.5 ± 2.7%, 5.5 ± 4.2%, και 7,5 ± 2,6%, αντίστοιχα, ενώ αυτές για 7 ημέρες ήταν 27,7 ± 6,1%, 12,7 ± 5,6%, και 4,7 ± 1,8%, αντίστοιχα. Asterisk και δίεση αντιπροσωπεύουν στατιστική διαφορά από τα ανθεκτικά και στις ενδιάμεσες ομάδες, αντίστοιχα. Ο Πίνακας 1 συνοψίζει τη συσχέτιση μεταξύ της πρόωρης μεταβολή της αξίας ADC όγκου (είτε 3 ή 7 ημέρες) και τη μεταβολή του όγκου όγκου για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα? η αλλαγή ADC για 3 ημέρες (ADC

3D) συσχετίστηκε σημαντικά με την αλλαγή του όγκου του όγκου μέχρι την ημέρα 11, αλλά η σημαντική συσχέτιση μεταξύ της αλλαγής ADC για 7 ημέρες (ADC

7D) και τη μεταβολή του όγκου του όγκου παρατηρήθηκε μέχρι αλλαγές ημέρα 18.

(Α) Όγκος των όγκων ευαίσθητων, ενδιάμεσα, ή ανθεκτικά σε ταμοξιφένη πάνω από 32 ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας, όταν οι αρχικές όγκοι του όγκου ήταν κανονικοποιημένα σε 100%. αλλαγές (Β) ADC ευαίσθητων, ενδιάμεσα, ή νεοπλασιών ανθεκτικών για 7 ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας, όταν οι αρχικές τιμές ADC ομαλοποιήθηκαν στο 0%. Οι στατιστικά σημαντικές διαφορές από ανθεκτικά και των ενδιάμεσων ομάδων που εκπροσωπούνται με αστερίσκο και δίεση, αντίστοιχα.

Η

Η σημαντική συσχέτιση μεταξύ των μεταβολών της τιμής και του όγκου του όγκου ADC παρατηρήθηκε για την ομάδα 2, καθώς και. Για την ομάδα 2, οι όγκοι του όγκου των ευαίσθητων και των ενδιάμεσων υποομάδες μειώθηκε 61,5 ± 4,5% (η = 4) και 27.0 ± 6.2% (η = 3), αντιστοίχως, αλλά ότι ανθεκτικών υπο-ομάδα αυξήθηκε 24,4 ± 16,8% ( n = 3), κατά τη διάρκεια των 7 ημερών θεραπείας? στατιστική σημαντικότητα ανιχνεύθηκε μεταξύ ευαίσθητων και ανθεκτικών ομάδων (p = 0,0138), αλλά όχι μεταξύ των άλλων. ADC

3D ευαίσθητων, ενδιάμεση, και όγκων ανθεκτικών ήταν 11.6 ± 3.2%, 2.4 ± 6.0%, και -3,4 ± 0,3%, ενώ ADC

7D από αυτές τις ομάδες ήταν 26,7 ± 7,8%, 9,5 ± 5,5% και -8,0 ± 2,6%, αντίστοιχα? παρόμοια με τη μεταβολή του όγκου του όγκου, η στατιστική σημασία ανιχνεύθηκε μόνο μεταξύ των ευαίσθητων και ανθεκτικών ομάδων (p = 0,0058). Επίσης, ADC

3D συσχετίστηκε σημαντικά με την αλλαγή του όγκου του όγκου είτε για 3 ή 7 ημέρες, αλλά παρατηρήθηκε η υψηλότερη συσχέτιση (p = 0,0190? R = -0,80, αντίστοιχα? R = p = 0,0176 -0,79 και) μεταξύ ADC

7D και η αλλαγή του όγκου όγκου για 7 ημέρες (ρ = 0,0032? r = -0,89). Ο αρχικός μέσος όγκος του όγκου και ADC αξία της ομάδας 2 ήταν 4,16 ± 0,49 εκατοστά

3 και 9,34 ± 0,18 × 10

-4 χιλιοστών

2 /s, αντίστοιχα.

Η πρώιμη ADC αλλαγή συσχετίστηκε σημαντικά με αποπτωτικά, πολλαπλασιαζόμενα και ΕΡβ-θετικού κυττάρου πυκνότητες, αλλά όχι με ΕΚα-θετικού κυττάρου πυκνότητα. Το Σχήμα 4Α δείχνει αντιπροσωπευτικές μικροφωτογραφίες ιστών όγκου με TUNEL, Ki-67, ΕΚα και ΕΡβ χρώση σε κάθε υπο-ομάδα της ομάδας 2, και τα κύτταρα στόχοι υποδεικνύεται με μαύρα βέλη σε κάθε υπο-εικόνα. Τα σχήματα 4Β έως 4Ε παρουσιάσει η μέση αποπτωτική (TUNEL), πολλαπλασιαστικών (Ki-67), ΕΚα-θετικά, και ΕΡβ-θετικών πυκνότητες κυττάρων, αντιστοίχως, από τις τρεις υποομάδες, ενώ αστερίσκους πάνω από τις μπάρες αντιπροσωπεύουν τις στατιστικές διαφορές από ανθεκτικά ομάδα; αν και δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά ανιχνεύθηκε σε αποπτωτικά και ΕΚα-θετικών κυτταρικές πυκνότητες μεταξύ των ομάδων, δεν υπήρχε σημαντική διαφορά στα πολλαπλασιαζόμενα και πυκνότητες Ετβ-θετικού κυττάρου μεταξύ ευαίσθητων και ανθεκτικών ομάδων (p = 0.0164 και ρ = 0.0364, αντίστοιχα). Το Σχήμα 5 δείχνει το συσχετισμό μεταξύ ADC

7D και τις κυτταρικές πυκνότητες? ADC

7D ήταν σημαντική συσχετίζονται με αποπτωτικά, πολλαπλασιαζόμενα, και πυκνότητες ΕΡβ-θετικών κυττάρων (ρ = 0,0474? R = 0.67, ρ = 0.0096? R = -0,80, και ρ = 0,0064? R = 0,82, αντίστοιχα), αλλά όχι με ΕΚα θετικά πυκνότητα των κυττάρων (ρ = 0,8175? r = 0.09). Η μεταβολή του όγκου όγκου για 7 ημέρες συσχετίστηκε σημαντικά με πυκνότητες πολλαπλασιαζόμενα και Ετβ-θετικών κυττάρων (ρ = 0,0042? R = 0.84 και ρ = 0,0390? R = -0,69, αντίστοιχα), αλλά όχι με αποπτωτικά και ΕΚα-θετικών κυτταρικές πυκνότητες (p & gt? 0,05). Δεν παρατηρήθηκε συσχέτιση μεταξύ ADC

3D και οποιαδήποτε από τις κυτταρικές πυκνότητες (ρ & gt? 0,05). Η μεταβολή του όγκου όγκου για 3 ημέρες συσχετίστηκε σημαντικά με μόνο ΕΚβ θετικά πυκνότητα των κυττάρων (p = 0,0256? R = -0,73), αλλά όχι με τους άλλους (p & gt? 0,05).

(Α) Εκπρόσωπος μικροφωτογραφίες της ταμοξιφαίνης ευαίσθητη, ενδιάμεση, και ανθεκτικά ιστοί όγκου με TUNEL, Ki-67, ΕΚα και ΕΚβ χρώση, ενώ τα κύτταρα στόχοι υποδεικνύεται με μαύρα βέλη. (Β) Τα αποπτωτικά (TUNEL), (Γ) πολλαπλασιαστική (Ki-67), (D) ΕΚα-θετικά, και (Ε) ΕΚβ-θετικού κυττάρου πυκνότητες των τριών ομάδων. Στατιστική διαφορά από ανθεκτικά ομάδα που αντιπροσωπεύεται με αστερίσκους πάνω από τα μπαρ.

Η

(Α) ADC

7D έναντι αποπτωτικών (ΤΟΥΝΕΛ) πυκνότητα των κυττάρων (%). (Β) ADC

7D εναντίον πολλαπλασιασμού (Ki-67) την πυκνότητα των κυττάρων (Ν /mm

2). (C) ADC

7D εναντίον ΕΡα θετικά την πυκνότητα των κυττάρων (Ν /mm

2). (D) ADC

7D εναντίον ΕΚβ-θετική κυτταρική πυκνότητα (Ν /mm

2).

Η

Συζήτηση

Για τις γνώσεις μας, αυτή είναι η πρώτη έκθεση εφαρμογής DWI για ένα μοντέλο ποντικού MNU που προκαλείται καρκίνου του μαστού. Μέχρι σήμερα, DWI μελέτες όγκων που βρίσκονται στο μαστικό λίπος έχουν επιτύχει μικρή επιτυχία λόγω των σοβαρών τεχνούργημα κίνηση. Σε αυτή τη μελέτη, πάντως, μια απλή μέθοδος για τον διαχωρισμό ενός όγκου από εισήχθη η κίνηση στήθος, επιτρέποντας να ληφθεί επανειλημμένα DW εικόνες με ελάχιστες παραμορφώσεις λόγω κίνησης ακόμη και σε υψηλές

b

αξίες, και μπορεί να εφαρμοστεί επίσης για ορθοτοπική καρκίνου του μαστού μοντέλα ξενομοσχεύματος ποντικού εύκολα. Οι πλαστικές ράβδοι με σφήνες, ωστόσο, μπορεί να δημιουργήσει πίεση στην περιοχή του όγκου σε επαφή τις σφήνες, για τροποποίηση της αρχιτεκτονικής του όγκου και διάχυση του νερού. Όμως, σε αυτή τη μελέτη, οι πλαστικές ράβδοι εφαρμόστηκαν παράλληλα προς το σώμα του ζώου, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1, και το μήκος της σφήνας ήταν μόνο περίπου 2 mm. Το μέσο μέγεθος όγκου ήταν περίπου 20 mm σε διάμετρο, και μόνο 7 αξονικά επίπεδα εικόνας στην κεντρική περιοχή επιλέχθηκε για DWI. Ως εκ τούτου, η επίδραση της σφήνες θα ήταν ελάχιστο για τη μέση τιμή ADC της κεντρικής περιοχής του όγκου. Υπήρχε ένα μεγάλο εύρος διακύμανσης του ρυθμού ανάπτυξης του όγκου σε αυτό το μοντέλο, και εξέλκωση παρατηρήθηκε όταν οι όγκοι ήταν μεγάλα κατά την παρακολούθηση της μακροχρόνιας θεραπείας. Έτσι, επελέγησαν μικρότερους όγκους μέγεθος για την ομάδα μακροχρόνια θεραπεία (ομάδα 1), σε σχέση με εκείνα της ομάδας θεραπείας μικρής διάρκειας (ομάδα 2). Ωστόσο, οι αρχικές τιμές ενδοογκική ADC ήταν περίπου οι ίδιες μεταξύ των ομάδων 1 και 2.

Ο μηχανισμός της απόπτωσης που επάγεται από tamoxifen έχει μελετηθεί καλά [24], [25], [26]. Κατά την αρχική φάση της απόπτωσης, μείωση αποπτωτική όγκος (AVD) συμβαίνει, και, επομένως, τα μόρια του νερού στο εσωτερικό της κυτταρικής μεμβράνης αναγκάζονται να μεταφερθούν έξω? αφού τα μόρια του νερού σε εξω-κυτταρικό χώρο έχουν υψηλότερη κινητικότητα, οι αυξήσεις διάχυση νερού αναλόγως, το οποίο μπορεί να μετρηθεί χρησιμοποιώντας DWI. Η πρώιμη αύξηση ADC μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένας προγνωστικός δείκτης της θεραπείας με ταμοξιφαίνη, επειδή ήταν γραμμικά ανάλογη με το μέγεθος της επίδρασης της θεραπείας αξιολογήθηκε με υποχώρηση του όγκου όγκου. Σε αυτή τη μελέτη, είτε ADC

3D ή ADC

7D συσχετίστηκε σημαντικά με τη μακροπρόθεσμη μεταβολή του όγκου του όγκου, αλλά ADC

7D παρουσιάζονται μεγαλύτερη ακρίβεια προφανώς επειδή οι εξω-κυτταρικά μόρια νερού αυξάνεται σταδιακά κατά τη διάρκεια 7 ημερών της θεραπείας για ευαίσθητα όγκους.

Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα ώστε να προτείνουν επτά ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας με το βέλτιστο χρονικό σημείο DWI για να αξιολογήσουν την ταμοξιφαίνη αποτελεσματικότητα, γιατί η αξία ADC δεν εξαρτάται μόνο από την ποσότητα των εξω-κυτταρικών τα μόρια του νερού, αλλά και στην πίεση ενδιάμεσου υγρού (IFP)? η υψηλότερη IFP ένας όγκος, τόσο πιο γρήγορα τα μόρια του νερού μπορεί να ωθείται έξω από το ROI. Όγκου IFP καθορίζεται κυρίως από μικροκυκλοφορίας [27], [28]. Δεδομένου ότι οι όγκοι του μαστού παρουσιάζουν ένα ευρύ φάσμα αγγείωση [29], η ενδοογκική αύξηση ADC μπορεί να χρειαστεί να ερμηνευθεί αναλόγως για πιο ακριβή πρόγνωση. Στην πραγματικότητα, τόσο το IFP όγκου και αγγείωση μπορεί να μετρηθεί με βάση τη δυναμική αντίθεση με ενισχυμένη MRI (DCE-MRI) [30], [31]. Η σχέση μεταξύ της αξίας ADC και IFP όγκου μπορεί να χρειαστεί να διερευνηθούν περαιτέρω με τη χρήση σε συνδυασμό τροπικότητα με DCE-MRI και DWI να αναπροσαρμόσουμε το βέλτιστο χρονικό σημείο DWI σε δύο προκλινικές και κλινικές ρυθμίσεις.

MNU που προκαλείται από όγκους του μαστού που εκφράζεται τόσο ΕΚα και ΕΚβ, και η θεραπευτική αποτελεσματικότητα συνδέθηκε με το επίπεδο του ΕΚβ, δεν ΕΚα. Ωστόσο, μια μελέτη έδειξε ότι το επίπεδο ΕΡβ αξιολογείται με ανοσοϊστοχημεία συσχετίστηκε σημαντικά με τη βελτιωμένη επιβίωση των ασθενών ΕΚα αρνητικών καρκίνου του μαστού κατά τη διάρκεια της 2-ετών ταμοξιφένη επικουρική θεραπεία, αλλά όχι με εκείνη των ασθενών ΕΚα-θετικό καρκίνο του μαστού [32]. Η διαφορά αυτή μπορεί να εξηγηθεί από τα αποτελέσματα μιας πρόσφατης μελέτης από Razandi

et al

[33]? ταμοξιφαίνη στοχευμένη ΕΡβ να επάγει απόπτωση μέσω αυξάνοντας δραστικά είδη οξυγόνου (ROS) σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του μαστού ευαίσθητα σε θεραπεία με ταμοξιφαίνη, αλλά λειτούργησε ως ένας αγωνιστής για Ετβ σε ανθεκτικές κυτταρικές γραμμές αυξάνοντας τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Ο μηχανισμός μετάβαση του ρόλου ΕΡβ σύμφωνα με ταμοξιφένη ευαισθησία δεν έχει γίνει κατανοητό ακόμα, αλλά, ούτως ή άλλως, ΕΚβ μπορεί να μην είναι κατάλληλη για ένα πρωτεύον προγνωστικό βιοδείκτη για την πρόβλεψη ταμοξιφαίνη αποτελεσματικότητα της θεραπείας για τυχαία τους ασθενείς. Ωστόσο, το επίπεδο των ΕΚβ μπορεί να θεωρηθεί ως δευτερεύουσα προγνωστικό βιοδείκτη για να επικυρώσετε τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα αξιολογήθηκε από DWI.

Συμπέρασμα

Η σκοπιμότητα της DWI για την έγκαιρη αξιολόγηση της θεραπεία με ταμοξιφαίνη αποδείχθηκε για ER -θετικό καρκίνο του μαστού χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ανθρώπινου τύπου αρουραίου? ταυτοποίηση των ασθενών με ταμοξιφαίνη ευαίσθητων χρησιμοποιώντας DWI μπορεί να επιτρέψει εξατομικευμένη θεραπεία με ταμοξιφαίνη. Η σημαντική συσχέτιση μεταξύ της αλλαγής στις αρχές ADC και ΕΚβ-θετική κυτταρική πυκνότητα δείχνει ότι το ΕΚβ μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο ως θεραπευτικό δείκτη της ταμοξιφαίνης.

Ευχαριστίες

Συγγραφείς ευχαριστήσω τον Δρ Zinn για τη διαβούλευση της μελέτης και Ο κ Lee Whitworth για βοήθεια σχετικά με την παρακολούθηση των ζώων και μέτρηση του όγκου του όγκου.