Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Cancer Research
Click here for the English version

Cancer Research

Akciğer Kanseri Hedefli Nanopartiküller ile Fotodinamik Tedavi antikanser Etkinliği

Published: December 1, 2016 doi: 10.3791/54865
Automatic Translation
1, 2, 1,3
1Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, Seoul National University Bundang Hospital, 2College of Pharmacy, Kangwon National University, 3Department of Thoracic and Cardiovascular Surgery, Seoul National University College of Medicine

Protocol

NOT: Tüm hayvan çalışması protokolleri Seul Ulusal Üniversitesi Bundang Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi (BA1308-134 / 072-01) tarafından onaylanmıştır.

Hyaluronik asit-seramid 1. N- (HACE)

  1. Iki kez damıtılmış su (DDW) 60 ml tetra-n-butilamonyum hidroksit (TBA) 12.21 hiyalüronik asit (HA) oligomer mmol ve 9.77 mmol çözünürleştirilir. 30 dakika boyunca karıştırın.
  2. DS-Y30 bağlayıcı sentez, 25 ml tetrahidrofuran (THF) içinde trietilamin 8.59 DS-Y30 seramid mmol 9.45 mmol eritin. THF içerisinde 4-klorometilbenzoil klorür 8.59 mmol ile karıştırın. 60 ° C'de 6 saat karıştırılır.
  3. Bir THF ve asetonitril DS-Y30 bağlayıcının sentez HA-TBA 8.10 mmol ve 0.41 mmol çözülür (4: 1, hac / hac). 40 ° C'de 5 saat boyunca karıştırılır.
  4. bir filtre maddesi ile filtre ile yabancı maddelerin çıkarın ve vakum buharlaştırma ile organik çözücü ortadan kaldırır. (Bir diyaliz membranı kullanılarak ürünün arıtılmasımolekül ağırlığı kesme: 3.5 kDa) ve liyofilize edilir.

Nanopartiküllerin 2. Hazırlık

  1. HB 1 mg ve dimetil sülfoksit (DMSO) 0.5 ml paklitaksel 1 mg çözülür ve vorteks karıştırma 5 dakika ile DDW 0.5 ml karıştırılır. Daha sonra, 5 dakika daha vorteksleyin-karıştırılarak bu karışım içinde tavşan çözünür.
  2. bir azot gazı akımı altında yumuşak bir 4 saat boyunca 70 ° C de çözücü ısı ortadan kaldırmak için.
  3. DDW 1 ml HACE, HB oluşan bir film ve paklitaksel yeniden süspanse edin. kapsülsüz ilaçlar kaldırmak için bir şırınga filtresi (0.45 mikron gözenek boyutu) ile Filtresi.

3. İn Vitro Fototoksisite

  1. Akciğer kanseri hücre hatlarında nanopartiküllerinin Alım
    1. RPMI-1640 maddesi içeren% 10 (h / h) cenin sığır serumu ve% 1 (ağ / hac), penisilin-streptomisin hazırlayın.
    2. Her / gözenek 1 x 10 5 hücre yoğunluğunda 24-kuyulu hücre kültürü kaplarına Tohum A549 hücreleri (kopyalarıngrubu). Nemlendirilmiş bir% 5 CO2 ve% 95 hava atmosferinde 37 ° C 'de 24 saat süreyle inkübe edilir.
    3. hücre yapışmasının ardından orta kaldırmak ve fosfat tamponlu tuz (PBS) 1 ml ekleyerek hücreleri yıkayın.
    4. 2 uM / ml HB bir son konsantrasyona PBS içinde nano-tanecikleri içinde çözülür. Daha sonra, karanlıkta 4 saat her bir PBS boş NP, HB-NPlerin veya HB-p-NP 1 ml kuluçkaya bırakılır.
    5. çözeltinin Tümünü çıkarın ve soğuk PBS 1 ml ekleyerek hücreleri yıkayın. bir kez daha yıkama adımı yineleyin. Taze kültür ortamı.
  2. Hücre canlılığı deneyi
    1. PDT lif altında hücre kültürü plakası yerleştirin (kuyuya PDT fiber mesafenin 1 cm). Lazer güvenlik gözlükleri takın ve değişik süreler için karanlıkta bir PDT lazer (630 nm, 400 mW / cm2) ile hücrelerin aydınlatmak: 0, 5, 10, 20, 30, ve 40 saniye (0, 2, 4 , 8, 12 ve 16 J / cm2). Daha sonra, karanlıkta, 24 saat süre ile hücrelerin inkübe edin.
    2. orta aspire ve soğuk PBS 1 ml ekleyerek hücreleri yıkayın. bir kez daha yıkama adımı yineleyin.
    3. Her bir oyuğa sitotoksisite ölçüm solüsyonu 10 ul ekle. 2 saat boyunca karanlıkta inkübe edin.
    4. Bir mikrolevha okuyucu kullanılarak 450 nm'de absorbans ölçülür.
  3. mikroskopik analiz
    1. PDT lif altında hücre kültürü plakası yerleştirin (kuyuya PDT fiber mesafenin 1 cm). Lazer güvenlik gözlükleri takın ve 0, 20 veya 40 saniye (0, 8, ya da 16 J / cm2) için karanlıkta bir PDT lazer (630 nm, 400 mW / cm2) hücreleri aydınlatır. Daha sonra, karanlıkta, 24 saat süre ile hücrelerin inkübe edin.
    2. orta aspire ve soğuk PBS 1 ml ekleyerek hücreleri yıkayın. bir kez daha yıkama adımı yineleyin.
    3. anneksin V-FITC 50 ul ve 4 ', 6-diamidino-2-fenilindol (DAPI / ml 1.5 ug) 50 ul ekle. Yavaşça plakayı çalkalayın ve karanlıkta, oda sıcaklığında 15 dakika boyunca inkübe edin.
      NOT: anneksin V-FI kullanınfloresan mikroskop kiti TC.
    4. soğuk PBS 1 ml ekleyerek hücreleri yıkanır. bir kez daha yıkama adımı yineleyin. Taze PBS hücrelerin tutun. 100X büyütmede ışık mikroskobu kullanılarak apoptotik hücreleri tanımlamak.
  4. Flöresanla aktive edilen hücre tasnif (FACS) analizi
    1. PDT lif altında hücre kültürü plakası yerleştirin (kuyuya PDT fiber mesafenin 1 cm). Lazer güvenlik gözlükleri takın ve 0, 20 veya 40 saniye (0, 8, ya da 16 J / cm2) için PDT lazer (630 nm, 400 mW / cm2) hücreleri aydınlatır. Daha sonra, karanlıkta, 24 saat süre ile hücrelerin inkübe edin.
    2. orta aspire ve soğuk PBS 1 ml ekleyerek hücreleri yıkayın. bir kez daha yıkama adımı yineleyin.
    3. Ve transfer 100 ul; 1 × bağlama tamponu, 1 ml hücrelerin tekrar (0.1 M HEPES / NaOH (pH 7.4), 1.4 M NaCl, ve 25 mM CaCl2 9 kısım saf su 10x bağlanma tamponu 1 bölüm seyreltilmiş) 5 ml numune çözeltisininkültür tüpü.
    4. anneksin V-FITC 5 ul ve propidyum iyodür (PI) 5 ul ekle. Tüp hafifçe karıştırın ve karanlıkta, oda sıcaklığında (RT) 15 dakika boyunca inkübe edin. 1 × bağlama tamponu 400 ul ekleyin.
      NOT: floresan mikroskop kiti anneksin V-FITC ve PI kullanın.
    5. FACS 14 ile apoptotik hücreleri tanımlamak. PI ve anneksin V-FITC uyarma lazer çizgileri sırasıyla 488 nm ve 635 nm vardır. sırasıyla 610 ± 20 nm ve 660 ± 20 nm PI ve anneksin V-FITC floresan emisyonunu ölçün. 10.000 olaylar başına Akış sitometresindeki edinilen hücreleri toplayın.

Tümör taşıyan farelerde 4. in vivo anti-kanser etkisi

  1. Akciğer kanseri kaynaklı fare modeli
    1. 0.1 ml RPMI-1640 ortamı içinde 1 x 10 6 A549 hücreleri hazırlamak; buz tutmak.
    2. Bir ksilazin bir IP enjeksiyonu ve tiletamin ve zolazepam (1 karışımı ile fareler anestezi: 2, 1 mL /kilogram). nazikçe fare cildin küçük bir kat kısma doğru anesthetization onaylayın. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın.
      NOT: Hiçbir hareket görülürse, hayvan deneyleri başlatmak için yeterli anestezi olduğunu.
    3. (- 7 haftalık, 20-22 g 6) ve BALB / c erkek çıplak farelerin sol yanları içine hücreleri enjekte edilir.
    4. onlar kafes etrafında hareket başlayana dek fareler gözlemleyerek tutun.
      NOT: sternum yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. Tamamen iyileşene kadar diğer hayvanların şirkete ameliyat geçirmiş bir hayvan iade etmeyin. spesifik patojen free (SPF) koşullar altında fareler tutun.
    5. Her gün kaliperler ile tümör boyutunu ölçmek. Tümör boyutu hacminde yaklaşık 200 mm 3 ulaştığında denemeyi başlatmak, (genişlik 2 × uzunluk) / 2 olarak tümör hacmi (mm3) hesaplayın.
    6. Antikanser etkinlik çalışması
      1. Rasgele 4 gruba (her grupta n = 10) olarak fareler bölün.
      2. (: 2, 1 mL / kg 1) ksilazin bir IP enjeksiyonu ve tiletamin ve zolazepam karışımıyla fareler anestezi. nazikçe fare cildin küçük bir kat kısma doğru anesthetization onaylayın. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın.
        NOT: Hiçbir hareket görülürse, hayvan deneyleri başlatmak için yeterli anestezi olduğunu.
      3. 2 mg / ml HB bir son konsantrasyona PBS içinde nano-tanecikleri içinde çözülür. İki kez günlerde 0 ve 7 kuyruk damarından (2 mg / kg HB gibi) aracılığı ile PBS, ücretsiz HB, HB-NP, ya da HB-P-NP enjekte edilir.
      4. onlar kafes etrafında hareket başlayana dek fareler gözlemleyerek tutun.
        NOT: sternum yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. Tamamen kadar diğer hayvanların şirkete ameliyat geçirmiş bir hayvan dönüş yokiyileşti. Karanlık ve özel SPF koşullarında kafesleri tutun.
      5. (: 2, 1 mL / kg 1) 24 saat, her enjeksiyondan sonra, ksilazin bir IP enjeksiyonu ve tiletamin ve zolazepam karışımı ile fareler anestezi. nazikçe fare cildin küçük bir kat kısma doğru anesthetization onaylayın. anestezi altında iken kuruluğunu önlemek için gözleri veteriner merhem kullanın.
        NOT: Hiçbir hareket görülürse, hayvan deneyleri başlatmak için yeterli anestezi olduğunu.
      6. (Tümöre PDT fiber mesafenin 1 cm) PDT fiber altında tümör sitesini yerleştirin. , Lazer güvenlik gözlükleri takın düğmesini kapatın ve iki kez 1 gün ve 8 500 sn (200 J / cm2) için PDT lazer (630 nm, 400 mW / cm2) ile tümör aydınlatmak.
      7. onlar kafes etrafında hareket başlayana dek fareler gözlemleyerek tutun. sternal yatma korumak için yeterli bilinci yerine kadar gözetimsiz bir hayvan bırakmayın. undergon sahip bir hayvan dönüş yokdiğer hayvanların şirkete e cerrahisi tamamen iyileşene kadar.
      8. SPF koşullarında kafesleri tutun. lazer tedavisi sonrası 24 saat boyunca karanlıkta kafesleri koruyun.
      9. Görme tümör hacmi ve tümör sitesinde her gün değişiklikleri izlemek. Kaliperler ile tümör boyutunu ölçmek ve (genişlik 2 × uzunluk) / 2 (mm 3) olarak hacmini hesaplayın. PDT sonra tümör yüzey değişikliklerine kontrol etmek için her gün tümör sitelerin fotoğraf çekmek.
      10. günde 16, izofluran kullanarak, terminal anestezi ile grup başına beş fareler kurban.
      11. Forseps ve makas ile, dış deriyi kesip tümörler 15 maruz kalmaktadır. Dikkatle hasat. ,% 10 formalin içinde bunları düzeltmek parafin onları gömmek ve histolojik analiz 16 hematoksilen ve eozin (H & E) ile leke.
      12. izleme 45 gün sonra, izofluran kullanarak, terminal anestezi kalan fareler kurban.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Biz yukarıda belirtilen tekniklerle HB-NP ve HB-p-NP hem hazırlandı. HB-NP ve HB-P-NPS ortalama çapları sırasıyla 220,9 ± 3.2 nm ve 211,9 ± 1.6 nm idi.

Işık ışınlama ve ardından PBS boş NP, HB-NPlerin ve HB-p-NPlerin ile inkübasyon 4 saat (0 J 16 / cm2) sonra A549 hücrelerinin hücre canlılığı ışığı yok. Şekil 1 'de gösterilmektedir, HB-P-NP-tedavi hücreler 81.28 ± 0.14% hücre canlılığı gösterdi HB-NP tedavi grubu, hiç sitotoksisite gösterdi. Bu nanopartiküller serbest bırakıldı paklitaksel antikanser etkisi nedeniyle olabilir. PDT altında hücre canlılığı HB-NP ve HB-P-NP-tedavili hücrelerde hem de ışığa maruz kalma süresine göre azalmıştır. HB-P-NP-tedavi hücreler aynı ışınlama koşullarında HB-NPS grubuna göre fototoksisite artış gösterdi. Ne zaman 16 J / cm2 Işınlama verildiğini, hücrelerin sadece 7.52 ± 0.38,% HB-p-NP tedavi grubunda hayatta kaldı.

Tutarlı sonuçlar anneksin V-FITC boyama (Şekil 2) ile görselleştirilmiştir. PDT kaynaklı apoptotik hücre yeşil flüoresan ifade anneksin V-FITC ile boyandı. güçlü yeşil floresans sinyali, aynı ışınlama şartları altında HB-p-NP ile muamele edilmiş hücrelerde tespit edilmiştir.

PDT kaynaklı apoptotik hücre aşamaları akış sitometrisi ile sınıflandırılmıştır. anneksin V-FITC ve PI, erken apoptotik hücreler (sadece aneksin V-FITC pozitif) ile çift boyaması, geç apoptotik hücreler (anneksin-V ve PI pozitif hem de) ve nekrotik hücreler (sadece PI pozitif) tarafından ayırt edildi. Aynı PDT koşullar altında, geç apoptotik hücrelerin bir kısmı, HB-P-NP ile tedavi edilen grupta (Şekil 3) arttırılmıştır.

"Fo: keep-together.within-PAGE =" 1 "> ışık ışınlama ve ardından PBS serbest HB, HB-NPlerin ve HB-p-NPlerin çift venöz içine enjeksiyondan sonra akciğer tümörü taşıyan farelerde in vivo tümör büyüme Şekil 4'te gösterilmiştir. tümör bölgelerinin yüzeyleri de incelendi (Şekil 5). HB-p-NP ile tedavi edilmiş fareler kanama ve nekroz ve yavaş tümör büyümesi dahil olmak üzere, hızlı reaksiyonlar göstermiştir. Ayrıca, histolojik analiz teyit en ciddi şekilde hasar görmemiş tümör hücrelerinin HB-p-NP tedavi grubunda (Şekil 6).

Şekil 1
Şekil 1:. In vitro Fototoksisite A549 hücrelerinin A549 hücreleri PBS boş NP, HB-NPlerin veya HB-p-NPlerin ve ışık ışınlama ile muamele edildi, 0, 5, 10, 20, 30 ya da 40 saniye için verildi (0, 2, 4, 8, 12, veya 16 J / cm2). t altındaAynı ışınlama sefer, HB-P-NP tedavi grubu HB-NP tedavi grubunda daha yüksek fototoksisite gösterdi. ± standart sapma anlamına gelir Değerler ifade edilir (SD n = 3). *** PBS ile tedavi edilen gruba kıyasla p <0.001. ## P <0.01, HB-NP tedavi grubuna göre ### p <0.001. Chang ve ark., 10 uyarlanan bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

şekil 2
Şekil 2:. Apoptotik A549 hücrelerinin mikroskobik analizi A549 hücreleri PBS, HB-NP ya da HB-p-NP ile muamele edildi ve ışık uygulaması 0 verildi, 2, ya da 4 J / cm2. DAPI (mavi, birinci sütun) ve anneksin V-FITC (yeşil, ikinci sütun) çift leke çekirdekleri işaretve apoptotik hücre sırası. HB-p-NP ile muamele edilmiş hücreler, çok daha yüksek bir fototoksisite gösteren, aynı ışınlama şartları altında HB-NP ile muamele edilmiş hücrelerin daha güçlü yeşil floresan sinyalleri göstermiştir. Ölçek çubuğu = 200 mm, büyütme = 100X. Chang ve ark., 10 uyarlanan bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3,
Şekil 3:. Apoptotik A549 hücrelerinin FACS analizi A549 hücreleri PBS, HB-NPlerin veya HB-p-NP ile muamele edildi ve ışık uygulaması 0 verildi, 2, ya da 4 J / cm2. Hücreler dört grup. I) Her iki anneksin V-FITC- ve PI-negatif hücreler kategorize edilmiş hasarsız, ii) anneksin V-FITC pozitif ve PI-negatif hücreler olarak kabul edilirolan erken apoptotik, iii) anneksin V-FITC- ve PI-pozitif hücreler hem geç apoptotik vardır, ve iv) anneksin V-FITC-negatif ve PI-pozitif hücreler ya geç apoptotik veya nekrotik vardır. mikroskopik analizi ile uygun olarak, aynı ışınlama şartları altında, HB-p-NP ile muamele edilmiş hücreler, HB-NP ile muamele edilmiş hücrelerden daha yüksek bir fototoksisite gösterdi ve geç apoptotik hücre seviyeleri artmıştır. Chang ve ark., 10 uyarlanan bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4,
Şekil 4:. A549 Tümör taşıyan fareler tümör hacminde İzleme gün 0, 7, PBS çift enjeksiyonlar, serbest Hb, HB-NPS ve HB-p-NPS gerçekleştirilmiştir. PDT (200 J / cm2) perfor oldumed 1 gün, her enjeksiyondan sonra, gün 1 ve 8 ile tedavileri <HB-NPS <HB-P-NPS HB ile, terapötik etkisinin farklı düzeylerde gösterdi. günde 45 HB-P-NPS tedavi grubu anlamlı diğer gruplara göre tümör hacmini azalma gösterdi. ± standart sapma anlamına gelir Değerler sunulmaktadır (SD n = 4). Tümör hacmi (mm3) (genişlik 2 × uzunluk) Chang ve ark., 10 uyarlanmıştır / 2 olarak tanımlanan bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 5,
Şekil 5:. A549 Tümör taşıyan fareler tümör Sitede Yüzey değişiklikler tümör siteleri çift intravenöz enjeksiyondan sonra izlendi (günlerde 0 ve 7) PBS, ücretsiz HB, HB-NP ve HB- ve200 J, her enjeksiyondan sonra / cm2 ışık uygulaması 1 gün P-NPS (gün 1 ve 8). HB-NPS ve HB-P-NPS tedavi grupları Hem reaksiyonları ilk PDT gün sonra göstermeye başladı. HB-P-NPS tedavi grubu şiddetli kanama ve nekroz en hızlı gelişme göstermiştir. Chang ve ark., 10 uyarlanan bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 6,
Şekil 6:. A549 Tümör taşıyan farelerde tümör dokularının histolojik analiz 16. günde histolojik doğrulama Kesilen tümör dokularının H & E boyama yapıldı. HB-P-NPS tedavi grubu en eksiksiz tümör hücre ölümünü gösterdi. Ölçek çubuğu = 500 mikron, büyütme = 40X. Chang ve arkadaşları uyarlanmıştır. 10 Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Bu çalışmada en önemli adım doğru lazer koşullarının seçilmesi olduğunu: dalga boyu, güç ve ışınlama süresi. Belirli photosensitizer uygun ışık uygun dalga boyu PDT için gereklidir. Biz çıkış gücü, birçok pilot çalışmalara dayanarak 400 mW / cm 2 olarak belirlenmiştir başka önemli faktör oldu hypocrellin B için uygun olan bir 630-nm lazer kullanıldı. 400 mW / cm 2 altında çıkış güçleri herhangi bir terapötik etkisini göstermek için çok zayıf iken ışınlama sonucu kendisine 2 hücreleri veya hayvanların deri yüzeyini zarar 400 mW / cm'yi aşan çıkış güçleri,. In vitro ve in vivo çalışmalar, uygun ışına tabi tutma süreleri, sırasıyla 40 saniye (16 J / cm2), 500 saniye (200 J / cm2), idi. PDT liften hücrelere veya hayvan modellerinde tümör dokularına mesafe de bu çalışmada önemli bir faktör oldu. ile tüm hücre ya da tümör yüzeyini kaplamak için,ışık, 1 cm en uygun mesafe olduğu bulunmuştur.

Farklı bir foto-uygulanırsa, ışığın doğru dalga boyu kullanımı PDT etkinliğini en üst düzeye çıkarabilirsiniz. Çıkış gücü ve ışınlama süresi deneme yanılma yoluyla tespit edilmelidir. Deri yüzeyi ışık ışınlama sırasında yanmaya başladığında, çıkış gücü düşük ayarlanmış olmalıdır. Tümör yüzey PDT sonra bütün gün hiçbir değişiklik gösterdiği zaman, çıkış gücünü artırmak için gerekliliğini gösterebilir.

Bu yöntem bazı sınırlamalar vardır. hedefe PDT elyaf mesafe önemli bir faktör, bu çalışmada olsa İlk olarak, bütünlüğü sağlamak zordur. insanlarda tarafından kontrol edildiği için mesafe biraz değişebilir. İkinci olarak, akciğer gibi organlarda tümörlerin hayvan modeli için, bu protokol endoskopi gerekli olan ve solunum hareketi kaçınılmaz uygulama sağlar, çünkü zordur.

cerrahi rezeksiyon ilk rağmenAkciğer kanserinin tedavisi için bir seçenek, PDT invazif olmayan ve cerrahi olmayan alternatif tedavi gibi çeşitli avantajlara sahiptir. operasyon gibi çoklu lezyon durumda olduğu gibi, uygun değilse, PDT geçerli bir seçenek olabilir. Ayrıca, preoperatif PDT tümör boyutunu azaltmak ve cerrahi 17 derecesini azaltabilir. cerrahi, radyasyon tedavisi veya endobronfliyal brakiterapi göre PDT daha az yan etkileri vardır. Buna ek olarak, PDT radyasyon tedavisi veya kemoterapi 18 karşı direnç sağlayan mutasyonlar ilgisi yoktur.

Bu çalışmada, PDT için yeni bir foto-dağıtım sistemi olarak photosensitizer- ve antikanser ilaç kapsüllenmiş akciğer kanseri-hedefli nanopartiküller hem önerdi. Bu kavram, diğer ışığa ve antikanser ilaçlar olarak uygulanabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Acknowledgments

Bu çalışma hibe hiçbir şekilde desteklenmiştir. SNUBH Araştırma Fonu 14-2014-017.

Yazarlar bu yazının onun pro bono düzenleme J. Patrick Barron, Profesör Emeritus, Tokyo Üniversitesi Tıp Fakültesi ve Yardımcı Doçent, Seul Ulusal Üniversitesi Bundang Hastanesi'ne borçluyuz.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
oligo hyaluronic acid Bioland Co., Ltd. _
DS-Y30 (ceramide 3B; mainly N-oleoyl-phytosphingosine) Doosan Biotech Co., Ltd. _
adipic acid dihydrazide Sigma Aldrich A0638
N-(3-dimethylaminopropyl)-N′-ethylcarbodiimide Sigma Aldrich 39391
4-(chloromethyl)benzoyl chloride Sigma Aldrich 270784
Tween 80 Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. T0546
syringe filter Sartorius Stedim Biotech GmbH 17762 15 mm, RC, PP, 0.45 µm
triethylamine Sigma Aldrich T0886
Mini-GeBAflex tubes Gene Bio-Application Ltd. D070-12-100
Paclitaxel Taihua Corporations _
RPMI-1640 Gibco Life Technologies, Inc. 11875
Penicillin–streptomycin Gibco Life Technologies, Inc. 15070
Fetal bovine serum Gibco Life Technologies, Inc. 16140071
Celite (Filter agent) Sigma Aldrich 6858 See step 1.4

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Shang, L., Zhou, N., Gu, Y., Liu, F., Zeng, J. Comparative study on killing effect of esophageal cancer cell line between hypocrellin B-photodynamic therapy and hematoporphyrin derivative-photodynamic therapy. Chin J Cancer Prev Treat. 12, 1139-1142 (2005).
  2. Huisman, C., et al. Paclitaxel triggers cell death primarily via caspase-independent routes in the non-small cell lung cancer cell line NCI-H460. Clin Cancer Res. 8 (2), 596-606 (2002).
  3. Dolmans, D. E., Fukumura, D., Jain, R. K. Photodynamic therapy for cancer. Nat Rev Cancer. 3 (5), 380-387 (2003).
  4. Pass, H. I. Photodynamic therapy in oncology: mechanisms and clinical use. J Natl Cancer Inst. 85 (6), 443-456 (1993).
  5. Sutedja, T. G., Postmus, P. E. Photodynamic therapy in lung cancer. A review . J. Photochem. Photobiol. 36 (2), 199-204 (1996).
  6. Peng, C. L., Shieh, M. J., Tsai, M. H., Chang, C. C., Lai, P. S. Self-assembled star-shaped chlorin-core poly(epsilon-caprolactone)-poly(ethylene glycol) diblock copolymer micelles for dual chemo-photodynamic therapies. Biomaterials. 29 (26), 3599-3608 (2008).
  7. Chen, B., Pogue, B. W., Hasan, T. Liposomal delivery of photosensitising agents. Expert Opin Drug Deliv. 2 (3), 477-487 (2005).
  8. Lee, S. J., et al. Comparative study of photosensitizer loaded and conjugated glycol chitosan nanoparticles for cancer therapy. J Control Release. 152 (1), 21-29 (2011).
  9. Chang, J. E., et al. Anticancer efficacy of photodynamic therapy with hematoporphyrin-modified, doxorubicin-loaded nanoparticles in liver cancer. J. Photochem. Photobiol. 140, 49-56 (2014).
  10. Chang, J. E., Cho, H. J., Yi, E., Kim, D. D., Jheon, S. Hypocrellin B and paclitaxel-encapsulated hyaluronic acid-ceramide nanoparticles for targeted photodynamic therapy in lung cancer. J. Photochem. Photobiol. 158, 113-121 (2016).
  11. Wang, A. Z., Langer, R., Farokhzad, O. C. Nanoparticle delivery of cancer drugs. Annu. Rev. Med. 63, 185-198 (2012).
  12. Matsumura, Y., Maeda, H. A new concept for macromolecular therapeutics in cancer chemotherapy: mechanism of tumoritropic accumulation of proteins and the antitumor agent smancs. Cancer Res. 46 (12 Pt 1), 6387-6392 (1986).
  13. Penno, M. B., et al. Expression of CD44 in human lung tumors. Cancer Res. 54 (5), 1381-1387 (1994).
  14. Wilkins, R., Kutzner, B., Truong, M., Sanchez-Dardon, J., McLean, J. Analysis of radiation-induced apoptosis in human lymphocytes: Flow cytometry using Annexin V and propidium iodide versus the neutral comet assay. Cytometry. 48 (1), 14-19 (2002).
  15. Bannas, P., et al. Validation of nanobody and antibody based in vivo tumor xenograft NIRF-imaging experiments in mice using ex vivo flow cytometry and microscopy. J Vis Exp. (98), e52462 (2015).
  16. Fischer, A. H., Jacobson, K. A., Rose, J., Zeller, R. Hematoxylin and eosin staining of tissue and cell sections. Cold Spring Harbor Protocols. (5), (2008).
  17. Lam, S. Photodynamic therapy of lung cancer. Semin Oncol. 21 (6 Suppl 15), 15-19 (1994).
  18. Simone, C. B. 2nd, et al. Photodynamic therapy for the treatment of non-small cell lung cancer. J Thorac Dis. 4 (1), 63-75 (2012).

Tags

Cancer Research Sayı 118 Fotodinamik Tedavi Nanoparçacık Akciğer Kanseri Fototoksisite A549 BALB / C Çıplak fare
Akciğer Kanseri Hedefli Nanopartiküller ile Fotodinamik Tedavi antikanser Etkinliği
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Chang, J. E., Cho, H. J., Jheon, S.… More

Chang, J. E., Cho, H. J., Jheon, S. Anticancer Efficacy of Photodynamic Therapy with Lung Cancer-Targeted Nanoparticles. J. Vis. Exp. (118), e54865, doi:10.3791/54865 (2016).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter