리포좀의 이질적인 종양 내 축적은 비정상적인 종양 미세환경과 관련이 있습니다. 여기에서는 영상 유도 로봇 시스템을 사용하여 관류 이미징 및 상승된 간질유체압(IFP)을 통해 종양 미세순환을 측정하는 방법을 제시합니다. 측정은 volumetric micro-CT 이미징을 사용하여 결정된 리포솜의 종양 내 축적과 비교됩니다.
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이 논문에서
요약
초록
리포좀의 이종 종양 내 축적 효능의 중요한 결정 인자이다. 혼돈 종양 미세하고 IFP 상승 모두는 나노 리포좀 계 약물 전달 시스템의 이종 종양 내 분포에 연결된다. 본 연구에서 종양 미세 상승 IFP 및 나노 입자의 축적이 관계는 생체 내 실험을 통해 조사 하였다. 이것은 동적 전산화 단층 촬영 (DCE-CT) 강화 된 콘트라스트 및 종양 IFP 측정 마이크로 CT 스캐너에 접속 된 새로운 영상 유도 로보트 바늘 배치 시스템을 사용하여 사용하여 종양 미세 평가함으로써 수행 하였다. 리포솜의 종양 내 축적 안정적 조영제 iohexol (CT-리포좀)를 캡슐화하는 나노 입자 리포좀 제제의 CT 이미지 기반의 평가에 의해 결정 하였다. CT 영상에서의 공간 분포의 공동 지역화 허용종양 혈역학 유방암의 각각의 피하 이종 이식 마우스 모델에서 IFP 및 CT-축적 리포솜. 측정 관류 플라즈마 부피 분율은 리포솜의 종양 내 분포의 강한 매개체이다 발견되었다. 또한, 결과는 IFP 혈류를 변조를 통해 리포좀 분포 매개 간접적 인 역할을 제안한다.
서론
나노 입자 약물 전달 시스템의 종양 내 축적을 측정하면, 세포 독성 약물의 적절한 농도는 종양 내에서 달성되었는지 확인하기위한 중요한 도구를 제공 할 수있다. "화상 수"리포좀 시스템의 개발이 비 침습성 정량을 허용 생체 같은 양전자 방출 단층 촬영 (PET) 한 광학 형광 2, 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 3 등의 영상 방식을 이용하여 약물 전달 비히클의 검출, (4) 및 자기 공명 영상 (MRI) 5. 이미징 약동학 및 리포좀 전달 시스템의 생체 분포를 결정하기 위해 나노 입자 축적 -6,7- 인 인터 피사체 내 종양 이질성의 정도를 나타 내기 위해 사용되었다. 그러나, 나노 입자의 영상은 혼자 자신의 가난한 축적 및 유통에 기여 생물학적 장벽을 식별하지 않습니다. 이 지식은 연구에 매우 중요합니다ational 더 효과적인 제제의 개발 및 전략을 내 종양 축적 (8)을 향상시킬 수 있습니다. 치료 전략이 향상된 나노 반송 구 결과 특정 생물학적 장벽을 변조하는데 적용될 수 있음을 증명하고있다. 또한, 나노 입자 제제는 특히 특정 생물학적 전송 배리어 (10)를 극복하기 위해 개발되었다. 두 시나리오....
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프로토콜
모든 생체 실험은 대학 건강 네트워크 기관 동물 관리 및 사용위원회에 의해 승인 된 프로토콜에 따라 수행 하였다.
1. 동물 모델
- 함께 10 % 소 태아 혈청 (FBS) 및 페니실린 - 스트렙토 마이신을 100 배 희석 DMEM에 5 × 106 개 MDA-MB-231 7 유방 선암종 종양 세포와 배양.
- 수확 된 세포들은 0.05 % 트립신 EDTA 용액을 이용하여 80 %의 컨 플루 언트 할 때. 3 ~ 5 분 후 DMEM의 3 배 부피의 트립신 EDTA를 중화. 세포의 15 μL 나누어지는을 가지고 혈구를 사용하여 계산합니다. 200 XG에서 5 분간 원심 분리로 펠렛 세포는 ml 당 10 × 106 세포의 농도로 HBS 재 정지.
- 임플란트 피하 (SC) 각각 8 내지 12 주령의 암컷 SCID 마우스의 뒷다리에 1 × 106 (2) 세포 주입함으로써 종양 (N = 5). 주입을위한 표준 25 G 바늘을 사용합니다.
- 모니터 t사우스 캐롤라이나 종양 볼륨> 200mm 3 (약 7 ~ 9 일)에 도달하면 umor 성장하여 캘리퍼 (볼륨 = ....
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결과
상기 프로토콜은, 각각 91.8 ± 0.3 nm 내지 -45.5 ± 2.5 MV를, iohexol의 캡슐화 농도 CT-리포좀을 수득 리포솜 직경 55 밀리그램 mL의 -1의 제타 포텐셜을 의미한다.도 1a는 대표적인 DCE-CT 영상을 포함 결과 iohexol의 종양 내 축적의 시간 변화를 표시 체적 데이터의 시계열을 얻었다. 종양 내에서 ROI를 선택하면 관류, 혈관 투과성, 혈장 부피 분율 및 간극 체적 분율 (도 1b)의 추정치를 얻기 위해 탐침 운동의 모델링 방법을 이용하여 정량화 될 수있는 TIC를 산출한다. matlab에 (14)에 구현 된 비선형 곡선 피팅 루틴을 이용하여 본 연구에서 두 구획 트레이서 동역학 모델을 사용하고, 측정 TIC 맞추기. 동일한 크기의 관심의 여러 영역으로 종양 볼륨을 세분화하면 t의 정량화 가능그는 종양 체적 (도 .......
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토론
여기에 제공된 이미지 기반의 측정 방법은 종양 미세 속성, IFP, 및 CT-리포좀 축적의 공간 분포의 결정을 할 수 있습니다. 이러한 속성에 관한 이전의 시도는 다수의 종양 함유 동물 걸쳐 대량 측정을 수행에 의존하기 때문에 일반적으로 나노 크기의 약물 전달 시스템 (15)에 대해 관찰 된 인트라 종양 축적 이질성을 담당 메커니즘을 밝히기 감도 부족했다. DCE-CT는 종양 미세 특성의 내 종양 변화를 측정 할 수있는 도구를 제공 메스 CT는 CT-리포솜 증착 동력학의 정확한 묘사를 제공하고, CT-IFP 로봇 시스템에 IFP의 공간 맵핑을 수행하기위한 도구를 제공한다 같은 동물. 또한, DCE-CT 영상이 연구 잠재적으로 임상 transl의 연구 결과를 임상 설정에서 종양의 혈류 역학을 측정하기위한 임상 승인 된 방법은테이블.
측정의 복잡성을 감안할 때, 강인 데이터 세트의 수집을 보장하기 위해 몇 가지 중요한 요소가있다. 종양 미세의 DCE-CT 기반.......
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공개 사항
저자는 공개할 것이 없습니다
감사의 글
저자는 MDA-MB-231 세포를 배양하고 MDA-MB-231 이종이식을 이식하는 데 도움을 준 Javed Mahmood 박사와 CT-리포좀을 준비한 Linyu Fan에게 감사를 표합니다. Shawn Stapleton은 CIHR의 자연 과학 및 공학 연구 대학원 장학금 프로그램과 21세기 방사선 연구 우수성을 위한 Terry Fox Foundation 전략 이니셔티브(EIRR21)의 자금 지원에 감사드립니다. 이 연구는 Terry Fox New Frontiers Program(020005)과 Canadian Institutes of Health Research(102569)의 보조금으로 지원되었습니다.
....액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| MDA-MB-231 전이성 유방 선암 종양 세포 | ATCC | HTB-26 | |
| Dulbecco의 개조 이글 매체(DMEM) | Life Technologies | 11965-092 | |
| 소 태아 혈청 (FBS) | Sigma-Aldrich | F1051 | |
| HyClone 페니실린-스트렙토마이신 100x 솔루션 | GE Healthcare Life Sciences | SV30010 | |
| Trypsin-EDTA (0.05%), 페놀 레드 | ThermoFisher Scientific | 25300-054 | |
| 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (DPPC) | Avanti Lipids Inc., USA | 850355P | |
| 콜레스테롤 (CH) | Avanti Lipids Inc., 미국 | 700000P | |
| 1,2-디스테아로일-sn-글리세로-3-포스포에탄올아민-N-폴리(에틸렌 글리콜) 2000 (DSPE-PEG2000) | Avanti Lipids Inc., 미국 | 880128P | |
| Omnipaque (Iohexol) 요오드/ml 300 mg; | GE Healthcare, CA | ||
| 80 nm 기공 크기 Track-Etch 폴리카보네이트 막 | Whatman Inc., USA | ||
| 200 nm 기공 크기 Track-Etch 폴리카보네이트 막 | Whatman Inc., USA | ||
| 10 m Lipex Extruder | Nothern Lipids Inc, CA | ||
| 투석 백 분자량 차단(MWCO) of 8 kDa | Spectrum Labs, USA | ||
| 750,000 nomical molecular weight cut off (NMWC) 접선 흐름 컬럼 | MidGee 초여과 카트리지, GE Healthcare, CA | ||
| 연동 펌프 | Watson Marlow Inc., 미국 | ||
| UV 분광계 | Helios γ, Spectronic Unicam, 미국 | ||
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| 펜 팁 25 G × 3.5′ &프라임; Whitacre 척추 바늘 | Becton Dickinson, USA | 405140 | IFP 바늘 |
| P23XL 압력 변환기 | Harvard Apparatus, CA | P23XL | |
| PowerLab 4/35, Bridge Amp, LabChart Pro 7.0 | ADInstruments Pty Ltd., USA | PL3504, FE221 | IFP 수집 시스템 및 수집 소프트웨어 |
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참고문헌
- Seo, J. W., Zhang, H., Kukis, D. L., Meares, C. F., Ferrara, K. W. A novel method to label preformed liposomes with 64Cu for positron emission tomography (PET) imaging. Bioconjugate chemistry. 19 (12), 2577-2584 (2008).
- Huang, H., Dunne, M., Lo, J., Jaffray, D., Allen, C.
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재인쇄 및 허가
