抗癌治療、それらの細胞挙動、ROS検出、および動物研究のためのプロトポルフィリンIXをロードしたラミナリンナノ粒子

はじめに

光線力学療法（PDT）[1,2,3]は、光源、光増感剤、および分子状酸素[4]の影響を受ける確立されたタイプの療法であり、活性酸素種（ROS）を介した[5、6]直接致死を引き起こす可能性があります。低侵襲性[6]および低毒性の条件下での照射領域内の癌細胞への影響。 DNA損傷を引き起こし[7]、シグナル伝達経路を活性化して腫瘍領域への血液供給を妨げる血管毒性反応を促進し[8]、免疫系による腫瘍細胞の認識と破壊を引き起こします[9]。究極の効果は、薬剤耐性を克服し[10、11]、選択的な抗腫瘍効果を引き出し、癌細胞死をもたらすことです。

現在、放射線療法、化学療法、手術などの腫瘍の従来の治療法[12]が診療所で広く使用されていますが、これらの方法には、大きな毒性と副作用、大きな外傷、大きなリスク、特定の制限、および簡単な再発があります。 PDTは、乳がん[13,14,15]、肝細胞[14]、肺がん[16]、黒色腫[17]、皮膚がん[18]などの広範ながんの治療に使用され、国内外の研究者の注目を集めています。 。経験から、PDTは、癌の転移を抑制し[21]、選択的で適応性があるなどの利点があるため、化学療法[19]やさまざまな疾患や腫瘍の治療における手術[20]などの従来の方法に代わるより良い選択であることが証明されています。しかし、ほとんどの光増感剤の適用は、腫瘍部位での蓄積が限られているため、癌治療では制限されています[22]。

プロトポルフィリンIX（Pp IX）は疎水性の光増感剤であり[23、24]、診断やPDTでの使用に大きな可能性を秘めています。 Pp IXはヘマトポルフィリン誘導体であり、外部刺激（レーザー光[25]など）なしでもアポトーシスを誘発することができ、癌を治療するための新規機能を持っている可能性が高いことを示しています[26]。

したがって、前癌病変および悪性病変におけるPp IXの局所蓄積は、その蛍光が腫瘍の配向に便利な方法を提供するため、提供される興味深い戦略です[27]。

しかし、Pp IXには、溶解性が低く、水溶液中で凝集しやすく、有効性が低下するなど、解決する必要のあるいくつかの欠点があります[29]。したがって、ラミナリン[30]は、光増感剤の好ましくない機能を改善するための親水性基担体として使用される海洋ナノメディシン担体生体材料です。ラミナリンは、抗腫瘍、抗ウイルスなどの効果的な生物学的活性を持っていることが証明されています。蓄積された証拠は、invitroおよびinvivoでさまざまな種類の癌細胞（乳癌細胞や結腸癌細胞[32]など）に対して優れた治療効果があることを示唆しています[31]。

リポソームやミセルなどの刺激応答性ポリマーナノ粒子は、薬物送達をさらに確実にし、副作用を減らすことができます。リポソーム[33]は診断および治療ツールとして使用でき、アムホテリシンBをリポソームに組み込んで真菌感染症を治療することができます[34]。高分子ミセルナノ粒子[35]は、スマートなドラッグデリバリー[36]です。デュアルpH /レドックス感受性および光応答性を備えたPpIXをロードしたヘマチン-ラミナリン-ジチオジプロピオン酸-MGK（HLDM）ミセルには、PpIXをロードするための疎水性コアとラミナリン親水性シェルが含まれています。それらは、薬物の生体内分布、副作用、薬物負荷放出などの光増感剤の好ましくない機能を改善するための最も重要なナノスコピック薬物送達の1つです[38、39]。

そこで、pH [41]とレドックス特性[42]に応じて、ラミナリンをベースにした多機能ドラッグデリバリーナノプラットフォーム[40]を設計しました。これにより、水への溶解性を維持し、人体の血液循環におけるPpIXを抑制します。標的部位でのPpIXの消光[43]。温度[44]、超音波[45]、pH、酸化還元など、内部および外部の刺激応答型のドラッグデリバリーが広く注目されています。薬物送達を制御するために温度応答性システムが研究されており、より良い薬物送達の可能性が示されています[46]。刺激応答性ドラッグデリバリーシステムは、継続的な薬物オンデマンド放出[47]を不可逆的に促進し、迅速に配布しました。

この研究では、水溶液中での不安定性や凝集など、PpIXのいくつかの欠点を克服するためにPpIXをロードしたHLDMミセルを調製しました[48]。我々は、HLDMナノキャリアから自己組織化されたPp IXをロードしたHLDMミセル[49]が、腫瘍微小環境に蓄積され、PpIXを放出するはずであると仮定しました[50]。 Pp IXは、腫瘍細胞にPp IXが蓄積した後、ROSの生成を促進するために刺激されました。これは、癌細胞死を引き起こす可能性があります（図1のように）。 HLDM材料の合成と特性評価は、以前に報告されたように1H-NMRによって証明されました[51]。そのため、本研究では、Pp IXをロードしたHLDMミセルの細胞取り込み、光毒性、ROS生成、核形態学的観察、およびin vivoPDT効果を研究しました。

腫瘍治療用の光増感剤を送達するために使用されるラミナリンベースのナノメディシン（HLDM）の概略図

メソッド

資料

ラミナリンはSigma-Aldrich（上海、中国）から購入しました。ジメチルスルホキシド（DMSO）はTianjin Bodi Co. Ltdから提供されました。l-グルタチオン（GSH）、Hoechst 33342はSigma-Aldrich（上海、中国）から提供されました。ダルベッコの改変イーグル培地（DMEM）およびウシ胎児血清（FBS）は、Science Biotechnology Co. Ltd.（Shangdong、Yantai、China）から入手しました。活性酸素種（ROS）アッセイキットは、Beyotime Biotechnology（上海、中国）から提供されました。 H ＆ EはBioworldTechnology Co. Ltd.（Nanjing、China）から購入しました。 Pp IXは、Aladdin Reagent Net（上海、中国）から提供されました。他のすべての試薬と溶媒は化学グレードのものでした。

ヒト乳がん細胞（MCF-7）は、煙台大学薬学部（中国山東省）の分子薬理学研究所から提供されました。

体重14〜18 g（3〜4週間）のメスのヌードマウスは、Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co.Ltd。から購入しました。

HLDM材料の合成と特性評価

HLDM材料は、以前のレポート[51]に示されている方法を使用して合成および提供されました。まず、塩化オキサロイルを使用してジチオプロピオン酸を塩化アシルに活性化し、これをMGKでアシル化してHOOC-S-S-MGKを得た。その後、1-エチル-3-（3-ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（EDCI）と4-ジメチルアミノピリジン（DMAP）を使用してHOOC-S-S-MGKを活性化し、ラミナリンを用いて40℃でエステル化反応を行いました。最後に、EDC / DMAPを触媒としてエステル化することによりHLDM材料を合成しました。 DMSO-D ₆ およびD ₂ 化合物の組成を分析するための溶媒としてOを選択しました。そして ¹ HLDM材料のH-NMR（Advance Bruker 400M; Switzerland Bruker Company、Madison、WI、USA）スペクトル、IRスペクトル、およびUV-可視吸収スペクトル（200〜700 nm）を室温でテストし、測定しました。

自己組織化ミセル（Pp IXをロードしたHLDMミセル）の準備

Pp IXをロードしたHLDMミセルは、透析法を介して利用されました。一言で言えば、疎水性コアはMGK、ジチオジプロピオン酸、およびヘマチンで構成され、ラミナリン親水性シェルは水中で自己組織化してポリミセルを形成する可能性があります。 Pp IXをロードしたHLDMミセルを得るために、攪拌中にPpIXを疎水性コアにロードしました。 HLDMとPpIXを脱イオン水（MWCO 2000 Da）で、有機試薬中で適度な時間攪拌した後、600 rpmで90-1攪拌機で透析し、溶解させた後、処理して、PpIXをロードしたHLDMミセルを得ました。手順全体は室温で行われました。

ミセルの特性評価

Pp IXをロードしたHLDMミセルの粒子サイズとゼータ電位は、室温でBeckman Coulter Particle Analyzer（部品番号：A35878）を使用して決定しました。 Ｐｐ ＩＸをロードしたＨＬＤＭミセルの形態は、Ｈ－６００透過型電子顕微鏡（Ｈ－６００ ＴＥＭ；日立、東京、日本）によって視覚化された。ローディング能力を決定するために、Pp IXをロードしたHLDMミセルを、有機試薬中の超音波装置によって破壊しました。ミセル中の遊離PpIXの濃度は、630nmでのUV-可視吸収スペクトルによって測定されました。捕捉効率（EE）と薬物負荷量（DL）は、式に従って計算されました。

EE（％）=（PpIXをロードしたHLDMミセル内のPpIXの重量/ PpIX全体の重量）×100％

DL（％）=（PpIXをロードしたHLDMミセル内のPpIXの重量/ミセルの重量）×100％

細胞培養

ヒト乳癌細胞株（MCF-7）、結腸癌細胞株（CT-26）（図5）、および肺癌細胞株（A549）（図5）を使用して、PpIXをロードしたHLDMミセルを決定しました。倒立蛍光顕微鏡（AxioVert.A1）による。これらの材料が抗腫瘍効果を有することが予備的に広く証明されていた。しかし、実験は、MCF-7が他の2つの癌細胞株よりも多くの取り込みを持っている可能性があることを示しました。したがって、10％ウシ胎児血清を含むDMEM（Hyclone）で培養したMCF-7を選択して、5％CO ₂ を含む加湿雰囲気下で37°Cでの治療効果をモニターしました。 。

細胞の取り込み

遊離のPpIX、Pp IXをロードしたラミナリン-ヘマチン（LH）ミセル、またはPp IXをロードしたHLDMミセルを含む新鮮な培地を、それぞれ24時間後に元の培地と交換するために追加しました。次に、MCF-7細胞を1時間、2時間、および4時間（Pp IX濃度：20μg/ mL）または次の異なる濃度のPp IX：10μg/ mL、20μg/ mLで4時間培養しました。上記の雰囲気で50μg/ mL。細胞取り込みの結果は、定性分析を行うために倒立蛍光顕微鏡（Eclipse E400; Nikon Corporation、Tokyo、Japan）によって観察されました[52]。

セル位置調査

この研究では、Pp IXは、癌細胞死を誘発する抗癌剤であるだけでなく、取り込みを特定するための赤色蛍光プローブでもありました。遊離のPpIX、Pp IXをロードしたLHミセル、またはPp IXをロードしたHLDMミセルを含む新鮮な培地中のMCF-7細胞を、大気より20μg/ mLの濃度で4時間培養しました。 4％パラホルムアルデヒドで固定した後、固定液をHoechst 33342（10μg/ mL）に交換して、核を15分間染色しました。位置特定の結果は、倒立型蛍光顕微鏡で視覚化されました。

活性酸素種の生成の測定

活性酸素種（ROS）の生成能力は、ROSプローブ2 '、7'-ジクロロフルオレセインジアセテート（DCFH-DA）を使用した蛍光顕微鏡を使用して細胞内で測定されました。 MCF-7を6ウェルプレートに播種し、インキュベートしました。 24時間後、培地を除去し、遊離のPpIXまたはPpIXをロードしたHLDMミセル（20μg/ mL）を含む新しい培地と2時間交換しました。細胞をDMEM培地で洗浄した後、30分照射（630nm）した。 2回洗浄した後、MCF-7細胞をDCFH-DA（10μmol/ L）とともに上記の雰囲気で30分間インキュベートし、再度洗浄した後、蛍光顕微鏡（励起波長：488 nm、発光波長：525 nm）で画像化しました。 DMEM培地を使用。

光毒性および生存率アッセイ

MCF-7を96ウェル植物に接種して、生存率アッセイ用のさまざまな剤形の細胞毒性を検出しました。次に、異なる濃度の遊離Pp IX、Pp IXをロードしたLHミセル、またはPp IXをロードしたHLDMミセル（1、2、5、および10μg/ mL）を含む新鮮なDMEMを各ウェルに添加しました。光毒性のグループでは、細胞を4時間インキュベートして吸収させ、さらに30分間照射した後、大気中で24時間インキュベートしました。一方、対照群として暗所での細胞毒性と生存率を分析するためにウェルを設定した。それらはさらに大気中で24時間接種された。

次に、20マイクロリットルの3-（4,5-ジメチルチアゾール-2-イル）-2,5-ジフェニル-テトラゾリウムブロミド（MTT）溶液（5 mg / mL）と180μLのPBS（pH 7.4）を96ウェルに添加しました。プレートし、さらに3時間インキュベートします。続いて、150μLのDMSOを使用してホルマザン生成物を溶かし、490 nmで酵素標識装置（SpectraMax M 5）を使用して吸光度（OD）を測定しました。 MCF-7の生存率は、次の式を使用して表されました。

生存率=（（ODサンプル-ODブラック）/（ODコントロール-ODブラック））×100％。

ODサンプルの値は薬物処理細胞によって提供され、ODコントロールの値は薬物なしの細胞によって提供され、ODブラックの値は薬物および細胞なしのウェルから得られました。

核の形態学的観察

MCF-7細胞株を24時間インキュベートした後、PpIXをロードしたHLDMミセルで4時間刺激しました。すすぎ、固定後、細胞を核蛍光プローブで37°Cで20分間染色し、PBSを使用して環境から色素を除去しました。対応する蛍光画像は、蛍光顕微鏡を使用して視覚化されました。

InVivoでの有効性と安全性の評価

その後、雌のヌードマウスを使用して、PpIXをロードしたHLDMミセルのinvivoでの抗癌の実現可能性を調査しました。 MCF-7セル（1.5×10 ⁶ 細胞/0.1mL）を動物モデルとして雌のヌードマウスのオクスターに注射し、その後、腫瘍の成長を促進するために胃内強制経口投与によりエストロゲンを投与した。腫瘍の体積が約70〜100 mm ³ に達すると、マウスはランダムに5つのグループに分けられました。 、通常の生理食塩水、遊離Pp IX（5 mg / kg）、Pp IXをロードしたHLDMミセル（5 mg / kgの遊離PpIX相当物）、遊離Pp IX（5 mg / kg）と光照射、およびPp IXをロードしたHLDMミセル（5 mg / kgの遊離PpIX相当物）と光照射。光処理されたグループは、注入後24時間で30分で630nmレーザーに露光されました。治療効果は、5つの治療群の腫瘍体積を1日おきに監視し、20日後の組織病理学的スライドを分析することによって評価されました。また、体重を測定して、2日ごとに5つの治療グループで薬物の安全性を評価しました[53]。

統計分析

この研究のすべてのデータは、平均値±標準偏差（ n ）として記録されました。 =3）。さらに、一元配置分散分析（ANOVA）を使用して、異なるグループ間の有意差を分析しました。差は、* P <の確率レベルで統計的に有意であると見なされました。 0.05（有意）、** P < 0.01（非常に有意）。

結果と考察

HLDM材料の特性評価

¹ HLDM材料のH-NMRスペクトルは、以前のレポート[51]に示されています。 MGKのメチルピークは約δ：0.8で観察されました（図2h）。 ¹ H-NMRスペクトルは、約δ：2.8（図2g）に吸収ピークを示しました。これはCH ₂ でした。 3,3-ジチオジプロピオン酸中。 δ：6.5でのシグナルピークの出現（図2j）は、ヘマチンの存在を確認しました。両親媒性ポリマー材料のラミナリンの特徴的なピークは、3〜4 ppmの領域に見られ、HLDMの新製品が正常に合成されたことを示しています。

¹ HLDMのH-NMRスペクトル

HLDMのIRスペクトル

HLDM材料のIRスペクトルは、以前のレポート[51]に示されています。写真のダブルピークは、MCKの接続を証明しています。さらに、エステルカルボニル基の特徴的なピークがIRスペクトルで観察されました。

HLDMのUV-可視吸収スペクトル

図3aでは、ヘマチンは紫外線吸収波長（約580 nm）を持っており、図3bでは、ラミナリン-ジチオジプロピオン酸-MGKは同じ位置で吸収を持っていませんでした。これに基づいてヘマチンの結合を検証するために、UV-可視吸収スペクトルを達成しました。結果は、580 nmの特性化された吸収波長がHLDM材料で観察されたことを示しました（図3c）。ヘマチンはHLDM材料にうまく接続されていました。

ヘマチンのUV-可視吸収スペクトル（ a ）、ラミナラン-S-S-MGK（ b ）、およびHLDM（ c ）

PpIXをロードしたミセルの特性評価

Pp IXをロードしたHLDMミセルのサイズとゼータ電位を図4a、bに示します。ミセルは癌細胞によりよく吸収され、効率を高め、副作用を軽減することが示されました（強化された透過性と保持効果、EPR）。ミセルは、図4cのミリポアメンブレンフィルターの後に肉眼で見られました。これに基づいて、図4dに示すように、Pp IXをロードしたHLDMミセルの写真を透過型電子顕微鏡（TEM）でスキャンしました。超音波の時間が不足していたため、形態は不均一な粒子でした。一方、写真では粒子の凝集が見られましたが、これはおそらく濃度が高いためです（図5）。

a 、 b PpIXをロードしたHLDMミセルのサイズとゼータ電位。 c 水中のPpIXをロードしたHLDMミセル。 d PpIXをロードしたHLDMミセルのTEM画像

CT-26（左）およびA549（右）における遊離のPp IX、Pp IXをロードしたLH、およびPpIXをロードしたHLDMミセルの取り込み

捕捉効率（EE）と薬物負荷量（DL）は、式（表1）によって計算されました。多くの実験の結果、Pp IXをロードしたHLDMミセルが水溶液中で凝集する可能性があると推測したため、EEとDLの変動が不安定であることが発見されました。

セルラー取り込み

この研究では、Pp IXの蛍光を検出して、時間と濃度の依存性を調査しました。図からわかるように、Pp IXをロードしたHLDMミセルはMCF-7細胞に吸収され、それらの蛍光強度は時間と濃度とともに増加しました。図6aの3つのミセルを比較することにより、PpIXをロードしたHLDMミセルを与えられた癌細胞はより多くの蛍光を発しました。これは、腫瘍の微小環境に応答するために、pH /レドックス部分が材料に結合されていたためです。遊離PpIXを与えられた癌細胞は、DMEMでの凝集のため、蛍光が弱かった。

a 遊離のPpIX、Pp IXをロードしたLH、およびPpIXをロードしたHLDMミセルの取り込み。 b PpIXをロードしたHLDMミセルのセル位置

上記の説明から、pHおよび還元感受性部分を含むHLDM材料は、Pp IXの凝集を改善し、腫瘍細胞での吸収と放出を促進できるという結論を安全に引き出すことができます。

セル位置調査

図6bに示すように、核は蛍光色素で染色されており、青色の蛍光の外側に赤色の蛍光が現れる現象を見ることができました。細胞の取り込みは細胞質に関連しているのではないかと推測していたため、この仮説は、PpIXが腫瘍細胞のミトコンドリアと細胞質に蓄積および局在化したという以前の研究によって確認されました[54]。

活性酸素種の生成の測定

図7に示すように、MCF-7細胞の活性酸素種（ROS）は、蛍光顕微鏡で緑色の蛍光を発することが観察されたDCFH-DAを指標として使用して監視されました。 Pp IXをロードしたHLDMミセルは、光の下でより強い緑色の蛍光を示しましたが、遊離のPpIXはほとんど蛍光を発しませんでした。遊離のPpIXが凝集して、DMEMで自己消光効果を引き起こす可能性があると推測していました。 3つのグループの緑色の蛍光は、光がなければ無視できました（コントロールグループなど）。これらの結果は、Pp IXが酸素を刺激して、光の条件下で光増感剤としてROSを生成できることを確認しました。

光条件下での活性酸素種（ROS）の生成

光毒性および生存率アッセイ

細胞毒性および生存率アッセイは、MTTアッセイを使用して、2つの異なる外部環境下でヒト乳房MCF-7癌細胞を用いて実施されました。図8aに示すように、暗闇の中ですべてのサンプルで細胞損傷の有意差は無視できました。 PpIX濃度を50μg/ mLに上げると、検出されたMCF-7細胞の生存率は高レベルのままでした。この現象は、細胞または臓器に対する細胞毒性が、PpIXの濃度の増加によって有意に増強されなかったことを示しました。

a 光条件下での遊離PpIX、Pp IXをロードしたLHミセル、またはPpIXをロードしたHLDMミセルのMCF-7細胞の生存率。 b 照射時の遊離PpIX、Pp IX負荷LHミセル、またはPpIX負荷HLDMミセルの相対的な光毒性。 n =3; *は P <を示します 0.05

図8bに示すように、 5 μg/ mLのPpIXは、遊離薬物とミセルグループで有意差がありました。細胞または臓器に対する細胞毒性は、ミセル群で有意に増強されました。これは、Pp IXの濃度が光の下で増加したのに対し、遊離のPpIX群は10μg/ mLの濃度までほとんど変化を示さなかったためです。これらのデータは、PpIXをロードしたミセルの光毒性効率が遊離のPpIXのそれよりも明らかに高いことを示しました。もう一度、実験は、遊離光増感剤が蓄積して自己消光効果を引き起こす可能性があることを示した。したがって、Pp IXをロードしたHLDMミセルは、光照射で癌細胞を殺す大きな可能性を秘めていると結論付けることができます。

核の形態学的観察

細胞の位置の研究では、染色された核が白い斑点を示していることを無意識のうちに発見しました。この現象では、PpIXの濃度が高いことがより明白でした。多分これは核のDNA損傷のためでした。図8に示すように、20μg/ mLのPpIXをロードしたHLDMミセルは、MCF-7の対応するコントロールと比較してDNA損傷を引き起こす可能性があります。濃度が50μg/ mLに達すると、癌細胞の損傷は深刻になります。核形態学的観察研究は、DNA損傷がPp IXによって誘発されたMCF-7細胞死の初期マーカーであることを示唆しました[26]（図9）。

PpIX処理後のMCF-7細胞のDNA損傷

InVivoでの有効性と安全性の評価

図10a、bに示すように、5つのグループの腫瘍増殖を測定してinvivoでの有効性を評価しました。生理食塩水で処理されたグループは、比較的高い速度で継続的な成長を示した。遊離のPpIXおよびPpIXをロードしたHLDMミセルで処理したグループと生理食塩水グループの間に有意差はありませんでした。これらのデータは、腫瘍体積が照射なしのPpIXによる影響が少ないことを示した。一方、遊離Pp IXと光で治療したグループでは、腫瘍の体積にわずかな変化が生じました。この現象の原因は、遊離薬物が生体内で不安定であり、したがって血液中に集めやすいことでした。したがって、腫瘍組織に到達する前に除去された可能性があります。対照的に、Pp IXをロードしたHLDMミセルで処理された腫瘍増殖は、図10aで有意に阻害されました。この現象は、刺激するために特定の波長の光を与えた後、ミセルが有意な抗腫瘍効果を示したことを証明した。要約すると、この実験は、PpIXをロードしたHLDMミセルの抗腫瘍効果が光条件下で明らかに改善されたことを示しました。

インビボ抗腫瘍活性および安全性評価。 a 腫瘍の体積は治療時間とともに変化します。 b 5つのグループの腫瘍体積：（ a ）通常の生理食塩水、（ b ）無料のPp IX（5 mg / kg）、（ c ）Pp IXをロードしたHLDMミセル（5 mg / kgの遊離PpIX相当物）、（ d ）無料のPp IX（5 mg / kg）と光照射、および（ e ）Pp IXをロードしたHLDMミセル（5 mg / kgの遊離PpIX相当物）と光照射。 c 担癌ヌードマウスの体の変化

一方、相対体重を測定して、Pp IXをロードしたHLDMミセルの安全性を評価しました（図10c）。すべてのグループで明らかな体重減少とごくわずかな変化はなく、マウスに対するこれらの治療の優れた生物学的安全性を示唆しています。

さらに、組織病理学的スライドは、図11の生理食塩水グループで明確な核多型を示しました。ヘマトキシリンおよびエオシン（H＆E）で染色された腫瘍組織の病理学的変化は、5つのグループで有意差がありました。結果は、PpIXをロードしたHLDMミセルと遊離のPpIXグループでわずかな核凝縮を示しました。 Pp IXをロードしたHLDMミセル（プラスライト）グループの腫瘍組織は、明らかな核損傷を示しました。したがって、これらの結果は、invivoでの有効性と安全性の評価に関する上記の結果と一致していると結論付けました。

異なる製剤によるH＆E腫瘍染色。すべてのデータは平均±SDとして報告されます。 n =3; *は P <を示します 0.05

現在まで、ドラッグデリバリーのためにさまざまな材料が研究されてきました[55]。以前の研究では、デュアルpH /レドックス感受性[56]海洋多糖ラミナリンコンジュゲートの合成に成功しました。この研究では、コンジュゲートをPp IXのデリバリーシステムとして使用し、抗腫瘍効果を達成しました。インビボ実験は、Pp IXをロードしたHLDMミセルが効果的にPpIXを癌細胞に送達し、癌細胞にROSを介した直接的な致死効果をもたらす可能性があることを明らかにした。細胞毒性実験は、ミセルが光照射なしでわずかな細胞毒性を有することを示したが、ミセルの低濃度溶液は、特定の照明内の細胞生存率に顕著な影響を及ぼした。動物レベルでは、Pp IXをロードしたHLDMミセルは、光毒性効果を発揮して、関連する抗腫瘍効果を生み出しました。したがって、Pp IXをロードしたHLDMミセルの活性は、invitroおよびinvivoで説得力のある認定を受けました。

結論

この研究では、不安定性や静的分布など、PpIXの望ましくない特性に対処するための新しいラミナリンベースのナノメディシンプラットフォームの研究に成功しました。 Pp IXをロードしたHLDMミセルの感光性と光毒性を検出し、invitroおよびinvivoで評価しました。 Ｐｐ ＩＸの核形態学的観察は、Ｐｐ ＩＸをロードしたＨＬＤＭミセルが、Ｐｐ ＩＸを癌細胞に効果的に送達および蓄積し、核損傷を引き起こす可能性があることを示した。光毒性とROS生成に関する研究により、Pp IXをロードしたHLDMミセルは、特定の波長の光で抗腫瘍活性を発揮する、関連するPDT効果を示すことが明らかになりました。同様に、インビボ研究は、Pp IXをロードしたHLDMミセルが光条件下でPDT効果を誘発する可能性があり、それがPpIXの抗腫瘍効果を著しく増強する可能性があることを証明した。要約すると、invitroおよびinvivo研究の結果は、Pp IXをロードしたHLDMミセルが効果的にPDT効果を生み出す可能性があり、将来の腫瘍治療に適用できることを示しています。この有望なラミナリンベースのナノメディシンプラットフォームは、癌光線力学療法（PDT）用の疎水性光増感剤を送達するための新しいドラッグデリバリーシステム[57]になる大きな可能性を秘めています。

データと資料の可用性

この記事の結論を裏付けるデータセットは、記事に含まれています。

略語

HLDM：

ヘマチン-ラミナリン-ジチオジプロピオン酸-MGK

LH：

ラミナリン-ヘマチン

Pp IX：

プロトポルフィリンIX

PDT：

光線力学療法

ROS：

活性酸素種