Határok az onkológiában

Rák képalkotás és képorientált beavatkozások

Szerkesztette
Roger M. Bourne

Sydney Egyetem, Ausztrália

Felülvizsgálta
M.Carmen Martinez-Bisbal

Valencia Egyetem, Spanyolország

Laurence Gluch

Strathfield Breast Center, Ausztrália

A szerkesztő és a lektorok kapcsolatai a legfrissebbek a Loop kutatási profiljukban, és nem feltétlenül tükrözik a felülvizsgálat idején fennálló helyzetüket.

petefészekrák

  • Cikk letöltése
    • PDF letöltése
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Kiegészítő
      Anyag
  • Exportálás
    • EndNote
    • Referencia menedzser
    • Egyszerű TEXT fájl
    • BibTex
OSZD MEG

Eredeti kutatás CIKK

  • 1 Rákkutatás-osztály, Russell H. Morgan Radiológiai és Radiológiai Tudományok Tanszék, The Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, MD, Egyesült Államok
  • 2 Sidney Kimmel Átfogó Rákközpont, The Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, MD, Egyesült Államok
  • 3 Patológiai Osztály, a Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, MD, Egyesült Államok
  • 4 Sugár onkológiai és molekuláris sugárzástudományi tanszék, a Johns Hopkins Egyetem Orvostudományi Kar, Baltimore, MD, Egyesült Államok

A hám petefészekrákja a fejlett országokban a nők körében a nőgyógyászati ​​rosszindulatú daganatok okozta halálozás fő oka. A hám petefészekrákjának rossz prognózisa van, a betegség agresszív jellemzői és a hatékony terápiák hiánya miatt. A késői stádiumú petefészekrák lehetőségei korlátozottak és invazívak, különösen akkor, ha rosszindulatú ascites alakul ki. A malignus ascites, a terminális petefészekrákban megfigyelt szövődmény, jelentősen hozzájárul a rossz életminőséghez és a mortalitáshoz. A folyadék felesleges felhalmozódása a peritoneális üregben a károsodott folyadékelvezetés és a megnövekedett nettó szűrés kombinációja miatt következik be, főleg a növekvő intraperitoneális vaszkuláris permeabilitás miatt. Itt szingenikus egérdaganatok nem invazív mágneses rezonancia képalkotását (MRI) és spektroszkópos képalkotását (MRSI) alkalmaztuk in vivo, és nagy felbontású 1 H MRS egérdaganat-kivonatok, az ascites térfogatának és a petefészekrák kísérleti modelljének érrendszerének és anyagcseréjének kapcsolatának jellemzésére. Különbségeket figyeltek meg a daganatok érrendszerében és metabolizmusában a daganatokban az ascites térfogatok alapján, amelyek új betekintést nyújtanak ezen állapot kialakulásába.

Bevezetés

Az epitheliális petefészekrák a fejlett országokban a nők körében a nőgyógyászati ​​rosszindulatú daganatok által okozott halálozás legfőbb oka, becslések szerint világszerte évente 205 000 eset fordul elő, ami

125 000 haláleset (1). Bár a korai stádiumban észlelt esetek prognózisa meglehetősen kedvező, az esetek döntő többségét késői stádiumban diagnosztizálják, az 5 éves túlélési arány 30% alatt van (2, 3). Az előrehaladott stádiumú petefészekrák terápiás lehetőségei rendkívül korlátozottak és nagyon invazívak, különösen ha rosszindulatú ascites alakul ki (2).

300 mm 3 4–6 hét alatt. Az ortotóp daganat beültetése után egyes egereknél nagy mennyiségű ascites (> 50 μl) alakult ki, míg másokban nem vagy alig volt ascites (6 ID8-Defb29 Vegf sejt 0,05 ml Hanks-kiegyensúlyozott sóoldatban a C57BL/6J nőstény szárában. egerek.Amikor a daganat elért

100–200 mm 3 -en kivágtuk, sterilizált körülmények között hasonló méretű kis darabokra vágtuk, és műtéti úton beültettük az érzéstelenített C57BL/6J nőstény egerek petefészkébe. Az egereket kéthetente vizsgáltuk a tumor növekedésének felmérése érdekében. A kísérleteket akkor hajtottuk végre, amikor az ortotóp daganatok elérték a

200–300 mm 3 (megfelel az átmérőnek

7,5–8,5 mm). Minden sebészeti beavatkozást és állatkezelést a Johns Hopkins Egyetem Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottsága által jóváhagyott protokolloknak megfelelően hajtottak végre, és megfeleltek az NIH által kiadott, a laboratóriumi állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutatónak.

In vivo Vaszkuláris MRI és MRSI

Metabolikus MRSI

A tCho metabolikus térképeit 4 mm vastag szeletből kaptuk kétdimenziós-kémiai eltolódás képalkotás (2D-CSI) felhasználásával (15) [visszhangidő (TE) = 135 ms, ismétlési idő (TR) = 1500 ms, felvétel száma ( NA) = 4] VAPOR vízelnyomással (16). A nem elnyomott vízjel referencia képeit (TE = 20 ms, NA = 2) készítettük, hogy kvantitatív térképeket állítsunk elő tetszőleges egységekben, amint azt korábban leírtuk (17). A képek feldolgozása az Interactive Data Language (IDL) által kifejlesztett egyedi eszközökkel történt.

Daganatok, ascites és metasztázisok

Az egereket feláldoztuk, és megmértük az ascitikus folyadék térfogatát. A metasztatikus terjedés számszerűsítése érdekében a tüdőt, a májat és a nyirokcsomókat kivágtuk és formalinban rögzítettük. A daganatokat félbevágták az egyik fagyasztással, az MR-kivonatok és a fehérje-analízis érdekében, a másik felét formalinban rögzítették.

Kétfázisú kivonatok MR-spektroszkópiája

Sejtek és tumor kivonatok immunblotja

A fehérjéket fagyasztással kapcsolt daganatokból extrahálták radioimmunprecipitációs lízispufferrel, amelyet proteáz-inhibitor koktéllal, ditiotreitollal, fenil-metil-szulfonil-fluoriddal, nátrium-ortovanadáttal és nátrium-fluoriddal dúsítottak (Sigma Chemical Co., St Louis, MO). A fehérjekoncentrációt a Bradford Bio-Rad protein assay kit (Bio-Rad, Hercules, CA) alkalmazásával becsültük meg. Körülbelül 60 μg teljes fehérjét oldottunk fel a Bio-Rad 7,5% -os SDS-PAGE géljein, nitrocellulóz membránokra vittük át, és egér FAS (A-5) elleni antitestekkel (Santa Cruz Biotechnology; hígítás 1: 400), cPLA2 szondáztunk. (Santa Cruz Biotechnology; hígítás 1: 200), ApoE (M-20) (Santa Cruz Biotechnology; hígítás 1: 200). A GAPDH-t használtuk terhelés kontrollként, és monoklonális antitesttel (Sigma Aldrich, hígítás 1: 50 000) detektáltuk. Az immunblotokat SuperSignal West Pico kemilumineszcens szubsztrátkészlet (Thermo Scientific, Rockford, IL) felhasználásával fejlesztettük ki.

Eredmények

Az egereket akkor képezték le, amikor a daganatok voltak

200–300 mm 3. Amint az az 1A., B. Ábrán látható, két csoportot azonosítottak alacsony vagy alacsony térfogatú (1A. Ábra) és nagy térfogatú (1B. Ábra) ascites alapján. Az MR anatómiai képeken kimutatott ascitikus folyadékot kitágult has és alacsony intenzitású jel jellemezte a peritoneális üregben. Megerősítették az ascites jelenlétét vagy hiányát ex vivo. A metasztázisok gyakoribbak voltak ascites egerekben, különösen a hashártya üregében lévő szervekben, beleértve a rekeszizomot is (67 vs.. 0%), máj (100 vs.. 20%) és a belek (17 vs.. 0%), amint azt az 1C – H ábra mutatja. A magas ascitussal rendelkező egerek 67% -ánál metasztázisokat észleltek a tüdőben, míg ascites nélküli egereknél 60% -ot.

1.ábra. Aszcit nélküli egér reprezentatív anatómiai T1 súlyozott képei (A) és egy magas ascites egér (B). A máj reprezentatív szövettani képei ascites nélküli egérből (C), máj magas ascites egérből (D), ascites nélküli egér tüdeje (E), tüdeje magas ascites egérből (F), bél magas ascites egérből (G), rekeszizma magas ascites egérből (H).

A teljes kolint (tCho) 1 H MRSI-vel detektáltuk az összes képen látható ortotóp daganatban (2A., B. Ábra). A tCho jel a szabad kolin, foszfokolin (PC) és glicerofoszfokolin (GPC) összegét jelenti, amely egyetlen csúcsként jelenik meg a megszerzett 1 H MR spektrumokban. in vivo. Amint azt a reprezentatív képek mutatják, a jel heterogén volt a daganatokban, ami megerősítette az 1 H MRSI megszerzésének fontosságát, nem pedig egy voxel MRS-t, ha lehetséges. Számszerűsítettük a tCho jelet, és szignifikánsan magasabb tCho koncentrációt figyeltünk meg a nagy térfogatú asciteset mutató egerekben (2C. Ábra). A két csoport között nem volt különbség a tumor térfogatában (2D. Ábra), ami arra utal, hogy ebben a modellben az ascites felhalmozódása független volt a tumor méretétől. A kialakult ascites mennyisége és a tumor progressziójának időtartama között nincs összefüggés.

2. ábra. Reprezentatív tCho sűrűség térképek egérben ascites nélkül (A) és magas ascites egérben (B). Tumor tCho-koncentrációk egerekben, ahol nincs alacsony vagy alacsony térfogatú ascites, és nagy mennyiségű ascites egerekben (C) (n = 5 és n = 7, ill. *o 1 H MRS. A kettős fázisú extrakció után kapott lipidfázis elemzése nagyobb mennyiségű koleszterin, foszfatidilkolin (PtdCho), foszfatidil-etanol-amin (PtdE) és alacsonyabb CH2/CH3 arányt mutatott ki nagy térfogatú ascites egerek daganataiban (4. ábra). A 4A. Ábra reprezentatív lipid fázisú 1 H MR spektrumokat mutat be. Az adatok számszerűsítését a 4B. Ábra mutatja (n = 6, o Ascites nélküli egér és nagy térfogatú ascites egér 1 H MR-spektrumát mutatjuk be. (B) Lipidkoncentráció a nem vagy kis térfogatú ascites egerekből származó tumor kivonatokban, és tetszőleges egységekben nagy térfogatú ascites egerekben (n = 6; *o 3.0.CO; 2-G

17. Bolan PJ, Meisamy S, Baker EH, Lin J, Emory T, Nelson M és mtsai. In vivo a mell kolinvegyületeinek mennyiségi meghatározása 1H MR spektroszkópiával. Magn Reson Med. (2003) 50: 1134–43. doi: 10,1002/mrm.10654

18. Glunde K, Raman V, Mori N, Bhujwalla ZM. Az RNS interferencia által közvetített kolin kináz szuppresszió az emlőrák sejtjeiben differenciálódást vált ki és csökkenti a proliferációt. Cancer Res. (2005) 65: 11034–43. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-05-1807

19. Mori N, Wildes F, Takagi T, Glunde K, Bhujwalla ZM. A tumor mikrokörnyezete modulálja a kolin és a lipid anyagcserét. Első Oncol. (2016) 6: 262. doi: 10.3389/fonc.2016.00262

20. Ayhan A, Gultekin M, Taskiran C, Dursun P, Firat P, Bozdag G és mtsai. Ascites és epitheliális petefészekrák: átértékelés a különböző szempontok tekintetében. Int J Gynecol Cancer (2007) 17: 68–75. doi: 10.1111/j.1525-1438.2006.00777.x

21. Gossmann A, Helbich TH, Mesiano S, Shames DM, Wendland MF, Roberts TP és mtsai. Mágneses rezonancia képalkotás humán petefészekrák kísérleti modelljében, amely a vaszkuláris endoteliális növekedési faktor gátlása után megváltozott mikrovaszkuláris permeabilitást mutat. Am J Obstet Gynecol. (2000) 183: 956–63. doi: 10.1067/mob.2000.107092

22. Senger DR, Van de Water L, Brown LF, Nagy JA, Yeo KT, Yeo TK és mtsai. Érpermeabilitási faktor (VPF, VEGF) a tumorbiológiában. Cancer Metastasis Rev. (1993) 12: 303–24. doi: 10.1007/BF00665960

23. Sangisetty SL, Bányász TJ. Malignus ascites: a prognosztikai tényezők, a kórélettan és a terápiás intézkedések áttekintése. Világ J Gastrointest Surg. (2012) 4: 87–95. doi: 10.4240/wjgs.v4.i4.87

24. Beloribi-Djefaflia S, Vasseur S, Guillaumond F. Lipid metabolikus átprogramozás rákos sejtekben. Onkogenezis (2016) 5: e189. doi: 10.1038/oncsis.2015.49

25. Xu Y, Shen Z, Wiper DW, Wu M, Morton RE, Elson P és mtsai. A lizofoszfatidsav, mint potenciális biomarker a petefészek és más nőgyógyászati ​​daganatok esetén. JAMA (1998) 280: 719–23. doi: 10.1001/jama.280.8.719

26. Mukherjee A, Wu J, Barbour S, Fang X. A lizofoszfatidinsav aktiválja a lipogén útvonalakat és de novo lipidszintézis a petefészekrák sejtjeiben. J Biol Chem. (2012) 287: 24990–5000. doi: 10.1074/jbc.M112.340083

27. Pizer ES, Wood FD, Heine HS, Romantsev FE, Pasternack GR, Kuhajda FP. A zsírsavszintézis gátlása késlelteti a betegség progresszióját a petefészekrák xenograft modelljében. Cancer Res. (1996) 56: 1189–93.

28. Cai Q, Zhao Z, Antalis C, Yan L, Del Priore G, Hamed AH és mtsai. Emelkedett és szekretált foszfolipáz A aktivitások, mint új potenciális terápiás célpontok az emberi hám petefészekrákjában. FASEB J. (2012) 26: 3306–20. doi: 10.1096/fj.12-207597

29. Xiao YJ, Schwartz B, Washington M, Kennedy A, Webster K, Belinson J és mtsai. A lizofoszfolipidek elektrospray ionizációs tömegspektrometriás vizsgálata emberi aszcitikus folyadékokban: a lizofoszfolipid tartalom összehasonlítása rosszindulatú és nem rosszindulatú aszcitikus folyadékokban. Anal Biochem. (2001) 290: 302–13. doi: 10.1006/abio.2001.5000

30. Anderson AS, Roberts PC, Frisard MI, McMillan RP, Brown TJ, Lawless MH és mtsai. Metabolikus változások a petefészekrák progressziója során, mint a szfingozin kezelés célpontjai. Exp Cell Res. (2013) 319: 1431–42. doi: 10.1016/j.yexcr.2013.02.017

31. Ades A, Carvalho JP, Graziani SR, Amancio RF, Souen JS, Pinotti JA és mtsai. Koleszterinben gazdag emulzió felvétele neoplasztikus petefészek szövetekkel. Gynecol Oncol. (2001) 82: 84–7. doi: 10.1006/gyno.2001.6203

32. Greenaway JB, Virtanen C, Osz K, Revay T, Hardy D, Shepherd T és mtsai. A petefészek tumor növekedését a mevalonát útvonal gén aláírása jellemzi az epitheliális petefészekrák ortotópikus, szingenikus modelljében. Oncotarget (2016) 7: 47343–65. doi: 10.18632/oncotarget.10121

33. Hough CD, Sherman-Baust CA, Pizer ES, Montz FJ, Im DD, Rosenshein NB és mtsai. A génexpresszió nagyszabású soros elemzése felfedi a petefészekrákban differenciáltan expresszálódó géneket. Cancer Res. (2000) 60: 6281–7.

34. Chen YC, Pohl G, Wang TL, Morin PJ, Risberg B, Kristensen GB és mtsai. Az apolipoprotein E szükséges a petefészekrák sejtproliferációjához és túléléséhez. Cancer Res. (2005) 65: 331–7.

Kulcsszavak: petefészekrák, ascites, MRI, vaszkuláris térfogat és permeabilitás, teljes kolin

Idézet: Penet M-F, Krishnamachary B, Wildes FB, Mironchik Y, Hung C-F, Wu T és Bhujwalla ZM (2018) Ascites Volumes and the Ovarian Cancer Microkörnyezet. Elülső. Oncol. 8: 595. doi: 10.3389/fonc.2018.00595

Beérkezett: 2018. szeptember 13 .; Elfogadva: 2018. november 26 .;
Publikálva: 2018. december 17.

Roger M. Bourne, Sydney Egyetem, Ausztrália

Laurence Gluch, a Strathfield Breast Center, Ausztrália
M. Carmen Martinez-Bisbal, Universètat Politècnica de València, Spanyolország