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[求助与交流] 裸鼠皮下瘤模型的显像方法之光学成像、超声技术

[求助与交流] 裸鼠皮下瘤模型的显像方法之光学成像、超声技术

在肿瘤的病因学以及分子机制等研究中常需要构建裸鼠皮下瘤模型,通过光学成像、超声、CT、磁共振等显像方法,来观察动物体内肿瘤生长及转移而用于开发和评价治疗肿瘤的手段及疗效。皮下瘤实验服务可以通过在裸鼠皮下注入肿瘤细胞,观察肿瘤的形成、发展以及抗肿瘤药物的效果,来帮助客户进行医学上的研究。

裸鼠先天无毛、无胸腺,T 淋巴细胞功能缺乏,对异种移植物不产生排斥反应,异种移植物移植后的人体肿瘤在裸鼠体内仍保持其原有的组织形态、免疫学、特有的染色体组型以及对抗癌药和电离辐射等原有特性。通过裸鼠成瘤实验构建的多种人体肿瘤裸鼠移植瘤模型,已被广泛用于肿瘤的研究和治疗。对于构建好的肿瘤动物模型进行研究时,传统的方法如用卡尺测量肿瘤体积、肿瘤组织切片等存在着诸多限制,如在进行组织切片观测前需要处死小鼠取出肿瘤组织,因此,在不同时间点或不同实验组都需要处死一批实验小鼠以获取足够的统计学数据,这样不但大大增加了实验成本,而且很难消除由于小鼠个体差异而产生的误差,无法获取可靠的重复性数据。采用灵敏的显像技术在肿瘤发生早期即可进行有效观测,从而对肿瘤的整个发展过程进行全程监测,有力弥补了传统方法的缺陷。

1、光学成像

活体动物体内光学成像采用生物发光与荧光两种技术。通过这个系统,可以观测活体动物体内肿瘤的生长及转移、感染性疾病发展过程、特定基因的表达等生物学过程。相比传统的动物实验方法,可见光体内成像通过对同一组实验对象在不同时间点进行记录,跟踪同一观察目标(标记细胞及基因)的移动及变化。在抗体药物的肿瘤靶向研究中有着广泛的应用前景。如有研究者采用FITC标记单克隆抗体药物Rituximab,然后采用流式细胞仪技术体外分析FITC标记的Rituximab和淋巴瘤细胞株Raji细胞的亲和力,同时建立裸鼠淋巴瘤皮下移植瘤模型,应用活体动物体内光学成像系统观察标记后的Rituximab在荷瘤小鼠体内的分布[1]。该研究发现利用活体动物体内光学成像系统可以监测到标记后单抗Rituximab在荷瘤裸鼠体内的不同时间动态分布情况,对将来其他类型的抗体药物在荷瘤小鼠体内的靶向效果分析具有一定的参考价值和指导意义。

将肿瘤细胞或者组织接种于裸鼠皮下,制备皮下成瘤模型,可以观察动物体内肿瘤的形成和增殖情况和探索药物对肿瘤细胞的作用。美迪西药理学服务可以提供裸鼠成瘤、裸鼠皮下瘤实验服务等,来帮助客户进行医学上的研究。通过成像技术探测肿瘤中特异分子的改变,监测肿瘤在基因表达、信号传导以及固有反馈的复杂而动态的相互作用中的生长、转移及对治疗的反应,便可以更清晰的了解肿瘤生物学性状、血管生成、特异性抗原表达、转移过程和对不同治疗方法的反应.更快的实现人类攻克肿瘤的理想。超声也可以在活体研究肿瘤自然生长过程形态学和变化规律。

2、超声

超声成像技术产生于20世纪40年代,经过半个多世纪的发展,超声不仅能观察病变的完整形态,而且可检测其功能及部分代谢状态,在诊断学和治疗学上发挥着日益重要的作用,具有安全、便携、无创、价格低廉等优点。有研究者探讨了人乳腺癌裸鼠原位移植瘤生长过程中超声征象的变化规律[2]。研究者将人乳腺癌裸鼠皮下移植瘤剪成碎块,分别植入25只裸鼠左侧第一乳房脂肪垫下。每3天灰阶超声下观测肿瘤大小、形态、边界、回声变化,彩色多普勒血流成像观察肿瘤血流情况,测量血流信号数量、收缩期峰值血流速度及阻力指数。研究结果发现通过建立人乳腺癌裸鼠移植动物模型,可以在活体研究乳腺癌自然生长过程形态学和血流变化规律,通过超声研究这一过程变化特征,为后续对乳腺癌生物学特性、诊断和治疗的研究奠定一定基础。

此外磁共振具有最高的软组织分辨率,也被越来越多的应用于肿瘤动物模型的研究中。总之在肿瘤动物模型的成像研究中,可以使用的影像技术有很多。不同的影像技术根据成像原理的不同而具有不同的特点及不足,可根据相应的实验目的和研究方法,选择合适的影像技术来观察肿瘤动物模型。

[1] 利用活体动物体内光学成像系统观察抗体药物Rituximab在淋巴瘤裸鼠体内的生物分布[J].

[2] 人乳腺癌裸鼠模型肿瘤生长过程超声征象研究[J].


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