Turk Noro~irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Tannover: Slqan C6 Gliom Modeli: Manyetik Resonans De GorullWLeme

Sl~anC6 Gliom Modeli: Manyetik Resonans ile Goriintiileme

C6 Rat Glioma Model: Magnetic Resonance Imaging

NECMETTiNTANRIOVER,ZiYAAKAR, MUSTAFA UZAN,AYHANBiLiR,

HA YDAR DURAK, RE$iT CANBEYLi, CENGiz KUDA Y,

lstanbul Universitesi, Cerrahpa~a TIP Fakultesi, Noro~irurji Anabilim Dah (NT, ZA, MU,CK), lstanbul Universitesi,lstanbul TIP Fakultesi, Histoloji ve Embriyoloji ABD(AB), lstanbul Universitesi, Cerrahpa~a TIP Fakultesi, Patoloji

Anabilim Dah (HD), Bogazi<;iUnivesitesi, Psikobiyoloji Laboratuan (RC)

Geli~ Tarihi: 30.3.2001 ~ Kabul Tarihi: 26.4.2001

Ozet: <;:ah~mamIzdaWistar sl<;anlannda olu~turulan SI<;anC6 gliom modeli histopatolojik ve nororadyolojik olarakincelendi. Aym zamanda bu tumor modelinde sl<;anlannklinik bulgulan ve ya~am surelerinin ortaya konmaslama<;landl. <;:ah~mada SI<;anC6 gliom modelinde klinikteuyguladlglmlz 1.5 Tesla (T) Manyetik ResonansGoruntUleme (MRG) i<;inmmor inokulasyonu sohraSI enuygun zaman ve verilerin ortaya konmaSI ama<;landl. C6gliom hucreleri laboratuarlarda hazIrlandlktan soma, 16Wistar SI<;ammnsag hemisferlerine stereotaksi yardIml ileinokUle edildi. Tumor olu~umunu dogrulamak amaCI iletumor inokUlasyonunu takiben 7 ile 9. gunler arasmdatoplam 9 sl<;ana1.5 T MRG sistemi kullamlarak, diz koilleriile goruntUleme yaplldl. 1x106 C6 gliom hucresi inokUleedilen turn SI<;an beyinlerinde histopatolojik de­gerlendirmelerde malign gliom olu~umuna rastlandl. MRGile degerlendirilen turn sl<;anbeyinlerinde sag hemisferdeanaormal sinyal degi~ikliklerine rastlandl. Lezyonlannuygulanan hemotoksilen-eosin boyasmda MRG gorunmleriile korelasyon gosterdigi gozlendi ve histopatolojik tamolarak malign gliom olduklan dogrulandl. lntraserebral C6malign gliom modeli olu~turulan 16 SI<;ani<;inortalamaya~am suresi 29 gun olarak tespit edildi. SI<;anC6 gliommodelinde literamrden farkh olarak 1.5 T MRG sisterni ileen iyi goruntUyli diz koili kullanarak, kesit kalmhklanm3mm olarak aldlglm1Zda elde ettik. Sonu<;olarak sl<;anlannkullamldlgl in vivo gliom modellerinde MRG, tumorolu~umunun dogrulanmasma olanak saglamakta ve mm orbuylime h1ZIve tedaviye cevabm ortaya konmasmda onemliroller oynayabilmektedir.

Anahtar kelimeler. Deneysel MRG, SI<;anC6 gliom modeli,

++0-

Abstract: Experimental animal models are needed tohighlight molecular and cellular characteristics of glialtumors, since the etiology and molecular genetics havenot been delineated in these neoplasms. Our aim was todemonstrate the formation of C6 rat glioma model inWistar rats through histopathological andneuroradiological examinations, and also to evaluateclinical findings and surveys of these rats. We wished todelineate the optimal time period and data for magneticresonance imaging (MRI) in this particular tumor model.C6 glioma cells were implanted with the aid of stereotacticguidance into the brain of 16 Wistar rats. Magneticresonance images, through 1.5 tesla (T) MR system withkneepa coils, were collected from 9 rats, between days 7to 9 to confirm tumor formation. All rat brains, inoculatedwith 1x106 C6 glioma cells, demonstrated malignantglioma formation in histopathological examinations. MRimages revealed abnormal signal changes in righthemispheres of all the rats examined, and these findingswere confirmed as malignant gliomas with hematoxyline­eosine staining. Median survey of 16 rats in C6 gliomamodel in our study was similar to the literature (29 days).Distinct from the literature, optimal results for C6 ratglioma model in 1.5 T MRI were observed in kneepa coiland with a slice thickness of 3mm. In conclusion, MRIplays a major role in the confirmation of tumor formationand evaluation of tumor growth rate with its response totherapy in in vivo glioma models.

Keywords: C6 rat glioma model, experimental MRI

Tiirk Noro$iriirji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 TanY/over: Sl~an C6 Cliom Modeli: Manyetik Resolzans tie Corii/lWlell1e

GiRi~

Merkezi sinir sistemi (MSS) maligniteleri, slkrastlamlan maligniteler arasmda bulunmamalannaragmen, oIiimciil hastahklar slralamasmdaeri~kinlerde ii~iincii, pediyatrik ya~ grubunda iselosemiden soma ikinci suada yer almaktadlr (7, 9).Cerrahi, radyoterapi ve kemoterapi gibi tiim agresiftedavi se~eneklerine ragmen maalesef maligngliomlarda 2-yllhk ya~am siiresi ancak %20'lerdekalmaktadu (26).

Malign gliomlarda etyoloji ve genetik alt yaplheniiz tarn olarak a~lklanamadlgmdan, butiimorlerin etyo-patogenezinin hiicresel ve molekiilerdiizeyde ortaya konabilmesi, kemoterapotiklerin vediger etkili ajanlann mekanizmalannmanla~llabilmesi i~in deneysel ~ah~malarda birtaklmhayvan modelleri kullamlmaktadlr. Bu ~ekilde yenitedavi metodlanmn etkinliginin ortaya konulmaslkadar, bu tip invasif neoplasmlann biolojisinin a~lgakavu~turulmasmda hayvanlarda olu~turulan in vivogliom modelleri onemli bir yer tutmaktadlr.Hayvanlarda gliom olu~turmak i~in kullamlan enetkili kimyasal maddelerin ba~mda alkalizan ajanlargelmektedir (5, 6).

Laboratuarlar i~in uygun olan kii~iikhayvanlarda uygulanabilen, gliom modelleri, maligngliomlann in vivo ozelliklerini ortaya koymak vetedaviye cevaplanm belirlemek i~in giiniimiizdeslkhkla olu~turulmaktadu. Bunlarm i~inde en fazlakullamlanlan, C6 gliom ve 9L gliosarkommodelleridir (2,6). C6 hiicre kiiltiirleri, metilnitroziireye ardl~lk ~ekilde maruz kalml~ Wistarsl~anlannda olu~an beyin tiimorleri kiiltiirlerindenelde edilmektedir (3).

C6 hiicreleri gliomlann in vivo ozelliklerininincelenmesinde giiniimiize kadar ba~an ilekullamlml~hr. Bu ozellikler arasmda tiimor hiicreinvazyonu 0,5, 13, 14, 19,23), migrasyon (6, 22), vekan-beyin bariyeri ge~irgenligi sayllabilir (21).Bununla birlikte sl~an C6 gliom modelindekemoterapi (8,28), radyoterapi (7), gen tedavisi (4)gibi tedavi alternatifleri literatiirde denenmi~tir.Sl~anlarda olu~turulan in vivo C6 ve diger gliommodelleri literatiirde ~e~itli ~ah~malar ilenororadyolojik a~ldan degerlendirilmi~tir 00, 16, 20,25, 27). Literatiirde sl~an C6 gliom modelininmanyetik resonans goriintiileme (MRG) ileincelendigi bir~ok ~ah~ma olmasma kar~m, bu~ah~malarda ozel hazlrlanml~ yiiksek tesla (T)MRGcihazlan tercih edilmektedir (11, 12, 15, 18, 29).

Aynca C6 gliom hucre implantasyonu somaSlMRG'nin uygulanacagl ideal zaman dilimikonusunda da tarn bir fikir birligi olu~maml~tlr.

<::ah~mamlzda Wistar sl~anlannda C6 gliommodeli olu~turulmu~ ve bu modelin olu~turulmaslsiiresince dikkat edilmesi gereken noktalar gozdenge~irilmi~tir. Hiicre implantasyonu somasl, klinikteuyguladlglmlz 1.5 T MRG ile tiimor olu~umukonfirmasyonu yapIlml~hr. 1.5 T MRG i~in tiimorinokiilasyonu somaSl en uygun zaman ve verilerara~tlnlml~tlr. Tiimor olu~turulan biitiin deneklersakrifiye edildikten soma histopatolojik olarakincelenmi~, ve MRG tetkikleri ile korelasyonlanara~tmlml~tIr.

GERE<;LER ve YONTEM

Hiicre Kiiltiirii: Sl~an C6 gliom hiicre kiiltiiriiAmerican Type Culture Collection'dan (ATCC®l 07­CCL) (Rockville, Maryland, USA) saglandlktan somaHiicre Kiiltiirii Laboratuarlannda ~oziildii. %5dimetyl sulfoxide ile donmu~ olarak laboratuanmlzagelen hiicreler iki dakika 37°C'de ~oziindiikten soma,buz i~inde bulunan taze hazlrlanml~ %10 Fetal CalfSerumlu ortama ~ok yava~ ahndI. Daha sonra C6hiicreleri 1500rpm' de 3 dk. sure ile santrifiij edilerekdonma ortammdan kurtanldI. Bu i~lemin sonrasmdahiicreler tekrar serumlu ortam ile 3 dakika YlkandIlarve 5ml taze hazlrlanml~ ortamda suspansiyon halinegetirilerek 25 cm2'lik steril polypropilen kiiltiir~i~elerine almdI.

Hiicreler i~erisinde %10 fetal calf serum, 100 IUpenisilin, 100 gr / ml streptomycin, 50 gr / mlgentamisin i~eren Dulbecco's modified Eagle'sMedium (DMEM)- DME-F12 (Gibco Co/BRL,Gaithersburg, MD, USA)' de haftada iki kere pasajlanyapIlarak iiretildi. Hiicreler, inkiibatorde 37C'de, %5CO2 hava kan~lml ve 1atmosfer basm~ altmda, dokukiiltiirlerinde tek tabaka olarak biiyiime gosterdi.

C6 glioma hiicrelerinin eksponensiyel biiyiimefazma geldikleri invert mikroskopta gozlemlendiktensonra, hiicreler tripsinize edilerek santrifiij edildi.Siipernatan ahldlktan sonra hiicreler tazehazulanml~ %10 fetal calf serum i~eren DME-F12medyumu ile tekrar suspansiyon haline getirildi.Hemositometre ile hiicre saYlml ve viabilite oranlansayIldlktan sonra 200,000 viable hiicrefl..tl olacak~ekilde hiicre siispansiyonu hazlrlanarak, ~abukinokiilasyon i~in buz i~inde hayvan laboratuarmaula~tmldl (Tablo 1).

171

Tiirk Noro~iriirji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Tannover: 5zqan C6 Cliorn Modeli: Manyetik Resonalls De Coriil/fii/erne

Tablo 1: Sl<;anC6 gliom hiicre kiiltiirii'niin histoloji laboratuannda hazlrlam;>I

C6 Gliom Hiicre Kiiltiirii =}N-nitroso-methyl-urea ile olu~turulan GBM modeli

eks.C6 hucreleril trypsinizasyon

tripsynize C6 hucreleri

I santrifUgasyon +"'" DMEM ile suspansiyon

santrifuj +resuspansiyon

~ATCC-C6 slC;an gliom hucre

(5% dimetyl-sulfoxide)

azulen C6 hucreler

,%10 FCS + 1500 rpm

santrifUj

sl~an C gliom hucreleri

'DMEM-F12(GibCO Co)+hft 2 kez pasaj

eksponensiyal faz

~200konsantrasyon

000 C6 hucrel ul

Tiimor inokiilasyonu: <::ah;;mamlzda hayvanlaboratuarlannda yeti;;tirilmi;;, aguhklan 150-230grarasmda degi;;en, saf, yeti;;kin di;;i 16 ad et WistarSl<;an kullamldl. Sl<;anlar gene I anestezi i<;inintraperitoneal ketamine (50mg/kg) uygulamlmasmltakiben, prone pozisyonda stereotaksi aletine (KopfIns. Tujunga, CA) yerle;;tirildi.

Sl<;anlann ba;;lan %1O'luk povidine iodine ilehazlrlamp, tra;; edildikten soma, midsagital, ortahatscalp insizyonu ile operasyona ba;;landl veperiosteum disseke edildi. Temporal kasserbestle;;tirilerek, 3/0 ipek askl diki;;i ile retrakeedildi. Koronal ve lambdoid siitiirler ortayaKonduktan soma, bregma merkez nokta olarak kabuledildi ve her Sl<;ani<;inbu bolgenin koordinatlankaydedildi. Stereotaktik koordinatlar e;;liginde,bregma'nm 2.2inin anterior - 2.5 mm lateral klsmmadi;;<;idrill'i ile burr-hole a<;lldl.Dura'ya ula;;Ildlgmda,her Sl<;an i<;in stereotaksik koordinatlar yenidenahndl. .

Bu a;;ama-da buz i<;inde ependorf tiipleri ilesteril ;;artlarda getirilen 5 Ill! Sl<;an(1x106 C6 gliomhiicresi) olarak hazulanml;; hiicreler 10 ml'likHamilton mikro;;mngaSma (Hamilton Co,Reno,NV)5'er IIIolarak <;ekildi.Dura No 11 bistiiri ile a<;Ildlktansoma Hamilton mikro;;mngasl ile 2.5mm derinligegirildi ve tiimor inokiilasyonuna 1 Ill/ dk'hk

172

enjeksiyon hlZl ile ba;;landl ($ekil I). 5dk'hk siirei<;inde tamamlanan tiimor inokiilasyonununardmdan, retrograd tiimor ta;;mmasml engellemekve difiizyona zaman tammak amaCl ile igne 5dk siireile aym yerde blrakIldl. Daha soma 1-2 dk i<;indeHamilton mikro;;mngasl geri <;ekildi,yara yeri salineile irrige edilip temizlendikten soma, kemik defektsteril bone-wax ile kapatIldl. Saline ile tekrarirrigasyonu takiben, cilt-altl ve cilt tek tabaka halinde3/0 serbest ipek ile kapahhp operasyona son verildi.

MRG uygulamasl: Toplam 9 sl<;ana tiimorinokiilasyonunu takiben 7 ile 9. giinler arasmda MRgoriintiileme yapIldl (3 sl<;an/giin). MRG tetkikleriGeneral Electric 1.5 tesla MRG sistemi

(GE,Waukesha, Wisconsin, USA) ile kneepa - (diz)coil'i kullamlarak ger<;ekle;;tirildi. Tiim sl<;anlardaoncelikle T2-aguhkh koronal sekanslar ahndl. En iyigoriintiileme'nin efektif echo time (TE) 85 msec verepetititon time (TR) 5 sec oldugunda ahndlglgozlendi.

Sekanslarda field of view (FOV) 12x12 veya 8x8,matrix 256x256/4 NE X, kesit kahnhklan ise 3mmolarak ahndl. Sl<;anlardii;;iik dozda anestetik ajanm(ketamine- 30mg/kg) intraperitoneal uygulammmltakiben, tahta bir platformda prone pozisyondamicropore Haster yardlml ile hareketsiz halde MRGcihazma ahndl ve her Sl<;an i<;in T2 aguhkh

Turk Noro~irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Ta/mover: Slqan C6 Gliom Modeli: Manyetik Resonans De Goriilltiileme

$ekill: Sl<;anlargenel anestezi altmda, prone pozisyondastereotaksi aletine yerle~tirilip, 10ml'lik Hamiltonmikro~mngasl ile tiimor inokiilasyonu 1 Jll/ dkolarak ger<;ekle~tirildi

sekanslarda (5000/85) koronal kesit goriintiilemeleriyapIldl.

ilk bir haftadan itibaren norolojik bulguvermeye ba$layan slGanlardan, koronal T2-aguhkhMR kesitleri alman tiim deneklerde goriintiilemedeanormal sinyal degi$iklikleri tespit edildi.

Gozlem ve Dekapitasyon: SlGanlarimplantasyonun ilk giiniinden itibaren giinliikaktivitelerinin ve genel durumlarmm takibi amaClilegozlem altma ahndl, iiGgiinde bir aglrhk takipleriyaplldl. Gozlemler ya$am siireleri aGlsmdanmiimkiin oldugunca objektif yapIlmasma Gah$lldl.YapIlan degerlendirmeler sonrasmda etraflan ileilgileri kesilen, kendi kendine beslenemeyen vedl$ardan verilen uyancllara yamt vermeyen slGanlar

genel anestezi altmda sakrifiye edildi. Her SlGaniGinaguhk takipleri, yeni geli$en norolojik bulgular, veya$am siireleri kaYlt edildi.

Oekapitasyon sonraSl beyin % 4'liik formalinsoliisyonuna almdl, ve histolojik olarak para finbloklan hazlrlandl. Ardl$lk 10m'luk koronal kesitlerhazlrlandl ve her SlGaniGinen az 1adet hematoxyline­eosin (H&E) boyasl yaplldl. Histopatolojikdegerlendirme noropatologlar tarafmdan yapIldl.SlGan beyinlerinden ahnan histolojik kesitlerde,tiimoriin genel ozellikleri degerlendirildi, nekrozalanlan ortaya kondu.

SONU~LAR

Tiimor olu~umu: ~ah$mada kullamlan 16slGamntiimiinde (% 100), intrakraniall xl 06 C6 gliomhiicresi inokiilasyonu sonraSl, glioblastomamulti forme (GBM) ozelliklerine sahip malign gliomolu$umu saptandl. Norolojik ilk bulgular himorimplantasyonu sonraSl 6 ve 7. giinlerde solhemiparezi $eklinde ortaya Glktl. En slkhkla ortayaGlkan norolojik bulgular letarji ve hemiparezi idi(Tablo 2). Sol hemiparezi geli$en 8 SlGan da dahilolmak iizere rum slGanlarda dekapitasyon sonraSl sagserebral hemisferde, frontal bolgede enjeksiyonsahasmda tiimor olu$umu tespit edildi. Bir slGandamuhtemelen tiimoriin subaraknoid mesafeyeyaYlhmma ya da korteksten dogrudan uzammmabagh, ekstrakalvarial biiyiime gosteren, ekstraaksiyelintrakraniallezyon goriildii.

Oenekler iGinde9 SlGanatiimor inokiilasyonunutakiben 7 ile 9. giinler arasmda, tiimor olu$umunudogrulamak amaCl ile General Electric 1.5 tesla MRGsistemi kullamlarak, kneepa coil'inde MRG yaplldl.Tiim slGanlarda T2-aguhkh aksiyel ve koronalkesitler ahndl. Koronal T2-aglrhkh MR kesitleriahnan 9 slGanda da goriintiilemede anormal sinyaldegi$ikliklerine rastlandl. Tiim slGanlarda sag frontalbolgede yer alan hiperintens intraaksiyellezyonlar,tipik olarak enjeksiyon sahasmda gozlendi. MRG'siyapllan 9 SlGamn 5'inde orta hatta sapma veventrikiillere belirgin basl gozlendi ($ekiI2a, 2b). MRgoriintiilemelerin yapIldlgl giinler arasmda belirginbir farkhhk saptanmadl. MRG'si yapllan tiimdenekler, Gah$ma kriterlerinde dekapite edildiktensoma yapllan histopatolojik incelemelerde MRG'dekipatolojiler ile yiiksek dereceli tiimorler arasmdaanatomik korelasyon gozlendi.

Survey: intraserebral C6 glioma modeliolu$turulan 16 SlGan iGin median survey 29 giin

173

Turk Noro~irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Tannover: Sz(an C6 Gliom Modeli: Manyetik Resonalls ile Goriintiileme

Tablo 2: Deneklerin aguhklan, norolojik bulgulan, survey zamanlan daglllml.

Sl<;anlar llkAglrhkSon AglrhkNoro!. BulSurveyZamRat 1

200gr1909rhemipar+let39gunRat 2

205gr200grlet31gunRat3

200gr1909rhemipar+let35gunRat 4

200gr1909rhemipar+let28gunRat5

210gr185grlet+ani 0116gunRat 6

205gr1909rani 0116gunRat7

200gr1909rlet22gunRat 8

1909r185grani 0113gunRat9

205gr200grlet36gunRat 10

200gr200grhemipar+let40gunRat 11

1909r180grhemipar+let35gunRat 12

230gr210grlet+ex.axYKL23gunRat 13

180gr175grhemipar+let34gunRat 14

200gr1959rhemipar+let34gunRat 15

210gr200grlet30gunRat16

220gr210grhemipar+let32gun

AGlklamalar Norol. Bul. Norolojik bulgular, Survey zam. Survey zamam, hemipar. hemiparezi,Let. letarji, ani 01. aniolUm, eX.ax.YKL. Ekstraaksiyel yer kaplayan lezyon.

(range 13-40) olarak tespit edildi. Ekstraaksiyelintrakranial lezyon gozlenen sl<;an, son iki gundegeli~en letarji somaSI 23. gunde kaybedildi.

Histopatolojik Bulgular: Turn sl<;anlardadekapitasyon somas 1, beyinler 2 gun %4 formalinsoliisyonunda bekletildi. Oncelikli olarakmakroskopik incelemeleri yapIldl. Deneklerin

tamammda enjeksiyonun yapIldlgl sag serebralhemisferde, frontal bolge merkezli etrafmda odemalam olu~turan ve kom~u yapIlara basl yapan yuksekdereceli glial tumor ile uyumlu lezyonlar saptandl($ekil 3). Daha soma tUrn beyinlerden histolojikolarak parafin bloklan hazulandl. Ardl~lk olarakhazlrlanan 1OIl'Iuk koronal kesitlerden, her Sl<;ani<;inen az 1 adet H&E boyasl uygulandl. <;:ah~madaki

$ekil2a, 2b: Koronal T2-aglrlIklI MR kesitlerinde sag frontal bolgede yer alan hiperintens intraa'ksiyel lezyonlar, orta hattasapma (ok ba~l) ve ventrikiillere belirgin basl gozlendi.

174

Turk Noro§irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Ta/mover: Szqal1 C6 Gliom Modeli: Mal1yetik Resollalls ile GonizlWleme

$ekil3: Sl<;an beyinlerinden ahnan makropatolojikpreparatlarda; lOm 'luk koronal kesitlerde frontalbolge merkezli etrafmda odem alam olu~turan vekom~u yapllara basl yapan yuksek dereceli glialtiimor ile uyumlu lezyonlar.

sl<;an beyinlerinden alman tum kesitlerdehistopatolojik olarak yuksek dereceli glial tumortamsml dogrulayan artml~ mitotik aktivite,pleomorfizm ve nekroz alanlan gozlendi ($ekiI4).

TARTI~MA

Beyin himorleri sl<;anlarda spontan olarakolu~abilmektedir (Wistar-albino sl<;anlan i<;ininsidans % 1.06) (23). Nitrozure grubuna dahil olanmetil- ve etil-nitrosure sistemik olarak sl<;anlarauygulandlgmda hayvanlarda yuksek oranda MSStumorleri olu~turmaktadlr. Sl<;an MSS' de bu ajanlaraduyarhhk onuncu prenatal gunde ba~lamakta, yava~yava~ artl~ gosterip, maksimum duzeye dogumdaula~maktadlr. Bu nedenle malign gliom olu~turmaki<;inyapllacak alkalizan ajan enjeksiyonu bu evrede,

$ekiI4: Vaskuler endotelyal proliferasyon ile birlikte,artml~ mitotik aktivite, pleomorfizm ve nekrozalanlan gosteren GBM olu~umu (H&E, X200).(Buyuk ok: nekroz alanlan, ku<;uk ok: mitoz, okba~l: vaskUler endotelyal proliferasyon)

eri~kinlere oranla 50 kat gu<;lU olarakya pllabilmektedir.

Sl<;an C6 gliom hiicre kulturleri, N-nitroso­methyl-urea'ya maruz kalml~ ve intrakranial tumorolu~turmu~ sl<;anlardan elde edilmekte olup, GBMmodeli i<;in olduk<;a guvenilir bir hiicre kulturudur(5, 6). Her ne kadar ideal Sl<;an tumor modelininxenograft olarak insan glioma hucreleri i<;ermesigerekse de, burada kullamlacak sl<;anlann mutlakimmunosupresif olmasl gerekmekte ve bu daberaberinde enfeksiyona a~lrl duyarl1l1k gibiproblemleri getirmektedir. Aym ~ekilde xenograftSl<;anmmor modelinde kullamlmasl gereken immunyetersizlik gosteren atimik (nude) sl<;anlarda, normalimmun sistemin beyin tumorune cevablgozlenmemektedir (2). Bizim <;al1~mamlzdaolu~turulan malign glial tumorlerde, bu nedenlerdendolaYl, yeterli bir immun sisteme sahip sl<;anlar tercihedilmi~tir. Sl<;anlara ait yuksek dereceli glialtiimorlerin olu~turuldugu rutin deneysel<;ah~malarda kullamlan C6 hucre kulturu, normal

bagl~lkhga sahip Sl<;an beyinlerine implantasyondadaha pratik olarak aym sonu<;lan verdiginden, invivo <;ah~malarda en <;ok tercih edilen Sl<;an gliommodellerinden biri durumundadlr.

Bir in vivo GBM modeli olan C6 gliom h ucreleri,oncelikle ayn hucreler olarak yapay basalmembrandan migrasyon gostermekte, ve sekonderolarak tumor olu~turmaktadlr. Buradaki multiplhucre gruplan tumor kitlesinin oncu hucreleriniolu~turmaktadlr. C6 glioma hucreleri korteksehomograft olarak implante edildiginde Sl<;anbeyninekitle olarak invazyon gosterebilecegi gibi, tek tekhucreler ~eklinde de migrasyon gosterebilir (5).Literaturde yapllan <;ah~malarda C6 hucrelerininbeyin yuzeyinde sadece glia limitans'ta yer almadlgl,buna kar~m corpus callosum, subependimal bo~luk,ve perivaskUler bolgenin de tumor hucreleri ile doluoldugu gozlenmi~tir (5). C6 gliom modelinde yapllanimmunohistokimyasal <;ah~malar, bu hucrelerinkarakteristik olarak endotelyal basal membranaaffinite duydugunu gostermektedir (13). invazyongenellikle mevcut kan damarlan yolu ile, beyinparankimine infiltrasyon ile ger<;ekle~mektedir. C6gliom hucrelerinde gozlenen bu migrasyon paterni,insanlarda gozlenen malign astrositomlann patolojikpreparatlanndaki yaylllma benzemektedir (5, 6).

Literaturde C6 gliomun in vivo geli~imi,yuksek-resolUsyonlu MRG'de dahil olmak uzere,<;e~itli<;ah~malar ile ortaya konmaya <;ah~llml~tlr. Bu<;ah~malarda MRG somaSl sl<;anlar sakrifiye edilip,radyolojinin histopatolojik bulgular ile

=

Turk Noro§irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Ta/lr/over: Slqan C6 Gliom Modeli: Manyetik ReSOlJans ile GorulltUleme

kar;nla~tmlmasl yapllml~tIr. Genellikle gozlenen C6gliom hucrelerinin mmor olu~turma yeteneklerinina~ikar oldugudur (2, 4). Pu ve ark. C6 hucreenjeksiyonundan bir hafta sonra, MRG tekniklerindebuyiik oranda mmor fokusu tespit etmi~ler ve yapllanhistopatolojik degerlehdirmelerde C6 gliomhucrelerinde aktif proliferasyon, mitotik figurler,nekrotik fokuslar, kistik olu~umlar, hemoraji veneovaskUlarizasyon gormu;;lerdir (24).

Literaturdeki bir<;ok ~ah~mada, C6 gliomhucreleri ile olu~turulan in vivo modellerde sl~anlannya~am sureleri bir ay civannda bulunmaktadlr (25).<::ah~mamlzda da 1x106 C6 gliom hucresi implanteedilen 16 Sl~anm tiimunde GBM ile uyumluneoplasmlar olu~turuldu. Sl~anlarda gozlenen klinikbulgular ~ekil ve zaman olarak, deneklerin surveyzamanlan ile literamrle benzerlik gosterdi (ortalamaya~am suresi 29 gun).

Sl~angliom modelleri ile ge~mi~teyapIlan bir~ok~ah~mada, kimyasal ve spektrofotometrik analizleri~in, ozel olarak hazIrlanml~, ku~uk MRG cihazlankullamlml~tIr (16, 20). Bu ku~uk aletler, 7 T'ya kadaralan kuvvetleri ile iyi goruntUler saglamalannaragmen, yaygm olmadlklarmdan, i~levsellikleritartI~mahdlr. Buna kar~ln, klinikte son derece yaygmolan mm vucut MRG sistemleri, yuksek T'ye sahipsistemler kadar olmasa da, Sl~an beyin tumorlerimodellerinde de ba~an ile kullamlmaktadlr. Johnsonve ark. ilk kez 1987yIlmda, 1.5TMRG sistemi ile Sl~anbeynini goriinmlemi~lerdir (15).Bu tip MRG sistemlerii~inde,Sl~anbeyinleri i~inozel koiller kullamlmaktadlr.Literaturde klinikte kullamlan stand art koiller olanekstremite, orbita, ku~uk eklem ve hatta kafa koilleribu tip hayvan modelleri i~in onerilmi~tir.

Son donemlerde difuzyon MRG teknikleri vefonksiyonel MRG teknikleri ~e~itlisl~anbeyin tumoriimodellerinde tedaviye cevabm ortaya konmasmdaba~an ile uygulanmaktadlr (11,12).Aynl ~ekilde, sl~anbeyin mmorii modellerinde fonksiyonel neovaskuleryapIlanmanm incelenmesinde MRG tetkikleri ilegadolinium ahmmm degerlendirildigi ~ah~malarmevcuttur (29).<::ah~mamlzdabu yontemlerden farkholarak, 1.5 T MRG ile elde edilen verilerin,dekapitasyon sonraSI tiimorun anatomiklokalizasyonunun korelasyonunu gostermeyiama~ladlk. Aynca turn sl~anlarda histopatolojikincelemeler ile, MRG'de gozlenen patolojik sinyaldegi~ikliklerin yuksek dereceli malign glial tumoroldugunu dogruladlk.

<::ah~mamlzda, nororadyolojik degerlendir­menin ba~lama zamamm, literatur l~lgmda tumorolu~timunun gozlemlendigi donem olan implantasyon

176

sonrasI7-9. gunler araSIolarak belirledik. Literaturdenfarkh olarak, deneklerimize uyguladlglmlz el bilegi(wrist) coili yerine, 1.5 T MRG sistemi ile en iyigorunmyii kneepa - (diz) coil'i kullamlarak elde ettik.En iyi gorunmleme efektif echo time (TE) 85 msec verepetititon time (TR) 5 sec oldugunda almdl. Yineliteramrde onerilen 1mm kesit kahnhklanmn aksine,sekanslarda field of view (FOV)12x12 veya 8x8,matrix256x256,kesit kalmhklan ise 3mm olarak almdl.

MRG'si yapllan turn denekler, etrafIan ile ilgilerikesildikten sonra dekapite edildi. MRG'de patolojigozlenen turn sl~anlarda, yapllan histopatolojikincelemelerde GBM ile uyumlu anatomik korelasyongozlendi.

Sl~an C6 glioma modelinde 1.5 T MRG sistemiile uygun degerlendirmenin, en erken birinci haftadanitibaren yapIlabilecegi kamsmdaYlz. Bu tekniksuasmda kneepa - (diz) coil'i rahathklakullamlabilmekte, ve kesit kalmhklan ise 3mm olarakahndl~nda mmor goriinmlemesi i~in en iyi sonu~ eldeedilmektedir.

Sonu~ olarak sl~anlann kullamldlgl in vivo gliommodellerinde, MRG tumor olu~umunun invasifolmayan yontemlerle dogrulanmasma olanaksagladlgmdan son derece avantajhdu. Bu tip~ah~malarda, mmor buyume hlZIve tedaviye cevabmortaya konmasmda MRG'nin geli~en teknoloji ileileride daha onemli rol oynayacagl kamsmdaYlz.

TE$EKKUR

Bu c;all~mada slc;anlann MRG tetkikleri

a~amasmdaki yardlmlan ic;in Metropolitan FloranceNightingale Hastanesi Radyoloji Departmanma ve

Radyolog UzmDr. Kutlay Karaman'a, tiimorinokiilasyonu a~amasmda yardlmlarmdan dolaYl AjdaYllmaz' a ve histopatolojik preparatlann gozdengec;irilmesi ve onerileri nedeni ile noropatologProf.Dr.Biige Oz'e te~ekkiir ederiz.

Yazl~ma Adresi: OrNecmettin TANRIOVER

P.K. 5 Cerrahpa~a, 34301 IstanbulTel: 0.212.5876585,Fax: 0.212.632 0026,uzan@istanbul.edu.tr

KAYNAKLAR

1. Abramovitch R, Oafni H, Smouha E, Benjamin LE,Neeman M. In vivo prediction of vascular susceptibilityto vascular susceptibility endothelial growth factorwithdrawal: MRI of C6 rat glioma in nude mice. CancerRes 1:59(19):5012-5916, 1999

2. Barth RP. Rat brain tumor models in experimental neuro­oncology:the 9L, C6, T9, F98, RG2 (074), RT-2 and CNS-

Turk Noro§irurji Dergisi 11: 170 - 177, 2001 Tannover: Slqan C6 Gliom Modeli: Manyetik Resonalls ile Goruntiileme

1 gliomas. J NeurooncoI36(1);91-102, 19983. Benda P, Someda K, Messer J,Sweet WH. Morphological

and immunochemical studies of rat glial tumors andclonal strains propagated in culture. JNeurosurg 34:310­323,1971

4. Benedetti S, Bruzzone MG, Polio B,DiMeco F, MagrassiL, Pinolo B, Cirenei N, Colombo MP. Eradication of ratmalignant gliomas by retroviral mediated in vivodelivery of the interleukine 4 gene. Cancer Res 59:645­652, 1999

5. Bernstein IT, Goldberg WJ,Laws ER,Conger 0, MorrealeV, Weed LR. C6 glioma cell invasion and migration ofrat brain after neural homografting: ultrastructure.Neurosurgery 26:622-628, 1990

6. Bernstein IT, Laws ER, Levine KV, Wood LR, TadvalkerG, Goldberg WJ. C6 glioma-astrocytoma cell and fetalastrocyte migration into artificial basement membrane:apermissive substrate for neural tumors but not fetalastrocytes. Neurosurgery 28:652-658,1991

7. BlackPMe. Brain turners (I)NEngJMed324:1471-1466,1991

8. Black P, Han CM, Vender JR, Finkelstein SO.Chemotherapy in experimental brain tumor, part 2:pretreatment with leukotriene C4 prolongs survival. JNeurooncoI36:7-19,1998

9. Boring CC, Squires TS, Tong T, Montgomery S. Cancerstatistics CA 1992;41:19, 1992

10. Bruce IN, Falavigna A, Johnson JP, Hell JS, Birch BD,Yoon JT, Wu EX,Fine RL, Parsa AT. Intracerebral clysisin a rat glioma model. Neurosurgery 46(3):683-691,2000

11. Chenevert TL, McKeever PE, Ross BD.Monitoring earlyresponse of experimental brain tumors to therapy usingdiffusion magnetic resonance imaging. Clin Cancer Res3(9):1457-66, 1997

12. Chenevert TL, Stegman LD, Taylor JM, Robertson RL,Greenberg HS, Rehemtulla A, Ross BD. Diffusionmagnetic resonance imaging: an early surrogate markerof therapeutic efficacy in brain tumors. J Natl CancerInst 20;92(24);2029-2036,2000

13. Chicoine MR, Silbergeld DL. Invading C6 glioma cellsmaintaining tumorigenicity. J Neurosurg 83:665-671,1995

14. Goldbrunner RH, Bendszus M, Sasaki M, Kraemer T,Plate KH, Roosen K, Tonn Je. Vascular endothelialgrowth factor driven glioma growth and vascularizationin an ortopic rat model monitored by magnetic resonanceimaging. Neurosurgery 47 (4), 2000

15. Johnson GA, Thompson MB, Traver BP. Three­dimensional MRI microscopy of the normal rat brain.Magn Reson Med. 4(4):351-365,1987

16. Kim B, Thomas CL, Ross BD. Growth kinetics andtreatment response of the intracerebral rat 9Lbrain tumormodel: a quantitative in vivo study using magneticresonance imaging. Clinical Cancer Research 1:643-650,1995

17. Kondziolka 0, Somaza S, Comey C, Lunsford LD,Claassen 0, Pandalai S, Maitz A, Flickinger Je.Radiosurgery and fractionated radiation therapy:comparison of different techniques in an in vivo ratglioma model. J Neurosurg 84:1033-1038,1996

18. Mazurchuk R, Zhou R, Straubinger RM, Chau RI,Grossmann Z. Functional magnetic resonance imagingof a rat brain tumor model:implications for evaluationof turnor microvasculature and therapeutic response.Magn Reson Imaging 17(4):537-548,1999

19. Nagano N, Sasaki H, Aoyagi M, Hirakawa K. Invasionof experimental rat brain tumor: early morphologicalchanges following microinjection of C6 glioma cells.ActaNeuropathoI86:117-125,1993

20. Nakajima M, Nakasu S, Morikawa S, Inubushi T.Estimation of volume doubling time and cell loss in anexperimental rat glioma model in vivo. Acta Neurochir140:607-613,1998

21. Ohnishi T, Sher PB, Posner JB, Shapino WR. Capillarypermeability factor secreted by malignant brain tumor:role in peritumoral brain edema and possible mechanismfor anti-edema effect of glucocorticoids. J Neurosurg72:245-251, 1990

22. Ohnishi T, Matsumura H, Izumoto S, Hiraga S,Hayakawa S. A novel model of glioma cell invasionusing organotypic brain slice culture. Cancer Res58:2935-2940, 1998

23. Plunkett RI, Agnieszka L, Tara B. Hormonal effects onGBM in the nude rat model. J Neurosurg, 90:1072-1077,1999

24. Pu P, Liu X, Liu A, Cui C, Zhang Y. Inhibitory effect ofantisense epidermal growth factor receptor RNA on theproliferation of rat C6 glioma cells in vitro and in vivo. JNeurosurg 92:132-139,2000

25. Raila FA, Bowles AP, Perkins E, Terrell A. Sequentialimaging and volumetric analysis of an intracerebral C6glioma by means of a clinical MRI system. J Neurooncol43:11-17, 1999

26. Rostomily RC, Berger MC, Keles EG. Radical surgery inthe low grade and high grade gliomas. In Yung WKA(ed): Clinical Neurology: International Practice andResearch, Cerebral Gliomas Series, pp 345-369,1996

27. Sherburn EW, Wanebo JE, Kim P, Song SK, ChicoineMR, Woolsey TA. Gliomas in rodent whisker barrelcortex: a new tumor model. J Neurosurg 91:814-821,1999

28. Takeda N, Diksic M. Relationship between drug deliveryand the intra-arterial infusion rate of SarCNU in C6 ratbrain tumor model. J NeurooncoI41:235-246, 1999

29. van der Sanden BP, Rozijn TH, Rijken PF, Peters HP,Heerschap A, van der Kogel AJ, Bovee WM. Noninvasiveassessment of the functional neovascula ture in 9L-gliomagrowing in rat brain by dynamic 1H magnetic resonanceimaging of gadolinium uptake. J Cereb Blood FlowMetab 20(5):861-870,2000

AteromatOz olmayan arterial daralmantn stkltkla

goriilen sebebleri konjenital hipoplazi, diseksiyon, vasospasm,

vaskulopati ve tiimoriin daman sarmast olarak stralanabilir.