טיפול פוטודינמי (PDT) הוא בחירה חלופית לטיפול בסרטן ריאות. כדי להגביר את ההשפעה הטיפולית של PDT, פותחו ננו-חלקיקים ממוקדי סרטן ריאות בשילוב עם כימותרפיה. הן במבחנה והן ב-vivo הוערכו יעילות אנטי-סרטנית של PDT עם ננו-חלקיקים מוכנים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
טיפול פוטודינמי (PDT) הוא בחירה חלופית לטיפול בסרטן ריאות. כדי להגביר את ההשפעה הטיפולית של PDT, פותחו ננו-חלקיקים ממוקדי סרטן ריאות בשילוב עם כימותרפיה. הן במבחנה והן ב-vivo הוערכו יעילות אנטי-סרטנית של PDT עם ננו-חלקיקים מוכנים.
טיפול פוטודינמי (PDT) הוא שיטה לא פולשנית ולא כירורגית המייצגת בחירה חלופית אטרקטיבית לטיפול בסרטן הריאות. רגישים לאור מצטברים באופן סלקטיבי ברקמת הגידול ומובילים למוות של תאי הגידול בנוכחות חמצן ואורך הגל המתאים של האור.
כדי להגביר את ההשפעה הטיפולית של PDT, פיתחנו ננו-חלקיקים ממוקדי סרטן ריאות עם רגישות לאור ואנטי-סרטן. יושמו גם מיקוד פסיבי מבוסס אפקט חדירות ושימור משופר (EPR) וגם מיקוד אקטיבי מבוסס אינטראקציה של חומצה היאלורונית-CD44. CD44 הוא קולטן חומצה היאלורונית ידוע המוצג לעתים קרובות כסמן ביולוגי לסרטן ריאות של תאים לא קטנים.
בנוסף, שילוב של PDT וכימותרפיה אומץ במחקר הנוכחי. רעיון שילוב זה עשוי להגביר את ההשפעות הטיפוליות נגד סרטן ולהפחית תגובות שליליות.
בחרנו בהיפוקרלין B (HB) כרגיש לאור במחקר זה. דווח כי HB גורם ליעילות אנטי-סרטנית גבוהה יותר של PDT בהשוואה לנגזרות המטופורפירין1. פקליטקסל נבחרה כתרופה האנטי-סרטנית מכיוון שהיא הוכחה כטיפול פוטנציאלי לסרטן ריאות2.
היעילות האנטי-גידולית של תמיסת רגישות לאור (HB), ננו-חלקיקי חומצה היאלורונית-סרמיד עטופים בפוטו-רגישות לאור (HB-NPs), וננו-חלקיקי חומצה היאלורונית-סרמיד עטופים בחומר רגיש לאור ואנטי-סרטן (פקליטקסל) (HB-P-NPs) לאחר PDT הושוו הן במבחנה והן ב-vivo. הוערכו הפוטוטוקסיות במבחנה בתאי A549 (אדנוקרצינומה של ריאות אנושיות) והיעילות האנטי-גידולית in vivo בעכברים נושאי גידול A549.
קבוצת הטיפול ב-HB-P-NP הראתה את ההשפעה האנטי-סרטנית היעילה ביותר לאחר PDT. לסיכום, ה-HB-P-NPs שהוכנו במחקר הנוכחי מייצגים מערכת אספקת רגישות לאור פוטנציאלית וחדשנית בטיפול בסרטן ריאות עם PDT.
טיפול פוטודינמי (PDT) מורכב משלושה גורמים עיקריים: רגישים לאור, אור וחמצן. PDT מדווח כטיפול מבטיח לסוגי סרטן שונים3. כאשר הרגישים לאור ניתנים לחולה הסרטן, הם מצטברים באופן סלקטיבי ברקמות הגידול. כאשר מפעילים את אורך הגל הנכון של האור, החמצן הסינגלט התגובתי ביותר ורדיקלים חופשיים אחרים מובילים לנזק לתאי הגידול4.
סרטן ריאות הוצג כאחד היישומים הראשונים ל-PDT בתחילת שנות ה-805. PDT מספק מספר יתרונות בטיפול בסרטן הריאות. מכיוון ש-PDT הוא טיפול לא פולשני ולא כירורגי, זוהי בחירה חלופית אטרקטיבית עבור המטופלים בהם כריתה כירורגית אינה מתאימה.
היו אתגרים רבים להגביר את יעילות מיקוד הסרטן של הרגישים לאור. הגדלת הצטברות רגישות לאור באתרי סרטן והפחתת הצטברות ברקמות תקינות הן מטרות זהות למחקרים המיועדים לסרטן. מגוון מערכות העברת תרופות ממוקדות, כגון פולימרים, ליפוזומים וננו-חלקיקים מאומצים כנשאי רגישות לאור6-8. במחקרים הקודמים שלנו, ננו-חלקיקים הגדילו ביעילות את יכולות מיקוד הסרטן של הרגישים לאור9,10. ננו-חלקיקים הם נשאים אידיאליים המכוונים לסרטן מכיוון שיש להם יכולות מיקוד פסיביות ואקטיביות כאחד. כלי הגידול הדולפים מספקים הזדמנות לנשאים בגודל ננו להצטבר בקלות בגידולים, מה שידוע כאפקט החדירות והשימור המשופר (EPR)11,12. האינטראקציה בין הננו-חלקיקים לקולטנים הספציפיים בתאי הסרטן מאפשרת מיקוד סרטני פעיל. במחקר זה, הכנו ננו-חלקיקים מבוססי חומצה היאלורונית לאינטראקציה עם CD44, קולטן החומצה ההיאלורונית העיקרי המתבטא יתר על המידה בתאי סרטן ריאות13.
כדי למקסם את היעילות האנטי-סרטנית, שילוב של PDT וכימותרפיה אומץ במחקר הנוכחי. תפיסת שילוב זו עשויה לאפשר אפקט טיפולי מוגבר. יתר על כן, מינונים מופחתים הן של הרגישות לאור והן של התרופה האנטי-סרטנית יכולים להפחית את תופעות הלוואי. בחרנו בהיפוקרלין B (HB) כרגיש לאור במחקר הנוכחי. HB מבודד מפטריית המרפא הסינית Hypocrella bambuase. שאנג ועמיתיו דיווחו כי ל-PDT מבוסס HB יש יעילות אנטי-סרטנית גבוהה יותר בהשוואה ל-PDT1 מבוסס נגזרת המטופורפירין. פקליטקסל נבחרה כתרופה האנטי-סרטנית מכיוון שהיא הוכחה כטיפול פוטנציאלי לסוגי סרטן שונים, כולל סרטן ריאות2.
כאן, השווינו את היעילות האנטי-סרטנית של תמיסת רגישות לאור (היפוקלין B, HB), ננו-חלקיקי חומצה היאלורונית-סרמיד עטופים ברגישות לאור (HB-NPs), וננו-חלקיקי חומצה היאלורונית-סרמיד עטופים בחומר רגיש לאור ואנטי סרטן (פקליטקסל) (HB-P-NPs) לאחר PDT. הוערכו הפוטוטוקסיות במבחנה בתאי A549 (אדנוקרצינומה של ריאות אנושיות) והיעילות האנטי-גידולית in vivo בעכברים נושאי גידול A549.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: כל הפרוטוקולים מחקר בבעלי חיים אושרו על ידי טיפול בבעלי חיים מוסדיים ועדת שימוש של האוניברסיטה הלאומית בסיאול Bundang החולים (BA1308-134 / 072-01).
1. סינתזה של חומצה היאלורונית-Ceramide (הארנבת)
2. הכנת החלקיקים
3. במבחנה phototoxicity
4. יעילות נגד סרטן בשנת vivo בעכברים נושאי גידולים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הכנו הוא HB-NPS ו HB-P-צירופים עם הטכניקות שהוזכרו לעיל. בקטרים הממוצעים של HB-NPS ו HB-P-צירופים היו 220.9 ± 3.2 ננומטר בכ- 211.9 ± 1.6 ננומטר, בהתאמה.
הכדאיות התא של תאים A549 לאחר 4 שעות של דגירה עם PBS, NPS ריק, HB-NPS, ו HB-P-צירופים ואחריו הקרנת אור (0 עד 16 J / cm 2) מוצג באיור 1. בלי אור, בקבוצת הטיפול HB-NP לא...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
השלב הקריטי ביותר במחקר זה הוא בחירת תנאי הליזר הנכון: גל, כוח, זמן הקרנה. אורך הגל הנכון של אור מתאים והחומר המבוקש הוא הכרחי עבור PDT. השתמשנו לייזר 630 ננומטר כי היה מתאים ב hypocrellin מתח היציאה היה גורם חשוב נוסף, אשר נקבע על 400 mW / cm 2 מבוסס על מחקרים טייס רבים. סמכויות פלט העולה על 400 mW / cm 2 פגום התאים או על פני העור של החיות בשל ההקרנה עצמו, בעוד כוחות הפלט שלהלן 400 mW / cm 2 היו חלשים מכדי הראה כל השפעה טיפולית. בפעמי ההקרנה המתאי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין מה לחשוף.
מחקר זה נתמך על ידי שום מענק. 14-2014-017 מהקרן למחקר SNUBH.
המחברים חייבים תודה ג'יי פטריק Barron, פרופ 'אמריטוס, האוניברסיטה הרפואית טוקיו ופרופסור נספח החולים Bundang האוניברסיטה הלאומית בסיאול לעריכה בהתנדבות שלו של כתב היד הזה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| חומצה היאלורונית אוליגו | ביולנד ושות', בע"מ | _ | |
| DS-Y30 (סרמיד 3B; בעיקר N-oleoyl-phytosphingosine) | Doosan Biotech Co., Ltd. | _ | |
| adipic acid dihydrazide | Sigma Aldrich | A0638 | |
| N-(3-dimethylaminopropyl)-N′ -ethylcarbodiimide | Sigma Aldrich | 39391 | |
| 4-(כלורמתיל)בנזואיל כלוריד | סיגמא אולדריץ' | 270784 | |
| Tween 80 | Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. | T0546 | |
| Sartorius Stedim Biotech GmbH | 17762 | 15 מ"מ, RC, PP, 0.45 ומיקרו; m | |
| triethylamine | Sigma Aldrich | T0886 | |
| צינורות Mini-GeBAflex | Gene Bio-Application Ltd. | D070-12-100 | |
| Paclitaxel | Taihua Corporations | _ | |
| RPMI-1640 | Gibco Life Technologies, Inc. | 11875 | |
| פניצילין– סטרפטומיצין | Gibco Life Technologies, Inc. | 15070 | |
| סרום בקר עוברי | Gibco Life Technologies, Inc. | ||
| Celite (חומר מסנן) | Sigma Aldrich | 6858 | ראה שלב 1.4 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.