Αφηρημένο

Ο καρκίνος του πνεύμονα είναι η κύρια αιτία θνησιμότητας σχετίζονται με τον καρκίνο σε όλο τον κόσμο. Η έλλειψη εξειδίκευσης όγκος παραμένει ένα σημαντικό μειονέκτημα για την αποτελεσματική χημειοθεραπείες και τα αποτελέσματα σε περιοριστικές της δόσης τοξικότητες. Ωστόσο, ένα σύστημα παροχής φαρμάκου που προκαλούνται από συνδετήρα θα πρέπει να είναι σε θέση να καταστήσει τη χημειοθεραπεία πιο συγκεκριμένα σε κύτταρα όγκου και λιγότερο τοξικό για τους κανονικούς ιστούς. Σε αυτή τη μελέτη, απομονώσαμε ένα νέο συνδέτη πεπτιδίου από μία βιβλιοθήκη πεπτιδίων σε φάγους που συνδέεται με μη-μικροκυτταρικό κυτταρικές σειρές καρκίνου του πνεύμονα (NSCLC). Ο φάγος στόχευσης συνδέεται με αρκετές κυτταρικές σειρές NSCLC αλλά όχι σε φυσιολογικά κύτταρα. Τόσο ο φάγος στόχευσης και το συνθετικό πεπτίδιο αναγνώρισε τα χειρουργικά δείγματα NSCLC με θετικό συντελεστή 75% (27 από 36 δείγματα). Σε σοβαρή συνδυασμένη ανοσοανεπάρκεια (SCID) ποντικών που φέρουν ξενομοσχεύματα NSCLC, ο φάγος στόχευσης δεσμεύεται ειδικά με μάζες όγκου. Η ικανότητα παλιννόστησης όγκος του φάγου στόχευσης ανεστάλη από το συγγενές συνθετικό πεπτίδιο, αλλά όχι από ένα μάρτυρα ή ένα WTY-μεταλλαγμένο πεπτίδιο. Όταν το πεπτίδιο στόχευσης συζεύχθηκε με λιποσώματα που μεταφέρουν δοξορουβικίνη ή βινορελβίνη, ο θεραπευτικός δείκτης των χημειοθεραπευτικών παραγόντων και ποσοστά επιβίωσης ποντικών με ανθρώπινο πνεύμονα ξενομοσχεύματα καρκίνου σημαντικά αυξημένη. Επιπλέον, τα λιποσώματα που στοχεύουν αυξημένη συσσώρευση του φαρμάκου σε ιστούς όγκου από 5,7 φορές σε σύγκριση με ελεύθερα φάρμακα και αυξημένη απόπτωση των καρκινικών κυττάρων που προκύπτουν από μια υψηλότερη συγκέντρωση βιοδιαθέσιμη δοξορουβικίνη. Η τρέχουσα μελέτη υποδεικνύει ότι αυτό το ογκοειδικό πεπτίδιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία χημειοθεραπείες που στοχεύουν ειδικά κύτταρα όγκου στη θεραπεία του NSCLC και να σχεδιάσουν φορείς μεταφοράς στοχευόμενου γονιδίου ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί μία στην διάγνωση αυτής της κακοήθειας.

Παράθεση: Chang DK, Λιν CT, Wu CH, Wu HC (2009) ένα νέο πεπτίδιο Ενισχύει Θεραπευτική αποτελεσματικότητα Λιποσωμικά αντικαρκινικά φάρμακα σε ποντίκια Μοντέλα Ανθρωπίνων καρκίνο του πνεύμονα. PLoS ONE 4 (1): E4171. doi: 10.1371 /journal.pone.0004171

Επιμέλεια: Nils Cordes, Dresden University of Technology, Γερμανία

Ελήφθη: 9 Ιουλ 2008? Αποδεκτές: 2 Δεκ του 2008? Δημοσιεύθηκε: 12 Ιαν. 2009

Copyright: © 2009 Chang et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από Κονδυλίων Έρευνας από την Academia Sinica (# 5202402020-0 να HCW) και το Εθνικό Επιστημονικό Συμβούλιο (NSC-96 με 2.323-B-002-015 και NSC96-3114-P-001-006-Y02 για να HCW).

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Ο καρκίνος του πνεύμονα είναι ένας από τους πιο συχνά διαγιγνώσκεται κακοήθεια στις αναπτυγμένες χώρες και είναι ένα αυξανόμενο πρόβλημα στις αναπτυσσόμενες χώρες [1]. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι καρκίνου του πνεύμονα: μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα (NSCLC) και μικροκυτταρικού καρκίνου του πνεύμονα (SCLC). NSCLC αποτελεί περίπου το 80% όλων των περιπτώσεων καρκίνου του πνεύμονα [2], και έχει ένα περιορισμένο ρυθμό ανταπόκρισης στις τρέχουσες χημειοθεραπευτικούς παράγοντες, με συρρίκνωση του όγκου μόνο στο 20% των ασθενών και ποσοστό επιβίωσης των δύο ετών μεταξύ 10% και 16% [3] . Ένας σημαντικός λόγος για αυτό το μη ικανοποιητικό αποτέλεσμα της χημειοθεραπείας είναι σε κίνδυνο χορήγησης φαρμάκου στους ιστούς του καρκίνου του πνεύμονα, λόγω της υψηλής ενδιάμεσο υγρό πιέσεις (IFP) εντός του όγκου [4]. Η συστημικώς χορηγούμενη χημειοθεραπεία δεν μπορεί να παραδοθεί επαρκώς σε συμπαγείς όγκους, λόγω του ανώριμου αγγειακού συστήματος με μη φυσιολογική αρχιτεκτονική [5] και διαρροές, ετερογενής τοιχώματα των αιμοφόρων [6], καθώς και η υψηλή IFP εντός των νεοπλασματικών κυττάρων [7], [8]. Επιπλέον, η έλλειψη εξειδίκευσης του όγκου επιτρέπει αντικαρκινικά φάρμακα για να διανείμει αδιακρίτως σε φυσιολογικά όργανα και τους ιστούς. Έτσι, τα καρκινικά κύτταρα εκτίθενται σε μια χαμηλότερη συγκέντρωση του φαρμάκου από τα φυσιολογικά κύτταρα [9], με αποτέλεσμα όχι μόνο μειωμένη αποτελεσματικότητα, αλλά και αυξημένη τοξικότητα. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να αναπτυχθεί μια στρατηγική για την ενίσχυση της ποσότητας των φαρμάκων που παραδίδονται στους ιστούς του όγκου σε ένα στοχευμένο τρόπο, ενώ φειδωλός φυσιολογικούς ιστούς.

Συνεχίζονται οι προσπάθειες για τη βελτίωση του θεραπευτικού δείκτη των αντικαρκινικών παραγόντων, είτε με την αύξηση του συγκέντρωση του φαρμάκου στο εσωτερικό του όγκου ή με μείωση αυτή σε φυσιολογικούς ιστούς του ξενιστή [10]. Σε σύγκριση με συμβατικά χορηγούνται χημειοθεραπευτικούς παράγοντες, λιπίδια ή με βάση τα πολυμερή συστήματα απελευθέρωσης νανο-ιατρικής φάρμακο έχουν το πλεονέκτημα της βελτίωσης των φαρμακολογικών και θεραπευτικών ιδιοτήτων των κυτταροτοξικών φαρμάκων [11]. Οι περισσότερες μικρές-μόριο χημειοθεραπευτικών παραγόντων έχουν ένα μεγάλο όγκο κατανομής σε ενδοφλέβια χορήγηση [12] και ένα στενό θεραπευτικό παράθυρο, λόγω σοβαρών τοξικότητα σε κανονικούς ιστούς. Με εγκλεισμό φαρμάκων σε νανο-σωματίδια όπως λιποσώματα, οι επιστήμονες μπορούν να μειώσουν σημαντικά τον όγκο κατανομής και να αυξηθεί η συγκέντρωση του δραστικού φαρμάκου εντός του όγκου [13]. Πεγκυλιωμένη λιποσωμιακή δοξορουβικίνη (με εμπορικές ονομασίες του Doxil στις ΗΠΑ και Caelyx στην Ευρώπη) [14], έχει αποδειχθεί ότι βελτιώνουν σημαντικά το θεραπευτικό δείκτη δοξορουβικίνη τόσο σε προκλινικές [15] – [17] και κλινικές μελέτες [18] – [21 ]. Αρκετά συστήματα διανομής φαρμάκων αυτού του είδους έχουν εγκριθεί για εμπορία [22], [23].

Άλλα από πεγκυλιωμένα λιποσώματα, υψηλότερη και πιο επιλεκτικές αντικαρκινική δράση μπορεί να επιτευχθεί μέσω λιποσωμάτων στόχευσης που προκαλούνται από συνδετήρα. Σε αυτό το νέο σύστημα παροχής φαρμάκου, οι χαρακτηριστικές ομάδες στόχευσης συζευγμένο με την επιφάνεια των λιποσωμάτων για την προώθηση της επιλεκτικής σύνδεσης προς όγκου-ειδικά αντιγόνα και να διευκολύνει την παράδοση των λιποσωμάτων που περιέχουν φάρμακα για τις σκοπούμενες κυτταρικές θέσεις. Αυτό το σύστημα έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλότερης αναλογίας φαρμάκου προς φορέα από ανοσοσυζεύγματα και του πολυσθενούς παρουσίαση προσδεμάτων οδηγούν σε αυξημένη απληστία πρόσδεσης [24]. Οι ερευνητές έχουν ήδη παραχθεί λιποσώματα συζευγμένα με διάφορους συνδέτες πεπτίδιο που στοχεύουν συγκεκριμένα ορισμένα κύτταρα όγκου ή αγγείωση όγκου [25] – [29].

Λόγω της ευνοϊκής επιλεκτικότητας και εξειδίκευσης, συνδετήρα-συζευγμένο λιποσωμική αντικαρκινικά φάρμακα είναι μια πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για την νέα έρευνα χημειοθεραπεία. Η χρήση των πεπτιδίων ως συνδετήρες για να κατευθύνει τα λιποσώματα σε όγκους αντιπροσωπεύει ένα δυνητικά εφικτή μέθοδο για την αύξηση της ειδικότητας και της αποτελεσματικότητας των φαρμάκων που περιέχουν λιποσώματα [26], [30]. Η έκθεση φάγου είναι μια τεχνική επιλογής πεπτιδίων στόχευσης, στην οποία ένα πεπτίδιο που εκφράζεται στην επιφάνεια ενός βακτηριοφάγου ως μια σύντηξη πρωτεΐνης με μία από τις δικές πρωτεΐνες καλύμματος του βιρίου [31]. Φάγο βιβλιοθήκες πεπτιδίων επιτρέπει στους ερευνητές να χαρτογραφήσουν πρωτεΐνης-πρωτεΐνης επαφές όπως Β-κυττάρου επίτοπους [32] – [35] και τις αλληλεπιδράσεις υποδοχέα-συνδετήρα [36]. Τέτοιες βιβλιοθήκες πεπτιδίων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τον εντοπισμό οργανισμούς και κυττάρου-τύπου ειδική πεπτίδια [26], [27], [37] – [39].

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιήσαμε ένα φάγο βιβλιοθήκης πεπτιδίων για την ταυτοποίηση ενός νέου πεπτιδίου το οποίο δεσμεύεται ειδικά με κυτταρικές σειρές NSCLC και χειρουργικά δείγματα από ασθενείς με καρκίνο του πνεύμονα. Λιποσωμικά δοξορουβικίνη και η βινορελβίνη συζευγμένο με αυτό το πεπτίδιο που στοχεύει καταδείξει ενισχυμένη συσσώρευση των φαρμάκων σε ιστούς όγκων και βελτιωμένο θεραπευτικό δείκτη για ανθρώπινα ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα σε ποντίκια SCID.

Αποτελέσματα

Απομόνωση των φάγων σύνδεσης προς NSCLC κύτταρα

Χρησιμοποιήσαμε ένα φάγο βιβλιοθήκη τυχαίων πεπτιδίων για την απομόνωση φάγων που ήταν σε θέση να δεσμεύεται με κύτταρα NSCLC CL1-5. Μετά από πέντε κύκλους επιλογής συγγένειας (βιοκοσκίνισμα) με CL1-5, κυττάρων αυξήθηκε ο τίτλος του φάγου με 40 φορές (Σχ. 1Α). Εμπλουτισμένο φάγοι από τον τρίτο στον πέμπτο γύρο βιοκοσκινίσματοε επιλέχθηκαν τυχαία. Στη συνέχεια η αλληλουχία των κλώνων φάγων με υψηλότερες δραστηριότητες CL1-5 δέσμευσης. Χρησιμοποιώντας το λογισμικό ανάλυσης την Genetics Computer Group (GCG), βρήκαμε ότι αυτά τα επιλεγμένα φάγοι (PC3-1, PC4-1, PC4-5, PC5-2 και PC5-4) έδειξαν τον συναινετικό μοτίβο, τρυπτοφάνη (W) -θρεονίνη ( Τ) /τυροσίνη (Υ) τυροσίνη (Υ) (Πίνακας 1). Είναι ενδιαφέρον, ο φάγος PC5-2 εμφανίστηκε στην τρίτη (PC3-1), τέταρτη (PC4-1) και πέμπτο (PC5-2) βιοκοσκινίσματος γύρους. Κατά τη διάρκεια των γύρων βιοκοσκινίσματοε, η συχνότητα των PC5-2 αυξήθηκε από 20% (1/5) στον τρίτο κύκλο στο 90% (27/30) στην πέμπτη κύκλου (Πίνακας 1). Εμείς επιλέξαμε να εστιάσουμε στο νέο πεπτίδιο που εμφανίζεται από PC5-2, TDSILRSYDWTY, για περαιτέρω μελέτη.

(

Α

) Μια τυχαία πεπτιδική βιβλιοθήκη φάγων-εμφανίζεται χρησιμοποιήθηκε για την επιλογή φάγων που δεσμεύονται σε η κυτταρική σειρά NSCLC CL1-5. (

Β

) Απεικόνιση των PC5-2 σύνδεση με CL1-5 και τον καρκίνο του πνεύμονα PC13 κύτταρα (βέλη) με ανοσοϊστοχημική χρώση. Ο φάγος ελέγχου δεν συνδέεται προς κύτταρα CL1-5. μπαρ κλίμακας: 10 μm. (

C

) Η FITC-επισημασμένου πεπτιδίου SP5-2 συνδεδεμένο με πέντε κυτταρικές γραμμές NSCLC αλλά όχι να NPC-TW01 κυττάρων όπως ανιχνεύεται με χρώση ανοσοφθορισμού. μπαρ κλίμακας: 10 μm. (

D

) Αντιπροσωπευτικές μικροφωτογραφίες τμημάτων όγκου από χειρουργικά δείγματα ανθρώπινου καρκίνου του πνεύμονα ανιχνεύθηκαν χρησιμοποιώντας τόσο PC5-2 (α, κεφαλή βέλους) και βιοτινυλιωμένο SP5-2 (c, κεφαλή βέλους), αντίστοιχα. Σε σύγκριση, ο φάγος ελέγχου ή βιοτινυλιωμένο πεπτίδιο ελέγχου δεν θα μπορούσε να συνδεθεί με αυτά τα χειρουργικά δείγματα (Β και D). PC5-2 ήταν ανταγωνιστικά αναστέλλεται από το συνθετικό πεπτίδιο SP5-2 (ε). Μεταλλαγμένο πεπτίδιο, MP5-2, έχασε αυτή την ικανότητα ανταγωνισμού (στ). μπαρ κλίμακα:. 25 μm

Η

Αναγνώριση των κλώνων φάγων που δεσμεύονται ειδικά σε κύτταρα NSCLC

Για να διερευνηθεί αν PC5-2 θα δεσμεύονται με κύτταρα NSCLC, χρησιμοποιήσαμε ανοσοϊστοχημείας για τον εντοπισμό τα σωματίδια φάγων σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι PC5-2 δεσμεύονται ειδικά με κυτταρικές σειρές NSCLC συμπεριλαμβανομένων CL1-5 και PC13 (σχ. 1Β, αιχμές βελών). Ο βοηθός φάγος έλεγχος δεν συνδέεται προς κύτταρα CL1-5. PC5-2 δεσμεύεται ούτε σε άλλες καρκινικές κυτταρικές σειρές, συμπεριλαμβανομένων του καρκίνου του στόματος (SAS) και κύτταρα ρινοφαρυγγικού καρκινώματος (NPC-TW01), ούτε σε φυσιολογικά επιθηλιακά κύτταρα (NNM) από ρινικό βλεννογόνο (Εικ. 1Β).

Η ικανότητα CL1-5 δέσμευσης PC5-2 επιβεβαιώθηκε περαιτέρω από ένα πεπτίδιο πείραμα ανταγωνιστικής αναστολής χρησιμοποιώντας ανοσοφθορισμού χρώση. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η δραστικότητα δέσμευσης του PC5-2 φάγου σε CL1-5 κύτταρα ανεστάλη από το συνθετικό πεπτίδιο SP5-2 με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Σε συγκέντρωση 27 μg /ml, SP5-2 ανέστειλε πλήρως την δραστικότητα πρόσδεσης του PC5-2 (Εικ. S1). Ο φάγος ελέγχου δεν συνδέεται προς CL1-5 κύτταρα και PC5-2 δεν συνδέεται προς NPC-TW01 σε αυτή τη δοκιμασία (Εικ. S1 και S2 κειμένου).

Για την περαιτέρω επαλήθευση ότι το φάγος PC5-2 θα δεσμεύονται με ένα μόριο στόχο που εκφράζεται στην επιφάνεια των κυττάρων CL1-5, μετρήσαμε PC5-2-δεσμευμένα κύτταρα χρησιμοποιώντας κυτταρομετρία ροής (Εικ. S2 και Κείμενο S1, S2). Ένας φάγος έλεγχος χρησιμοποιήθηκε για να εκτιμηθεί η μη ειδική δέσμευση υποβάθρου (Εικ. S2B). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το 42,6% των κυττάρων CL1-5 δεσμεύονταν από PC5-2 (Εικ. S2C), και αυτή η σύνδεση αναστέλλεται πλήρως από 27 μg /ml του πεπτιδίου SP5-2 (Εικ. S2d). PC5-2 δεν συνδέεται προς SAS ή NNM (Εικ. S2 ε και στ).

Η σύνδεση του συνθετικού πεπτιδίου SP5-2 με καρκίνο του πνεύμονα κύτταρα και ανθρώπινα καρκίνου του πνεύμονα χειρουργικά δείγματα

Για να προσδιοριστεί αν οι αλληλουχίες πεπτιδίου εμφανίζονται επί PC5-2 θα αλληλεπιδρούν στην πραγματικότητα με κύτταρα NSCLC, χρησιμοποιήσαμε ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη (FITC) -σημασμένου SP5-2 πεπτίδιο (FITC-SP5-2) στη θέση των φάγων PC5-2 για μία δοκιμασία πρόσδεσης πεπτιδίου μέσω ανοσοφθορισμού χρώση. FITC-SP5-2 δεσμεύεται ειδικά με όλες τις κυτταρικές σειρές που εξετάσαμε NSCLC, συμπεριλαμβανομένων CL1-5, Η460, Α549, PC13 και Η23, αλλά δεν δεσμεύτηκε με NNM. Η ίδια συγκέντρωση του ΡΙΤΟ-επισημασμένου πεπτιδίου αναφοράς (FITC-Con-P) απεκάλυψε καμία τέτοια δράση δεσμεύσεως (Εικ. 1 C). Αξιολογήσαμε επίσης το μέγεθος και την εξειδίκευση της δέσμευσης SP5-2 με χρήση κυτταρομετρίας ροής. Οι αναλογίες των CL1-5, Η460, Α549, PC13 και H23 κύτταρα δεσμεύονται από SP5-2 ήταν 43,0%, 45,8%, 44,3%, 20,1% και 44,0%, αντίστοιχα (Εικ. S3 και S2 κειμένου).

για να καθοριστεί εάν αυτή η στοχευόμενο συνδετήρα είχε μια συγγένεια για χειρουργικά δείγματα ανθρώπινου καρκίνου του πνεύμονα, ελέγξαμε την αντιδραστικότητα PC5-2 και SP5-2 με πνευμονική κύτταρα αδενοκαρκινώματος χρησιμοποιώντας ανοσοϊστοχημεία. Τόσο PC5-2 και επισημασμένο με βιοτίνη SP5-2 (Β-SP5-2) αναγνώρισε τα καρκινικά κύτταρα του NSCLC χειρουργικά δείγματα (Σχ. 1D Α και C, αιχμές βελών), και ο φάγος ελέγχου και πεπτίδιο μάρτυρα επισημασμένο με βιοτίνη (Β- Con-Ρ) δεν το έκανε (Σχ. 1D b και d). SP5-2 (TDSILRSYDWTY) ανταγωνίστηκε με PC5-2 για σύνδεση σε χειρουργικά δείγματα της πνευμονικής αδενοκαρκινώματος (Εικ. 1De), αλλά η ίδια συγκέντρωση ενός μεταλλαγμένου πεπτιδίου, MP5-2 (TDSILRSYDGGG) όχι (Σχ. 1DF). Εβδομήντα-πέντε τοις εκατό (27/36) των πνευμονικών δειγμάτων αδενοκαρκίνωμα από 36 ασθενείς που εκφράζεται ένα μόριο στόχο που αναγνωρίσθηκε από αυτό το πεπτίδιο (Πίνακας S1). Αυτά τα δεδομένα έδειξαν ότι θα μπορούσε να αναγνωρίσει SP5-2 αγνώστων μόρια που εκφράζονται σε κυτταρικές σειρές NSCLC και η πραγματική καρκινικά κύτταρα από τα χειρουργικά δείγματα καρκίνου του πνεύμονα.

ικανότητα μοντέλα ποντικών για τη μελέτη της PC5-2-στόχευσης

Για να διερευνηθεί η ικανότητα στόχευσης του φάγου PC5-2

in vivo

, εμείς εγχέεται φάγοι στην ουραία φλέβα των ποντικών που φέρουν CL1-5 προερχόμενο όγκους και στη συνέχεια να τους ανακτάται μετά αιμάτωσης. Προσδιορίσαμε τους τίτλους του φάγου σε μάζες όγκου και φυσιολογικά όργανα ελέγχου (εγκέφαλος, καρδιά και πνεύμονες) [26], [30]. PC5-2 έδειξε ειδική παλιννόστησης για μάζες όγκου με συγκεντρώσεις 15 φορές υψηλότερες από τη συγκέντρωση του στα όργανα ελέγχου (Εικ. 2Α). βοηθός έλεγχο φάγων δεν έδειξε καμία συγκεκριμένη στόχευση σε ιστούς όγκων (Σχ. 2Α).

(

Α

) SCID ποντίκια που φέρουν ανθρώπινα ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα έλαβαν ενδοφλεβίως ενέσεις PC5-2 και φάγος ανακτήθηκε μετά αιμάτωσης. Ανάκτηση της PC5-2 από τον όγκο ήταν σημαντικά υψηλότερη από ό, τι από τον εγκέφαλο, την καρδιά ή τους πνεύμονες. (

Β

) Στόχευση δραστηριότητα PC5-2 σε ιστούς όγκων ανταγωνιστικά αναστέλλεται από SP5-2 αλλά όχι από πεπτίδιο ελέγχου ή μεταλλαγμένο πεπτίδιο. (

C

) Ανοσοϊστοχημική εντόπιση των PC5-2 μετά από ενδοφλέβια ένεση σε ποντίκια με CL1-5 προερχόμενο ξενομοσχεύματα. Ο φάγος εντοπισμένη σε ιστούς όγκων (D και Ε) και όχι εντοπισμός παρατηρήθηκε σε φυσιολογικά όργανα όπως ο εγκέφαλος (α), καρδιάς (β), και τους πνεύμονες (γ), ή στα τμήματα του ιστού που έλαβαν θεραπεία με τον φάγο ελέγχου ( f-I). Η αλληλεπίδραση του PC5-2 με το τμήμα του όγκου ανεστάλη με συνθετικό πεπτίδιο SP5-2 (ι). μπαρ κλίμακας: 25 μm

Η

Η ικανότητα όγκου-παλιννόστησης των PC5-2 επιβεβαιώθηκε περαιτέρω από ένα πεπτίδιο ανταγωνιστικό πείραμα αναστολής, στην οποία συνθετικό πεπτίδιο SP5-2, εγχέονται μαζί με PC5-2, αισθητά. ανέστειλε την ανάκτηση του φάγου από μάζες όγκων (Σχ. 2Β). Εκατό μικρογραμμάρια SP5-2 ανέστειλε το 92% των PC5-2 σύνδεσης προς μάζες όγκου, αλλά η ίδια συγκέντρωση ενός πεπτιδίου ελέγχου είχαν καμία τέτοια ανασταλτική δράση (σχ. 2Β).

Από

in vitro

διαλογής έκθεσης φάγου, ταυτοποιήσαμε δύο κλώνοι (PC5-2 και PC5-4) με ένα συναινετικό μοτίβο του WT /ΥΥ (Πίνακας 1). Όπως PC5-2, η ικανότητα όγκου-παλιννόστησης του PC5-4 επίσης ανταγωνιστικά αναστέλλεται από SP5-2 (Εικ. S4 και S2 κειμένου), υποδεικνύοντας ότι αυτές οι δύο φάγοι μπορεί να συνδέεται μέσω αυτού του μοτίβου με το ίδιο μόριο-στόχο πάνω στην μεμβράνη του πλάσματος του καρκίνου του πνεύμονα κυττάρων. Προτείναμε ότι αυτά τα τρία υπολείμματα αμινοξέων μπορεί να παίζουν κρίσιμο ρόλο στην επανακάμπτοντας σε ιστούς όγκων. Για να ελεγχθεί αυτή η υπόθεση, αλλάξαμε αυτά τα τρία υπολείμματα αμινοξέων σε SP5-2 (TDSILRSYDWTY) για να GGG σε ένα μεταλλαγμένο πεπτίδιο, MP5-2 (TDSILRSYDGGG). Αν και η ικανότητα των όγκων-homing των PC5-2 είχε σημαντικά ανασταλεί από το πεπτίδιο SP5-2, αυτή η ανταγωνιστική αναστολή χάθηκε στη MP5-2, το οποίο περιέχει το υπόλειμμα GGG αντί των υπολειμμάτων WTY σε SP5-2 (Εικ. 2Β) . Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι τα κατάλοιπα WTY ήταν σημαντικές για την ικανότητα δέσμευσης του SP5-2 σε κύτταρα NSCLC.

Η κατανομή ιστού του PC5-2 μελετήθηκε επίσης χρησιμοποιώντας ανοσοχρώση. Εμείς εγχέεται SCID ποντικών που φέρουν ξενομοσχεύματα NSCLC με PC5-2 και στη συνέχεια απομακρύνεται και σταθερά τα όργανα του όγκου και ελέγχου για εντοπισμό των σωματιδίων φάγου. PC5-2 βρέθηκε να εντοπίζεται σε ιστούς όγκων (Σχ. 2CD). Σε υψηλότερη μεγέθυνση, η ανοσοαντιδραστικότητα του φάγου ανιχνεύθηκε επί της μεμβράνης του πλάσματος με κάποια διάχυση στην γύρω κυτταρόπλασμα των καρκινικών κυττάρων (Σχ. 2Ce). Δεν υπήρχε προϊόν αντίδρασης ανιχνεύεται σε φυσιολογικά όργανα όπως ο εγκέφαλος, η καρδιά και τους πνεύμονες ιστούς (Σχ. 2C α-γ), ούτε σε ιστούς όγκων αντιμετωπίζεται από το φάγο ελέγχου (Εικ. 2Ci). Η ειδική στόχευση PC5-2 στο ξενομόσχευμα NSCLC ανεστάλη από το συνθετικό πεπτίδιο SP5-2 στο

in vivo

πείραμα παλιννόστησης (Εικ. 2Cj).

Η θεραπευτική αποτελεσματικότητα του SP5-2 μεσολάβηση στόχευση λιποσωμάτων

για να προσδιοριστεί αν ο πνεύμονας καρκίνος στόχευση πεπτίδιο SP5-2 θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση του χημειοθεραπευτικού αποτελεσματικότητα της θεραπείας του καρκίνου, εμείς συζευγμένο το πεπτίδιο να λιποσώματα που περιέχουν αντικαρκινικά φάρμακα. SCID ποντίκια που φέρουν μέγεθος αντιστοίχιση, CL1-5 προερχόμενα ξενομοσχεύματα υποβλήθηκαν σε αγωγή με (1) SP5-2-συζευγμένο λιποσωμιακή δοξορουβικίνη (SP5-2-LD), (2) μεταλλαγμένο πεπτίδιο συζευγμένο με λιποσωμιακή δοξορουβικίνη (MP5-2-LD) , (3) μη-στοχευμένες λιποσωμιακή δοξορουβικίνη (LD), (4) ελεύθερη δοξορουβικίνη (FD), ή (5) ισοδύναμο όγκο φυσιολογικού ορού ρυθμισμένου με φωσφορικά (PBS). Όλα τα σκευάσματα εγχύθηκαν ενδοφλεβίως (IV) σε μια συνολική δοξορουβικίνης δοσολογία 8 mg /kg (1 mg /kg δύο φορές την εβδομάδα για ένα σύνολο οκτώ ενέσεων).

Οι όγκοι στα ποντίκια που έλαβαν SP5-2 (Εικ. 3Α ομάδα α) -LD ήταν σημαντικά μικρότερα από εκείνα στην MP5-2-LD, LD, FD, και PBS ομάδες (

P

& lt? 0,01) (Εικ. 3Α ομάδα β-ε) . Τα μεγέθη όγκων στις ομάδες LD και MP5-2-LD ήταν 2,1 και 2,6 φορές μεγαλύτερες από εκείνες στην ομάδα SP5-2-LD, αντίστοιχα. Τα μεγέθη του όγκου στο FD και ομάδες ελέγχου PBS ήταν 7,0 και 8,3 φορές μεγαλύτερη από ότι στην ομάδα SP5-2-LD, αντίστοιχα (Σχ. 3Α). Είναι ενδιαφέρον ότι η μεγαλύτερη θεραπευτική αποτελεσματικότητα της SP5-2-LD χάθηκε όταν το μοτίβο WTY στο πεπτίδιο είχε αλλάξει σε GGG σε MP5-2-LD. Ελεύθερη δοξορουβικίνη εμφάνισαν μικρή θεραπευτική αποτελεσματικότητα σε αυτή τη συγκέντρωση, όπως το μέγεθος του όγκου στην ομάδα αυτή ήταν μόνο 16% μικρότερο από ότι στην ομάδα PBS (Σχ. 3Α).

(

A

) Διάμεση όγκου του όγκου συναρτήσει του χρόνου σε ποντικούς που υπέστησαν αγωγή με PBS, FD, LD, MP5-2-LD, ή SP5-2-LD. Η ανάπτυξη του όγκου ήταν αξιοσημείωτα κατέστειλε στην ομάδα θεραπείας SP5-2-LD. SP5-2-LD έχει μεγαλύτερη θεραπευτική αποτελεσματικότητα από ό, τι LD και MP5-2-LD (

n

= 6 σε κάθε ομάδα? **

P

& lt? 0,01). (

Β

) ποντίκια που φέρουν το μέγεθος-ταιριάζει CL1-5 που προέρχονται από τον καρκίνο του πνεύμονα με το μέγεθος του όγκου των περίπου 500 mm

3 υποβλήθηκαν σε θεραπεία με SP5-2-LD, LD, ή PBS (

n

= 6 σε κάθε ομάδα, **

P

& lt? 0,01). (

C

) Ποντικοί που φέρουν Η460 που προέρχεται ο καρκίνος του πνεύμονα υποβλήθηκαν σε θεραπεία με SP5-2-LD, LD, FD, ή PBS (

n

= 6 σε κάθε ομάδα, *

P

& lt? 0,05). (

D

) Οι επιπτώσεις των διαφόρων θεραπειών για την αλλαγή στο σωματικό βάρος κατά τη διάρκεια της θεραπείας (

n

= 6 σε κάθε ομάδα). (

E

) Ποντικοί που φέρουν CL1-5 προερχόμενα καρκίνο του πνεύμονα υποβλήθηκαν σε θεραπεία με SP5-2-LV, LV, ή PBS (

n

= 6 σε κάθε ομάδα? **

P

& lt? 0,01). (

F

) Μια καμπύλη επιβίωσης Kaplan-Meier έδειξε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής των ποντικών που έλαβαν θεραπεία με SP5-2-LV από εκείνους που αντιμετωπίστηκαν με LV και PBS (n = 5 σε κάθε ομάδα).

Η

για να επαληθευθεί αν μεγάλων ξένων μοσχευμάτων θα ανταποκριθεί στη θεραπεία SP5-2-LD, ποντίκια που φέρουν μεγάλα ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα (500 mm

3) χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες θεραπείας. Μετά από μια πορεία της θεραπείας doxorubicin με συνολική δοσολογία 16 mg /kg (2 mg /kg δύο φορές την εβδομάδα για οκτώ ενέσεις), τα μεγέθη του όγκου στον έλεγχο PBS και LD ομάδες σταδιακά αυξήθηκε σε 3,3 και 2,1 φορές το μέγεθος του όγκου στην ομάδα SP5-2-LD (

P

& lt? 0,01) (Σχήμα 3Β.). Αυτά τα αποτελέσματα αποκάλυψαν ότι SP5-2-LD αύξησε επίσης την θεραπευτική αποτελεσματικότητα της δοξορουβικίνης σε ποντικούς SCID που φέρουν μεγάλους ξενομοσχεύματα καρκίνου του πνεύμονα.

Για την περαιτέρω εξέταση εάν SP5-2 θα βελτιστοποιήσει το θεραπευτικό δείκτη στη θεραπεία του καρκίνου του πνεύμονα, SP5- 2-LD χρησιμοποιήθηκε για τη θεραπεία ενός διαφορετικού τύπου ξενομοσχεύματος καρκίνου του πνεύμονα (Η460 που προέρχεται όγκου). SCID ποντίκια που φέρουν το μέγεθος-ταιριάζει, Η460 που προέρχονται από ξενομοσχεύματα υποβλήθηκαν σε θεραπεία με SP5-2-LD, LD, FD, ή ισοδύναμο όγκους PBS, μέσω της ενδοφλέβιας ένεση σε ολική ντοξορουμπικίνη δοσολογία 8 mg /kg (1 mg /kg δύο φορές την εβδομάδα για οκτώ ενέσεις). Το τελικό μέγεθος του όγκου στην ομάδα SP5-2-LD ήταν σημαντικά μικρότερες από εκείνες στο LD, FD και PBS ομάδες (

P

& lt? 0,05). Οι ποντικοί στην LD, FD και PBS ομάδες είχαν όγκους με μεγέθη 2,0-, 8.6- και 10.0-φορές μεγαλύτερη από ότι στην ομάδα SP5-52-LD (Σχ. 3C). Ελεύθερης δοξορουβικίνης σε αυτή τη συγκέντρωση μείωσε το μέγεθος του όγκου κατά μόνο 14%, σε σύγκριση με τις ομάδες PBS. Δεν ήταν μόνο η ανάπτυξη του όγκου αξιοσημείωτα κατέστειλε στην ομάδα SP5-2-LD (Σχ. 3C), το σωματικό βάρος των ποντικών σε αυτήν την ομάδα αυξήθηκε κατά 10,3% (2,38 g) στο τέλος της περιόδου θεραπείας. Σε αντίθεση με τα ποντίκια LD-ασθενείς είχαν μικρότερη αύξηση του σωματικού βάρους κατά 2,4% (0,59 g) (Εικ. 3D).

Για να επιβεβαιωθεί περαιτέρω SP5-2 θα μπορούσε να αυξήσει το θεραπευτικό δείκτη για τον καρκίνο του πνεύμονα, που συνδέεται το πεπτίδιο SP5-2 με ένα άλλο αντικαρκινικό φάρμακο, λιποσωμικό βινορελβίνη (SP5-2-LV) και ελέγχθηκαν την αποτελεσματικότητά του εναντίον ξενομοσχευμάτων καρκίνου του πνεύμονα. SCID ποντίκια που φέρουν μέγεθος αντιστοίχιση CL1-5 προερχόμενα ξενομοσχεύματα δόθηκε ενδοφλεβίως ενέσεις SP5-2-LV, λιποσωμικό βινορελβίνη (LV), ή ισοδύναμο όγκους PBS σε μια συνολική δόση βινορελβίνης των 24 mg /kg (2 mg /kg δύο φορές την εβδομάδα για δώδεκα ενέσεις). Οι ποντικοί που φέρουν όγκο σε επεξεργασία με SP5-2-LV (Εικ. 3Ε, ομάδα α) είχαν σημαντικά μικρότερους όγκους από ό, τι στις ομάδες χαμηλής και PBS (

P

& lt? 0,01). (Σχήμα 3Ε, ομάδα β και ντο). Το μέγεθος του όγκου στην ομάδα LV ήταν 6,75 φορές μεγαλύτερη από την ομάδα SP5-2-LV. Το μέσο μέγεθος όγκου στην ομάδα ελέγχου PBS ήταν 25 φορές μεγαλύτερη από την ομάδα SP5-2-LV (Σχ. 3Ε). Για την αξιολόγηση παρενέργειες των θεραπειών, οι ποντικοί ζυγίστηκαν δύο φορές την εβδομάδα. Το σωματικό βάρος των ποντικών αυξήθηκε κατά 5,7% (1,37 g) στην ομάδα SP5-2-LV και κατά 2,4% (0,58 g) στην ομάδα LV στο τέλος της περιόδου αγωγής (τα δεδομένα δεν παρουσιάζονται).

Τέλος, συγκρίναμε τα ποσοστά επιβίωσης των φερόντων όγκο ποντικών μετά από θεραπεία με SP5-2-LV, LV, ή PBS επί 102 ημέρες. Όλα τα πέντε ζώα στην ομάδα αγωγής με PBS έχασαν τη ζωή τους (ποσοστό επιβίωσης 0%). Τρία ποντίκια πέθαναν στην ομάδα LV-αγωγή (ποσοστό επιβίωσης 40%). Στην ομάδα SP5-2-LV-θεραπεία, ωστόσο, το ποσοστό επιβίωσης ήταν 80%, σημαντικά υψηλότερη από ό, τι στις άλλες δύο ομάδες (Εικ. 3F). Αυτά τα πειράματα αποδεικνύουν ότι SP5-2 αύξησε την θεραπευτική αποτελεσματικότητα των ενθυλακωμένων σε λιπόσωμα δοξορουβικίνη και η βινορελβίνη με λιγότερη τοξικότητα.

Tumor εντοπισμός και η βιοκατανομή του SP5-2-συζευγμένου λιποσωμάτων στόχευσης

Η βιοκατανομή και όγκου εντοπισμός του SP5-2-LD, MP5-2-LD, LD, και FD εκτιμήθηκαν με μέτρηση του εγγενούς σήμα αυτόματης φθορισμός doxorubicin σε ποντικούς με NSCLC ξενομοσχεύματα. Δοξορουβικίνη (

Μ

r 543,54), ένα μικρό μόριο χημειοθεραπευτικό παράγοντα όπως του

Μ

r είναι & lt? 1000, έχει μια κακή φαρμακοκινητικό προφίλ, και συγκέντρωση στο αίμα του πέφτει στο επίπεδο υποβάθρου μέσα σε μια ώρα μετά τη χορήγηση (Σχ. S5A και κείμενο S2). Το φαρμακοκινητικό προφίλ των διαφόρων λιποσωμικών σκευασμάτων δοξορουβικίνη, συμπεριλαμβανομένων SP5-2-LD, MP5-2-LD, και LD, ήταν σημαντικά μεγαλύτερη από ό, τι FD (Εικ. S5A). Η περιοχή κάτω από την καμπύλη συγκέντρωσης-χρόνου (AUC

0-48 ώρες) της δοξορουβικίνης σε ιστούς όγκων ήταν 10,4 μg · hr /g, 31,5 μg · hr /g, 29,0 μg · hr /g, και 59,9 μg · hr /g στην FD, LD, MP5-2-LD, και ομάδες SP5-2-LD, αντίστοιχα (Πίνακας S2). Η μέση συγκέντρωση doxorubicin εντός του όγκου της ομάδας SP5-2-LD-θεραπεία ήταν 5.7-, 1.9- και 2,1 φορές υψηλότερη από τη συγκέντρωση doxorubicin ενδο-όγκου στο FD, LD, και ομάδες MP5-2-LD (Εικ . 4Α και Πίνακας S2).

σε επιλεγμένα χρονικά σημεία (1, 4, 24 και 48 ώρες) μετά την ένεση, η συγκέντρωση δοξορουβικίνης σε ιστούς όγκου (

A

) και οι πυρήνες των καρκινικών κυττάρων (

Β

) μετρήθηκε. συγκέντρωση doxorubicin στο εσωτερικό των ιστών του όγκου και πυρήνες στην ομάδα SP5-2-LD ήταν υψηλότερη σε σχέση με το FD, LD, και ομάδες MP5-2-LD (n = 3 σε κάθε χρονικό σημείο, *

P

& lt? 0.05, **

P

& lt? 0,01)

η

Για να εκτιμηθεί η βιοδιαθεσιμότητα των λιποσωμικών φαρμάκων, που χρησιμοποιούνται για τη συσσώρευση πυρηνικών δοξορουβικίνη ως δείκτης της κυτταροτοξικότητας των ναρκωτικών [40].. Η AUC

0-48 ώρες βιοδιαθέσιμη δοξορουβικίνη (δηλαδή, δεσμεύεται να πυρήνες) για FD, LD, MP5-2-LD, και SP5-2-LD ήταν 3,7 μg · hr /g, 6.7 μg · hr /g , 7,5 μg · hr /g, και 17,7 μg · hr /g, αντίστοιχα (Πίνακας S2). Η ενδο-καρκινική συγκέντρωση πυρηνικών doxorubicin στην ομάδα SP5-2-LD ήταν 4.8-, 2.6- και 2.4-φορές υψηλότερη από τη συγκέντρωση των πυρηνικών doxorubicin στην FD, LD, και ομάδες MP5-2-LD (Σχ. 4Β και ο Πίνακας S2). συγκέντρωση doxorubicin στο εσωτερικό των ιστών του όγκου και του πυρήνα δεν ήταν σημαντικά διαφορετική μεταξύ Ν.Δ. και ομάδες MP5-2-LD (Εικ. 4 και Πίνακας S2).

Ενισχυμένη όγκου χορήγησης φαρμάκων και θεραπευτική αποτελεσματικότητα των SP5-2 συζευγμένο με λιποσώματα

για να συγκριθεί το προφίλ παροχής φαρμάκου από τα τέσσερα σκευάσματα δοξορουβικίνης, προσπαθήσαμε να ανιχνεύσει το φάρμακο σε ιστούς όγκων χρησιμοποιώντας το μικροσκόπιο φθορισμού. Εικόνες από όλους τους όγκους έδειξαν ότι η δοξορουβικίνη οπτικοποιήθηκε στους πυρήνες του όγκου μία ώρα μετά SP5-2-LD χορηγήθηκε, αλλά όχι μετά από άλλες τυποποιήσεις ενέθηκαν (Εικ. 5Α). Με τον καιρό, οι περιοχές των τμημάτων όγκου με ανιχνεύσιμα δοξορουβικίνη αυξηθεί. Οι περιοχές με ανιχνεύσιμο δοξορουβικίνη ήταν σημαντικά μεγαλύτερα σε SP5-2-LD-αγωγή όγκων από εκείνο στο FD, LD, και MP5-2-LD-αγωγή όγκων σε κάθε χρονικό σημείο (Σχ. 5Α). Το σκεύασμα MP5-2-LD είχαν το ίδιο πρότυπο κατανομής ως LD, αλλά οι περιοχές των όγκων FD-αγωγή δεν έδειξε ανιχνεύσιμη δοξορουβικίνη (Σχ. 5Α).

(

A

) Αντιπροσωπευτική δύο -χρώμα εικόνες που δείχνουν την κατανομή της δοξορουβικίνης (κόκκινο) σε σχέση με πυρήνες (μπλε) σε τομές ιστών. Συσσώρευση της δοξορουβικίνης σε ιστούς όγκων δείχθηκε στις 1, 4 και 24 ώρες μετά την ένεση. Μπαρ, 50 μm. (

B

) Ιστοπαθολογία και φθορίζουσα χρώση των καρκινικών ιστών σε κάθε ομάδα θεραπείας που εξετάστηκαν μετά από χρώση με Η &? Ε, TUNEL (πράσινο), λεκτίνη (κόκκινο), και ϋΑΡΙ (μπλε). Μπαρ, 50 μm. Ενίσχυση της συσσώρευσης φαρμάκου σε ιστούς όγκων συσχετίζεται με την αυξημένη θεραπευτική αποτελεσματικότητα

Η

Όταν οι ιστοί του όγκου σε κάθε ομάδα θεραπείας (Σχήμα 3C.) Εξετάστηκαν με Η &?. Χρώση Ε, αισθητά διαδίδονται νεκρωτικές /αποπτωτικών περιοχές ήταν παρόντες σε όλες τις ενότητες του SP5-2-LD-αγωγή ξενομοσχευμάτων (Εικ. 5Β). Επιπλέον, το τερματικό δεοξυνουκλεοτιδυλοτρανσφεράσης μεσολάβηση dUTP nick τέλος επισήμανση (TUNEL) χρησιμοποιήθηκε για τον εντοπισμό αποπτωτικά κύτταρα και λεκτίνη τομάτας εφαρμόστηκε για να ανιχνεύσει τα αιμοφόρα αγγεία του όγκου. Οι όγκοι είχαν μεγαλύτερες αποπτωτικών περιοχές και μια χαμηλότερη πυκνότητα των αιμοφόρων αγγείων του όγκου στην ομάδα-LD-αγωγή SP5-2 ό, τι στο LD- και PBS-αγωγή ομάδες (Σχ. 5Β και S6).

Το μεγαλύτερο συσσώρευση αντικαρκινικά φάρμακα σε ιστούς όγκων και περισσότερο βιοδιαθέσιμο δοξορουβικίνης σε καρκινικό κύτταρο πυρήνες από τα συνδετήρα-συζευγμένα λιποσώματα απέδειξε περαιτέρω ότι το πεπτίδιο SP5-2 αναγνώρισε το μόριο-στόχο πάνω στην επιφάνεια των κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα και επομένως αυξημένη άμεση παράδοση του φαρμάκου προς το όγκου.

Συζήτηση

Η θεραπευτική αποτελεσματικότητα των αντικαρκινικών φαρμάκων μπορεί να επιτευχθεί με την ενίσχυση της συνθέσεως φαρμάκου με μόρια τα οποία κατά προτίμηση δεσμεύονται με ιστούς όγκου [22], [26], [37], [ ,,,0],41]. Οι φάγοι βιοκοσκίνισμα οθόνη ακέραιο κύτταρο επιτρέπει την απομόνωση των εξαιρετικά ειδικών πεπτιδίων που στοχεύουν αντιγόνα που σχετίζονται με όγκους. σχήματα Αντικαρκινική οπλισμένοι με αυτά τα πεπτίδια μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως «βλήματα κρουαζιέρας» που ακριβώς οδηγούνται στα καρκινικά κύτταρα και να παραδώσει αρκετά υψηλές δόσεις για να σκοτώσουν αυτά τα κύτταρα με ελάχιστη βλάβη στους κανονικούς ιστούς.

Σε αυτή τη μελέτη, ταυτοποιήσαμε ένα πεπτίδιο NSCLC-στόχευσης και απέδειξαν βελτιωμένη θεραπευτική αποτελεσματικότητα του σε ζωικά μοντέλα. Συγκεκριμένα, βρήκαμε ένα κλώνο φάγου PC5-2 που απαρτίζουν το 90% των επιλεγμένων φάγων σύνδεση προς CL1-5 κύτταρα μετά από πέντε γύρους βιοκοσκινίσματοε (Πίνακας 1). Ανοσοϊστοχημείας και κυτταρομετρίας ροής αναλύσεις επιβεβαίωσαν ότι PC5-2 δεσμεύεται στην επιφάνεια του κυττάρου NSCLC. Τα ίδια δεσμευτική αποτελέσματα παρατηρήθηκαν στην συγγενές συνθετικό πεπτίδιο SP5-2, το οποίο αντικατέστησε PC5-2 (Εικ. 1 και Σχ. S1, S2, S3). Αυτά τα πειράματα υποστηρίζεται ότι αυτό το πεπτίδιο στόχευσης μπορούν να προσδένουν ειδικά στην κυτταρική επιφάνεια των κυτταρικών σειρών NSCLC.

In vivo πειράματα

ενοποιείται επίσης την ικανότητα παλιννόστησης του πεπτιδίου. Η έκφραση του πεπτιδίου SP5-2 (TDSILRSYDWTY) καθοδηγεί την φάγων να συσσωρεύεται σε NSCLC ξενομοσχεύματα, αλλά όχι σε φυσιολογικά όργανα (Εικ. 2). Η δραστηριότητα σύνδεσης του PC5-2 σε ιστούς όγκων ανεστάλη από το συνθετικό πεπτίδιο SP5-2 (Εικ. 2Β), υποδεικνύοντας ότι PC5-2 αλληλεπίδρασε με κύτταρα NSCLC με εκτεθειμένο πεπτίδιο της και όχι από ένα άλλο μέρος του σωματιδίου φάγου. Αυτό το μεταλλαγμένο συνθετικό πεπτίδιο, MP5-2, δεν αναστέλλει τη δέσμευση PC5-2 κατέδειξε τη σημασία του μοτίβου WTY στη δραστικότητα δέσμευσης (Σχ. 2Β). Επιπλέον, το φαινόμενο αυτό παρατηρήθηκε σε ανοσοϊστοχημική χρώση των χειρουργικών δειγμάτων από καρκίνο ανθρώπινου πνεύμονα (Εικ. 1 D Ε και F), σε ζωικά μοντέλα για τη χημειοθεραπεία συνδέτη στόχευσης (Σχ. 3Α) και στον εντοπισμό του όγκου ντοξορουμπικίνης που παραδίδονται από SP5-2- συζευγμένο λιποσώματα στόχευσης (Σχ. 4 και 5Α).

αξιολογήσεων Ανοσοϊστοχημεία για χειρουργικά δείγματα πνευμονικού αδενοκαρκινώματος έδειξε ότι SP5-2 έχει ένα κλινικό δυναμικό ως ανιχνευτές απεικόνισης για τον εντοπισμό NSCLC ή χορήγησης φαρμάκου παράγοντες για τη θεραπεία του NSCLC. Τόσο PC5-2 και βιοτίνη σημασμένο SP5-2 ανιχνεύεται πνευμονικό αδενοκαρκίνωμα χειρουργικά δείγματα στα πειράματά μας (Εικ. 1D). Εβδομήντα-πέντε τοις εκατό (27/36) των πνευμονικών δειγμάτων αδενοκαρκινώματος από 36 ασθενείς που εκφράζεται ένα μόριο στόχο που αναγνωρίζεται από το πεπτίδιο (Πίνακας S1). SP5-2, αλλά όχι MP5-2, ανταγωνίστηκε με PC5-2 για σύνδεση με πνευμονική αδενοκαρκίνωμα χειρουργικά δείγματα (Εικ. 1 D), η οποία επιβεβαίωσε περαιτέρω την εξειδίκευση αυτής της στόχευσης συνδετήρα.

Σε προηγούμενες μελέτες, η δοξορουβικίνη έχει σε μεγάλο βαθμό έχουν χρησιμοποιηθεί στη θεραπεία του καρκίνου λόγω των ευρέως φάσματος της αντικαρκινική δράση. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα του δοξορουβικίνη στη θεραπεία της NSCLC παραμένει μη ικανοποιητική, με ποσοστό απόκρισης 15% [42]. Αυτό είναι εν μέρει ένα αποτέλεσμα υποβέλτιστων δόσεων εντός του όγκου λόγω της αδιάκριτης διανομή του φαρμάκου σε όλο το σώμα και σοβαρή τοξικότητα σε κανονικούς ιστούς και όργανα. Λιποσωμική ενθυλάκωση με ένα συνδετήρα στόχευσης μπορεί να είναι μια αποτελεσματική στρατηγική για να παραδώσει το φάρμακο κατευθείαν στα καρκινικά κύτταρα. Τα δεδομένα μας αποκάλυψαν ότι το πεπτίδιο αυτό αύξησε σημαντικά την θεραπευτική αποτελεσματικότητα των λιποσωμικών χημειοθεραπείες και οδήγησε σε υψηλότερα ποσοστά επιβίωσης σε ποντίκια με ξενομοσχεύματα ανθρώπινου καρκίνου του πνεύμονα, και παρήγαγαν περιορισμένα παρενέργειες στα ζώα (Εικ. 3). Αυτό το πεπτίδιο αύξησε τον θεραπευτικό δείκτη του όχι μόνο δοξορουβικίνη, αλλά και βινορελβίνη, ένα αλκαλοειδές της βίνκα που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του προχωρημένου NSCLC [3]. Επιπλέον, παρατηρήσαμε μειωμένη πυκνότητα αγγείων και ουσιαστικά αυξημένη κυτταρική απόπτωση σε ιστούς όγκων μετά τη θεραπεία στόχευση λιποσωμάτων (Σχ. 5Β και S6). Αυτό που προκαλούνται από συνδετήρα λιποσωμικό σκεύασμα είναι δυνητικά ανώτερη από τις συμβατικές αντι-καρκινική θεραπεία για NSCLC.

μας

in vivo

φαρμακοκινητικές μελέτες σε ποντικούς έδειξαν ότι η λιποσωματική ντοξορουμπικίνη άλλαξε δραματικά τη μεταφορά και διανομή της δοξορουβικίνης σε η καρδιά, οι πνεύμονες, τα νεφρά και το ήπαρ σε ποντικούς (Σχ. 4 και S5).