27
骨肉瘤转移机理研究
第九人民医院
28
肿瘤转移
29
乳腺癌转移实验
中科院健康所 2011
30
利用转基因技术自发肿瘤的研 MYC inactivation uncovers pluripotent differentiation and 究 tumour dormancy in hepatocellular cancer
等等…
19
体内药物分析的生物发光检测
1x106 ，PC-3M-Luc肿瘤细胞，皮下注射 14天 小鼠 #6 21天 28天 35天
处理方式
细胞数
n=7
无 n=8 (从第11天开始给 药) 小鼠 #31 n=8 (从第11天开始给 药)
5- FU治疗 2.8x108
平 均 相 对 光 单 位 对 数 值
平均肿瘤体积
17
生物发光的应用
18
活体成像技术的主要应用
• 标记细胞 • 癌症及药物研究
• 干细胞, 免疫 • 细胞凋亡
• 标记病毒, DNA, RNA • 病毒学及基因治疗
• siRNA研究的应用
• 标记基因
• 转基因动物模型 • 组织特异性基因表达
• 标记细菌 • 其它… 蛋白质相互作用、代谢、发育、内分泌学，
n=6/7
丝裂酶素治疗组 （小鼠#4）2mg/kg 静注，3次/周， 第二、三周
生物发光强 度
n=3/5
Exp #081 雄性nu/nu 21 CR n=13,5,7
肺癌模型
A549 原位肺癌 NIH 2010
22
乳腺癌原位接种
PNAS 2010,10
23
原位胰腺癌模型
2010
24
白血病模型
3
视野连续可调，自动聚焦
3.5 cm 75 cm
焦距(cm) 3.5 75
分辨率(µ m) 50 320
4
荧光成像配件
• 3种荧光激发光源配件
– 环状照射装置 – 鱼尾型照射装置 – 鹅颈管照射装置
• 散射光滤光片 • 90 W 钨灯光源 • 200 - 1100 nm可选滤光片
5
麻醉机组成
麻醉气体蒸发器 气体流量计
丝裂酶素 3.6x106 治疗
20 雄性SCID小鼠
生物发光检测体内药物治疗的复发作用
5x105 ，PC3M-Luc-C6肿瘤细胞，原位前列腺癌
1周
生理盐水对照组 （小鼠#40） 静注，3次/周， 第二、三周
3周
5周
7周
8周
对照组于第 五周结束观 察
n=13
5-Fu治疗组 （小鼠#38）100 mg/kg 静注，1次/周， 第二、三、四周
标记癌细胞 标记细 菌
基因、细胞、活体都可被荧光素酶基因标 记。
标记转基因鼠
11
荧光素酶的表达
启动子
体内表达
将荧光素酶基因连接于启动子下游，稳定整 合到细胞染色体内，使荧光素酶得到持续表 达。
外源注入 底物 活跃细胞
染色体 体内发光
12
标记细胞发光强度与定量分析
13
生物发光活体成像方面的灵敏度
活体生物发光和荧光成像技术 应用介绍
1
仪器结构与组成
2
NightOWLⅡLB983
新一代分子成像设备 NightOWL ⅡLB983 具有 强大的活体组织发光影像 分析能力。无论是对BLI 荧光素酶系统产生的弱光 信号还是BFI荧光染料或 荧光蛋白所发出的荧光影 像信号，NightOWL ⅡLB983都能为使用者提 供可靠的清晰的检测结果 并配有强大的科学分析软 件对数据进行处理。
输送管道
诱导麻醉箱
6
indiGo
TM
– 功能强大的软件
–祛除宇宙射线和 背景 –视野校准 –定量分析功能 –原始数据与处理 后数据分开存档 （根据GLP规则） –三种图像输出模 式
伪彩图
灰度图
真彩图
7
成像原理与特点
8
目前的活体生物体内成像技术和方向
• 可见光及荧光成像 --生物发光 （Bioluminescence） 与荧光（Fluorescence） • 正电子衍射成像（Positron-Emission Tomography，PET） --放射性标记葡萄糖导入体内，被分裂旺盛组织吸收，常用于检测肿瘤的 良恶性 • 单光子衍射(Single-Photon-Emission Computed Tomography,SPECT) • 超声（Ultrasound） -- 物理学方法 • 计算机断层摄影（Computed Tomography ，CT） --断层扫瞄技术，X-ray的衍生，物理学方法 • 核磁共振（Magnetic Resonance Imaging ，MRI） --包括功能性核磁共振（Functional MRI，fMRI）, 心血管核磁共振 （Cardio-vascular MRI ，cMRI），等等
6
7
8
接种后周数
26
U87 脑胶质瘤成像
cancer research 2011,8
PTA of U87 human gliomas in mouse brains. A, representative bioluminescence images of nude mice bearing U87-TGL tumors with different treatments (see Materials and Methods).
9
几种常用活体体内成像技术的比较
操作简单
Ultrasound 超声
Optical Imaging 可见光成像
操作复杂
CT
MRI 核磁共振
PET/SPET 正电子衍射
结构成像
功能成像
10
活体生物发光成像系统原理
理想的光源：萤火虫荧光素酶（luciferase）
●遗传学标记 ●实时、原位 ●多波长检测
小鼠皮下总计1000个 细胞或每mm² 20个细胞可以很容 易地被检测到，探测极限是一丛150 – 250个细胞.
14
生物发光微孔板检测的灵敏度
在微孔细胞板中少到10 个细胞可以检测到.
15
如何提高灵敏度
Nature Medicine 2011年1月
16
生物发光光子数与肿瘤体积呈正相关
1x106 ，PC-3M-Luc肿瘤细胞 ，皮下注射
2×105 Arf-/-p185+luc+LICs. 2011年9月 BLOOD
25
BCL6 enables Ph1 acute lymphoblastic leukaemia cells to survive BCR–ABL1 kinase inhibition 2011年5月 NATURE
4
5