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Method Article
Aqui, demonstramos um protocolo para usar a tomografia por emissão de pósitrons (PET) 16α-[18F]-fluoro-17β-estradiol (18F-FES) como uma ferramenta para visualizar a expressão de ERα em xenoenxertos de mama ERα-positivos.
Para demonstrar como os xenoenxertos de câncer de mama positivos para receptor de estrogênio alfa (ERα) podem ser visualizados em camundongos nus BALB / c usando tomografia por emissão de pósitrons (PET) 16α-[18F] -fluoro-17β-estradiol (18F-FES), camundongos nus BALB / c ovariectomizados foram injetados com células de câncer de mama ERα-positivas (MCF-7, 3 × 106 células; ombro [n = 10] ou4ª almofada de gordura mamária inguinal [n = 10]) ou células de câncer de mama ERα-negativas (MDA-MB-231, 1 × 106 células; almofada de gordura mamária [n = 5]). Camundongos com células MCF-7 receberam injeções subcutâneas de 20 μg de 17β-estradiol (20 μg / 20 μL; óleo de milho: etanol, 9: 1) na nuca 2 dias antes da injeção celular, seguidas de injeções diárias cinco vezes por semana durante 5 semanas. Os volumes tumorais foram medidos de acordo com a fórmula: (L*W2)/2 (L; comprimento, W; largura). Uma vez que os volumes tumorais atingiram aproximadamente 100 mm3, as injeções de 17β-estradiol foram interrompidas 2 dias antes de os camundongos receberem 18F-FES para imagens PET para evitar a ligação competitiva com ERα. Após a administração de 18F-FES através da veia lateral da cauda, PET/MRI foi realizada por 15 min em 1 h a 1,5 h após a injeção. 18A captação de F-FES não foi observada em camundongos portadores de tumor MDA-MB-231 ERα-negativos. 18A captação de F-FES foi mais pronunciada em camundongos com tumores MCF-7 no ombro. Nos tumores MCF-7 cultivados na gordura mamária inguinal, a captação de 18F-FES foi menos visível, pois o padrão de excreção intestinal de 18F-FES obscureceu a radioatividade detectável nesses tumores. Para usar 18F-FES PET como uma ferramenta para visualizar a expressão de ERα em xenoenxertos de mama ERα-positivos, demonstramos que a visibilidade da captação de 18F-FES é clara em tumores localizados longe da região abdominal de camundongos, como no ombro.
Os cânceres de mama (CM) podem ser estratificados em diferentes subtipos moleculares1. Os tumores de mama classificados como subtipo luminal superexpressam o receptor de estrogênio alfa (ERα). Como tal, este subtipo de CB também é referido como ERα-positivo (ERα+). Felizmente, aqueles diagnosticados com CM ERα+ experimentam a maior sobrevida em 10 anos, juntamente com baixas taxas de metástase à distância 2,3. Devido à expressão de ERα, esses pacientes têm acesso a uma coleção de opções de terapia hormonal, incluindo moduladores seletivos do receptor de estrogênio (SERMs), drogas antiestrogênicas e inibidores da aromatase4.
Para avaliar se uma paciente com câncer de mama é elegível para terapia hormonal, os níveis de expressão de ERα em tumores de mama devem ser determinados 5,6,7. Embora o padrão-ouro de teste seja conduzido usando métodos de imuno-histoquímica (IHQ), muitos relatos destacam a questão da reprodutibilidade e confiabilidade dos resultados obtidos 6,8,9. A IHQ pode dar origem a discordância de resultados, pois a técnica é de natureza semiquantitativa, onde diferenças no processamento tecidual e subsequente interpretação podem levar à variabilidade6. Para corrigir esse problema recorrente, diretrizes foram estabelecidas em 2010 e atualizadas em 2020 pela Sociedade Americana de Oncologia Clínica com a intenção de reduzir a variação interobservador10. Atualmente, o ponto de corte clinicamente validado é de ≥1%, com a expressão de ERα mesmo em níveis de expressão muito pequenos demonstrando benefícios clinicamente significativos usando terapia endócrina11.
No CM avançado, a expressão de ERα pode diferir entre metástases e o tumor primário. Algumas observações relatam uma discrepância de 18% a 55% nos níveis de expressão de ERα entre as lesões metastáticas e o tumor primário, apontando para a importância de determinar o status de ERα das metástases deCB12. Para resolver isso, as diretrizes destacam a importância de confirmar o status do receptor hormonal em lesões metastáticas para fazer planos de tratamento informados13,14. No entanto, a viabilidade disso é questionável, principalmente por meio de métodos de IHQ, considerando que podem existir metástases em locais de difícil realização de biópsias.
Os métodos de imagem molecular surgiram para se tornarem ferramentas essenciais para a detecção e visualização de lesões tumorais em pacientes com câncer. Em particular, a tomografia por emissão de pósitrons (PET) requer o uso de traçadores ou, mais especificamente, radiofármacos, que são projetados para explorar certas características dos tumores com a intenção de visualizar essas lesões de forma não invasiva. O traçador de PET mais comum usado em oncologia é o 18F-fluorodesoxiglicose (18F-FDG)15. Neste estudo, exploramos o uso de uma forma radiomarcada de estradiol, 18F-fluoroestradiol (18F-FES). O estradiol - um ligante para ERα - é um hormônio produzido predominantemente pelos ovários nas mulheres16. 18O F-FES recebeu aprovação recente da Food and Drug Administration (FDA) e é comercializado como CeriannaTM. Este agente de imagem foi projetado para ser usado como adjuvante de biópsias em pacientes com CM recorrente ou metastático17. A PET de corpo inteiro com 18F-FES pode ser usada como um método não invasivo para detectar os níveis de ERα tanto no tumor primário quanto em metástases à distância em regiões das quais as biópsias são difíceis de obter18. A previsão dos níveis de ERα usando imagens de PET de 18F-FES se correlaciona com os resultados de IHQ e, além disso, pouca ou nenhuma detecção de ERα usando imagens de PET de 18F-FES é um preditor confiável de tumores que provavelmente não responderão à terapia hormonal18. Para garantir o uso adequado de 18F-FES na clínica, diretrizes foram formuladas por consenso por especialistas na área19. Neste estudo, avaliamos o uso de 18F-FES PET em modelos pré-clínicos de câncer de mama em camundongos.
Todos os estudos em animais foram aprovados pelo Comitê de Ética Animal do Hospital de Austin (A2023/05812) e conduzidos em conformidade com o Código Australiano para o cuidado e uso de animais para fins científicos.
1. Preparação celular
2. Injeção de células em camundongos ovariectomizados
3. Preparação da solução de estradiol
4. Injeção subcutânea de solução de estradiol
5. 18F-FES PET e imagens de ressonância magnética de camundongos ovariectomizados
CUIDADO: Use equipamento de proteção ao manusear a radioatividade. Siga todos os procedimentos regulamentares aplicáveis ao manusear a radioatividade.
6. Coleta e fixação de tecido tumoral para imuno-histoquímica
7. Imuno-histoquímica para a detecção do receptor de estrogênio alfa (ERα)
Para determinar o local para o qual os tumores ERα positivos podem ser claramente visualizados usando 18F-FES PET, três coortes de camundongos ovariectomizados foram usadas neste estudo (Figura 1). Dois grupos de camundongos foram injetados com células MCF-7 - uma linhagem celular de câncer de mama ERα positiva - IMF ou no ombro. Como controle negativo, outra coorte de camundongos foi injetada com células MDA-MB-231, uma linha celular de câ...
Aqui, descrevemos a utilidade de 18F-FES PET/MRI na detecção de tumores de mama caracterizados pela expressão de ERα. Como exemplo, demonstramos que um local no qual os tumores ERα positivos podem ser visualizados é no ombro de camundongos - esses tumores podem ser claramente identificados pela captação de 18F-FES, em comparação com tumores localizados dentro da4ª almofada de gordura mamária inguinal (Figura 4). <...
Os autores não têm nada a divulgar.
Este trabalho foi apoiado pela National Breast Cancer Foundation (IIRS-22-071). Reconhecemos o programa de Apoio à Infraestrutura Operacional do Governo do Estado de Victoria. Esta pesquisa também foi realizada usando o Solid Target Laboratory, uma parceria ANSTO-Austin-LICR, também apoiada pelo National Imaging Facility e pelo governo de Victoria. Os autores reconhecem a assistência científica e técnica do National Imaging Facility, uma capacidade da National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS), no nó La Trobe-ONJCRI, Olivia Newton-John Cancer Research Institute (ONJCRI). As Figuras 1 e 3 foram feitas com BioRender.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
2.5% Trypsin (10x) | Gibco | 15090-046 | |
27 G x 13 mm 0.5 mL insulin syringe | Terumo | SS*05M2713KA | For cell injections |
29 G x 13 mm 0.5 mL insulin syringe | Terumo | SS*05M2913KA | For estradiol injections |
30% H2O2 | Chem-Supply | HA154 | Diluted to a 3% working solution with distilled water |
Corn oil | Sigma | C8267 | |
DAB Substrate Kit | Abcam | ab64238 | |
Dako anti-rabbit-HRP, 110 mL | Aligent-Dako | K4003 | Secondary antibody used for IHC |
DMEM/F-12 Medium | Gibco | 11320033 | |
Dose calibrator | Capintec | 5130-3216 | |
Estradiol | Sigma | E2758 | |
Estrogen Receptor α (D8H8) Rabbit mAb | Cell Signalling Technology | #8644 | Primary antibody used for IHC |
FBS | Bovogen | SFBS | |
Heat element (Infra Red Lamp) | Amcal | 12400 | For tail vein dilation |
Matrigel | Corning | 356225 | |
MultiCell 4 Channel Monitoring kit for triple- or quadruple-mouse imaging chamber | Mediso | PR-MC900200 | For monitoring of mouse respiration |
NanoScan PET/MRI 3T System | Mediso | PR-RD000000 | For PET/MRI acquistion |
PBS (1x) | Gibco | 14190-144 | |
TBST | ThermoFisher | #28360 | Wash buffer for IHC |
Three mice imaging chamber | Mediso | PR-MC407300 | For PET/MRI acquistion |
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