Method Article
Burada, rabdomiyosarkom fare modelinde sıcaklığa duyarlı lipozomlardan ilaç salınımını tetiklemek için manyetik rezonans rehberliğinde yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason tarafından üretilen kontrollü hipertermiyi kullanmak için bir protokol sunulmaktadır.
Manyetik rezonans rehberliğinde yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (MRgHIFU), lokalize hipertermi üretmek için kurulmuş bir yöntemdir. Gerçek zamanlı görüntüleme ve akustik enerji modülasyonu göz önüne alındığında, bu modalite, tanımlanmış bir alanda hassas sıcaklık kontrolü sağlar. Termosensitif lipozomal taşıyıcılardan ilaçları serbest bırakmak için hipertermi üretimi gibi bu invaziv olmayan, iyonlaştırıcı olmayan teknoloji ile birçok termal uygulama araştırılmaktadır. Bu ilaçlar, doz sınırlayıcı sistemik yan etkiler, yani kardiyotoksisite nedeniyle hedeflenen salınımın istendiği doksorubisin gibi kemoterapileri içerebilir. Doksorubisin, çeşitli malign tümörlerin tedavisinde temel dayanaktır ve nükseden veya tekrarlayan rabdomiyosarkomda (RMS) yaygın olarak kullanılır. RMS, çocuklarda ve genç erişkinlerde en sık görülen solid yumuşak doku ekstrakraniyal tümörüdür. Agresif, multimodal tedaviye rağmen, RMS sağkalım oranları son 30 yıldır aynı kalmıştır. Bu karşılanmamış ihtiyacı karşılamak için bir çözüm araştırmak amacıyla, ilaç salınımı için hipertermi kaynağı olarak MRgHIFU kullanılarak, immün yetkin, sinjenik bir RMS fare modelinde termosensitif lipozomal doksorubisin (TLD) salınımını değerlendirmek üzere deneysel bir protokol geliştirilmiştir.
Rabdomiyosarkom (RMS), en sık çocuklarda ve genç erişkinlerde görülen bir iskelet kası tümörüdür1. Lokalize hastalık genellikle kemoterapi, iyonlaştırıcı radyasyon ve cerrahi dahil olmak üzere multimodal tedavi ile tedavi edilir. Çoklu ilaç kemoterapi rejimlerinin kullanımı pediatrik hastalarda daha yaygındır ve yetişkin meslektaşlarına kıyasla daha iyi sonuçlar elde edilmiştir2; Bununla birlikte, devam eden araştırma çabalarına rağmen, 5 yıllık sağkalım oranı, hastalığın en agresif formunda yaklaşık% 30'da kalmaktadır 3,4. Kemoterapi bakım standardı, vinkristin, siklofosfamid ve aktinomisin D içeren çoklu ilaç rejimidir. Nüks veya tekrarlayan hastalık vakalarında, standart (serbest) doksorubisin (FD) ve ifosfamid1 dahil olmak üzere alternatif kemoterapiler kullanılır. Tüm bu kemoterapiler sistemik toksisiteye sahipken, doksorubisin kardiyotoksisitesiyaşam boyu doz sınırlaması 5-7 getirmektedir. Tümöre verilen ilacın miktarını arttırmak ve sistemik toksisiteyi en aza indirmek için, lipozomal kapsülleme de dahil olmak üzere alternatif formülasyonlar geliştirilmiştir. Bunlar, meme kanseri ve hepatosellüler karsinomun tedavisi için onaylanmış ısıya duyarlı olmayan doksorubisin veya klinik çalışmaları devam eden 8,9,10,11,12,13 ısıya duyarlı doksorubisin olabilir. Multi-veziküler lipozomlar ve ligand hedefli lipozomlar gibi lipozomal kapsüllü ilaçların verilmesi için alternatif yöntemler değerlendirilmiş ve tümörlerin tedavisi için umut vaat etmektedir9. Bu çalışmada, ısı ilavesi, ilaç salınımı14 de dahil olmak üzere çok faktörlü etkilere sahiptir. Manyetik rezonans rehberliğinde yüksek yoğunluklu odaklanmış ultrason (MRgHIFU) ve termosensitif lipozomal doksorubisin (TLD) ile oluşturulan hipertermi (HT) kombinasyonu, doz sınırlayıcı toksisiteyi en aza indirirken ve potansiyel olarak tümöre karşı bağışıklık tepkisini arttırırken, RMS'yi tedavi etmek için bu toksik ancak etkili ilacı kullanmak için yeni bir multimodal terapötik yaklaşımdır.
Doksorubisin, TLD'den >39 ° C, ortalama insan vücudu sıcaklığı olan 37 ° C'nin çok üzerinde, ancak doku hasarına veya ablasyona neden olacak kadar yüksek olmayan sıcaklıklarda hızla salınır; Bu, 43 ° C'de gerçekleşmeye başlar, ancak sıcaklıklar 60 ° C'ye yaklaştıkça daha hızlı gerçekleşir15. HT in vivo üretmek için lazerler, mikrodalgalar, radyofrekans ablasyon ve odaklanmış ultrason dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılmıştır ve bunların çoğu invaziv ısıtma yöntemleridir16. MRgHIFU, in situ hedef doku içinde hassas sıcaklık ayarlarını kolaylaştıran invaziv olmayan, iyonlaştırıcı olmayan bir ısıtma yöntemidir. Manyetik rezonans (MR) görüntüleme, tedavi boyunca dokunun termometri ölçümünü hesaplamak için bilgisayar yazılımının kullanılabileceği gerçek zamanlı görüntüleme sağlar; Daha sonra, bu veriler, istenen sıcaklık ayar noktası17'ye ulaşmak ve korumak için ultrason tedavisini gerçek zamanlı olarak kontrol etmek için kullanılabilir. MRgHIFU çeşitli doku tiplerinde test edilmiştir ve hafif HT'den ablasyona kadar çok çeşitli sıcaklık tedavileri için ve ayrıca ağrılı kemik metastazlarını başarılı bir şekilde tedavi etmek için klinik olarak kullanılabilir18. Ek olarak, HT'nin tümör sitotoksisitesine neden olduğu, protein ekspresyonunu modüle ettiği ve tümör mikroortamında bağışıklık tepkisini değiştirdiği gösterilmiştir 19,20,21,22. Bir çalışma, hafif HT'yi TLD ile birleştirdi, ardından sinerjik bir R1 sıçan modeli23'te MRgHIFU ile ablasyon, tümör çekirdeğinde nekroz ve periferiye ilaç verilmesi ile sonuçlandı. Geleneksel olarak, radyoterapi tümör hücrelerine zarar vermek ve lokal hastalık nüksünü azaltmak için yardımcı bir tedavi olarak kullanılmıştır. Bununla birlikte, kullanımı ömür boyu dozlama ve hedef dışı hasar1 ile sınırlıdır. Bu nedenle, HT, aynı toksisiteler veya sınırlamalar olmadan aynı etkilerden bazılarına neden olabileceği için benzersizdir.
RMS için preklinik hayvan modelleri, immün sistemi baskılanmış konakçılarda sinjenik immünokompetan modelleri ve hasta kaynaklı ksenogreftleri (PDX) içerir. İmmün sistemi baskılanmış modeller insan tümörlerinin büyümesine izin verirken, uygun tümör mikroçevresinden yoksundurlar ve immün yanıtı inceleme yeteneklerinde sınırlıdırlar24. FGFR4-aktive edici mutasyon, kötü prognoz için umut verici bir belirteçtir ve erişkin ve pediatrik RMS 1,25'te potansiyel bir terapötik hedeftir. Gladdy laboratuvarında geliştirilen sinjenik RMS modellerinde, tümörler, tümör26'ya doğuştan gelen ve adaptif immün yanıtlar geliştiren immünokompetan bir konakçıda büyüyebilirler. HT immün yanıtı etkilediğinden, murin immün yanıtındaki değişimin gözlenmesi bu tümör modelinin değerli bir avantajıdır. Hem FD'ye kıyasla TLD'ye tümör yanıtını hem de tümörün hem kemoterapi hem de HT'ye karşı immün yanıtındaki değişikliği test etmek için, bu çalışmanın odak noktası olan MRgHIFU ve TLD kullanarak sinjenik murin RMS tümörlerini in vivo olarak tedavi etmek için bir protokol geliştirilmiş ve kullanılmıştır.
Araştırma, Fenogenomik Merkezi (TCP) ve Üniversite Sağlık Ağı (UHN) Hayvan Kaynakları Merkezi (ARC) hayvan araştırma tesislerinde denetleyici bir veteriner altında onaylanmış hayvan kullanım protokollerine sahip hayvan bakım komitelerine uygun olarak gerçekleştirilmiştir. MRgHIFU hariç, hayvanları içeren tüm prosedürler, hayvanların dış havaya veya duyarlı enfeksiyona maruz kalmasını en aza indirmek için biyolojik bir güvenlik kabininde (BSC) yapılmıştır.
1. Fare yetiştiriciliği
NOT: Pilot çalışmaya toplam 65 fare (B6.129S2-Trp53tm1Tyj/J suşu) dahil edildi (erkek: n = 23; dişi: n = 42). Hem erkek hem de dişi fareler 7-9 haftalıkken kullanıldı. Yavruları sütten kesildi ve genotiplendirildi ve deneyler için p53 heterozigot fareler kullanıldı.
2. Fare genotipleme
3. Tümör modeli hazırlama (Şekil 1)
4. Kas içi hücre enjeksiyonu
NOT: M25FV24C hücreleri, 4 ila 6 haftalık farelerin sağ arka bacağına enjekte edilir. 4 haftada enjeksiyon, HT dispersiyonu için daha az çevre doku olduğu için tedavi edilmesi daha zor olabilecek bir tümöre sahip küçük bir fare üretir; 6 haftaya kadar beklemek daha büyük bir fare verir ve tümörü tedavi etmeyi kolaylaştırır.
5. Tarama MRI taraması
6. Deney: HIFU tedavi günü hayvan hazırlığı
7. Deney: Akut çalışmalar için fare modeli görüntüleme ve sonikasyon prosedürü
8. Deney: Hayatta kalma çalışmaları için fare modeli görüntüleme ve sonikasyon prosedürü
NOT: Hayatta kalma çalışmaları için, HIFU tedavi günü hayvan hazırlama prosedürünü izleyin (adım 6.1 ila 6.25).
MRgHIFU tarafından oluşturulan hipertermi protokolünü kullanarak, arka bacaktaki tümörler, tedavi süresince sürekli olarak istenen ayarlanan sıcaklığa ısıtılabildi (Şekil 4 , temsili bir tedaviyi göstermektedir, 10 veya 20 dakika, n = 65). Bir tedavinin başarılı olduğunu düşünmek için, ROI'nin tedavinin tamamı boyunca 39 ° C'nin üzerinde, tedavi boyunca <6 ° C varyasyonla ve hedef dışı dokunun ısıtılmadan tutulması gerekiyordu. Ek olarak, rektal prob veya başlangıç rektal sıcaklığına artı özofagus probu sıcaklığındaki değişime bağlı olarak çekirdek sıcaklığının 39 ° C'nin altında kalması gerekiyordu (Ek Şekil 2). MRgHIFU'nun sonikasyonu durdurulduktan sonra, tümör hızla temel sıcaklığa geri döndü.
Tümörler, 43 ° C'nin üzerindeki kümülatif sıcaklık etkilerinden kaçınırken, hızlı ilaç salınımı için bir sıcaklığa ulaşmak için 40.5 ° C'ye hedeflendi. Tedavi edilen tüm tümörlerde ROI'nin ortalama sıcaklığı 40.6 ° C (n = 65) idi ve 10. persentil vokseller arasında ortalama fark 4.3 ° C'dir. Ortalama sıcaklığın standart sapması, hem 10 hem de 20 dakikalık tedaviler için tedavi süresi boyunca 1.3 ° C idi (Şekil 5). Dahil etme kriterlerini karşılamaya yönelik tedavilerin başarı oranı, çalışma süresi boyunca% 11'den% 100'e belirgin şekilde iyileşmiştir (Şekil 6).
Tedavi protokolü optimize edildikten sonra, hipertermi süresi, normotermik (NT) farelere kıyasla ilaç salınım etkinliği açısından değerlendirildi. Daha ileri çalışmalar için optimal hipertermi tedavi süresini belirlemek için iki tedavi süresi test edildi: 10 dakika ve 20 dakika. Bu süreler, çekirdek normotermi ve tümör hipertermisinin tutarlı bir şekilde sürdürülmesinin fizibilitesi için seçildi. Tümörlerdeki doksorubisin miktarını değerlendirmek ve test edilen süreler arasındaki doksorubisin birikiminin farkını ölçmek için yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve kütle spektrometresi (HPLC-MS) kullanıldı. 20 dakikalık HT + TLD ile tedavi edilen farelerde TLD 20 dakikalık NT farelere kıyasla 20 dakikalık ilk doz doksorubisin başlangıç dozunun (%ID) anlamlı derecede yüksek bir yüzdesi vardı (Şekil 7, q = 0.000108). 10 dk ve 20 dk HT + TLD grupları arasında anlamlı fark yoktu; Bununla birlikte, 10 dakikalık tedavi grubunda 20 dakikalık gruba kıyasla daha büyük bir standart sapma vardı (3.698'e karşı % 2.065 ID / g tümör). Özellikle, 10 dakikalık HT + TLD tedavi grubunda, hepsi tek bir TLD partisi ile tedavi edilen sıfıra yakın dört değer vardı. TLD, daha önce Dunne ve ark.28 tarafından tanımlandığı gibi, in vivo deneylerde kullanılmadan önce karakterize edilmiştir. Kısaca, TLD büyüklüğü, zeta potansiyeli, erime fazı geçiş sıcaklığı ve ilaç konsantrasyonu açısından karakterize edildi ve lipozomlar 4 ° C'de depolamadan sonraki 72 saat içinde kullanıldı. TLD'nin tüm partileri kullanımdan önce test edilmiş olsa da, lipozomların deneysel kurulum sırasında, kullanımdan önce doksorubisin salgılamış olmaları mümkündür. Ek olarak, tarama sırasındaki hareket, yazılımda yanlış şekilde yükseltilmiş sıcaklık hesaplamalarına neden olabilir, böylece tümörün az ısınmasına ve daha düşük ilaç salınımına neden olabilir. Alternatif olarak, ilaç hiç enjekte edilmemişse, örneğin kuyruk damarı kateteri çıkarılmış veya yanlış yerleştirilmişse, yanlış düşük değerlere de neden olabilir. Yukarıda görüldüğü gibi, MRG kızağının kurulumu, sıcaklık probu yerleştirme (rektal ve özofagus), kuyruk damarı kateteri yerleştirme ve solunum monitörü yerleştirme, ardından kızak, fare, kuyruk damarı kateteri, üç fiber optik sıcaklık probu, solunum monitörü ve anestezi hatlarının MRI deliğine taşınmasını içeriyordu. Bu işlem sırasında kuyruk damarı kateterinin yerinden çıkabileceği birden fazla zaman noktası vardır. Bu, hatta kan geri akışını kontrol ederek, kateter yerleştirme bölgesinden kanama ve tedaviden sonra bandın altında ilaç birikmesi ile kontrol edildi, ancak hata bir olasılık olmaya devam ediyor.
Şekil 1: HT süre çalışmaları için hayvan tedavileri ve ilişkili tedavi grupları için deneysel protokol. Farelere sağ arka bacaklarında M25FV24C hücreleri enjekte edildi ve 2-3 hafta sonra MRG kullanılarak tümör oluşumu açısından tarandı. Daha sonra normotermik (HT olmayan) veya hipertermik (HT) gruplara ayrıldılar, TLD veya FD 10 veya 20 dakikalık sürelerde kısaltıldı: Dox = Doksorubisin. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 2: HIFU tedavisi sırasında fare kurulumu . (A) İç kauçuk astarlı (kırmızı) 3D baskılı bir tutucu (beyaz) ve fare konumlandırması için ultrason ışını geçişine izin veren bir kesik. (B) Rektal sıcaklık tutma (yeşil kablo), kuyruk damarı kateteri (beyaz) ve solunum monitörü (mavi) olan 3D baskılı bir fare tutucu içinde fare kurulumu. (C) İşlem sırasında MRI HIFU yatağında fare pozisyonu. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 3: MRIgHIFU tedavisi sırasında MRG'de fare. (A) Tümör (turuncu renkte daire içine alınmış) ve ortam sıcaklığını ölçmek için kullanılan sürüklenme tüpü (açık mavi renkte daire içine alınmış) görülebilir. (B) Tedavi sırasında, termometri sıcaklık ölçümü MRI görüntüsü üzerine bindirilir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 4: Tedavi sırasında izlenen sıcaklık (°C). YG'deki tüm voksellerin ortalama (yeşil), ilk 10.yüzdelik dilim (kırmızı) ve en iyi 90. yüzdelik (camgöbeği) sıcaklıkları. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Optimizasyon aşamasında test edilen her fare için ROI dahilinde tedavi sırasında ortalama sıcaklıklar ve tedavi sırasında standart sapma . Tedavi sırasında genel ortalama sıcaklık ve standart sapma da gösterilmiştir (turuncu). Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 6: Hipertermi tedavisinin başarı oranları zamanla iyileşmiştir. Tedavi başarısı dahil etme kriterlerine bağlıydı (sistemik sıcaklık, tümör sıcaklığı ve ROI ile varyasyon ve distal ısıtma olmaması). Mavi çizgi = Tedavinin başarılı olduğu farelerin% 'si. Turuncu çubuklar = HT ile tedavi edilen farelerin sayısı. Her tedavi (tedavi 1-6), deneylerin yapıldığı ayrı bir tarihi ifade eder. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 7: İlaç tedavisinden sonra tümördeki doksorubisin miktarı. (A) HPLC-MS sonuçlarının çoklu karşılaştırmaları için FDR düzeltmeli çoklu Mann-Whitney testleri, NT kontrolüne kıyasla 20 dakikalık TLD + HT grubundaki tümördeki doksorubisin miktarı arasında anlamlılık (q < 0.05) göstermektedir. (B) FD gruplarında tümörde fark görülmedi. %ID = başlangıç dozunun yüzdesi. = q < 0,0001. Kısaltmalar: HT = hipertermi, NT = normotermi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.
Sıra Adı | Ax_Screen | Ax_Loc | Sag_Loc | Cor_TestShot | Therm |
Sıra Türü | T2W NADİR | T2W NADİR | T2W NADİR | FLAŞ | FLAŞ |
Yönelim | Eksenel | Eksenel | Sagittal | Koronal | Eksenel/Sagital |
Yankı süresi (ms) | 40 | 72 | 72 | 6 | 6 |
Tekrarlama süresi (ms) | 3200 | 4500 | 4500 | 39.06 | 39.06 |
Çevirme açısı (derece) | 90/180 | 90/180 | 90/180 | 10 | 10 |
Görüş alanı (mm) | 28,8 x 28,8 | 36 x 36 | 35 x 35 | 35 x 35 | |
Matris boyutu | 128 x 128 | 128 x 128 | 128 x 128 | 128 x 128 | 128 x 128 |
Çözünürlük (mm) | 0,225 x 0,225 | 0,281 x 0,281 | 0,281 x 0,281 | 0,273 x 0,273 | 0,273 x 0,273 |
Dilim numarası | 20 | 20 | 20 | 3 | 2 |
Dilim kalınlığı (mm) | 1 | 1 | 1 | 1.5 | 1.25 |
# Ortalamalar | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 |
# Tekrarlar | 1 | 1 | 1 | 9 | 9 veya 300 |
Tarama süresi | 4 dk 0 s | 1 dk 12 sn | 1 dk 12 sn | 45 sn | 25 dk |
Tablo 1: İlişkili dizi adlarıyla MRG yakalama parametreleri.
Ek Şekil 1: İç kauçuk astarlı (kırmızı) bir 3B model fare tutucu (beyaz). Boyutlar: uzunluk = 43 mm, dış yarıçap = 15 mm, iç genişlik = 20,7 mm. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 2: Tedavi sırasında izlenen sıcaklık (°C). Rektal (mavi) ve özofagus (turuncu) probları ile ölçülen çekirdek sıcaklığı. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Kodlama Dosyası 1: Fare tutucu için 3D baskı dosyası. Bu Dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Burada geliştirilen protokol, hafif HT tedavisi için MRgHIFU kullanılarak arka ekstremite tümörlerini hedeflemek ve kapsüllenmiş ilaçları in vivo olarak lipozomlardan serbest bırakmak için kullanılmıştır. Pilot çalışma sırasında bu protokolde birkaç kritik adımla karşılaşıldı ve bu kritik adımların optimize edilmesi, pilot çalışmaya göre tedavi başarısının artmasını sağladı. Birincisi, sonikleştirilecek bölgedeki saçların tamamen çıkarılmasıdır. Kürk içinde sıkışan herhangi bir gaz, ultrason ışınının geçmesini önler ve hedef dokuya ultrason geçişini engeller1. İkincisi, fare konumlandırma başarılı bir tedavi için hayati öneme sahiptir; Tümör, ultrason dönüştürücüsü ile daha yakın temas halinde olması için fare tutucusuna üstün bir şekilde yerleştirilmelidir. Ek olarak, kemikli yapılar fareye zarar vermeden ultrason ışın yolunun dışına yerleştirilmelidir. Kemik, ultrason dalgalarını verimli bir şekilde emdiği ve daha sonra in situ bir ısıtma kaynağı olarak işlev gördüğü gösterilmiştir. İlgilenilen bölgeye ultrason iletimini engellerken ısıtma profilini etkileyebilir4. Kontralateral uzuv ayrıca, bacağı vücudun geri kalanının altına sıkıştırarak veya uzatarak ve bacaklar arasındaki havayı ultrason jeli veya bir jel ped ile doldurarak ultrason yolunun dışına yerleştirilmelidir. Rektum, hedef dışı ısıtmayı ve sıcaklık probundan yansımayı önlemek için ultrason yolunun dışında da olmalıdır. Dikkatli tümör pozisyonu, başarılı bir tedaviyi tamamlamanın en önemli adımıdır.
Doğru konumlandırmadan sonra, trakea tıkanıklığını önlemek için özofagus sıcaklık probunun yerleştirilmesi dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Fareyi MRI deliğine yerleştirirken, kuyruktaki kateter ile enjeksiyon pompası kateteri arasındaki metal bağlantı göbeği, artefakt oluşumunu önlemek için görüntüleme alanına distal bantla sabitlenmelidir. Ultrason dönüştürücü, bacağın kürksüz bölgesi ile temas halinde olacak ve solunum monitörünü yerinden etmeyecek şekilde yerleştirilmelidir. Tedavi sırasında farenin çekirdek vücut sıcaklığının dikkatli bir şekilde izlenmesi ve ardından konveksiyonlu ısıtma sisteminin ayarlanması, farenin hayatta kalması için gereklidir. Bazı farelerde rektumun ve tümörün yakınlığı nedeniyle, özofagus probunun eklenmesi, çekirdek sıcaklık değişimini belirlemek için önemliydi, çünkü rektal sıcaklık, çekirdek vücut ısıtmasının aksine yalnızca yerel ısıtmayı yansıtabiliyordu.
Bu protokolün tasarlanması ve uygulanmasında, kapsamlı sorun giderme işlemi multidisipliner bir ekip tarafından başarıyla yürütülmüştür. Fare konumlandırması için, prosedürel vücut ısısı ayarı için farenin etrafındaki ısıtılmış havanın akışına izin vermek için bir fare MRI kızağında kullanılmak üzere bir fare tutucu tasarlanmış ve 3D basılmıştır. Bu tutucunun malzemeleri, ultrason iletimine izin verirken fareyi güvenli bir şekilde tutma yeteneklerine göre seçildi. Basılı tutucunun içindeki kauçuk bir ek, bireysel fare ayarlamalarına izin verirken, alttaki kesim ultrason dalgası yansımasını ve istenmeyen ısıtmayı önledi.
Tümörlerin sırasıyla ultrason dalgalarını emebilen veya yansıtabilen yakındaki yapılara (kemik (femur) ve rektuma yakınlığı gibi modelle ilişkili sınırlamalar vardır. Femurun istemeden ısıtılması kemik iliği yıkımına ve ağrıya neden olabilirken, rektumdaki havadan ultrason yansıması lokal ısınmaya ve doku hasarına neden olabilir. Ek olarak, hayatta kalma farelerinde tedaviden sonra cildin yeniden büyümesi nedeniyle ultrason dalgasının sıkışması örnekleri vardı ve bu da cildin lokalize ısınmasına neden oldu. Bunun, dönüştürücü ve cilt arasındaki ultrason jeli ile yer değiştirmeyen saç folikülünün etrafında hava sıkışmasından kaynaklandığından şüphelenilmektedir. Her durumda, cilt çevreleyen tüysüz deriden daha koyu görünüyordu. Bu fare uzuvlarının immünohistokimya kesitlerinde, epidermisin içinde kıllar görüldü, ancak ultrasonun neden deri ve deri altı dokulardan geçemeyeceğine dair tümör fibrozu veya başka bir açıklama bulunamadı.
Bu protokolün geliştirilmesiyle birlikte, HT ve TLD ile tedavi için osteosarkom ve miksofibrosarkom gibi diğer pediatrik solid tümörleri test etmek için model sistemlerinin genişletilmesi için daha ileri çalışmalar planlanmaktadır. Bu hastalar bu klinik bağlamda sınırlı tedavi seçenekleriyle zayıflatıcı ağrı ile karşı karşıya kalabilecekleri için bu umut vericidir. Bu protokol, MRgHIFU29,30 ile hedeflenebilen ekstremitelerde bulunan diğer solid tümör tiplerine genişletilebilir. Sonuç olarak, veriler, ısıya duyarlı lipozomların kombinasyonunun, hedeflenen ilaç dağıtımının yararlı olacağı ve MRgHIFU gibi invaziv olmayan bir ısıtma biçimine sahip olmanın ideal olacağı diğer kemoterapi formlarını veya ilaçları kapsüllemek için ekstrapolasyona tabi tutulabileceğini desteklemektedir.
Yazarların açıklayacak finansal çıkarları veya çıkar çatışmaları yoktur.
Bu proje için finansman kaynaklarımızı ve C17 Araştırma Bursu, Kanada Yüksek Lisans Bursu, Ontario Öğrenci Fırsatı Güven Fonu ve James J. Hammond Fonu dahil olmak üzere ilgili personeli kabul etmek isteriz.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1.5mL Eppendorf tubes | Eppendorf | 22363204 | |
1kb plus DNA Ladder | Froggabio | DM015-R500 | |
2x HS-Red Taq (PCR mix) | Wisent | 801-200-MM | |
7 Tesla MRI BioSpec | Bruker | T184931 | 70/30 BioSpec, Bruker, Ettlingen, Germany |
C1000 Thermal cycler | Biorad | 1851148 | |
Clippers | Whal Peanut | 8655 | |
Compressed ultrasound gel | Aquaflex | HF54-004 | |
Convection heating device | 3M Bair Hugger | 70200791401 | |
Depiliatory cream | Nair | 61700222611 | Shopper's Drug Mart |
DMEM | Wisent | 219-065-LK | |
DNeasy extraction kit | Qiagen | 69504 | |
DPBS | Wisent | 311-420-CL | |
Drug injection system | Harvard Apparatus | PY2 70-2131 | PHD 22/2200 MRI compatible Syringe Pump |
Eye lubricant | Optixcare | 50-218-8442 | |
F10 Media | Wisent | 318-050-CL | |
FBS | Wisent | 081-105 | |
Froggarose | FroggaBio | A87 | |
Gel Molecular Imager | BioRad | GelDocXR | |
Glutamax | Wisent | 609-065-EL | |
Heat Lamp | Morganville Scientific | HL0100 | Similar to this product |
Intravascular Polyethylene tubing (0.015" ID x 0.043" OD, 20G) | SAI infusion | PE-20-100 | |
Isoflurane | Sigma | 792632 | |
M25FV24C Cell line | Gladdy Lab | N/A | |
Microliter Syringe | Hamilton | 01-01-7648 | |
Molecular Imager Gel Doc XR | Biorad | 170-8170 | |
Mouse holder | The 3D printing material used was ABS-M30i, and it was printed on FDM Fortus 380mc machine | N/A | Dimensions: length = 43 mm, outer radius = 15 mm, inner width (where the mouse would sit) = 20.7 mm. |
MyRun Machine | Cosmo Bio Co Ltd | CBJ-IMR-001-EX | |
Nanodrop 8000 Spectrophotometer | Thermo Scientific | ND-8000-GL | |
p53 primers | Eurofins | N/A | Custom Primers |
PCR tubes | Diamed | SSI3131-06 | |
Penicillin/Streptomycin | Wisent | 450-200-EL | |
Proteus software | Pichardo lab | N/A | |
Respiratory monitoring system | SAII | Model 1030 | MR-compatible monitoring and gating system for small animals |
Small Bore HIFU device, LabFUS | Image Guided Therapy | N/A | LabFUS, Image Guided Therapy, Pessac, France Number of elements 8 frequency 2.5 MHz diameter 25 mm radius of curvature 20 mm Focal spot size 0.6 mm x 0.6 mm x 2.0 mm Motor: axes 2 Generator: Number of channels 8 Maximum electrical power/channel Wel 4 Maximum electrical power Wel 32 Bandwidth 0.5 - 5 MHz Control per channel: Freq., Phase and. amplitude Measurements per channel: Vrms, Irms, cos(theta) Duty Cycle at 100% power % 100% for 1 min. Transducer: Number of elements 8 frequency 2.5 MHz diameter 25 mm radius of curvature 20 mm Focal spot size 0.6 mm x 0.6 mm x 2.0 mm |
SYBR Safe | ThermoFisher Scientific | S33102 | |
TAE | Wisent | 811-540-FL | |
Tail vein catheter (27G 0.5" ) | Terumo Medical Corp | 15253 | |
Thermal probes | Rugged Monitoring | L201-08 | |
Trypan blue | ThermoFisher Scientific | 15250061 | |
Trypsin | Wisent | 325-052-EL | |
Ultrasound Gel | Aquasonic | PLI 01-08 |
An erratum was issued for: Magnetic Resonance-Guided High Intensity Focused Ultrasound Generated Hyperthermia: A Feasible Treatment Method in a Murine Rhabdomyosarcoma Model . The Authors section was updated from:
Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 2Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto
to:
Claire Wunker1,2
Karolina Piorkowska3
Ben Keunen3
Yael Babichev2
Suzanne M. Wong3,4
Maximilian Regenold5
Michael Dunne5
Julia Nomikos1,2
Maryam Siddiqui6
Samuel Pichardo6
Warren Foltz7
Adam C. Waspe3,8
Justin T. Gerstle3,9
James M. Drake1,3,4,10
Rebecca A. Gladdy1,2,10
1 Institute of Medical Science, University of Toronto
2 Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute, Mount Sinai Hospital
3 The Wilfred and Joyce Posluns Centre for Image-Guided Innovation and Therapeutic Intervention, The Hospital for Sick Children
4 Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto
5 Leslie Dan Faculty of Pharmacy, University of Toronto
6 Departments of Radiology and Clinical Neurosciences, University of Calgary
7 Department of Radiation Oncology, University of Toronto
8 Department of Medical Imaging, University of Toronto
9 Department of Pediatric Surgery, University of Toronto
10 Department of Surgery, University of Toronto
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır