专栏名称: 生物力学仪器
力学现象对一些基本细胞进程的正常运作至关重要,力学载荷可以作为胞外信号来调节细胞功能。危及人类健康的几种主要疾病,如骨质疏松症、动脉粥样硬化和癌症等,均与力学感知或功能障碍有关。 文章来源为网络搜集,如有侵权请联系15336881895谢谢
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Nature:肿瘤生物力学作为一种新型成像生物标志物,用于评估小鼠神经胶质瘤模型对免疫治疗的反应

生物力学仪器  · 公众号  ·  · 2024-12-03 21:02

正文

胶质母细胞瘤是最常见、最具侵袭性的原发性恶性脑肿瘤,预后较差。目前正在研究新的免疫治疗方法。尽管磁共振成像 (MRI) 是治疗监测最重要的成像工具,但疗效评估常常受到治疗相关组织变化的阻碍。由于肿瘤和治疗相关的组织反应在结构上有所不同,我们假设生物力学可能是分化的相关成像指标。采用纵向 MRI 和磁共振弹性成像 (MRE) 来监测原位同基因实验性神经胶质瘤对 Toll 样受体 7/8 激动剂免疫治疗的反应。成像结果与组织学和光片显微镜数据相关。这里,我们通过量化反应相关肿瘤力学的变化,将 MRE 确定为一种有前景的免疫治疗监测非侵入性成像方法。具体来说,我们表明,与未治疗的肿瘤相比,治疗后的肿瘤相对软化与治疗诱导的肿瘤相关骨髓细胞再教育后的炎症过程有关。从机制上讲,免疫治疗后骨髓流入和炎症(包括细胞外基质降解)的综合作用构成了治疗后的肿瘤比未治疗的神经胶质瘤更软的基础。这是治疗反应优于肿瘤体积等既定成像指标的早期指标。整体抗肿瘤炎症过程可能对人脑组织生物力学有类似的影响,使 MRE 成为一种有前途的工具,用于早期评估神经胶质瘤患者对免疫治疗的反应,从而强烈影响患者的治疗路径。

这篇文章是关于一项科学研究,其核心内容如下:

背景:胶质母细胞瘤(Glioblastoma, GBM)是最常见且最具侵袭性的原发性恶性脑肿瘤,预后不良。目前正在研究新的免疫治疗方法。

研究目的:探讨磁共振成像(MRI)和磁共振弹性成像(MRE)在监测免疫疗法反应中的应用,并与组织学和光片显微镜数据相关联。

方法:使用小鼠胶质瘤模型,通过长期MRI和MRE监测对TLR7/8激动剂的免疫疗法反应。研究比较了治疗组和对照组的肿瘤反应,并分析了治疗引起的肿瘤生物力学变化。

主要发现:

  1. MRE作为一种非侵入性成像方法,能够量化与免疫疗法反应相关的肿瘤力学变化。
  2. 治疗后肿瘤相对于未治疗肿瘤的相对软化与炎症过程有关,这种变化与治疗引起的肿瘤相关髓样细胞重教育有关。
  3. 免疫疗法后的肿瘤软化是治疗反应的早期指标,优于现有的影像学指标如肿瘤体积。
  4. MRE能够补充现有的MRI技术,提供关于肿瘤结构组织的额外信息。

结论:MRE是一个有前景的工具,可以用于胶质瘤患者对免疫疗法反应的早期评估,从而显著影响患者治疗路径。


图1:CDNP-R848 治疗可导致肿瘤消退
图2:GL261 神经胶质瘤的扩散和生物力学特性与健康脑组织不同
图3:肿瘤硬度可以早期区分接受治疗的动物并控制并优于 MRI 指标。
图4:GL261 神经胶质瘤表现出反映组织学组成的生物力学异质性。






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