マウス前立腺癌モデルにおける腫瘍間質内の凝固した血漿タンパク質に特異的な小ペプチド標的化MRI造影剤を用いてMR癌の分子イメージングを実証した。
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この記事について
サマリー
要約
腫瘍細胞外マトリックス分子イメージングは、癌のバイオマーカーとして使用することができる癌関連タンパク質の存在量を有する。本研究では、腫瘍間質内凝固した血漿タンパク質に特有の標的MRI造影剤としてのGd-DOTAモノアミド複合体の標的小分子のペプチドを用いた効果的なのMRがん分子イメージングを示した。我々は、マウス同所性PC-3前立腺癌モデルにおけるMRIによる前立腺腫瘍の非侵襲的検出のための薬剤の有効性を評価する実験を行った。標的化造影剤は、0.03ミリモルのGd / kgの低用量で有意な腫瘍コントラスト強調を生成するのに有効であった。ペプチド標的化MRI造影剤は、前立腺腫瘍のMR分子イメージングのために有望である。
概要
癌に関連する分子標的の有効撮像は、以前の癌の検出および診断の精度を向上させるために非常に重要である。磁気共鳴イメージング（MRI）は、高空間分解能なし電離放射線1を備えた強力な臨床イメージング様式である。ただし、対象となる造影剤は、臨床MRがん分子イメージングのため利用できません。目標とMRI造影剤の革新的なデザインと開発は大幅にMRがん分子イメージングの応用を進めるだろう。かなりの努力が、癌細胞の表面に発現されるバイオマーカーのMRイメージングのための標的造影剤の開発がなされてきた。によるMRI及びこれらのバイオマーカーの低濃度の比較的低い感度のために、小さな分子標的造影剤2,3を用いた効果的なMR分子イメージングのための十分なコントラスト強調を生成することが課題である。十分な増強を得るために、種々の送達系の成功常磁性のGd（III）キレートの高いペイロードを有するリポソーム、ナノ粒子及びポリマー結合体としてのhは、標的部位での4,5造影剤の局所濃度を増加させるために調製されている。これらの送達システムは、動物モデルにおいて有意な腫瘍増強を生成することができたが、それらの大きなサイズは、重大な安全上の懸念6原因となり、毒性のGd（III）イオンの長期蓄積をもたらす、身体からゆっくりと不完全な除去をもたらした。最近、いくつかの研究は、分子イメージングのためのMRIの限界が高い局所病変において発現と適切な分子バイオマーカーを選択し、容易に
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プロトコル
プロトコルは、以前の研究11から適応。
1。 CLT1ペプチドにのGd-DOTAの結合体
- 標準固相ペプチド合成を使用して、2 - クロロトリチルクロリド樹脂上のFmoc-保護アミノ酸（1.0ミリモル）からCLT1ペプチド（CGLIIQKNEC）を合成する。
- 最後のアミノ酸を添加した後、2時間0℃でDMF中のタリウム（III）トリフルオロ酢酸塩（1.09g、2.0ミリモル、2当量）を用いて樹脂上の線状ペプチド（20ml）に環化する。
- 次に、コンジュゲートPEGおよびFmoc-NH-PEG-COOH（3.0ミリモル）のFmoc-Lysのカルボニル（Fmoc）-OH（3.0ミリモル）で連続的に反応させることにより、樹脂上CLT1ペプチド（1.0ミリモル）のN末端へのリジンを順次、およびFmoc-Lysのカルボニル（Fmoc）-OH（6）の第二バッチ。
- ピペリジンでのFmocを除去します。 2時間、樹脂上のリシンデンドリマーから4本の遊離アミンと反応するDOTA-トリス（Buはt-ブチル）（4.58g、8.0ミリモル、各アミノ基に2当量）を添加する。
- 最後に、生成物を切断し、脱保護樹脂からの室温で8時間、トリフルオロ酢酸、水、およびトリイソブチル（TIS）（20ミリリットル、95/2.5/2.5）のカクテルで処理することによって。トリフルオロ酢酸（TFA）で洗浄した....
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結果
図1は、標的化造影剤CLT1-DL-（のGd-DOTA）4、実験の全体的なスキームの合成を示す。 CLT1-DL-（GD-DOTA）4臨床のGd-DOTA（表1）よりもはるかに高い緩和度を示しています。 1.5 Tで、PBS（pH7.4）中CLT1-DL-（のGd-DOTA）4のガドリニウム当たりのT 1緩和度のGd-DOTA 10のそれよりも約3倍高い。マエストロイメージングは、非特異的ペプチド（sCLT1-TR）をスクランブルしながら、テキサスレッドの強い特異的結合（ 図2）はほとんど腫瘍が結合を示す、正常な臓器や組織にはほとんど結合して腫瘍へCLT1（CLT1-TR）をラベルを確認します。 図3は、典型的なプレを示し、拡張後噴射コントラスト（CE）T 1強調画像。標的化剤は、非標的化スクランブル剤と比較して、腫瘍組織においてより長く増強をもたらす。膀胱におけるコントラスト強調が徐々とともに増加時間、.......
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ディスカッション
重要なステップ
適切なバイオマーカーの選択と小ペプチドをターゲットに
正常に小さいサイズを有する標的化造影剤を開発するために、2つの重要な点を考慮する必要がある。第一に、正常組織にはほとんど存在感のある病変組織に豊富に存在する適切な分子バイオマーカーを選択することが重要である。私たちの選択された癌関連バイオマーカー、凝固した血漿タンパク質は、この要件を満たしています。十分な造影剤が十分なコントラスト増強をもたらす、これらの標的に結合することができるように、第2の、選択された標的小分子薬剤は、バイオマーカーに対して高い結合親和性を有するべきである。本研究では、腫瘍の11中の凝固した血漿タンパク質への結合の強い特定を示しているクロット結合ペプチドCLT1を選びました。
エージェント合成コントラスト
ペプチド合成は、牛を含む最終的な巡回C.......
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開示事項
利害の対立が宣言されていません。
謝辞
この作品は、アメリカ心臓協会GRAの春09ポストドクトラルフェローシップ（09POST2250268）およびNIH R01 CA097465によって部分的にサポートされています。我々は非常に腫瘍移植の彼女の援助のために博士ウェン李博士とヴィカスGulaniのMRIプロトコル·テストとセットアップのため、氏とイヴォンヌ·パーカーを高く評価しています。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| REAGENTS | |||
| Fmoc 保護アミノ酸 | EMD Chemicals Inc | ||
| DOTA-tris(t-Bu) | TCI America | ||
| PyBOP, HOBt, HBTU | Nova Biochem | ||
| DIPEA, Thallium(III) trifluoroacetate, TIS | Sigma-Aldrich Corp. | ||
| Texas Red, succinimidyl ester, single isomer | Invitrogen | T20175 | |
| EQUIPMENTS | |||
| Agilent 1100 HPLC system | Agilent | ||
| ZORBAX 300SB-C18 PrepHT column | Agilent | ||
| ICP-–S Optima 3100XL | Perkin-Elmer | ||
| MALDI-TOF質量分析計 | Bruker | AutoflexTM Speed | |
| Maestro FLEX In Vivo Imaging System | Cambridge Research Instrumentation, Inc. | ||
| Biospec 7T MRIスキャナー | Bruker |
参考文献
- Brown, M. A., Semelka, R. C. MRI Basic Principles and Applications. , 3rd, John Wiley & Sons, Inc. Hoboken, New Jersey. (2003).
- Artemov, D. Molecular magnetic resonance imaging with targeted contrast agents. J. Cell. Biochem. 90, 518-524 (2003).
- Kalber, T. L., Kamaly, N., et al.
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再版と許可
