Celullar level intravital in vivo imaging IVIM TECHNOLOGY
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2024年 4月,第4卷 |
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关于 IVIM Technology, Inc.
IVIM Technology, Inc. 是尖端活体共聚焦和双光子显微镜系统的领先制造商,提供全面的临床前活体内成像 CRO 服务、培训和咨询。IVIM 以其最先进活体成像技术而闻名,获得了来自哈佛大学、约翰霍普金斯儿童医院、赛诺菲、ILIA Biologics 、Curacle、ABL Bio、马萨诸塞大学、首尔大学医院、高丽大学医学院、北京大学医学部和中国科学院基础医学与癌症研究所等全球知名机构的赞誉。IVIM 在全球已售出超过30台设备,并在此基础上不断创新,致力于为各种相关研究和医学成像提供最先进的解决方案。
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利用 IVIM 的活体内成像技术探索癌症诊断和治疗的实时精确性
将活体内成像技术应用到您的研究工作中,可以提高您癌症诊断及治疗方案的准确性和有效性。这种先进的成像技术可以实时观测到肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)内的动态相互作用,对癌症研究大有帮助。通过精确可视化免疫细胞动力学、肿瘤生长模式以及药物递送机制,活体内成像技术可以帮助研究人员更加精确地定制治疗方案。并且,这项技术还可以监测治疗效果、鉴定耐药机制且优化给药方案从而提高实际疗效。
在本简报中,我们将探索活体内成像的重要作用,癌症研究的关键方面提供实时见解。通过长期深入精确观察肿瘤微环境、监测免疫细胞动力学、跟踪 T 细胞浸润率、研究癌细胞生长并分析抗癌药物的递送,我们对这些复杂过程有了比以往使用传统方法时更加深入的理解。
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"活体内成像通过高精确度以揭示肿瘤微环境的动态复杂性及新型药物分子的生长或作用模式,成为了推动癌症研究和治疗创新向前发展的重要工具。" |
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I. 利用背部成像窗口(Dorsal Skinfold Chamber, DSC)监测活体内黑色素瘤侵袭与免疫细胞动力学 |
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生物体内的免疫调节涉及多个方面,对抵御外部侵害及对抗癌细胞来说至关重要,主要由 T 细胞、巨噬细胞和其他免疫细胞共同协调这些反应。然而,因为疗效的不确定性及潜在的副作用,如何通过免疫疗法有效地利用这些免疫机制是一项颇困难的挑战。为了应对这项挑战,研究人员会利用先进的成像技术,如生物发光成像和 X 射线成像来对内部过程进行结构观察。然而,这些方法存在可能无法在更深层次提供对免疫应的全面理解或实时洞察的问题。
活体显微镜(图一,右)是一种强大的工具,可以在细胞水平上提供实时且高分辨率的成像结果。利用这项技术使得研究人员可以对活体癌组织内的免疫细胞动力学进行可视化与分析。通过结合为各种器官(心脏、肺、腹部器官、乳房、子宫等)定制的成像窗口,活体显微镜可以对同一动物进行长期的成像研究,且完成成像后无需牺牲该动物。
以此为前提,我们将探讨两个案例研究。这些研究通过结合背部皮肤成像窗口(图一,左)与活体显微镜进行成像,探索了肿瘤微环境中免疫细胞的动态相互作用。 |
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图一:背部皮肤成像窗口(左)及一体式活体显微镜(右)
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这次研究使用了 LysM-GFP 小鼠进行动物建模,并在植入背部皮肤成像窗口后进行了活体成像。将癌细胞接种到小鼠背部皮肤成像窗口以虚线标记的注射部分,后续也于该区域周围进行成像。
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图二:对 B6F10-iRFP(黑色素瘤细胞)渗透的活体内可视化与动物模型的活体成像
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下图显示了9天内黑色素瘤细胞的渗透率。结果显示,表达内源性 GFP 信号的 LysM-GFP 转基因小鼠在接种癌细胞后立即通过 GFP 信号观察到单核/巨噬细胞显著的细胞间相互作用与肿瘤渗透,并一直持续到第9天。最初,在接种后2小时内,没有观察到明显的免疫细胞反应与相互作用。然而从接种后24小时到第一天,单核/巨噬细胞的反应明显增加,随后促进了癌细胞的渗透。值得注意的是,我们同时还观察到了癌细胞内免疫细胞渗透量的增加现象(蓝色点线表示)。这种实时监测为了解免疫细胞渗透与癌细胞增值提供了有价值的见解。 |
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图三:血管(红色)周围及癌细胞(绿色)外围的 T 细胞渗透 |
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在这个实验中,我们研究了随着黑色素瘤癌细胞的生长,T 细胞渗透的实时动力学。通过背部皮肤成像窗口,我们将癌细胞接种到了小鼠体内,而图中虚线部分为 T 细胞活化的位置。
之后,通过药物干预,我们在小鼠接种黑色素瘤细胞后的第4天,评估了血管周围和癌细胞外围 T 细胞渗透的动态情况。这项研究包括了对 CD8+T 细胞与肿瘤细胞之间相互作用的详细分析以及对 T 细胞向癌细胞位点渗透的始发点的确定。这些观察结果为研究癌细胞生长不断演变的机制性基础上的 T 细胞反应提供了宝贵的实时见解。
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II. 针对乳腺癌细胞生长过程中肿瘤微环境和免疫细胞变化的活体内可视化 |
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癌细胞为了防止因体内免疫系统错误而发生的免疫过剩反应,通过自行制造免疫检查点(immune checkpoint)蛋白质的方式,表现出欺骗免疫系统的持续生存和成长的特征。最近,为了解决这些问题,出现了许多关于可以抑制免疫检查点蛋白质,从而更好地观察癌细胞的免疫反应的免疫检查点抑制剂(immune checkpoint inhibitor)。其中最具代表性的 PD-1 抑制剂通过干扰 PD-1 和 PD-L1 结合来激活 T 细胞。 |
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图四:免疫治疗远端效应的成像结果及 4T-1 乳腺癌细胞在位置1和位置2的变化。 |
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图四是植入背部皮肤成像窗口并接种了 4T-1 癌细胞(绿色)后,又注射了 anti-PD-1 药物的动物模型的肿瘤微环境免疫反应的10天观察视频。我们确定了树突状细胞向癌细胞聚集与渗透的始发点,且观察到树突状细胞的聚集与渗透随着第三天 T 细胞活化达到高峰后逐渐下降。并且,树突状细胞的荧光信号从成像初期到第10天一直都能被观测到。
通过本研究,IVIM Technology 展现了可以实时成像随着癌细胞生长肿瘤微环境内 T 细胞和树突状细胞的反应机制的技术。利用这种方法,研究人员可以详细了解免疫抗癌药物对肿瘤内免疫细胞的影响,为癌症的进展和治疗干预机制提供更深层理解。 |
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IVIM Technology 临床前活体内成像 CRO 服务 |
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IVIM Technology 以专业的活体内成像技术而闻名。通过我们的服务,您对任何器官都可以进行细胞水平的成像,从而推进您的药物开发研究。赶快联系我们以体验最新 CRO 服务。 |
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