폐암 표적 나노 입자와 광 역학 치료의 항암 효능

요약

광역학 요법(PDT)은 폐암 치료를 위한 대안입니다. PDT의 치료 효과를 높이기 위해 화학요법과 결합된 폐암 표적 나노입자를 개발했습니다. 제조된 나노입자를 사용한 PDT의 시험관 내 및 생체 내 항암 효능을 모두 평가했습니다.

초록

광역학 요법(PDT)은 비침습적이고 비수술적인 방법으로 폐암 치료를 위한 매력적인 대안 선택입니다. 광감작제는 종양 조직에 선택적으로 축적되어 산소와 적절한 파장의 빛이 있는 상태에서 종양 세포를 사멸시킵니다.

PDT의 치료 효과를 높이기 위해 광감작제 및 항암제가 탑재된 폐암 표적 나노입자를 모두 개발했습니다. EPR(Enhanced Permeability and Retention) 효과 기반 수동 표적화와 히알루론산-CD44 상호 작용 기반 능동 표적화가 모두 적용되었습니다. CD44는 비소세포폐암의 바이오마커로 자주 소개되는 잘 알려진 히알루론산 수용체입니다.

또한 본 연구에서는 PDT와 화학요법의 병용을 채택했다. 이러한 조합 개념은 항암 치료 효과를 높이고 부작용을 줄일 수 있습니다.

이 연구에서는 새로운 광감작제로 하이포크렐린 B(HB)를 선택했습니다. HB는 헤마토포르피린 유도체에 비해 PDT의 항암 효능이 더 높은 것으로 보고되고 있다¹. 파클리탁셀(Paclitaxel)은 폐암 치료제로 입증되어 항암제로 선정되었다².

PDT 후 광감작제(HB) 용액, 광감작제 캡슐화된 히알루론산-세라미드 나노입자(HB-NP), 광감작제 및 항암제(파클리탁셀)로 캡슐화된 히알루론산-세라미드 나노입자(HB-P-NP)의 항종양 효능을 비교했습니다. A549(인간 폐 선암) 세포의 체외 광독성과 A549 종양 보유 마우스의 생체 내 항종양 효능을 평가했습니다.

HB-P-NP 치료군은 PDT 후 가장 효과적인 항암 효과를 보였다. 결론적으로, 본 연구에서 준비된 HB-P-NP는 PDT로 폐암을 치료하는 데 있어 잠재력있고 새로운 광감작제 전달 시스템을 나타냅니다.

서론

광역학 요법(PDT)은 광감작제, 빛, 산소의 세 가지 주요 요소로 구성됩니다. PDT는 다양한 암에 대한 유망한 치료법으로 보고되고 있다³. 광 감작제가 암 환자에게 투여되면 종양 조직에 선택적으로 축적됩니다. 적절한 파장의 광이 가해지면 반응성이 높은 일중항 산소 및 기타 활성산소로 인해 종양세포가 손상됩니다⁴.

폐암은 1980년대 초에 PDT의 첫 번째 응용 프로그램 중 하나로 소개되었습니다⁵. PDT는 폐암 치료에 몇 가지 이점을 제공합니다. PDT는 비침습적이고 비수술적인 치료법이기 때문에 외과적 절제가 부적절한 환자에게 매력적인 대안 선택입니다.

광감작제의 암 표적화 효능을 향상시키기 위해서는 많은 어려움이 있었습니다. 암 부위에서 광감작제 축적을 증가시키고 정상 조직에서의 축적을 줄이는 것은 암 표적 연구의 동일한 목표입니다. 폴리머, 리포솜 및 나노 입자와 같은 다양한 표적 약물 전달 시스템이 광감작 담체로 채택됩니다^6-8. 우리의 이전 연구에서, 나노 입자는 효과적으로 광 감작제의 암 표팅 능력을 증가시켰다^9,10. 나노 입자는 수동 및 능동 표적 능력을 모두 가지고 있기 때문에....

프로토콜

참고 : 모든 동물 연구 프로토콜 분당 서울 대학교 병원의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (BA1308-134 / 072-01)에 의해 승인되었다.

히알루 론산 - 세라마이드 1. 합성 (HACE)

1. 이중 증류수 (DDW)를 60 ml의 테트라 n 개의 -butylammonium 수산화물 (TBA)의 12.21 히알루 론산 (HA) 올리고머 밀리몰 및 9.77 밀리몰 가용화. 30 분 동안 교반한다.
2. 의 DS-Y30 링커를 합성 테트라 히드로 푸란 25 ㎖ (THF)에 트리 에틸 아민 8.59 DS-Y30의 세라마이드 밀리몰 및 9.45 밀리몰 용해합니다. THF에 4 chloromethylbenzoyl 클로라이드 8.59 밀리몰와 함께 섞는다. 60 ° C에서 6 시간 동안 교반한다.
3. THF의 혼합물 및 아세토 니트릴 DS-Y30 링커의 합성 HA-TBA의 8.10 밀리몰와 0.41 밀리몰 용해 (4 : 1, v / v)로. 40 ° C에서 5 시간 동안 교반한다.
4. 필터 제로 여과하여 불순물을 제거하고, 진공 증착법에 의해 유기 용매를 제거한다. (투석막을 이용하여 생성물을 정제하여분자량 컷 - 오프 : 3.5 kDa의)과 동결 건조.

결과

우리는 상기 언급 된 기법 및 NP는 HB-HB-P-NP에 모두를 준비했다. HB-NP에와 HB-P-NP에의 평균 직경은 각각 220.9 ± 3.2 nm의 211.9 ± 1.6 nm이었다.

광 조사에 의해 다음 PBS 빈 NP에, HB-NP에 및 HB-P-NP에 함께 배양 4 시간 (0 J 16 / cm ²⁾ 후의 A549 세포의 세포 생존율은 램프 없음.도 1에 도시되고 상기 HB-NP-P 처리 된 세포는 81.28 ± 0.14 %의 세포 생존율을 보였다 HB-NP 처리구는 전혀 세포 독성을 나타내지 않았다. 이 나노 입자로부터 방출 된 파클리탁셀의 항암 효과에 기인 할 수있다. PDT에서 세포 생존율은 HB-NP- 및 HB-P-NP가 처리 된 세포 모두의 노광 시간에 따라 감소 하였다. HB-NP-P 처리 .......

토론

이 연구에서 가장 중요한 단계는 적절한 레이저 조건을 선택한다 : 파장, 전력 및 조사 시간. 구체적인 감광제에 적합한 조명의 적절한 파장은 PDT 필요하다. 우리는 출력 전력이 많은 파일럿 연구에 기초하여 400 mW의 / cm ^2로 설정 한 다른 중요한 요인이었다 hypocrellin의 B. 적합한 선수 630 nm의 레이저를 사용 하였다. 400 mW의 / cm ² 이하의 출력 파워는 임의의 치료 효과를 표시하기에 너무 약한 동안 의한 조사 자체 ^(2)는 세포 또는 동물의 피부 표면을 손상 400 mW의 / cm를 초과하는 출력 전력. 생체 외 및 생체 내 연구에 적절한 조사 시간은 각각 40 초 (16 J / cm ²⁾ 및 500 초 (200 J / cm ^2)이었다. PDT 섬유로부터 세포 또는 동물 모델의 종양 조직으로의 거리가이 연구에서 중요한 요소이다. 로 전체 세포 또는 종양의 표면을.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
올리고 히알루론산	주식회사 바이오랜드	_
DS-Y30 (세라마이드 3B; 주로 N-oleoyl-phytosphingosine)	두산바이오텍(	_
아디프산 디히드라지드	시그마 알드리치	A0638
N-(3-디메틸아미노프로필)-N′ -ethylcarbodiimide	시그마 Aldrich	39391
4-(클로로메틸)벤조일 클로라이드	시그마 Aldrich	270784
Tween 80	Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.	T0546
주사기 필터	Sartorius Stedim Biotech GmbH	17762	15 mm, RC, PP, 0.45 µ m
트리에틸아민	시그마 Aldrich	T0886
Mini-GeBAflex 튜브	유전자 바이오 응용 회사	D070-12-100
파클리탁셀	타이화 기업_
RPMI-1640	Gibco Life Technologies, Inc.	11875
페니실린– 스트렙토마이신	Gibco Life Technologies, Inc.	15070
소 태아 혈청	Gibco Life Technologies, Inc.
Celite (필터 에이전트)	Sigma Aldrich	6858	1.4단계 참조

주)16140071