Assessing vascular permeability and nanobubble extravasation with contrast-enhanced ultrasound imaging
通过对比增强超声成像评估血管通透性和纳米气泡外渗
基本信息
- 批准号:10313881
- 负责人:
- 金额:$ 5.05万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-01-01 至 2023-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
PROJECT SUMMARY
In many chronic inflammatory diseases, vascular endothelial cells become pathologically permeable due to
conditions like angiogenesis and production of growth factors and inflammatory cytokines (e.g. histamine,
bradykinin, etc.). In cancer, this process can be exploited for delivery of nanoparticles to tumors via the enhanced
permeability and retention (EPR) effect. However, nanoparticle-based therapeutics have led to inconsistent
results in patients. This is due to many factors, with a main one being heterogeneous tumor vascular architecture
both between patients and within a single tumor. Transport of the nanoparticle to the tumor and into the
parenchyma is complicated by uptake by the immune system, ineffective margination, and inefficient
extravasation. Guidance is needed to inform clinicians on what therapies may be most effective for each patient.
Effective guidance could reduce health-care costs and negative side effects of medication. An inexpensive, safe,
non-invasive, and real-time imaging method may be capable of categorizing the extent of vascular permeability
in tumors and once validated, personalize therapeutic regimens for patients. Such a tool could be used not only
for tumors, but for all diseases involving pathologically permeable vasculature. With this goal in mind, the
objective of the proposed research in this application is to work toward development of a real-time method for
evaluating vascular permeability over the entire tumor using novel nanobubble (NB)-based contrast-enhanced
ultrasound (CEUS) in vivo. This method will build upon dynamic CEUS protocols used clinically with
microbubbles (MBs). NBs, which are 100-400 nm in diameter, have been shown to extravasate into the tumor
parenchyma. The use of clinical ultrasound in developing this method will ensure that eventual translation to
patients is safe, cost-effective, non-invasive, and widely accessible. To test this objective, Aim 1 experiments
will focus on identifying NB dynamic CEUS kinetics based on NB size and compared to MBs. It will also identify
kinetic parameters, margination, and extravasation of NBs in a flow environment in the presence of human whole
blood and permeabilized endothelium. These results will help identify the size of extravasated NBs and the
degree of endothelial permeability when applied to a more complicated in vivo setup in Aim 2. Aim 2a will use a
chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) model with controlled levels of permeability to test NB dynamic
CEUS parameters in vivo. With known levels of permeability, the CAM results will provide essential information
for assessing the extent of permeability in vivo. This method will be applied to an uncontrolled tumor environment
in Aim 2b. This proposed research will yield: 1) new information on how contrast agent size affects interaction
with red blood cells and dynamic CEUS parameters, 2) a real-time analysis of the tumor-associated EPR effect,
yielding new physiological data, and 3) a non-invasive method for determining the extent of pathological
permeability in vivo. This proposal will provide crucial knowledge on vascular permeability and extravasation
potential of nanoparticles, which is essential to improve patient care.
项目摘要
在许多慢性炎性疾病中,血管内皮细胞由于其自身的炎症反应而变得病理性可渗透。
诸如血管生成和生长因子和炎性细胞因子(例如组胺,
缓激肽等)。在癌症中,这一过程可用于通过增强的纳米颗粒向肿瘤递送纳米颗粒。
渗透和保留(EPR)效应。然而,基于纳米颗粒的疗法导致了不一致的
结果病人。这是由于许多因素,其中一个主要因素是异质性肿瘤血管结构
在患者之间和单个肿瘤内。纳米颗粒向肿瘤的运输和进入肿瘤细胞。
薄壁组织由于免疫系统的摄取、无效的边缘化和无效的免疫抑制而变得复杂。
外渗。需要指导来告知临床医生对每个患者可能最有效的治疗方法。
有效的指导可以减少保健费用和药物的负面副作用。一个便宜,安全,
一种非侵入性的实时成像方法可能能够对血管渗透性的程度进行分类
在肿瘤中,一旦得到验证,就可以为患者提供个性化的治疗方案。这种工具不仅可以用于
对于肿瘤,但是对于涉及病理可渗透脉管系统的所有疾病。考虑到这一目标,
本申请中提出的研究的目的是致力于开发一种实时方法,
使用基于纳米气泡(NB)的新型对比增强成像评估整个肿瘤的血管通透性
超声(CEUS)。该方法将建立在临床上使用的动态CEUS协议的基础上,
微泡(MB)。直径为100-400 nm的NB已被证明可外渗到肿瘤中
薄壁组织在开发这种方法时使用临床超声将确保最终转化为
患者是安全的,具有成本效益,非侵入性,广泛可及。为了测试这一目标,Aim 1实验
将侧重于基于NB尺寸并与MB进行比较来识别NB动态CEUS动力学。文件还将提出
动力学参数,边缘化,和外渗的NB在流动环境中的存在下,人类整体
血液和渗透性内皮。这些结果将有助于确定外渗NB的大小,
当应用于目标2中更复杂的体内设置时,内皮渗透性的程度。目标2a将使用
鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)模型与控制水平的渗透性,以测试NB动态
体内CEUS参数。在已知渗透率水平的情况下,CAM结果将提供重要信息
用于评估体内渗透性的程度。该方法将应用于不受控制的肿瘤环境
目标2b。这项拟议的研究将产生:1)关于造影剂大小如何影响相互作用的新信息
与红细胞和动态CEUS参数,2)肿瘤相关EPR效应的实时分析,
产生新的生理数据,和3)一种非侵入性的方法,用于确定病理的程度,
体内渗透性。这一建议将提供至关重要的知识血管渗透性和外渗
纳米颗粒的潜力,这是必不可少的,以改善病人的护理。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Michaela Cooley其他文献
Michaela Cooley的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Michaela Cooley', 18)}}的其他基金
Assessing vascular permeability and nanobubble extravasation with contrast-enhanced ultrasound imaging
通过对比增强超声成像评估血管通透性和纳米气泡外渗
- 批准号:
10543043 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
相似国自然基金
环境抗雄激素干预AR/TGFB1I1致尿道下裂血管内皮细胞发育异常的机制及其“预警信号”在早期诊断中的价值
- 批准号:82371605
- 批准年份:2023
- 资助金额:46.00 万元
- 项目类别:面上项目
尾加压素II介导血管外膜氧化应激促进血管重构的作用研究
- 批准号:81141003
- 批准年份:2011
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:专项基金项目
核素靶向示踪肿瘤新生血管作用位点研究
- 批准号:81071183
- 批准年份:2010
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
硫化氢通过核转录因子-kB信号途径调节高血压大鼠血管平滑肌细胞增殖的研究
- 批准号:81070212
- 批准年份:2010
- 资助金额:33.0 万元
- 项目类别:面上项目
内源性硫化氢调控高血压血管基质重塑的研究
- 批准号:30801251
- 批准年份:2008
- 资助金额:21.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
尾加压素II在血管重构中对外膜的作用及机制研究
- 批准号:30871066
- 批准年份:2008
- 资助金额:32.0 万元
- 项目类别:面上项目
电场对血管发生的调控作用及其信号转导通路的研究
- 批准号:30871268
- 批准年份:2008
- 资助金额:30.0 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Cerebrovascular mitochondria as mediators of neuroinflammation in Alzheimer's Disease
脑血管线粒体作为阿尔茨海默病神经炎症的介质
- 批准号:
10723580 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
Understanding Chirality at Cell-Cell Junctions With Microscale Platforms
利用微型平台了解细胞与细胞连接处的手性
- 批准号:
10587627 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
From genotype to phenotype in a GWAS locus: the role of REST in atherosclerosis
GWAS 位点从基因型到表型:REST 在动脉粥样硬化中的作用
- 批准号:
10570469 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
Vascular injury and repair predict divergent late onset cardiovascular morbidities after chlorine and sulfur mustard exposure
血管损伤和修复预测氯和硫芥暴露后不同的迟发性心血管疾病
- 批准号:
10712025 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
Identifying the role of notch3 in brain pericyte function in health and Alzheimer's disease
确定 notch3 在健康和阿尔茨海默病中大脑周细胞功能中的作用
- 批准号:
10679198 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
High subzero preservation of liver for transplantation
移植用肝脏的高度低温保存
- 批准号:
10815970 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别:
Targeting Kruppel-like Transcription Factor for White and Grey Matter Protection in Vascular Cognitive Impairment and Dementia
针对血管认知障碍和痴呆症中白质和灰质保护的 Kruppel 样转录因子
- 批准号:
10625096 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 5.05万 - 项目类别: