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酸化還元刺激によって誘発される放出のためのナノ粒子を標的とする新規の二重ミトコンドリアおよびCD44受容体

要約

この作業では、オリゴマーヒアルロン酸(oHA)に基づく新規ミトコンドリアおよびCD44受容体デュアルターゲティングレドックス感受性多機能ナノ粒子(ミセル)が提案されました。両親媒性ナノキャリアは、(5-カルボキシペンチル)トリフェニルホスホニウムブロミド(TPP)、オリゴマーヒアルロン酸(oHA)、ジスルフィド結合、およびクルクミン(Cur)によって調製され、TPP-oHA-S-S-Curと名付けられました。 TPPはミトコンドリアを標的とし、抗腫瘍薬Curは疎水性コアとして機能し、oHAを標的とするCD44受容体は親水性シェルとして機能し、ジスルフィド結合は接続アームとして機能しました。 TPP-oHA-S-S-Curの化学構造は 1 によって特徴づけられました HNMR技術。 Curは、自己組織化によってTPP-oHA-S-S-Curミセルにロードされました。ミセルの調製、形態、酸化還元感受性、およびミトコンドリア標的化を含むいくつかの特性が研究された。結果は、TPP-oHA-S-S-Curミセルの平均直径が122.4±23.4 nm、ゼータ電位が−26.55±4.99mVであることを示しました。インビトロ放出研究および細胞取り込み試験は、TPP-oHA-S-S-Curミセルがレドックス感受性、ミトコンドリアおよびCD44受容体への二重標的化を有することを示した。この研究は、溶解性を高め、副作用を減らし、抗がん剤の治療効果を改善するための有望なスマート多機能ナノキャリアプラットフォームを提供しました。

背景

近年、癌の効果的な治療を達成するために、多くの薬物送達システム[1]が研究され、分解速度を低下させることによって薬物のバイオアベイラビリティを高めるなどの多くの利点を利用できる構造変更を備えた多機能高分子ポリマー薬物担体を調製しました、細胞への取り込みを改善し、薬物放出の標的化と制御を可能にし、副作用を軽減します[2、3]。

ジフェノール化合物であるクルクミン(Cur)は、漢方薬 Curcuma longa から分離されました。 。一般的な抗腫瘍薬と比較して、Curは前立腺癌、乳癌、結腸癌などの多くの腫瘍に対して幅広い抗腫瘍効果を示し、細胞毒性は比較的低くなっています[4]。しかし、その不十分な溶解性、不安定性、および不十分なバイオアベイラビリティは、その臨床応用を極端に制限します[5、6]。疎水性薬物の溶解性とバイオアベイラビリティを改善するために、疎水性薬物と親水性材料であるオリゴマーヒアルロン酸(oHA)を組み込むことにより、多くの適切に設計されたナノ材料が製造されています[7]。クルクミンを自己組織化によりポリマーミセルにロードすることにより、両親媒性ポリマー-薬物コンジュゲートの一種をナノキャリアとして設計しました。これは、安定性が高く、血液循環における薬物の半減期を延ばすことができます。粒子サイズの小さいミセルは、腫瘍血管新生のEPR効果を介して受動的に固形腫瘍に蓄積し、より優れた治療効果を達成することができます[8、9]。

HAの分解に由来する小分子であるoHAは、優れた親水性、生体適合性、血漿中での安定性、細胞表面のCD44受容体へのターゲティングなどの独自の特性を備えていますが[7、10、11]、CD44受容体は過剰発現しています。正常細胞での発現が低いのと比較して、肺癌細胞および乳癌細胞では[12]。腫瘍細胞は、正常なヒト細胞とは対照的に、グルタチオン(GSH、2〜10 mM)、低pH、およびいくつかの酵素を含む独特の細胞シグナルを持っています[13、14、15、16、17、18、19、20 ]、一方、ジスルフィド結合は還元感受性を持ち、細胞質内の還元されたGSHの作用下で破壊する可能性があります[21、22]。

ミトコンドリアは細胞の生存に不可欠な細胞小器官であり、エネルギー生産とアポトーシス経路において重要な役割を果たしています[23、24、25、26、27]。したがって、ミトコンドリアは、以前の報告[28]で癌治療に適用される細胞内標的と長い間考えられてきました。細胞小器官の中でミトコンドリアの膜電位が高いため、トリフェニルホスフィン、トリフェニルメチルホスホニウム、および他の種類の親油性カチオンは、脂質二重層の親水性バリアを介してミトコンドリア内で容易に濃縮できます[29、30]。

この研究では、Curの溶解性を高め、癌細胞への特異性を高めるために、CD44受容体とミトコンドリアを特異的に標的とする、oHA、TPP、二硫化物結合、およびCurで構成される高分子薬物コンジュゲートを設計および合成しました。 。また、還元感度があり、蛍光マーカーとして使用できます。この多機能の新規ナノキャリアは、(5-カルボキシペンチル)トリフェニルホスホニウムブロミド、オリゴマーヒアルロン酸、ジスルフィド結合、およびクルクミン(TPP-oHA-S-S-Cur)にちなんで名付けられました。 Curは、水中での自己組織化を介してTPP-oHA-S-S-Curミセルにロードされました[1,31]。 Curをカプセル化した高分子TPP-oHA-S-S-Curミセル(以下、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルと表記)は、クルクミンの治療効果と薬物負荷を高め、副作用を軽減することができます。腫瘍組織を標的にした後、Cur / TPP-oHA-SS-Curミセルは、CD44を介したエンドサイトーシスを介して細胞に浸透し、ミトコンドリアを標的にした後、高GSH(2〜10 mM)に応答してジスルフィド結合が切断され、薬物の急速な放出(図1)。ここでは、この新しいミトコンドリアとCD44受容体のデュアルターゲティングレドックス感受性多機能ナノ粒子が腫瘍標的化ドラッグデリバリーシステムの新しいプラットフォームになるという仮説を提案することができます。ミセルを準備した後、この研究ではCur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの特性に関するいくつかの予備調査が行われました。

ミトコンドリアとCD44受容体のデュアルターゲティングレドックス感受性ナノ粒子の概略図

メソッド

資料

クルクミン(Cur、Shanghai Zhanyun Chemical Co. Ltd);オリゴマーヒアルロン酸(oHA、Mn =10 kDa、Shandong Freda Biological Engineering Co. Ltd.); 3,3'-ジチオジプロピオン酸は、Adamas Reagent Co. Ltd.(上海、中国)から提供されました。 (5-カルボキシペンチル)トリフェニルホスホニウムブロミド(TPP)、無水テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、トリエチルアミン(TEA)、1-エチル-(3-2メチルアミノプロピル)炭化カルボジイミド塩酸塩(EDC)、および4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)はAladdin Chemistry Co. Ltdから入手しました。他のすべての試薬は分析グレードであり、Sinopharm Group Chemical ReagentCorp。から供給されました。

TPP-oHA-S-S-Curの合成と特性評価

多機能ナノキャリアは、図2に示すように、3つのステップで合成されました。

TPP-oHA、S-S-Cur、およびTPP-oHA-S-S-Curの合成ルート

ステップ1

TPPは、以前に報告された方法[32]を使用して、エステル結合を介してoHAと結合されました。まず、TPP、EDC、およびDMAPをDMSOに溶解して、60°Cで1時間反応させました。次に、oHAをDMSO:H 2 に溶解しました。 O( v / v =1:1)、上記の反応を室温で8時間加えました。反応混合物を脱イオン水中の透析バッグ(MWCO 2000 Da)で48時間透析して不純物を除去し、凍結乾燥してTPP-oHAポリマーを得ました。

ステップ2

簡単に説明すると、3,3'-ジチオジプロピオン酸をTHFに溶解し、塩化オキサリルで活性化しました。次に、混合物を、TEAによって触媒されたCurと反応させた。得られた生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより単離して、純粋な生成物S-S-Curを得た。

ステップ3

S-S-Cur、EDC、およびDMAPをDMSOに溶解し、60°Cで2時間活性化した後、TPP-oHAを上記の溶液に添加し、室温で24時間反応させました。混合物を蒸留水で透析チューブ(MWCO 2000 Da)を使用して48時間透析した後、凍結乾燥して最終生成物TPP-oHA-S-S-Curを取得しました。

TPP-oHA、S-S-Cur、TPP-oHA-S-S-Curの構造は 1 で確認されました。 重水素化DMSO-d 6 を使用したHNMR(Advance Bruker 400M; Switzerland Bruker Company、Madison、WI、USA) 、CD 3 Cl、およびDMSO-D 6 :D 2 O(DMSO-d 6 :D 2 O =1:1、 v / v )それぞれ溶媒として。

ミセルの準備と特性評価

TPP-oHA-S-S-CurミセルとoHA-Curミセルは両方とも透析法によって調製されました[33]。まず、TPP-oHA-S-S-Cur(10 mg)とクルクミン(1.5 mg)をホルムアミド(6 mL)に溶解しました。次に、混合物を脱イオン水中で透析バッグ(MWCO 2000 Da)を使用して暗所で24時間透析し、有機溶媒を除去しました。その後、透析液を2500 rpmで10分間遠心分離し、アンロードされたCurを除去しました。最後に、ミセル懸濁液を0.45μmシリンジフィルターメンブレンでろ過しました。単一機能のoHA-Curミセルは同じ方法で得られました。

Curをロードしたミセルの粒子サイズ、ゼータ電位、および多分散度指数(P.I.)は、Delsa Nano C(Beckman Coulter Inc.)によって観察されました。 Curをロードしたミセルの形態を透過型電子顕微鏡(TEM、H-600、日立、東京、日本)でモニターしました。 Curをロードしたミセルの安定性は、Delsa Nano Cによって20%FBSを含むPBSで実行されました。

捕捉効率(EE)と薬物負荷(DL)は、膜ろ過法によって測定されました。 0.45 µmメンブレンでろ過した後、得られた溶液を425 nmの高速液体クロマトグラフィー(HPLC、Agilent Technologies)で測定し、EEとDLを取得しました。ミセルのEEとDLを計算する式は次のとおりです。

$$ \ mathrm {EE} \ left(\%\ right)=\ mathrm {Amount} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {drug} \ \ mathrm {in} \ \ mathrm {micelles} / \ mathrm {total } \ \ mathrm {amount} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {feeding} \ \ mathrm {drug} \ times 100 $$ $$ \ mathrm {DL} \ left(\%\ right)=\ mathrm {Amount } \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {drug} \ \ mathrm {in} \ \ mathrm {micelles} / \ mathrm {amount} \ \ mathrm {of} \ \ mathrm {drug} \ \ mathrm {loaded} \ \ mathrm {micelles} \ times 100 $$

GSHの存在下でのinvitro薬物放出

Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの細胞内GSH酸化還元応答性を透析法を使用して評価しました。 4ミリリットルのCur / TPP-oHA-SS-Curミセル懸濁液(50μgクルクミン/ mL)を透析バッグ(MWCO 7000 Da)に入れ、45 mLのPBS(pH 7.4、45%ウシ胎児血清を含む)に対して透析しました。および0.5%Tween 80)、さまざまなGSHレベル(0、10、2、および10 mM)。遠心分離管内のサンプルは、100 rpmのシェーカーインキュベーター(BS-2F、常州、中国)で37°Cに保たれました。事前定義された時間間隔(0.25、0.5、1、2、4、8、12、24、48、72、96、および120時間)で、2 mLの放出媒体を遠心分離管から取り出し、等量の対応する新鮮な培地とCurの濃度をHPLCで分析しました。各実験は3回実行されました。

細胞培養

MDA-MB-231ヒト乳がん細胞は、10%ウシ胎児血清(FBS)を含むダルベッコ改変イーグル培地(DMEM、Hyclone)で培養されました。 CD44受容体はMDA-MB-231細胞で高発現していたため、MDA-MB-231細胞株を選択し、加湿インキュベーター内で5%CO 2 を使用して37°Cで培養しました。 雰囲気を補う。

インビトロ細胞毒性アッセイ

TPP-oHA-S-S-Curのinvitro細胞毒性アッセイはMTT法によって評価されました[32]。 MDA-MB-231細胞(高発現CD44受容体)を1×10 4 の密度で培養しました。 96ウェルプレートの細胞/ウェル。 100マイクロリットルの遊離Cur、Cur / oHA-Curミセル、およびさまざまな濃度のCur(0.5、1.25、2.5、5、10、20、および40μg/ mL)を含むCur / TPP-oHA-SS-CurミセルはコントロールとしてPBSを加えながら、異なるウェルに加えた。 24時間インキュベートした後、100μLのMTT溶液(5 mg / mL)を各ウェルに加え、4時間インキュベートしました。次に、MTTを100μLのDMSOに交換し、シェーカーインキュベーターに入れてホルマザン結晶を溶解しました。 20分間インキュベートした後、マイクロプレートリーダー(Thermo Fisher Scientific Co.、マサチューセッツ州ウォルサム)を使用して570nmで吸光度を測定しました。

インビトロでの細胞取り込みとミトコンドリアの局在化

Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルおよびCur / oHA-Curミセルの細胞取り込みの定性分析は、蛍光顕微鏡(Eclipse E400; Nikon Corporation、Tokyo、Japan)を使用して観察されました。 MDA-MB-231細胞をウェルあたり5000細胞の密度で24ウェルプレートに播種し、10%FBSを含むDMEM(1 mL)とインキュベートした後、5%COで37°Cで24時間培養しました 2 。その後、薬物をロードしたミセル(Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルおよびCur / oHA-Curミセル)を含む新鮮な培地(1 mL)を各ウェルに添加しました。細胞は、コントロールとして機能する遊離のCurで培養されました。最終的なCur濃度は20μg/ mLでした。さらに、細胞を異なる時間間隔で薬物とともにインキュベートした。次に、細胞をPBSで3回洗浄し、4%パラホルムアルデヒドで15分間固定しました。

さらに、Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルのCD44ターゲティング能力を評価するために、CD44受容体に結合するためのコントロールグループとしてHA(2 mg / mL)を培地に添加しました。

さらに、細胞内にCur / TPP-oHA-S-S-CurミセルとCur / oHA-Curミセルを配置するために細胞ミトコンドリアにラベルを付けるために、細胞をミトコンドリアトラッカー(Mito-tracker Red CMXROS)で15分間さらにインキュベートしました。最後に、細胞を3回洗浄し、蛍光顕微鏡で観察しました。

フローサイトメトリー

定量分析は、フローサイトメトリーを使用して測定されました。 MDA-MB-231細胞を10 5 の密度で6ウェルプレートに播種しました 10%FBSを含む2 mLの培地に細胞/ウェルを入れ、上記のように処理します。 Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルおよびCur / oHA-Curミセル(20μgCur/ mL)と異なる時間間隔でインキュベートした後、細胞をPBSで3回洗浄し、0.25%トリプシンでトリプシン処理しました。次に、細胞を1500rpmで5分間遠心分離しました。 PBS(0.5 mL)に再懸濁した後、細胞をフローサイトメトリー(EPICS XL、ベックマン、米国)で分析しました。

統計分析

データは平均値±SD( n =3)。さらに、SPSSソフトウェア(ver。20、USA)が使用されました。 * p の確率レベルでの有意差についてデータを分析しました <0.05(有意)一元配置分散分析(ANOVA)を使用。

結果と考察

キャリア材料の特性評価TPP-oHA-S-S-Cur

TPP-oHA、S-S-Cur、TPP-oHA-S-S-Curの合成経路を図2に示しました。

さらに、 1 oHA、TPP-oHA、S-S-Cur、およびTPP-oHA-S-S-CurのHNMRスペクトルを図3に示しました。TPP-oHAはTPPとoHAによって合成されました。 TPPの3つのベンゼン環の特徴的なピークは、 1 で7.570〜7.717ppmに見られました。 TPP-oHAのHNMRスペクトル。これにより、TPP-oHAが正常に合成されたことが確認されました。さらに、S-S-Curは3,3'-ジチオ-ジプロピオン酸とCurによって合成されました。さらに、TPP-oHA-S-S-CurはTPP-oHAとS-S-Curによって合成されました。 TPP-oHA-S-S-CurのTPPは、7.570〜7.717ppmの領域で見られました。 Curの特徴的なピークは 1 で観察されました 6.795〜7.467 ppmでのS-S-CurおよびTPP-oHA-S-S-CurのHNMRスペクトル、およびプロトンピーク(-CH 2 -S-S-CH 2 -)TPP-oHA-S-S-Curに従って、2.502ppmで3,3-ジチオジプロピオン酸が観察されました。これらの結果により、TPP-oHA-S-S-Curの合成が成功したことが確認されました。

1 oHA、TPP-oHA、S-S-Cur、およびTPP-oHA-S-S-CurのHNMRスペクトル

TPP-oHA-S-S-Curミセルの準備と評価

薬物をロードしたミセルの粒子サイズ、多分散度指数、ゼータ電位、DL、およびEEを表1に示します。Cur/ oHA-CurミセルおよびCur / TPP-oHA-SS-Curミセルの平均サイズは145.5±でした。それぞれ2.1および122.4±4.6nm。これは、TPPがCur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの表面の物理化学的特性を変化させ、2つのミセルの違いをもたらしたためである可能性があります。また、Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルのDLおよびEEは、TPP-oHAによって調製された通常のミセルよりも高かった。さらに、Cur / TPP-oHA-SS-Curミセルは、Cur / oHA-Curミセル(-19.17±0.55 mV)よりも強い負のゼータ電位(-21.56±1.46 mV)を示し、TPP-oHAの安定性が向上していることを示しています。 -主にTPPの存在によって引き起こされるミセルの凝集によるSS-Cur。

<図>

さらに、TPP-oHA-SS-Curミセルの外観、粒子サイズ分布、ゼータ電位、およびTEM画像の特性を図4に示しました。結果から、Cur / TPP-oHA-SS-Curミセルはほぼ球形であることがわかりました(図4d)、均一に分布し(図4b)、平均直径は約122.4±4.6nmでした。さらに、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの多分散度指数は0.2より0.132小さく、TEMと一致するミセルサイズの均一性を示しています(図4c)。

外観( a )、粒度分布( b )、ゼータ電位( c )、およびTEM画像( d )TPP-oHA-S-S-Curミセルの特性評価

表1に示すように、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの粒子サイズは、FBSを含むPBSよりもPBSで小さかった。 2時間から24時間で、サイズはFBSを含むPBSで133.45±6.8から160.27±7.1nmに変化しました。この現象は、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルがinvivoでより良い安定性を維持できることを示しています。

ミセルのinvitroでの薬物放出に関する研究

TPP-oHA-S-S-Curの酸化還元感受性は、さまざまなGSH濃度のミセルによって研究されました。腫瘍環境をシミュレートするために、GSHの存在下または非存在下でのCur / TPP-oHA-S-S-CurミセルからのCur放出を実施しました。図5に示すように、GSHを含まない培地では、120時間以内にTPP-oHA-SS-Curから32.5%のCurしか放出されず、培地に10μMGSHを添加してもわずかに増加しました(37%)。 。対照的に、2 mMGSHと10mM GSHのグループの薬物放出は、それぞれ57.5と75.3%でした。これは、薬物放出がGSH濃度とともに増加したことを確認した。この結果は、TPP-oHA-S-S-Curのジスルフィド結合を破壊したためであり、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの還元感度が高いことを示しています。

さまざまなGSH濃度( n )でのCurをロードしたTPP-oHA-S-S-Curミセルのinvitro放出 =3)

細胞毒性研究

MDA-MB-231細胞におけるさまざまなクルクミン製剤の細胞毒性をMTTアッセイで調べました。図6に示すように、クルクミン製剤の濃度が異なると、24時間での細胞生存率も異なります。 Curをロードしたミセルは、遊離のCurよりも毒性が低く、高分子材料が細胞の細胞毒性を大幅に低下させたと説明できます。一方、図6bは濃度依存性の細胞生存率プロファイルを示しましたが、Cur / TPP-oHA-SS-CurミセルはCur / oHA-Curミセルや他の製剤よりも細胞生存率が低く、Cur / TPP- oHA-SS-Curミセルは細胞に容易に侵入し、GSH効果の下で薬物を放出しました。 IC 50 MDA-MB-231細胞における遊離Cur、Cur / oHA-Curミセル、およびCur-TPP-oHA-SS-Curミセルの値は、それぞれ6.534、5.092、および3.871μg/ mLであり、Curのより優れた細胞細胞毒性を示しました。 -MDA-MB-231細胞のTPP-oHA-SS-Curミセル。

a 24時間のインキュベーション後のクルクミン製剤の細胞毒性。データは平均±SD( n =6)。 * p <0.05、無料のCurと比較。 b さまざまな濃度のCur(0.5、1.25、2.5、5、10、20、および40μg/ mL)を使用したCurをロードしたミセルの細胞毒性。 IC 50 遊離Cur、Cur / oHA-Curミセル、およびCur-TPP-oHA-SS-Curミセルの値は、それぞれ6.534、5.092、および3.871μg/ mLでした

さらに、Curが化学的方法でポリマーに結合したため、ブランクミセルには一定の毒性がありました(図6)。これにより、ミセルの薬物負荷容量が増加し、抗腫瘍効果が向上します。

細胞取り込みの蛍光顕微鏡画像

遊離Cur、Cur / oHA-Curミセル、およびCur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの細胞取り込みを蛍光顕微鏡で調べました。この作品では、Cur自体が抗がん剤であるだけでなく、緑色蛍光プローブでもありました。図7に示すように、Cur / oHA-CurミセルとCur / TPP-oHA-SS-Curミセルはどちらも細胞株で良好な細胞取り込みを示し、蛍光強度は時間に正比例しましたが、蛍光強度は4時間。一方、Cur / oHA-Curミセルで処理したグループの蛍光強度は、同じ時点で遊離のCurグループよりも強かった。これは、CD44受容体を標的とする能力を持つoHA-Curが細胞への薬物の侵入を促進したためである可能性があります。さらに、おそらくCur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの酸化還元感受性能力のおかげで、その蛍光シグナルはCur / oHA-Curミセルよりも明らかに高かった。 Curの蓄積を促進することにより、癌細胞の細胞毒性とアポトーシスによって誘導され、細胞毒性研究の結果と一致しました。

遊離Curの細胞取り込みの蛍光顕微鏡画像( a )、oHA-Cur / Cur-ミセル( b )、およびTPP-oHA-S-S-Cur / Cur-ミセル( c )別の時間に。 d 遊離HA(2 mg / mL)の存在下でTPP-oHA-S-S-Cur / Cur-ミセルで処理された細胞は、MDA-MB-231細胞におけるHAの完了効果を示しています

さらに、HAを含むCur / TPP-oHA-SS-Curミセルグループの蛍光強度は、HAグループを含まないグループよりも低かった。これはおそらく、遊離HA分子がCD44受容体を占有していたためであり、これはさらにターゲティング能力を示した。 CD44に対するTPP-oHA-SS-Curの効果。

さらに、TPP-oHA-S-S-Curのミトコンドリア局在は、Mito-tracker Red CMXRosで染色することにより、MDA-MB-231細胞株で確認されました(図8)。画像は、Cur / TPP-oHA-SS-Curミセルの緑色蛍光がミトコンドリアトラッカーの赤色蛍光とうまく重なり合っていることを明らかにしました。これは、薬剤が癌細胞のミトコンドリアとTPP-oHA-SSに蓄積する可能性があることを示しています。 -Curにはミトコンドリアターゲティングがありました。

ミトコンドリアの局在。ミトコンドリアの局在は、MCF-7細胞のミトコンドリアトラッカーで遊離Cur( a )を処理して染色することにより決定されました。 )、oHA-Cur( b )、およびTPP-oHA-S-S-Cur( c );スケールバー:100μm

フローサイトメトリー

平均蛍光強度(MFI)をフローサイトメトリーで測定しました。図9に示すように、Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルおよびCur / oHA-CurミセルとインキュベートしたMDA-MB-231細胞のMFIは投与時間に正比例していました。共焦点顕微鏡観察と一致して、Cur / TPP-oHA-S-S-Curミセルで処理された細胞のMFIは、同じ時点でCur / oHA-Curミセルグループよりも有意に高かった( p <0.05)。

さまざまなCur製剤(20μgCur/ mL)でインキュベートしたMDA-MB-231細胞の蛍光強度。平均±SD( n )として表されるデータ =3)。 * p <0.05、一元配置分散分析

結論

この研究では、Curの溶解性と治療効果を高め、従来の治療法の副作用を減らし、薬物の腫瘍標的化を高めるために、接続アームとしてレドックス応答性ジスルフィド結合を採用し、ミトコンドリアとCD44受容体の二重標的化を構築しましたレドックス応答性ポリマー-薬物コンジュゲート(TPP-oHA-SS-Cur)。 TPPはミトコンドリアを標的とし、抗腫瘍薬Curは疎水性部分として機能し、oHAを標的とするCD44受容体は親水性部分として機能しました。モデル薬物としてのCurは、両親媒性ブロックコポリマーにロードされ、自己組織化によってミセルを形成しました。

化学的方法と物理的方法でCurをカプセル化するこのドラッグデリバリーシステムは、DL / EEを改善するだけでなく、安定性と血液循環時間を向上させ、より良い腫瘍ターゲティングを実現できます。インビトロでの薬物放出試験は、TPP-oHA-SS-Curのジスルフィド結合が腫瘍細胞における高GSH(2〜10 mM)の影響によって破壊され、続いて薬物が急速に放出され、その後その減少を示したことを示しました。センシティブ。細胞取り込み、ミトコンドリア局在化、および細胞毒性の結果は、Cur / TPP-oHA-S-S-CurミセルがCD44受容体標的化能力およびミトコンドリア標的化能力を有することを示した。次のステップでは、invivoでのCur / TPP-oHA-S-S-Curミセルの抗腫瘍活性を評価します。

さらに、この研究で開発されたこのスマートな多機能ナノキャリアプラットフォームは、溶解性、安定性、および治療効果が大幅に改善された疎水性薬物に使用できる可能性を示しました。一方、この方法は腫瘍治療の新しいアイデアを提供しました。

略語

oHA:

オリゴマーヒアルロン酸

S-S-Cur:

ジチオジプロピオン酸-クルクミン

TPP:

(5-カルボキシペンチル)トリフェニル-ホスホニウムブロミド


ナノマテリアル

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