The development of new drugs in nuclear medicine for diagnosis or treatment (chemotherapy) of brain tumors, in particular gliomas, is inextricably linked with the use of tumor models in animals (usually rats).
Objective: To compare the widely used glioma cell model C6 and the new experimental tissue model of glioblastoma 101.8.
Material and methods: A comparison was made of the diagnostic and morphological characteristics of the presented glioma models in two groups of animals with intracranially implanted tissue strain of experimental glioblastoma 101.8 (n=4) and the C6 glioma cell line (n=4) throughout the tumor development cycle within the rat brain. To monitor the progress of tumor growth and development, each animal underwent repeated diagnostic studies using PET-CT with 18F-FDG and 18F-FET to assess the metabolic activity and volume of the tumor. Also MRI images were collected. After the end of data acquisition, a histological examination of the tumor was carried out.
Results: The tissue model of glioblastoma 101.8 demonstrated rapid growth and pronounced accumulation of the tracers in all animals during the tumor observation cycle. Formation of intratumoral necrosis and signs of disruption of the blood-brain barrier (BBB) were detected. In PET-CT studies of animals with a transplanted C6 tumor, no visible necrosis in the tumor structure was observed. Tumor growth was less rapid than in the case of model 101.8. The obtained morphological characteristics of 101.8 tumors transplanted into the rat brain demonstrated similar properties observed in real clinical conditions in patients with glioblastoma of the brain (necrosis, neovascularization, multiple pseudopalisade structures).
Conclusions: Tumor model 101.8 can be recommended for scientific research as it most closely reproduces the diagnostic and morphological features of a human glioblastoma.
Методы ядерной медицины все шире используются в диагностике и лечении опухолей головного мозга, в частности глиом. Их разработка и совершенствование связаны с использованием моделей опухолей на животных (как правило, на крысах).
Цель исследования: Провести сравнение широко используемой клеточной модели глиомы C6 и новой экспериментальной тканевой модели глиобластомы 101.8.
Материал и методы: Крысы линии Вистар (всего 8). Проведено сравнение нейровизуализационных и морфологических характеристик имплантированных интракраниально тканевого штамма экспериментальной глиобластомы 101.8 (n=4) и клеточной линии глиомы C6 (n=4) на протяжении цикла развития опухоли в пределах головного мозга. Для наблюдения за ростом опухоли каждому животному были проведены неоднократные диагностические исследования методом позитронно-эмиссионной томографии, совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ-КТ), с использованием 18F-FDG и 18F-FET для оценки метаболической активности и объема новообразования, а также магнитно-резонансная томография, и 2 животным — КТ с контрастированием. После завершения эксперимента осуществляли гистологическое исследование опухоли.
Результаты: Тканевая модель глиобластомы 101.8 демонстрировала быстрый рост и выраженное накопление радиофармпрепаратов в ткани опухоли у всех животных на протяжении цикла наблюдения в рамках проведенного эксперимента, с развитием внутриопухолевого некроза, неоангиогенеза, псевдопалисадных структур и инвазии мозга. При ПЭТ-КТ животных с опухолью C6 видимого некроза в структуре опухоли не отмечено. Рост опухоли был менее быстрым, чем у модели 101.8. Полученные морфологические характеристики у подсаженных в мозг крысы опухолей 101.8 демонстрировали свойства, близкие к наблюдаемым в реальных клинических условиях у пациентов с глиобластомой. Кроме того, показано отсутствие различий эффективности ПЭТ-КТ с 18F-FDG или 18F-FET в оценке метаболической активности экспериментальной модели глиомы у крыс.
Заключение: Модель опухоли 101.8 может быть рекомендована для научных исследований как наиболее близко воспроизводящая нейровизуализационные и морфологические черты глиобластомы человека.
Keywords: animal MRI; glioblastoma; glioma model 101.8; glioma model C6; micro-CT with contrast agent; micro-PET.