金博宝188网址临床肿瘤成像能力和专业知识

快速非侵入性成像技术在诊断证明无价的癌症和监测治疗反应。很多,如磁共振成像(MRI)和x射线计算机断层扫描(CT),是临床实践的一个重要组成部分。在临床金博宝188网址前开发中,癌症疾病小鼠模型的广泛使用要求的能力形象小鼠模型方法为潜在的药物靶点,屏幕监视疾病的发展和治疗效果,药物疗效快速、实时的检测生物标记。^1、2

在这科技的关注,我们将概述的一些老鼠不同的非侵入性成像模式我们提供这些服务的优势在biodistribution研究中,监测治疗效果和分子目标对肿瘤疾病的评估模型。在下面描述的例子,动物保健和使用是在一个AAALAC-accredited设施进行的与动物福利法规依从性。

正电子发射断层扫描(PET)

宠物是一种核医学,功能成像技术,检测对伽马射线间接排放的正电子radioisotope-labeled分子(如抗体、抗体片段,蛋白质,多肽,纳米粒子)和建构他们的体内浓度为3 d图像。^2、3最常用的宠物同位素¹⁸F,^124年我和^89年Zr型。^89年锆是经常使用,因为它具有物理半衰期(t_1/2= 78.4 h)兼容大分子的体内药物动力学,特别是抗体,并已批准临床使用。宠物在临床前研究中用于图像肿瘤金博宝188网址和转移,并理解疾病生物学、biodistribution和生物分子动力学以及在肿瘤代谢活动。在下面的示例中,biodistribution和吸收的^89年在Ag Zr-tagged抗原(Ag)^{- - - - - -}和Ag)⁺肿瘤植入皮下注射相比,女性点头SCID小鼠(SC)通过使用PET成像。一旦建立了肿瘤,小鼠静脉注射(IV)^89年Zr抗原。在不同的时间剂量后,小鼠麻醉,放置一次在一个专用的西门子Inveon d宠物小动物扫描仪和静态扫描。宠物使用迭代图像重建三维有序子集期望最大化(OSEM)算法。PET图像分割与供应商提供的软件融入剧中,图像分析包。如图1所示,PET扫描显示增加了Ag)的吸收⁺肿瘤与Ag)^{- - - - - -}肿瘤,肿瘤以及微分吸收相比,肝脏和骨骼。

图1所示。代表公司的形象⁺和Ag)^{- - - - - -}使用宠物注射后一个肿瘤^89年Zr标记抗原。横向和冠状面显示。

等影像解剖学变化发生之前也可以检测生化过程。事实上,吸收放射性标记的分子探针可以随代谢状态的组织。就是这样一个放射性药物18 f-fludeoxyglucose (FDG),用于葡萄糖代谢异常的评估发生在癌症。女性裸体小鼠植入结肠直肠癌科罗拉多州- 205肿瘤,治疗导致减少信号如图2所示。FDG的量化标准摄入值(SUV)量化的程度18 f-fdg积累在感兴趣的组织,显示5天治疗后,肿瘤积累显著减少18 f-fdg,区别是强调白天8后处理(图2 b)。

微型电脑断层扫描(ct机)

ct机是一种高分辨率(~ 15微米)非侵入性成像形态产生真正的体积3 d图像。大骨头之间的密度差异,软组织和空气使他们distinctive CT和使用系统管理CT造影剂使更好的可视化的软组织,包括血管系统。用于临床前研究提金博宝188网址供高分辨率的解剖信息,纵向肿瘤成像和对治疗的反应,CT骨被认为是黄金标准成像。⁴我们目前招收一个力量skyscan - 1176微ct扫描仪,可以想象到9µm像素大小,配备了一个软件,使重建、数据检索、体积和表面呈现,在2 d和3 d图像分析。纵向研究表现在幼鼠骨骼发展随着时间的推移,精致的细节(图3)和不同的骨骼增长量化(图3 b)。辐射和异氟烷对骨骼的影响发展评估,显示没有显著影响骨骼的增长(图3 c)进行了研究。这个数据集强调ct机纵向成像的价值,突出其潜在的用于监测疾病进展和严重性骨转移模型。

图3。大鼠骨骼发展和x光辐射和异氟烷暴露的影响。答:纵向成像监测骨骼发育。量化的骨骼生长。c .辐射和异氟烷的影响。

肿瘤发展还可以监控和量化使用微ct在临床肿瘤模型。金博宝188网址这个模式是特别有价值的评估肿瘤时不使用特定的放射性标记的或近红外标记探针或luciferase-enabled肿瘤细胞系。因为ct机系统我们使用同步图像从呼吸周期和心动周期,获得这种形态尤为适应监测肺癌。在图4中所示的示例中,人类非小细胞肺腺癌H441植入OT在女性裸体小鼠和标准治疗的效果吉西他滨对肺癌是评估。肿瘤的发展随着时间的推移,如图4所示(箭头),和吉西他滨治疗抑制肿瘤的生长。量化的肿瘤体积明显显示,吉西他滨,明显在剂量测试,阻止肿瘤的生长(图4 b)。

图4:吉西他滨的效果对人类非小细胞肺腺癌H441植入到老鼠裸体。a代表纵向图像。b .量化的肿瘤体积。

ct机提供了高分辨率、三维、快速数据采集和敏感骨骼和软组织。虽然主要用于骨骼成像、ct机对纵向成像也是有效的治疗肿瘤的发展和响应,可视化的血管,血管生成,异位钙化,在毒理学研究。

额外的信息在MRI和PET成像可以找到在这里。

生物荧光成像(BLI)

BLI用于无创性的时空biodistribution可视化荧光素酶(luc)使肿瘤和测量抗肿瘤反应各种治疗,关键时候筛查新疗法。⁵生物荧光信号的瞬时成像和治疗效果的例子在图5中。小鼠颅内植入老鼠的神经胶质瘤GL261-luc细胞和成像在不同时期post-implantation。检查点抑制剂anti-mPD-1增加治疗时间略有研究,而震源辐射对肿瘤影响更大的负担。的组合震源辐射到大脑和系统性anti-mPD-1对肿瘤影响更大负担和时间用在学习上。

图5:震源辐射的影响,anti-mPD-1和联合治疗颅内肿瘤GL261-luc女C57BL / 6白化小鼠。a代表图像。b .量化BLI信号(光子/秒)。

果断申请BLI在跟踪过继细胞治疗在恶性肿瘤传播的影响。金博宝188网址临床前在活的有机体内评估疗效和安全性的嵌合抗原受体(CAR-T)细胞是至关重要的在翻译这些新疗法到诊所。研究设计如图6所示测试不同CAR-T准备和剂量在人类Raji-luc B细胞淋巴瘤细胞植入静脉在NSG老鼠。3种不同的CAR-T构造显著抑制肿瘤负荷和长期生存,突出价值BLI带给这些新细胞免疫疗法的发展。

图6:CAR-T疗法的效果对人类Raji-luc B细胞淋巴瘤将静脉植入NSG老鼠。答:肿瘤细胞接种和CAR-T疗法的原理图。b .评估BLI肿瘤负担。总生存期。d代表图像。

BLI请参阅更多的细节生物荧光成像技术的关注。

荧光成像(FLI)

FLI是一种非侵入性的光学成像形态设计的可视化和量化组织的荧光信号。FLI提供一个健壮的、敏感的和更高的吞吐量替代相对于放射成像平台或技术要求细胞表达荧光素酶操纵。因此,它可以成为一个临床选择检测癌症的病人。⁶它可以用于药物发现遵循biodistribution荧光标记的生物制剂或小分子,治疗方法对生物的影响途径,肿瘤生物标志物覆盖率和成像不表达荧光素酶。FLI,动物注射(注射途径取决于探测器或测试文章)与近红外荧光标记探针(NIRF)或测试的文章可以被动循环,针对特定的细胞配体或激活特定的生物过程。NIRF光谱荧光成像技术的选择(600 - 900 nm)允许组织渗透,最大限度地减少等生理上丰富的吸收器吸收的血红蛋白(< 600海里)或水(> 900海里)。老鼠是麻醉和放置在一个新®系统(PerkinElmer, MA)。收集荧光数据使用生活重建图像®软件和信号(光子/秒)内计算感兴趣的区域包含整个身体,肿瘤或目标的组织。FLI和NIRF显像剂使肿瘤内关键生化过程的描述,基本监测肿瘤恶化,分期,设计新的治疗和改变治疗方案。FLI还允许成像不同的生物通路同时使用标记的探针与不同的荧光团重叠波长的吸收和发射。这样一个例子(图7)显示小鼠植入泡沫聚醚海绵浸泡在PBS或完全弗氏佐剂(CFA),作为肉芽肿模型,可以发生在肿瘤和成像6和静脉注射后24小时猫B快680^TM和MMPSense 750快(PerkinElmer, MA)。这些探针光无声,只有成为荧光由目标酶裂解。图像清楚显示组织蛋白酶和基质金属蛋白酶酶活动增加小鼠植入CFA-soaked海绵。

图7:成像BALB / c小鼠植入SC PBS和CFA-soaked海绵和静脉注射猫B快680^TM和MMPSense 750快。

在另一个例子(图8),FLI成像显示了biodistribution cathepsin-generated信号在小鼠体内植入orthotopically (OT)同源的乳房癌4 t1-luc2-1a4肿瘤和注射cathepsin-cleavable NIRF探针(ProSense^TM750)。FLI biodistribution评估,由于其安全性和易用性,可能适合常规的研究,筛选和改善小分子显像剂或更大的治疗生物分子。

图8:成像BALB / c小鼠植入OT和4 t1-luc2-1a4注入静脉与ProSense前24小时^TM750年。

多峰性

可以加上FLI BLI询问不同的生物学途径。为了说明这个应用程序,我们使用4 t1-luc2-1a4同源的小鼠乳腺癌细胞腺癌不注入的乳腺脂肪垫免疫BALB / c小鼠主管。当肿瘤到达~ 300毫米³,ProSense^TM750年注入IV检测组织蛋白酶活性与激进的乳腺癌的增长。如图9所示,BLI FLI肿瘤信号容易检测到肿瘤但不完全重合的预计,鉴于荧光素酶是所有生物肿瘤细胞而产生的荧光信号不仅局限于肿瘤细胞,而且其他肿瘤相关的细胞,主要是巨噬细胞,负责组织蛋白酶ProSense的乳沟和吸收^TM750年的调查。多峰性因此可以用来询问不同的生物体内,同时进行。

图9:4 t1-luc2-1a4肿瘤的多峰性成像(左)和FLI的光点(右)静脉注射后24小时cathepsin-specific ProSense^TM750年荧光探针。下面是靠近的相应的肿瘤。

总结

分子成像模式,包括核磁共振、宠物,BLI FLI,提供了一个宝贵的替代终末期端点总值病理学、组织重量、结节计数,和/或肿瘤负荷的组织学分析评估。通过允许纵向、实时、非侵入性体内肿瘤生长和负担,转移和治疗反应,临床成像承诺改善肿瘤模型的设计和管理。金博宝188网址十多年来,我们提供了各种各样的行业领先的成像技术,使临床成像工具和技术来帮助支持我们的客户为他们的药物发现和开发研究。金博宝188网址该技术焦点评论这些不同的成像方法提供了优势,从形态和结构变化可视化跟踪biodistribution生物分子或理解的途径,等等。

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引用

¹鲁丁M, Weissleder r .微型核磁共振机分子成像在药物发现和开发。自然评论药物发现,2003;2:123 - 131。

²德·坎普RA,爱泼斯坦FH、Catana C,徐宝马、Ritman EL。小动物分子成像方法。核医学杂志,2010;51 (S1): 18 s-32s.3

³Fiordelisi MF, Auletta L, MeomartinoL,低音部L, Fatone G,萨尔瓦多,曼奇尼M,希腊a精密医学临床分子影像在乳腺癌小鼠模型。金博宝188网址分子成像,2019;15:

⁴保卢斯MJ,格里森党卫军,养犬SJ, Hunsicker公关,约翰逊DK。高分辨率x射线计算机断层扫描:小动物癌症研究的一个新兴的工具。肿瘤,2000;2 (2):62 - 70。

⁵Alsawaftah N, Farooq Dhou年代,Majdalawieh房颤。生物荧光成像应用于癌症:一个全面的评估。IEEE生物医学Eng牧师,2021;14:307 - 326。

⁶Ankersmit M, Bonjer HJ, Hannink G, Schoonmade LJ, van der不是MHGM, Meijerink WJHJ。近红外荧光成像技术在结肠癌前哨淋巴结识别:前瞻性单中心研究,系统回顾和荟萃分析。科技Coloproctol, 2019;23日(12):1113 - 1126。

注意:请注意动物保健和使用是根据动物福利法规在AAALAC-accredited设施IACUC协议审查和批准。