Präklinische Studien zur kranialen Strahlentherapie (RT) unter Verwendung tierischer Hirntumormodelle wurden durch technische Einschränkungen bei der Bereitstellung klinisch relevanter RT behindert. Wir haben ein biobildbares Mausmodell des Glioblastoma multiforme (GBM) und ein bildgesteuertes Strahlungsabgabesystem entwickelt, das eine präzise Tumorlokalisierung und -behandlung ermöglichte und der klinischen RT sehr ähnelte. Unser neuartiges Bestrahlungssystem nutzt Magnetresonanztomographie (MRT) und Biolumineszenzbildgebung (BLI) zur Definition von Tumorvolumina, Computertomographie (CT) zur genauen Behandlungsplanung, ein neuartiges Mausimmobilisierungssystem und präzise Behandlungen mit der Kleintierbestrahlung Forschungsplattform. Wir haben gezeigt, dass BLI in vivo bei der Definition von Tumorvolumina gut mit MRT korreliert. Unser neuartiges Rückhaltesystem verbesserte die Reproduzierbarkeit und Präzision des Aufbaus, war atraumatisch und minimierte Artefakte bei der CT-Bildgebung, die für die Behandlungsplanung verwendet wurde. Wir haben die präzise Strahlungsabgabe durch Immunfluoreszenzanalyse der Phosphorylierung von Histon H2AX in bestrahlten Gehirnen und Hirntumoren bestätigt. Tests mit einer intravenösen Nahinfrarot-Fluoreszenzsonde bestätigten, dass die Strahlung von Orthotransplantaten die Störung der Blut-Hirn-Schranke (BBB) des Tumors verstärkte. Dieses integrierte Modellsystem, das die Bereitstellung einer präzisen, reproduzierbaren, stereotaktischen kranialen RT bei Mäusen ermöglichte und die daraus resultierenden histologischen und BHS-Veränderungen der RT bestätigte, könnte die zukünftige Hirntumorforschung unterstützen.
Brian C. Baumann, Joseph L. Benci, Phillip P. Santoiemma, Sanjay Chandrasekaran, Andrew B. Hollander, Gary D. Kao und Jay F. Dorsey
