未分化甲状腺癌における131I標識抗VEGFR2標的メソポーラスシリカナノ粒子の抗腫瘍効果

要約

未分化甲状腺がん（ATC）は、すべての甲状腺がんの約2％を占めており、従来の治療法に耐性があるため、生存率の中央値は依然として低いままです。血管内皮増殖因子受容体（VEGFR）を標的とした治療薬をロードしたメソポーラスシリカナノ粒子は、致死的な癌における血管新生のイメージングと抑制の大きな進歩を表しています。本研究では、¹³¹ I標識抗VEGFR2標的メソポーラスシリカナノ粒子は、ATC担癌ヌードマウスモデルにおいて抗腫瘍効果を示します。 invitroおよびinvivo研究を使用して、共焦点顕微鏡およびγカウンターを使用して、抗VEGFR2標的群における標的能力および保持時間の増加を調査しました。腫瘍内注射の24時間後および72時間後の抗VEGFR2標的群の腫瘍組織放射能は、非標的群のそれよりも有意に高かった（すべて P <0.05）。さらに、Na ^{では注射後3日では見られなかった単一光子放射型コンピューター断層撮影/コンピューター断層撮影により、抗VEGFR2標的群では注射後3週間でも放射性蓄積が明らかであることがわかりました。 131} 私はグループ化します。一方、非標的群と比較して、標的群の腫瘍増殖は、明らかな全身毒性作用を引き起こすことなく、有意に抑制された。さらに、対象グループの生存期間の中央値（41日）は、非対象グループ（34日）またはNa ¹³¹ と比較して大幅に延長されました。 I（25日）グループ（両方 P < 0.01）。私たちのデータは、開発されたままの¹³¹ I標識抗VEGFR2標的メソポーラスシリカナノ粒子は、ATC担癌マウスモデルで有望な結果を示し、そのようなアプローチはATCの新しい治療オプションを表す可能性があります。

背景

未分化甲状腺がん（ATC）は、すべての甲状腺がんの約2％しか占めていません。しかし、それは局所的に侵攻性のタイプの腫瘍であり、遠隔転移の割合が高い。一般に、ATC患者の生存期間の中央値は約6か月であり、頸部組織やリンパ節および/または肺転移に侵入する侵攻性の局所疾患によって引き起こされる血管の破局および気道の崩壊のために、診断後1年で生存する患者はわずか20％です[1 、2]。放射性ヨウ素-131（¹³¹ I）分化型甲状腺がん（DTC）転移の診断と治療において重要な役割を果たします[3,4,5]。ただし、従来の¹³¹ I治療法は、ヨウ素を濃縮しないという特徴があるため、ATCには適していません[6]。

血管新生は、癌細胞の生存、成長、移動、および転移に寄与する主要な要因です。血管内皮増殖因子（VEGF）は、血管新生における重要な調節サイトカインであり、ATCの発症に重要な役割を果たしています。血管新生におけるVEGFの確立された役割は、VEGF受容体（VEGFR）を標的とするベバシズマブなどの放射性標識リガンドが、ポジトロン放射断層撮影（PET）および単一光子放射型コンピューター断層撮影（ SPECT）イメージング技術。 VEGFR-2は、血管内皮細胞でVEGFのほとんどの機能を発揮し、マイトジェン活性化プロテインキナーゼ経路の活性化、内皮血管の遊走、血管新生と血管増殖の促進を介して増殖を担っています[7、8 ]。 VEGFの発現は、正常な甲状腺組織と比較して、上皮由来のATC細胞でアップレギュレーションされます[9、10、11]。抗VEGF戦略は、新しい血管の成長を抑制し、腫瘍に必要な酸素と栄養素を飢えさせるために開発されました。いくつかの前臨床試験では、ATCのVEGFR2を標的とする薬剤が開発されており、成功の度合いは異なります[12、13、14、15]。ただし、これらの抗がん剤に関連する主要な課題の1つは、バイオアベイラビリティが低く、標的部位への送達が非効率的であることです。多くの抗がん剤は疎水性であり、バイオアベイラビリティを改善し、静脈内投与を容易にするために生体適合性のあるドラッグデリバリーシステムを必要とします。

金属ベース、ポリマーベース、および脂質ベースのナノ粒子を含むナノ粒子を使用して、治療薬を造影剤と組み合わせることができる。ペプチド、抗体、放射性核種、または抗体フラグメントなどの標的リガンド/部分をナノ粒子に結合させて、治療効果を向上させることができます。癌治療の場合、ナノ粒子は、より局所的な方法で治療薬を送達する能力を備えた、強化された透過性および保持効果を介して腫瘍領域に蓄積する可能性があります。長年にわたり、材料科学および工学において、シリカは、それが提供する利用可能な物理的および化学的修飾の多様性、ならびにその優れた生体適合性のために、用途が広く比較的安全な材料と見なされてきました[16]。米国食品医薬品局（FDA）は、シリカを「一般的に安全」と認めています[17、18]。さまざまなシリカベースの材料の中で、メソポーラスシリカナノ粒子（MSN）は、非毒性、優れた表面透過性、高表面積、調整可能な細孔構造、優れた物理化学的安定性など、多くの特徴的な利点を備えたナノ材料のクラスとして際立っています。化学的に修飾可能な表面。これらはすべて、さまざまな化学薬品や治療薬の潜在的な宿主になります[19]。同様に、メソポーラスカーボンナノ材料は、ドラッグデリバリーにおいて優れたナノキャリアであることが実証されています[20、21、22]。近年、MSNの分野での取り組みは、治療機能と画像処理機能の組み合わせに焦点を合わせています。イメージングプローブでナノ粒子を標識することは、invitroおよびinvivoでの追跡を可能にする貴重なツールです。現在、対象を絞った治療法は、ATC治療の有望な戦略を表しています[23、24]。

癌研究におけるVEGFRに対する標的療法と分子イメージングの極めて重要な役割とMSNが提供する利点に触発されて、この研究では、非侵襲的SPECTイメージングとインビボで強化された¹³¹ 治療効果があります。 ¹³¹ かどうかを判断することを目的としました I標識抗VEGFR2標的MSNは、ATC担癌ヌードマウスモデルで抗腫瘍効果があり、その後、in vivo、in vitro、およびexvivoで広範な研究が行われます。

材料と方法

資料

ダルベッコの改変イーグル培地（DMEM）、0.25％トリプシン-EDTA、およびウシ胎児血清（FBS）は、Gibco（CA、USA）から購入しました。抗生物質（ペニシリンG、ストレプトマイシン、およびナイスタチン）は、Dingguo Biotechnology Co. Ltd.（北京、中国）から購入しました。ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（CTAB）、テトラエチルオルトシリケート（TEOS）、3-アミノプロピルトリエトキシシラン（APTES）、ジメチルスルホキシド（DMSO）、1-（3-ジメチルアミノプロピル）-3-エチルカルボジイミド塩酸塩（EDC）、 N -ヒドロキシスクシンイミド（NHS）、およびフルオレセインイソチオシアネート（FITC）は、Sigma-Aldrich（ドイツ）から購入しました。 Na ¹³¹ 私はAtomicHitech（北京、中国）から購入しました。抗VEGFR2抗体はAbcamCo。Ltd.（UK）から購入しました。

特性

ナノ粒子をエタノールに分散させて懸濁液を形成し、カーボンコーティングされた銅グリッド上に堆積させ、少なくとも24時間乾燥させました。ナノ粒子の形態は、200 kVの加速電圧で透過型電子顕微鏡（TEM）（JEOL-100CXII、日本）を使用して決定されました。サンプルのゼータ電位と流体力学的直径は、ゼータサイザー（Nano ZS90、英国）を使用した動的光散乱（DLS）を使用して測定されました。 MSNの細孔径分布と表面積は、Brunauer–Emmett–Teller（BET）およびBarrett–Joyner–Halenda（BJH）分析（ASAP2020M、米国）によって特徴づけられました。

細胞培養

ヒトATC細胞株FRO [25]（中華人民共和国、北京の北京ユニオン北京医科大学基礎医学研究所の細胞資源センターから購入）は、加湿インキュベーター内で37°Cで培養されました。 5％CO ₂ 95％の空気で、10％のFBSと1％のペニシリン-ストレプトマイシンが補充されています。培地を1日おきに交換し、コンフルエンスに達した後、細胞をトリプシンで継代した。各実験の前に約80％のコンフルエンスが達成されるまで、細胞を前培養しました。

シリカナノ粒子の調製と表面改質

MSNとアミノ化の合成

MSNは以前に報告されたように合成されました[26]。簡単に説明すると、50 mgのCTABを、70°Cで継続的に攪拌しながら、丸底フラスコ内の25 mLの水、5 mLのエタノール、および100 µLの2 MNaOH溶液の混合物に添加しました。次に、200μLのTEOSを混合物に加え、1時間反応させました。次に、反応溶液を遠心分離し、エタノールで10,000rpmで5回洗浄しました。次に、製品を10mLのエタノールに再懸濁しました。 CTABテンプレートを除去した後、生成物を5 mLのDMSOと100μLのAPTESに再懸濁し、得られた混合物に滴下して、アミノ化によってシリカ表面を修飾しました。一晩撹拌した後、沈殿物を遠心分離によって分離し、エタノールで5回洗浄し、次にMSN-NH ₂ 取得されました。

BSA-MSN-Anti-VEGFR2の合成

5ミリグラムのウシ血清アルブミン（BSA）と50μLの抗VEGFR2抗体を上記の製品（MSNs-NH ₂ 、50 mg）、2時間撹拌しながら反応させた。混合物を水で5回洗浄した後、1.1mgのNHSと1.6mgのEDCを混合物に加え、5mLの水中で室温で一晩撹拌しました。沈殿物を遠心分離により分離し、水で5回洗浄したところ、BSA-MSNs-anti-VEGFR2が得られました。

¹³¹ Iナノ粒子の放射性標識

生成されたナノ粒子は¹³¹ で放射性標識されましたクロラミンT法（¹³¹ と表記）を使用しています I-BSA-MSNおよび¹³¹ I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2、それぞれ）[27]。簡単に説明すると、約100μgのBSA-MSNまたはBSA-MSN-anti-VEGFR2を100μLのリン酸緩衝液（PB）と74 MBq ¹³¹ で希釈しました。追加されました。次に、クロラミン-T（100μL; PB中5mg / mL）を混合物に添加しました。 60秒間振とうしてインキュベートした後、100μLのメタ重亜硫酸ナトリウム（PB中5 mg / mL）を加えて反応を停止しました。遠心分離管を使用して、標識されたBSA-MSNおよびBSA-MSN-抗VEGFR2を低分子量化合物から分離した。 ¹³¹ の標識率と放射化学的純度薄層クロマトグラフィーを使用して、Ilabeledナノ粒子を測定しました。

In Vitro細胞取り込み：共焦点顕微鏡研究

まず、MSN-抗VEGFR2およびMSNをFITCで標識しました[28]。簡単に説明すると、MSN-NH ₂ （100 mg）を1 mLのFITCアルコール溶液（1 mg / mL）に加え、攪拌しながら4時間静置しました。 FITC標識MSN（FITC-MSN）は、遠心分離によって得られ、真空中で乾燥されました。 FITC-MSNs-anti-VEGFR2も同じ方法で取得できます。

FRO細胞を6ウェルプレートに一晩播種し、次に5×10 ⁵ ウェルあたりの細胞を、FITC-MSNおよびFITC-MSN-anti-VEGFR2とともに、37°Cでそれぞれ1時間および6時間インキュベートしました。細胞をリン酸緩衝生理食塩水（PBS）で3回洗浄した後、70％エタノールで20分間固定しました。さらに、細胞をPBSで3回洗浄し、核を4,6-ジアミジノ-2-フェニルインドール（DAPI）で45分間染色した後、パラホルムアルデヒド（PBS中4％）で固定しました。共焦点顕微鏡画像は、共焦点レーザー走査顕微鏡（CLSM）（Zeiss LSM 510、USA）を使用して取得しました。

時間依存の細胞取り込み

ナノ粒子の時間依存性細胞ヨウ素131取り込みを測定するには、1×10 ⁵ ウェルあたりの細胞は、3.7 MBq / mLの遊離Na ¹³¹ で培養されました。私、¹³¹ I-BSA-MSN、または¹³¹ それぞれI-BSA-MSNs-anti-VEGFR2。次に、細胞を1 mLのハンクス平衡塩類溶液（HBSS）緩衝液でできるだけ早く洗浄し、トリプシンで分離し、1 mLのHBSSに1、2、3、5、7、および9時間再懸濁しました。放射能はγカウンター（LKBガンマ1261、オーストラリア）を使用して測定した。正確なデータを取得するために、すべての実験は3回実行されました。

動物モデル

Balb / cヌードマウス（雌、約4週齢、体重15〜20 g）は、北京協和医学院の北京実験動物研究センターから購入し、特定病原体除去条件下、相対湿度（30〜70）で飼育しました。％）および温度管理された（20〜24°C）環境（中国の天津医科大学の実験動物センター）。すべての動物の取り扱い手順は、天津医科大学総合病院倫理委員会によって承認されたプロトコルに従った。 FRO腫瘍異種移植片は、5×10 ⁶ の皮下注射によって誘発されました。 50μLのPBS中のFRO細胞をマウスの右肩に入れます。

In Vivo Imaging

担癌ヌードマウスに1〜2週間餌を与え、腫瘍の体積が直径約10 mmに達したとき、マウスをランダムに3つのグループに分けました（Na ¹³¹ 私、¹³¹ I-BSA-MSN、および¹³¹ I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2）。各グループは7.4MBq ¹³¹ を受け取りました ¹³¹ の臓器局在を評価するために腫瘍内注射を介して I標識ナノ粒子。シンチグラフィーイメージングは、それぞれの薬物注射の1、2、3、7、14、および21日後に実行されました。ヌードマウスは、各スキャンの前に4％抱水クロラール（150μL）で麻酔され、うつ伏せの位置に置かれ、SPECT / CTスキャナー（Discovery NM / CT 670、USA）を使用して画像化されました。甲状腺組織が不要な放射線や画像にさらされるのを防ぐために、実験の1日前にすべてのマウスの飲料水に過塩素酸ナトリウム（0.05 mg / mL）を加え、1週間維持しました。

組織分布

7.4MBqの腫瘍内注射後24時間および72時間¹³¹ I標識ナノ粒子、各グループのマウス（ n =3 /グループ）を頸椎脱臼により犠牲にし、心臓、脾臓、腎臓、肝臓、腸、肺、および腫瘍組織を取り出して秤量した。さまざまな臓器の放射能をγカウンター（LKBガンマ1261、オーストラリア）を使用して測定し、放射能を組織1グラムあたりの注入線量のパーセンテージ（％ID / g）として表した。

In Vivo ¹³¹ Iセラピー

インビボイメージングと同様に、3つのグループのマウスに74 MBq（50μL）の¹³¹ の用量を腫瘍内注射しました。 I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2、¹³¹ I-BSA-MSN、およびNa ¹³¹ 私はそれぞれ、腫瘍の体積が直径約10mmに達したときです。対照群として同量の生理食塩水を投与した。腫瘍の体積は、次の式を使用して推定されました：体積=4π/ 3（1/2の長さ×1/2の幅×1/2の高さ）[15、29]。腫瘍の体積と動物の体重を3日ごとに測定しました。体重の20％以上を失った場合、または瀕死状態になった場合、マウスは安楽死させられました。

組織学的検査

実験が終了すると、マウスを犠牲にし、心臓、肝臓、脾臓、腎臓、および肺を含む4つのグループの腫瘍および正常組織を分離して、それらの組織病理学を研究した。簡単に説明すると、厚さ5 mmのパラフィン切片を2回のキシレンインキュベーション（56°Cでそれぞれ30分間）を使用して脱ロウし、エタノールで再水和しました。次に、切片を蒸留水中の10％スクロースに一晩浸した。その後、切片を0.1 M PBS、pH 7.4で洗浄し、メタノール中の1.2％過酸化水素で30分間インキュベートし、0.1 M PBS、pH7.4で15分間すすいだ。次に、腫瘍のスライドを、湿ったチャンバー内で、室温で、抗ＶＥＧＦＲ２抗体を１：１００に希釈して一晩インキュベートした。 PBSで3回洗浄した後、スライドをDAKO-REALTMEn-Vision™検出システムで60分間インキュベートし、ジアミノベンジジンを使用して可視化し、Mayerのヘマトキシリンで対比染色しました。すべての画像は、オリンパス顕微鏡を使用して取得されました。

統計分析

すべてのデータは平均±標準偏差（SD）として表され、統計分析はWindows（SPSS、シカゴ、イリノイ、米国）用のSPSS（Statistical Package for Social Sciences）12.0を使用して実行されました。データ分析は、カプランマイヤー曲線とログランク検定を使用して実行されました。すべての統計的検定は両側検定であり、 P 値<0.05は統計的に有意であると見なされました。

結果

ナノ粒子の特性

ナノ粒子の特性は、TEMおよびDLSによって分析および決定されました（図1a–c）。 TEM画像は、MSNが均一な球状の形態を持っていることを示し、DLS画像は、MSNが108±5.9nmのサイズで均一であることを示しました。 BSA修飾および/または抗VEGFR2ターゲティングは、ナノ粒子の形態を変化させず、ナノ複合体の表面積の増加によって引き起こされた可能性がある、未修飾のMSNと比較して溶液中で凝集するわずかな傾向をもたらしました。 BSA-MSNs-anti-VEGFR2の直径は163±4.6nmにわずかに増加し、MSNの平均ゼータ電位は-23.91 mVでしたが、BSA-MSNs-anti-VEGFR2では28.45mVに変化しました。ゼータ電位の変化と表面修飾後のサイズの増加は、各ステップでMSNの表面にBSAと抗VEGFR2が正常に添加されたことを示しています（表1）。 MSNのテクスチャ特性は、窒素の吸着-脱着等温線によってさらに確認されました。 MSNは、表面積が630.2 m ² の明確なメソポーラス構造を持っています。 / g、平均細孔径は2.8 nmです（図1d）。 BSA-MSNs-anti-VEGFR2ナノ粒子の安定性は数週間にわたって監視され、明らかな凝集は観察されませんでした。 ¹³¹ の割合ラベル付けは約50〜75％でした。

<図>

構築されたナノ粒子の取り込み

BSA-MSNおよびBSA-MSN-anti-VEGFR2の標的ヒトATC細胞株FRO細胞への結合は、共焦点顕微鏡を使用してアッセイされました（図2）。蛍光抗体法は、標的MSNと非標的MSNの両方がFRO細胞に効率的に結合できることを示しました。 BSA-MSNまたはBSA-MSN-anti-VEGFR2との1時間のインキュベーション後、目に見える蛍光が細胞内に存在し、6時間のインキュベーション後に維持および強化されました。 BSA-MSNs-anti-VEGFR2と比較して、BSA-MSNsも細胞に結合できましたが、腫瘍細胞の保持が最小限であり、緑色の蛍光シグナルが弱いことがわかりました。この結果は、ナノ粒子のターゲティング能力が抗VEGFR2抗体による修飾によって強化されたことを示唆しています。

時間依存の細胞取り込み

Na ¹³¹ の放射性ヨウ素の取り込みを測定するため私、¹³¹ I-BSA-MSN、および¹³¹ I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2経過時間、¹³¹ I-timedアクティビティ測定値はFROセルで取得されました。図3aに示すように、¹³¹ この細胞株への取り込みは、¹³¹ との3時間のインキュベーション後に最大レベルに達しました。 I-BSA-MSNおよび¹³¹ で5時間後 I-BSA-MSN-抗VEGFR2。さらに、¹³¹ の放射性ヨウ素の取り込み I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2は¹³¹ よりも高かった I-BSA-MSN。

組織の分布

¹³¹ の組織分布ヌードマウスのIはγを使用して測定されましたそれぞれの薬剤を腫瘍内注射してから24時間後と72時間後にカウンターします（図3b）。その結果、3つのグループは24時間と72時間で正常組織に同様の放射線の蓄積があったことが明らかになりました。すべてのグループの放射能は時間とともに徐々に減少し、ほとんどが腫瘍に蓄積されました。さらに、¹³¹ の2つのグループでは、注射後24時間と72時間での腫瘍組織への蓄積が見られます。 I標識ナノ粒子はNa ¹³¹ よりもはるかに高かった私のグループは、24時間で11.6±0.9％ID / gでしたが、72時間で2.1±0.08％ID / gに劇的に減少しました。ただし、注射後24時間および72時間での抗VEGFR2標的群の腫瘍中濃度は、それぞれ32.2±2.8％ID / gおよび23.0±1.8％ID / gであり、非注射後の濃度よりも有意に高かった。標的群（それぞれ26.1±2.5％ID / gおよび12.3±1.2％ID / g、すべて P <0.05）。

In Vivo Imaging

¹³¹ を決定するにはナノ粒子の取り込みと分布を行い、¹³¹ の滞留時間を観察します。インビボでの腫瘍組織において、FRO担癌マウスの代表的なSPECT / CT画像は、それぞれの薬剤の腫瘍内注射後の異なる時点で取得されました（図4a）。結果は、Na ¹³¹ の放射能蓄積を示した私のグループは、注射後2日で腫瘍から急速に排泄され、注射後3日では見られませんでした。対照的に、¹³¹ の2つのグループ I標識ナノ粒子は、特に抗VEGFR2標的群において、注射後2週間でも、血液クリアランスが遅く、腫瘍組織への蓄積が多かった。特に、注射後3週間で、標的グループの放射能は非標的グループの放射能よりも明らかに強かった。

In Vivo ¹³¹ Iセラピー

図4bは、4つのグループの経時的な平均腫瘍体積を示しています。注射前の腫瘍体積を最初の基準として使用した。 ¹³¹ を除く I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2グループでは、腫瘍はすべてのグループ、特にNa ¹³¹ で徐々に成長しました。私と生理食塩水グループ。 24日目、Na ¹³¹ の平均腫瘍体積 ¹³¹ の198.7±13.2％と比較して、I群と生理食塩水群はそれぞれ296.6±24.2％と278.3±19.3％でした。 30日目のI-BSA-MSNsグループ。興味深いことに、抗VEGFR2標的グループの量は、注射後9日目以降ゆっくりと減少し、観察終了時の最初の基準までほぼ減少したことが観察されました。

図4cは、4つのグループの体重の変化を示しています。 Na ¹³¹ では、体重が徐々に減少しました。観察期間中のIおよび生理食塩水群。しかし、他の2つのグループは最初の週にのみ体重が減少し、特に抗VEGFR2標的グループでは、後の時点で体重が回復しました。

生存分析

この研究では、¹³¹ の治療効果を評価するための別の指標として、生存確率を使用しました。 I標識ナノ粒子。図4dは、生理食塩水Na ¹³¹ で処理した後のカプランマイヤー生存曲線を示しています。私、¹³¹ I-BSA-MSN、または¹³¹ I-BSA-MSNs-ATC担癌ヌードマウスモデルにおける抗VEGFR2。腫瘍は生理食塩水とNa ¹³¹ で急速に進行しました私はグループ化し、生存期間の中央値はそれぞれ27日と25日でした。ログランク検定による分析により、¹³¹ の生存期間の中央値が明らかになりました。 I-BSA-MSNグループ（34日）は、Na ¹³¹ のグループと比較して大幅に延長されました。グループ化（ P < 0.001）。さらに、抗VEGFR2標的群（生存期間中央値、41日）での治療は、非標的群（ P ）よりも有意に良好な生存転帰をもたらすことがわかりました。 <0.01）。

病理学的分析

¹³¹ の抗腫瘍効果を評価するには I標識ナノ粒子とマウスにおけるMSNの潜在的毒性をテストし、放射線療法後のヘマトキシリンおよびエオシン染色のために主要な臓器と腫瘍を収集しました。 ¹³¹ による治療後、担癌マウスでは重要な臓器に有意な病理学的変化は観察されませんでした。 I標識ナノ粒子（図5a）。これは、観察期間内に明らかな全身毒性が発生しなかったことを示しています。さらに、¹³¹ で治療された腫瘍 I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2は、腫瘍細胞の変性と大量の壊死を示しました。これは、¹³¹ よりも明らかでした。 I-BSA-MSNグループ。ただし、Na ¹³¹ で治療された腫瘍 Iまたは生理食塩水グループは生存可能な腫瘍細胞でいっぱいでした。腫瘍の免疫組織化学的分析により、VEGFRの目に見える発現が明らかになりました（図5b）。

ディスカッション

ATCの予後は依然として不良であり、これまでのところ効果的な治療選択肢はありません[1、2、6]。新規治療法としての標的分子療法は、多くの癌の罹患率と死亡率を改善しました[23、24]。 VEGFRは微小血管の形成に不可欠であり、ほとんどの悪性腫瘍の増殖を促進し、継続的な腫瘍の拡大を可能にします[9、10]。この研究では、Na ¹³¹ の有効性を評価しました。私、¹³¹ I-BSA-MSN、および¹³¹ I-BSA-MSNs-腫瘍を有するヌードマウスモデルにおけるATCの治療のための抗VEGFR2。結果は、¹³¹ で標識された抗VEGFR2標的ナノ粒子と非標的ナノ粒子の両方を示しました。私はATCの腫瘍増殖を遅らせるのに効果的であり、¹³¹ I標識抗VEGFR2標的MSNは、ヌードマウスの腫瘍増殖を阻害し、生存期間中央値を延長するための最も効果的な薬剤でした。この治療法は、ATCの新しい治療オプションとなる可能性があります。

ナノ粒子によるVEGFRターゲティングは、文献でほとんど報告されていません。 Goel S etal。 [19] VEGF ₁₂₁を使用したVEGFRターゲティングを確認コンジュゲートされた抗VEGFR治療薬をロードしたMSNは、ヒト神経膠芽腫における血管新生イメージングと阻害の大きな進歩を表しています。 Guleが実施した研究では、バンデタニブを使用したATCでの上皮成長因子受容体（EGFR）およびVEGFR2の阻害が、同所性異種移植モデルにおいてinvivoでの有意な腫瘍増殖阻害を引き起こすことが示されました[15]。本研究では、共焦点顕微鏡を使用して、標的ナノ粒子と非標的ナノ粒子の両方がFRO細胞の細胞質と細胞質に効率的に結合できることを発見し、さらに、抗VEGFR2による修飾によってナノ粒子の標的能力が増強されることを確認しました。その結果は、時間依存性の細胞取り込み実験の結果と一致していた。さらに、それぞれの薬剤を腫瘍内注射した後、¹³¹ の組織分布に関するデータを比較しました。私は、さまざまなグループの24時間と72時間に腫瘍を持ったヌードマウスにいます。すべてのグループの放射能は主に腫瘍に蓄積され、時間とともに徐々に減少しました。さらに、抗VEGFR2標的群の放射能は、非標的群と比較して腫瘍内でより長く保持できることがわかりました。これは、共焦点顕微鏡で観察された結果とも一致していました。

SPECT / CTは、疾患の構造的および機能的イメージング情報を提供する強力なツールであり、注射後のさまざまな時点で放射性薬物の代謝を監視できます[30、31、32]。本研究では、¹³¹ の組織分布に関するデータを比較しました。 SPECT / CTを使用しています。結果は、Na ¹³¹ における放射能の蓄積を示した私のグループは注射後3日で見られませんでした。ただし、¹³¹ の2つのグループでは、注射後2週間で腫瘍組織への蓄積が増加することが観察されました。 I標識ナノ粒子、および3週間で、抗VEGFR2標的グループの放射性シグナルは非標的グループの放射性シグナルより明らかに強かった。予測不可能な腫瘍の血管外漏出と強化された透過性保持効果に依存するMSNの受動的腫瘍ターゲティング、およびATCでのVEGFR2過剰発現に関連する抗VEGFR-2に関連する正のターゲティングが、腫瘍内のナノ粒子。この発見は、抗VEGFR2修飾が¹³¹ の保持時間を延長したことを明らかにしました。遊離Na ¹³¹ と比較した腫瘍組織のI 私と¹³¹ I-BSA-MSN。これも¹³¹ の組織生体内分布と同様でした。 γで測定しましたカウンター。

本研究では、2mCiの単回投与で腫瘍内注射した後のヌードマウスの体重変化をモニターしました¹³¹ ¹³¹ の体重を示した私 I標識ナノ粒子グループは、特に抗VEGFR2標的グループの場合、注射後1週間で徐々に増加しました。同様に、腫瘍体積の変化も観察し、Na ¹³¹ の腫瘍を発見しました。 Iまたは生理食塩水グループは急速に成長しましたが、¹³¹ I-BSA-MSNsグループはゆっくりと増加しました。興味深いことに、抗VEGFR2標的群の腫瘍は、注射後1週間で徐々に減少しました。これは、体重の変化とは逆でした。これらの結果は、抗VEGFR2修飾が腫瘍体積の増加を効果的に抑制し、それによって¹³¹ の効率を高めることができることを示しています。私は治療します。腫瘍壊死は¹³¹ から放出されたベータ線が原因であると考えました。私は、腫瘍の縮小をもたらし、間接的に体重の増加をもたらしました。この効果は、主に¹³¹ の注射から1週間後に現れ始めたと推測されます。 I。

私たちの調査結果は、腫瘍内注射された¹³¹ によって媒介される治療を示しました I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2は、腫瘍の成長を著しく遅らせ、¹³¹ と比較して、腫瘍組織の構造的損傷と大規模な壊死の増加が確認されました。 I-BSA-MSNグループ。重要なことに、このより高い抗腫瘍活性は、腫瘍を有するヌードマウスで観察された重要な器官における有意な病理学的変化の欠如によって示されるように、明らかな全身毒性効果を引き起こすことなく達成された。急性および慢性の両方の毒物学的影響を文書化するには、さらなる研究が必要ですが、¹³¹ I-BSA-MSNs-anti-VEGFR2は、ATCの低侵襲治療の有望な候補となるいくつかの特性を示しました。

私たちの事前実験では、尾静脈への注射が行われ、その結果は、放射能が主に食作用系に分布していることを示しました。一部の研究では腫瘍内注射が使用されており[29、33、34]、手術はより便利です。そのため、注射方法として腫瘍内注射を使用し、より良い結果を達成しました。 MSNは、不溶性の問題を克服し、疎水性の小分子薬を大量に送達するための有望なアプローチを提供します。現在、MSNを使用して標的抗がん剤をロードする可能性を調査しています。結果は今後の出版物で提供します。

結論

本研究では、均一な球状形態を持ち、¹³¹ で放射性標識されたBSA-MSNs-anti-VEGFR2の合成に成功しました。クロラミンT法を使用しています。結果は、標的化および非標的化MSNの両方がFRO細胞の細胞質および細胞質に効率的に結合できることを示した。 ATC担癌ヌードマウスモデルの放射能は、ほとんどが腫瘍に蓄積され、¹³¹ でより長く保持される可能性があります。 I-BSA-MSNs-抗VEGFR2グループ。さらに、¹³¹ の組織分布また、SPECT / CTを使用して画像化および検証することもできます。さらに、ATC担癌ヌードマウスモデルにおける腫瘍増殖は、非標的MSNおよび¹³¹ を使用して達成されたものと比較して、抗VEGFR2標的MSNによって有意に阻害されました。 MSNを標的とする抗VEGFR2による治療は、ATC担癌マウスの生存を有意に延長しました。私たちのデータは、そのようなアプローチがATCを治療するためのより効果的な手段を表すかもしれないという見解を支持しました。