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Entwicklung eines neuartigen präklinischen Forschungsmodells für Bauchspeicheldrüsenkrebs: Biolumineszenz-bildgesteuerte fokale Bestrahlung und Tumorüberwachung orthotopischer Xenotransplantate.

1. April 2012

ZIEL:

Wir berichten über ein neuartiges präklinisches Forschungsmodell für Bauchspeicheldrüsenkrebs, das eine durch Biolumineszenzbildgebung (BLI) gesteuerte Bestrahlung von orthotopen Xenotransplantat-Tumoren, die Schonung des umgebenden normalen Gewebes und eine quantitative, nichtinvasive Längsschnittbewertung des Behandlungsansprechens nutzt.

MATERIALEN UND METHODEN:

Luciferase-exprimierende MiaPaCa-2-Pankreaskarzinomzellen wurden nackten Mäusen orthotopisch injiziert. Der BLI wurde mit dem pathologischen Tumorvolumen verglichen und die Photonenemission über die Zeit bewertet. BLI wurde mit Positronenemissionstomographie (PET)/Computertomographie (CT) korreliert, um die Tumorgröße abzuschätzen. BLI und Kegelstrahl-CT (CBCT) wurden verwendet, um die Lage des Tumorschwerpunkts zu vergleichen und den Setup-Fehler abzuschätzen. Die BLI- und CBCT-Fusion wurde durchgeführt, um die Bestrahlung von Tumoren mithilfe der Small Animal Radiation Research Platform (SARRP) zu steuern. Der DNA-Schaden wurde durch γ-H2Ax-Färbung beurteilt. BLI wurde verwendet, um das Ansprechen auf die Behandlung in Längsrichtung zu überwachen.

ERGEBNISSE:

Die Biolumineszenz sagte das Tumorvolumen voraus (R = 0.8984) und stieg linear als Funktion der Zeit bis zu einem 10-fachen Anstieg der Tumorlast. Der BLI korrelierte hinsichtlich der Größe mit der PET/CT und der Autopsieprobe (P < 05). Die zweidimensionale BLI-Schwerpunktgenauigkeit betrug 3.5 mm im Vergleich zur DVT. BLI-gesteuert bestrahlte Pankreastumoren zeigten eine positive Färbung für γ-H2Ax, während umliegendes normales Gewebe verschont blieb. Die Längsschnittuntersuchung von bestrahlten Tumoren mit BLI ergab eine signifikante Verzögerung des Tumorwachstums von 20 Tagen im Vergleich zu den Kontrollen.

FAZIT:

Wir haben die SARRP erfolgreich auf ein biolumineszierendes, orthotopisches präklinisches Bauchspeicheldrüsenkrebsmodell angewendet, um nichtinvasiv: 1) die Identifizierung der Tumorlast vor der Therapie zu ermöglichen, 2) eine bildgesteuerte fokale Strahlentherapie zu erleichtern und 3) eine Normalisierung der Tumorlast und eine Längsschnittbeurteilung zu ermöglichen des Ansprechens auf die Behandlung.

Tuli R, Surmak A, Reyes J, Hacker-Prietz A, Armor M, Leubner A, Blackford A, Tryggestad E, Jaffee EM, Wong J, Deweese TL und Herman JM.

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