Αφηρημένο

Ιστορικό

5-φθοριοουρακίλη (5-FU) είναι ένα από τα πιο κλασικά φάρμακα χημειοθεραπείας. οχήματα διανομής φαρμάκων νανοσωματιδίων προσφέρει υπεροχή έναντι ενίσχυση επίδραση στόχο και τη μείωση των παρενεργειών. Λίγα είναι γνωστά, ωστόσο ως προς τη συγκεκριμένη επίδραση των νανοσωματιδίων στην περιτοναϊκή διάδοσης του καρκίνου του παχέος εντέρου. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι να προετοιμάσει ένα ΣΔ (νανοσωματίδια) φορτωμένο με 5-FU και να διερευνήσει τα χαρακτηριστικά της ΣΔ και το ρόλο της αυτό σε περιτοναϊκή μετάσταση οζίδια σχηματισμό ανθρώπινου καρκίνου του παχέος εντέρου.

Μεθοδολογία /Κύρια Ευρήματα

Έτοιμα τα εθνικά κοινοβούλια (νανοσωματίδια) φορτωμένο με 5-FU (5-φθοριοουρακίλη) με PEG-PLGA με τη μέθοδο του διπλού γαλακτώματος. Στη συνέχεια, αξιολογεί τα χαρακτηριστικά των NPs με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, ανάλυση της κατανομής διαμέτρου σωματιδίων και τον προσδιορισμό της αποδοτικότητας φόρτωσης. Εντοπισμός των χαρακτηριστικών απελευθέρωσης της NPS in vitro και in vivo. Γυμνά ποντίκια με περιτοναϊκή μεταστάσεις υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με διάλυμα 5-FU ή 5-FU-NPs μέσω περιτοναϊκή κοιλότητα. Μετρήστε τα οζίδια στο περιτόναιο και μεσεντέριο και έρευνα του μεγέθους τους. Πήραμε ΣΔ με μέση διάμετρο 310 nm. In vitro δοκιμή απελευθέρωσης δείχνει ΣΔ μπορεί να απελευθερώσει equably για 5 ημέρες με ρυθμό απελευθέρωσης του 99,2%. In vivo, ομάδα ΣΔ μπορεί να κρατήσει υψηλότερη συγκέντρωση της 5-FU στο πλάσμα περισσότερο από ό, τι στην ομάδα διάλυμα. Ο αριθμός των περιτοναϊκών οζιδίου διάδοσης κάτω από 1 mm σε 5-FU-sol ομάδα (17,3 ± 3,5) και 5-FU-ΝΡ ομάδα (15.2 ± 3.2) είναι μικρότερη από την ομάδα ελέγχου (27,2 ± 4,7) (Ρ & lt? 0,05). Ο συνολικός αριθμός των όζων σε 5-FU-ΝΡ ομάδα (28.7 ± 4.2) είναι σημαντικά μικρότερη από ό, τι στο 5-FU-sol ομάδα (37,7 ± 6,3) (P & lt? 0,05).

Συμπεράσματα /Σημασία

Οι νέες νανοσωματίδια αντι-όγκου φορτωμένο με 5-FU με PEG-PLGA μπορεί να απελευθερώσει διατηρήσει 5 ημέρες και έχουν ανασταλτική δράση για την περιτοναϊκή διάδοσης του καρκίνου του παχέος εντέρου σε ποντίκια

Παράθεση:. Tang Q, Wang Υ , Huang R, μπορείτε Q, Γουάνγκ G, Chen Y, et al. (2014) Παρασκευή αντι-όγκου νανοσωματιδίων και η αναστολή του για περιτοναϊκή διάχυση του καρκίνου του παχέος εντέρου. PLoS ONE 9 (6): e98455. doi: 10.1371 /journal.pone.0098455

Επιμέλεια: Vipul Bansal, Πανεπιστήμιο RMIT της Αυστραλίας

Ελήφθη: 19 Γενάρη του 2014? Αποδεκτές: 4 του Μάη 2014? Δημοσιεύθηκε: 4 Ιουνίου 2014

Copyright: © 2014 Tang 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 το «Wu Jie-ping» Ιατρική Ίδρυμα της Κίνας, (Νο 04102303) και της Ειδικής Ίδρυμα Harbin Τεχνική καινοτομία για ταλαντούχο άτομο (Αρ 2006RFQXS075) και το Ταμείο Επιστήμη για Διακεκριμένοι νέους επιστήμονες της επαρχίας Heilongjiang της Κίνας στο πλαίσιο Grant Νο JC04-02. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

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

Εισαγωγή

καρκίνος του παχέος εντέρου είναι η τρίτη κύρια αιτία των θανάτων από καρκίνο που σχετίζονται με όλο τον κόσμο. Η περιτοναϊκή μετάσταση του καρκίνου του παχέος εντέρου είναι κοινό με συχνότητα περίπου 13%, που έχουν αναφερθεί σε μελέτη για μεγάλο δείγμα προηγουμένως [1] .Peritoneal μετάσταση συνέβη σε 7% των ασθενών με καρκίνο του παχέος εντέρου στην αρχική θεραπεία και σε 4% ~ 19% των ασθενών μετά ριζική χειρουργική επέμβαση [2] .Η πρόγνωση του καρκίνου του παχέος εντέρου περιτοναϊκή μετάσταση είναι κακή του οποίου η μέση επιβίωση είναι μόνο 5~9 μήνες [3] .Οι σημερινή συστημική σχήματα χημειοθεραπείας με βάση την 5-FU για καρκίνο του παχέος εντέρου δεν έχουν επιτύχει ικανοποιητικά αποτελέσματα, ιδιαίτερα στην θεραπεία του περιτοναϊκή διάχυση [4]. Ένα από τα προβλήματα με αυτό το είδος της θεραπείας είναι η περιορισμένη διανομή των συστημικά χορηγούμενων φαρμάκων στην περιτοναϊκή [5]. Απευθείας ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση μπορεί να προκαλέσει 5-FU απορροφάται στην κυκλοφορία του αίματος γρήγορα ως αποτέλεσμα την ανεπαρκή δόση φθάνουν σε τοπικό οζίδιο στην περιτοναϊκή κοιλότητα. Είναι αναγκαίο να αναπτυχθούν νέες στρατηγικές για την θεραπεία του περιτοναϊκή διάχυση σε καρκίνο του παχέος εντέρου για να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα. Νανοσωματιδίων, ως νέο φορέα για φάρμακα κατά του όγκου, έχει δοθεί ιδιαίτερη προσοχή σε από ιατρικό τομέα στις αρχές του 1978 μέχρι σήμερα [6]. Τα τελευταία χρόνια, οι μελέτες σε πολυμερές νανοσωματίδια έχουν κάνει τεράστια πρόοδο στην αρετή του βιοσυμβατότητα και βιοαποδομησιμότητα της πολυμερούς νανοσωματιδίων [7]. Οι πολυμερικές σφαίρες μπορούν να προστατεύσουν το φάρμακο από δυσμενείς εξωτερικές συνθήκες και να ελέγχουν την κυκλοφορία του [8]. Σε σύγκριση με μικροσφαιρίδια, ΣΔ έχουν τη δική τους υπεροχή έναντι ενίσχυση επίδραση στόχο και τη μείωση των παρενεργειών [9] – [10]. Neovessels στον όγκο είναι πιο διαπερατά για τα νανοσωματίδια υπό 400-600 nm για να περάσει, το οποίο όχι μόνο μπορεί να βελτιώσει τη λειτουργία στόχο, αλλά επίσης μπορεί να ελαττώσει τις παρενέργειες των φαρμάκων κατά των όγκων [11]. Ενώ, η ενδοπεριτοναϊκή χορήγηση του νανοσωματιδίου αντικαρκινικών παραγόντων για τη θεραπεία του καρκίνου του παχέος εντέρου περιτοναϊκή διάχυση δεν έχει διερευνηθεί εκτενώς. Εν όψει των ανωτέρω, παρασκευάσαμε το 5-FU νανοσωματίδια με μια νέα τεχνική πρώτον, και όπως αποδείχθηκε νανοσωματίδια αντινεοπλασματική μπορεί να αναστείλει τον σχηματισμό της περιτοναϊκής διάδοση του ορθοκολικού καρκίνου.

Υλικά και Μέθοδοι

Ηθική δήλωση

Όλα τα πειράματα σε ζώα εγκρίθηκαν από τη Φροντίδα και Χρήση Επιτροπή και Ηθική Επιτροπή Θεσμικών ζώων του Χαρμπίν Ιατρικό Πανεπιστήμιο και σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές του πειράματος ζώων Κέντρο του Χαρμπίν Ιατρικό Πανεπιστήμιο.

Προετοιμασία 5-FU /PEG-PLGA νανοσωματίδια

Κατ ‘αρχάς, PLGA-PEG προστίθεται σε 80 ml διχλωρομεθάνιο. 4 ml 10% (w /w) του διαλύματος NaOH που περιείχε 5-FU ενίεται βραδέως εντός μίγματος υπό υψηλή διάτμηση γαλακτωματοποίησης (Fa25 γαλακτωματοποιητή, Fluko, USA), ελαφρώς διαφανές γαλάκτωμα που προκύπτει. Έσταζε τους σε 160 ml κορεσμένου διαλύματος 5-FU που περιέχει 5% (w /v) από PVA υπό σθεναρή ανάδευση (Fa25 γαλακτωματοποιητή, Fluko, USA) για 5 λεπτά ώστε να ληφθεί το διπλό γαλάκτωμα (ν /ε /ν) . Η εξάτμιση του διαλύτη διεξήχθη υπό κενό με έναν περιστρεφόμενο εξατμιστήρα (RE-85Α περιστρεφόμενο εξατμιστή, Henan Yuxin Instrument Corporation). ΣΔ ανακτώνται μέσω φυγοκέντρησης στις 12000 στροφές ανά λεπτό, και στη συνέχεια πλύθηκε με 5-FU κορεσμένο υδατικό διάλυμα και αποσταγμένο νερό, το οποίο ήταν όλα λυοφιλοποιούνται επιτέλους.

Αξιολογεί την ποιότητα της ΣΔ

Αξιολόγηση της μορφολογίας χαρακτηριστικό της ΣΔ.

1 mg είναι ΣΔ διασπείρονται σε 1 ml νερού. ΣΔ αναστολές έπεσαν στη διαφάνεια και spurted χρυσό όταν είναι ξηρό. Η μορφολογία των εθνικών κοινοβουλίων διερευνάται με σάρωση με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (JSM-6700F, JEOL, και την Ιαπωνία).

Ανάλυση των σωματιδίων Μέγεθος.

Κατανομή μεγέθους σωματιδίων καθορίζεται από το μέγεθος λέιζερ analysator (LS -13.320 μεγέθους λέιζερ analysator, BeckmanCoulter, USA). Κάθε προϊόν αναλύεται για 30 φορές μετά αιωρούνται σε απεσταγμένο νερό.

Προσδιορισμός αποδοτικότητα ενσωμάτωσης.

5-FU αποδοτικότητα φόρτωσης καθορίζεται με θερμική σταθμική ανάλυση (STA409 θερμικό αναλυτή, Germany). Μια ορισμένη ποσότητα ξηράς NPs θερμάνθηκε σε ρυθμό θέρμανσης 10 ° C /min υπό ατμόσφαιρα αζώτου.

Αξιολογώντας την in vitro απελευθέρωση Χαρακτήρας της NPS

50 mg 5-FU ήταν ΣΔ διασπείρεται σε 10 mL PBS (ρΗ = 7.4). Αυτό το διάλυμα προστίθεται σε σάκο διαπίδυσης, το οποίο τέθηκε σε 90 mL PBS (ρΗ = 7.4), σφραγίζεται, και αναδεύονται (~ 75 r /min) στους 37 ° C. Ένα δείγμα των 10 ml συλλέχθηκαν σε καθορισμένα χρονικά διαστήματα από το εξωτερικό PBS και συμπληρώνει ίσες ποσότητες φρέσκου PBS.

Αξιολογώντας το χαρακτήρα σε Vivo Απελευθέρωση της ΣΔ με HPLC

ποντίκια Κουνμίνγκ αγοράστηκαν από το Σαγκάη Εργαστήριο Κέντρο ζώων (Σαγκάη, Κίνα). Οι ποντικοί που στεγάστηκαν υπό ταυτόσημες συνθήκες είχαν ελεύθερη πρόσβαση σε πρότυπη δίαιτα και νερό της βρύσης και εκτίθενται σε ένα 12-ωρών φωτός: σκότους 12-h. Οι 90 Kunming ποντικοί διαιρούνται σε 2 ομάδες τυχαία. ομάδα 5-FU-NPs (n = 45) είναι η ομάδα πείραμα, ενώ η ομάδα αντίθεση είναι ομάδα διάλυμα 5-FU, δύο από τα οποία διαιρούνται αντίστοιχα σε 9 ομάδες με 5 ποντικούς με τυχαιοποιημένη μέθοδο. Κατεργαζόμεθα το ποντικούς μέσω ενδοκοιλιακών με τη δόση των 40 mg /kg. Να απαλύνει τον πόνο, τα ποντίκια διεξήχθησαν με αναισθησία εισπνοής με αιθυλαιθέρα πριν πάρει το αίμα. Το αίμα και να τεθεί σε ηπαρινισμένο σωλήνα φυγοκέντρησης για 5 λεπτά στις 3000 rpm από υποδοχές των ματιών αντίστοιχα σε 0.083,0.167,0.333,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,4.0 h. Πάρτε το υπερκείμενο υγρό 200 μΙ σε σωληνάριο EP σε με 25 μΙ εσωτερικού ελέγχου (50 μg /ml διάλυμα 5-Bru) και οξικό αιθέρα ακριβώς προστέθηκαν ακριβώς, αναμίχθηκαν ομοιομορφία υπό τυρβώδη ανάδευση για 1 λεπτό, και φυγοκεντρείται επί 5 λεπτά (800 μΙ 5000 rpm). Το υπερκείμενο διηθείται υγρό από ταινία μικροπόρων (0. 45 μm), και στη συνέχεια να στεγνώσει με αέριο άζωτο και διαλύεται με κινητή φάση 100 μΙ. Τελικά, το δείγμα εγχέεται στο HPLC, έτσι ώστε να μπορούμε να υπολογίσουμε τη συγκέντρωση του 5-FU στο πλάσμα.

καλλιέργειας κυττάρων

Η αγορά καρκινικά κύτταρα HCT116 ανθρώπινου παχέος εντέρου από το «The κέντρο των κυττάρων των πόρων του Σαγκάη Ινστιτούτο της επιστήμης της ζωής, κινεζική Ακαδημία Επιστημών », που διατηρήθηκαν σε 1640 που συμπληρώθηκε με 10% ορό εμβρύου μόσχου, 100 U /ml πενικιλλίνη G και 100 μg /ml στρεπτομυκίνη σε 37 ° C σε υγροποιημένο επωαστήρα που περιείχε 5 % CO2.

Κυτταρική βιωσιμότητα δοκιμασία

Κυτταρική βιωσιμότητα προσδιορίσθηκε χρησιμοποιώντας δοκιμασία 3- (4,5-διμεθυλοθειαζολο-2-υλο) -2,5-DipHE-145 βρωμιούχο nyltetrazolium (ΜΤΤ) όπως περιγράφηκε προηγουμένως [12].

Colony δοκιμασία σχηματισμού

κύτταρα HCT116 σπάρθηκαν σε 3.5-cm πιάτα (1000 κύτταρα /τρυβλίο) και καλλιεργήθηκαν για 2 εβδομάδες για να επιτραπεί ο σχηματισμός αποικιών. 5-FU και 5-FU-NPs προστέθηκαν σε πιάτα ξεχωριστά. Οι αποικίες σταθεροποιήθηκαν σε μεθανόλη, βάφτηκαν με 0.1% κρυσταλλικό ιώδες και μετρήθηκαν.

Αξιολόγηση της 5-FU-NPs Επιδράσεις στην περιτοναϊκή διάχυση σε μοντέλο ποντικού

BALB /c-nu γυμνοί ποντικοί ( ηλικίας 4 εβδομάδων) αγοράστηκαν από την Σαγκάη Εργαστήριο Κέντρο ζώων (Σαγκάη, Κίνα). Όλα τα πειράματα σε ζώα εγκρίθηκαν από την Επιτροπή Θεσμικών Ζωικά Φροντίδα και Χρήση του Χαρμπίν Ιατρικό Πανεπιστήμιο. Γυμνοί ποντικοί στεγάστηκαν σε SPF υπό τις ίδιες συνθήκες και αφήνεται ελεύθερη πρόσβαση σε πρότυπη δίαιτα και νερό της βρύσης και εκτίθενται σε ένα 12-ωρών φωτός: σκότους 12-h. κύτταρα HCT116 (5 × 10

5 /ποντικό) /ml φυσιολογικού ορού εγχύθηκαν στην περιτοναϊκή κοιλότητα του 4-εβδομάδων (BALBc ηυ /ηυ) ποντικούς. Πέντε ποντίκια κατανεμήθηκαν σε κάθε ομάδα. 5-FU-sol και 5-FU-NPs χορηγήθηκαν σε περιτοναϊκή κοιλότητα κατά ΜΤϋ 40 mg kg εβδομαδιαίως /βάρους του σώματος από την ημέρα 7. Τα ποντίκια θανατώθηκαν την ημέρα 28 μετά αναισθησία με ethyletherfor απαλύνει τον πόνο. Ο αριθμός των περιτοναϊκών οζιδίων μετρήθηκε αντίστοιχα σύμφωνα με διάμετρο κάτω 1,0 mm ή πάνω από 3,0 mm επί μικροσκοπία και τα δεδομένα φαίνονται από αντιπροσωπευτικό όγκο experiments.Tumor υπολογίστηκε με βάση τον τύπο V = π χ L χ S × S /6 (L, το μακρύ άξονα?. S, η σύντομη άξονα)

κυτταρικού κύκλου και την ανάλυση της απόπτωσης με κυτταρομετρία ροής

Δείτε το συμπληρωματικό Methods in S1 αρχείου

Αποτελέσματα

Αναλύστε τη μορφολογία, κατανομή μεγέθους σωματιδίων, και εγκλεισμού της αποτελεσματικότητας της 5-FU-NP

Καθώς οι SEM φωτογραφία δώρα (Εικόνα 1Α) η μορφολογία του ΣΔ αποκαλύπτει μια σφαιρική ή ελλειπτική δομή με λεία επιφάνεια και όχι προσκολλημένη με ο ένας τον άλλον. SEM φωτογραφία του ΣΔ στο 10000 και 48000 ενίσχυση φάνηκε σε Figure.S1 στο S1 αρχείου. Το μέγεθος των σωματιδίων καταδεικνύεται στο προσδιορισμό του μεγέθους των σωματιδίων, με τον μέσο όρο της διαμέτρου των 310 nm είναι καλά κατανεμημένη (Εικόνα 1Β). Οι αρχικές παράμετροι της ανάλυσης λέιζερ μέγεθος για ΣΔ εισήχθησαν στο Figure.S2 στο S1 αρχείου. Εγκλεισμού αποτελεσματικότητα της ΣΔ είναι (15,38 ± 0,56)% ανιχνεύεται από 5 δείγματα.

(α) SEM τομογραφία έδειξε τα εθνικά κοινοβούλια με σφαιρικό σχήμα και λεία επιφάνεια. μέγεθος (β) νανοσωματιδίων αναλύθηκε με μέγεθος λέιζερ analysator. Τα αποτελέσματα έδειξαν μέση διάμετρο του ΣΔ είναι περίπου 310 nm. Κατανομή των νανοσωματιδίων ήταν κυμαίνονται από 255 nm έως 469 nm και το 70% ήταν λιγότερο από 385 nm. P & lt?. 0.05

Η

In vitro Απελευθέρωση της 5-FU από ΣΔ

Το αποτέλεσμα της in vitro απελευθέρωση της 5-FU από ΣΔ παρουσιάζεται στο (Figure.2). 5-FU μπορεί να απελευθερώσει διατηρηθεί για 5 ημέρες με τη συσσώρευση ποσό απελευθέρωση έως 99,2% .Linear τακτοποίηση του Q για να απελευθερώσει το χρόνο (t) παίρνει τη λειτουργία απελευθέρωση:. Q = 20,9037 + 0,80953 * t

Η

5-FU-NP Φαρμακοκινητική in vivo

σε αυτή την έρευνα, ο χρόνος κατακράτησης του 5-FU είναι 4.6 min το οποίο απεικονίζεται στο χρωματογράφημα (Σχήμα 3Α, 3Β, 3C). Τυπική εξισώσεις καμπύλη του Y (κορυφή αναλογία περιοχής του 5-FU και εσωτερικό πρότυπο) και το C είναι Υ = 0.06266C + 0.01752 (R = 0,99687) (n = 5), η χαμηλότερη ανιχνεύσιμο όριο είναι 0,05 μg /ml, RSD ακρίβειας σε χαμηλή, μεσαία και υψηλή συγκέντρωση είναι 9,05%, 4,73%, 2,97%, αντίστοιχα, και το ποσοστό ανάκτησης είναι 87,43%, 102,91%, 108,64%, αντίστοιχα.

χρωματογράφημα φαίνεται στο (α) για τυφλό πλάσματος, (β ) για το πλάσμα με 5-FU και 5-Bru, και (γ) για το δείγμα στο πλάσμα με 5-FU και 5-Bru. (5-Bru ως ενδο-παράμετρος). Το C-T-καμπύλη έδειξε ότι ο μέσος χρόνος παραμονής για (δ) 5-FU-NPs είναι μεγαλύτερη από 0,490 διάλυμα (ε) 5-FU (0.271 ώρες). Και η συγκέντρωση δεν μπορεί να προσδιοριστεί 2 ώρες αργότερα για την ομάδα διαλύματος 5-FU.

Η

Εικόνα 3. απεικονίζει τη ροή της CT στο πλάσμα μετά τα ποντίκια έχουν χορηγείται στην κοιλιά (Σχήμα 3D, 3Ε) . Η περιοχή της καμπύλης CT (AUC0~t), όταν τα ποντίκια χορηγούνται και ο μέσος χρόνος παραμονής (MRT0~t) υπολογίζονται με τη χρήση της φαρμακοκινητικής στατιστικών DAS2.0 λογισμικού, και στη συνέχεια να συνεχίσει την T-test με SPSS 10.0 λογισμικού (Πίνακας 1).

η

5-FU-ΣΔ καταστέλλει την ανάπτυξη του καρκίνου του παχέος εντέρου κυττάρων

Για να διερευνήσουν πώς 5-FU-ΣΔ επηρεάζει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου, εμείς εκτελούνται αναλύσεις σχηματισμό ΜΤΤ και του κλώνου σε κύτταρα HCT116. αποτελέσματα ΜΤΤ έδειξε ότι ο αριθμός των βιώσιμων κυττάρων σε 5-FU-NPs ήταν σημαντικά λιγότερες από ότι του κύτταρα αρνητικού ελέγχου στις 24 ώρες, 48 ώρες, 72 ώρες, 96 h, η οποία επίσης λιγότερες από εκείνη του 5-FU-sol ομάδα στις 48 h, 72 h, 96 h (Σχήμα 4Α). Όπως αναμενόταν, 5-FU-NPs ανέστειλε το ρυθμό αύξησης των κυττάρων σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Τα κύτταρα στη συνέχεια καλλιεργήθηκαν για 14 ημέρες για να εκτελέσει δοκιμασία σχηματισμού κλώνου. Καθώς τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η 5-FU-sol και 5-FU-NPs τόσο μπορεί να μειώσει τους αριθμούς των αποικιών σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου. Μακρύτερα περισσότερο, 5-FU-NPs οδήγησε σε μείωση μεγαλύτερη από 35% σε αριθμούς αποικίας σε σύγκριση με το 5-FU-sol ομάδα (Σχήμα 4Β). κυτταρικού κύκλου αποκλείστηκαν τόσο από διάλυμα 5-FU και 5-FU-NPs συγκριτικά με την ομάδα ελέγχου (Σχήμα S3 σε File S1). Επιπλέον, προσδιορισμός ανάλυση απόπτωσης διεξήχθησαν επίσης να δηλώσουν τον τρόπο 5-FU-NPs πραγματοποιείται στην ικανότητα του καρκίνου του παχέος εντέρου κυττάρου. (Σχήμα S4 στο File S1) Η κυτταρομετρία ροής αποτελέσματα έδειξαν ότι 5-FU-sol και 5-FU-NPs μπορεί να προωθήσει την απόπτωση των καρκινικών κυττάρων του παχέος εντέρου συγκρίνουν με ψευδο ή PEG-PLGA. Καθώς τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η 5-FU-NPs θα μπορούσε να ενισχύσει τις επιδράσεις της 5-FU επί του κυτταρικού κύκλου ή απόπτωση εν μέρει σε σύγκριση με 5-FU-sol, αλλά τα αποτελέσματα δεν ήταν σημαντικά.

(α) κύτταρο HCT116 γραμμή προστέθηκαν με 5-FU-ΝΡ ή 5-FU-sol ή PEG-PLGA ή ψευδο και υποβάλλεται σε μια δοκιμασία κυτταρικής βιωσιμότητας σε 24 ώρες, 48 ώρες, 72 ώρες και 96 ώρες. (Β) Μία δοκιμασία σχηματισμού κλώνος διεξήχθη σε ψευδο, PEG-PLGA, 5-FU-sol και 5-FU-NPs ομάδες. * P & lt? 0,05, έναντι του ελέγχου. ** Ρ & lt? 0,05, έναντι 5-FU-sol. (Γ) Εκπρόσωπος φωτογραφίες μετά την προσθήκη με PEG-PLGA, 5-FU-sol και 5-FU-ΣΔ και πλαστή.

Η

Η ανασταλτική επίδραση της 5-FU-NP στην περιτοναϊκή σχηματισμό διάδοση του καρκίνου του παχέος εντέρου in vivo

Η επίδραση της 5-FU-ΣΔ στην περιτοναϊκή διάχυση αξιολογήθηκε. Μακροσκοπική dessemination με ορατό οζίδια όγκου ήταν παρόντες στην κοιλιακή κοιλότητα (Figure.5B). Όλα τα ποντίκια θυσιάστηκαν την ημέρα 14, και ο αριθμός των οζιδίων όγκου στο μεσεντέριο μετρήθηκαν (Table.2). Ο μέσος αριθμός των μεταστατικών οζιδίων λιγότερο από 1 mm σε 5-FU-sol ομάδα (17,4 ± 3,6) και 5-FU-ΝΡ ομάδα (15.2 ± 3.2) είναι μικρότερη σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (27,2 ± 9,7) (Ρ & lt? 0,05) . Ο συνολικός αριθμός των οζιδίων σε 5-FU-ΝΡ ομάδα (28.7 ± 5.5) είναι σημαντικά μικρότερη από ό, τι σε 5-FU-sol ομάδα (37.6 ± 5.4) (Ρ & lt? 0,05) .Οι συχνότητες εμφάνισης περιτοναϊκή διάχυση ήταν 100% σε όλες τις ομάδες . Οι συχνότητες εμφάνισης ηπατικών μεταστάσεων σε 5-FU-ΝΡ ομάδα (33,3%) είναι χαμηλότερο από την ομάδα ελέγχου (100%) (p & lt? 0,05). (Figure.5A)

(α) Μεταστατικό οζίδια στην κοιλιακή κοιλότητα μετρήθηκαν σύμφωνα με διάμετρο μικρότερη από 1 mm, 1~3 mm ή περισσότερο από 3 mm. (Β) Ορατή οζίδια όγκου ήταν παρούσες στην κοιλιακή κοιλότητα σε αντιπροσωπευτικές φωτογραφίες γυμνών ποντικών θυσιάστηκαν 4 εβδομάδες μετά την ε.π. ένεση με κύτταρα HCT116.

Η

Συζήτηση

περιτοναϊκή διάχυση είναι σοβαρό πρόβλημα για τις προηγμένες ασθενή με καρκίνο του παχέος εντέρου, λόγω της κακής πρόγνωσης και της έλλειψης αποτελεσματικής θεραπείας [13]. 5-FU, ένα από τα πιο κλασικά φάρμακα κατά των όγκων, η οποία μπορεί να συγκρατήσει την επεξεργασία της σύνθεσης του DNA του κυττάρου όγκου, χρησιμοποιείται ευρέως στο πεπτικό σύστημα του καρκίνου [14] – [15]. Ωστόσο, η τοξικότητα εξαρτάται από τη δόση περιόρισε την κοινή χορήγηση με φλεβική έγχυση και λιγότερο δοσολογία φθάνουν σε περιτοναϊκή οζίδια μέσω συστημικής αποτέλεσμα κυκλοφορία σε κακή επίδραση της θεραπείας για περιτοναϊκή μετάσταση του καρκίνου του παχέος εντέρου [16] – [17]. Ως εκ τούτου, είναι επιτακτική ανάγκη να βρεθεί η νέα στρατηγική για περιτοναϊκή μετάσταση του καρκίνου του παχέος εντέρου. Στην παρούσα μελέτη, έχουμε ετοιμάσει μία αντι-καρκινική NPs φορτίο με 5-FU μπορεί να συνεισφέρει στην θεραπεία της περιτοναϊκή διάχυση του καρκίνου του παχέος εντέρου.

Η 5-FU-NPs παρασκευάστηκαν με υψηλή διάτμηση γαλακτωματοποίηση αντί του υπερήχων γαλακτωματοποίηση, η οποία διευρύνεται γαλακτωματοποίηση ενέργειας έτσι ώστε να λαμβάνονται ΣΔ με διάμετρο 310 nm (Figure1A). προηγούμενες μελέτες μας έδειξαν ότι μπορούμε να επιτύχουμε ΣΔ σε διαφορετικό μέγεθος από την προσαρμογή εσωτερικό όγκο νερού φάση και η διασπορά του χρόνου [18]. Σε σύγκριση με τη χρήση υπερήχων γαλακτωματοποίησης αναφέρθηκαν πριν, απλοποιεί τη διαδικασία του πειράματος και υπερνικά τον περιορισμό της σχετικής χαμηλή παραγωγή λόγω της κόπωσης του υπερηχητικού γαλακτωματοποίηση [19]. Επιπλέον, το μέγεθος των σωματιδίων των μικροσφαιριδίων μειώνεται αποτελεσματικά και καλά κατανεμημένη. Εξετάστηκε από την κατανομή μεγέθους σωματιδίων, η διάμετρος του 70% των νανοσωματιδίων είναι μικρότερη από 385 nm με εύρος διανομής από 255 nm έως 469 nm (Figure1B). Εμείς προσπαθεί να αντικαταστήσει PLA με PLGA (50:50) και την αλυσίδα PEG 5.000 – 2.000, που συμβάλλουν για να δημιουργήσετε καλά κατανεμημένα 5-FU-ΣΔ του οποίου η αποτελεσματικότητα εγκλεισμού ήταν 15,4%. Όσον αφορά ότι η PEG-PLGA με ευνοϊκές ιστοσυμβατότητας και βιοαποικοδομησιμότητα, αυτά γενικά χρησιμοποιούνται στην ιατρική και βιολογικούς φορείς [20] – [21]. Αυτή η έρευνα δείχνει ότι αυτή η 5-FU-ΣΔ μπορεί να κρατήσει την απελευθέρωση διατηρηθεί για περίπου 5 ημέρες αργά και ομαλά in vitro η οποία προσομοιώνεται ανθρώπινο περιβάλλον σώμα μέσα στην κοιλιακή κοιλότητα (Σχήμα 2).

Για να κηρύξει την απελευθέρωση χαρακτήρα in vivo αυτού του νέου 5-FU-NPs, πειράματα φαρμακοκινητικής ασκήθηκαν in vivo. Τα φάρμακα ενθυλακώνονται από NPs, ένα νέο είδος της ιατρικής φορέα, συνήθως λαμβάνονται από το ήπαρ και τη σπλήνα, πρώτον, το οποίο περιέχει άφθονες ενδοθηλιακού συστήματος [22] – [23]. Σύμφωνα με τη μελέτη σε ποντίκια, βρήκαμε ότι υπάρχει ένα είδος δυσαρμονική μοντέλο διαμέρισμα μεταξύ διαφορετικών ατομικών στοιχείων και το επίπεδο του φαρμάκου στο αίμα. 5-FU-NP δείχνει δύο μοντέλο διαμέρισμα in vivo σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου που παρουσιάζουν ένα διαμέρισμα μοντέλο, το οποίο έχει ως αποτέλεσμα την εφαρμογή των στατιστικών στιγμή. Ο μέσος χρόνος παραμονής (MRT (0-t)) του 5-FU-NP είναι 0,490 h (Ρ & lt? 0,01), η οποία είναι προφανώς μεγαλύτερη από την ομάδα ελέγχου (0,271 h) (Σχήμα 3Δ, 3Ε). Έχει αποδειχθεί ότι η συγκέντρωση 5-FU δεν μπορεί να προσδιοριστεί σε 2 ώρες για την ομάδα ελέγχου, η οποία καταδεικνύει την κοινή 5-FU αποσυντέθηκε in vivo σύντομα. Η περιοχή στην καμπύλη CT (AUC (0-t)) είναι 4,372 mg /L • h Cmax είναι 17.06 μg /ml σε 5-FU-NPs ομάδα σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου 67,77 μg /ml, η οποία μπορεί να προκύψει από την πρόσληψη προτεραιότητα . σε ιστό στόχο για φάρμακα φορτώνονται από νανοσωματίδια (Πίνακας 1)

NPs Αντι-όγκου μπορεί να αναστέλλει μετάσταση όγκου στην κοιλιακή κοιλότητα έχει υποδειχθεί σε πολλές μελέτες [24] – [25]. Ωστόσο, δεν είναι σαφές πώς το αποτέλεσμα της θεραπείας των νανοσωματιδίων κατά του όγκου για τον καρκίνο του παχέος εντέρου περιτοναϊκή διάχυση. Οι μελέτες επιβεβαίωσαν ΜΤΤ υπόθεση μας ότι η 5-FU θεραπευτικά νανοσωματίδιο είναι πιο αποτελεσματικά από το κανονικό διάλυμα 5-FU ειδικά μετά από 48 ώρες (Figure4A). Τα ίδια αποτελέσματα έδειξαν σε δοκιμασία σχηματισμού κλώνος (Σχήμα 4Β) .Από την άλλη πλευρά, η λειτουργία του 5-FU επίδραση επί της απόπτωσης ή του κυτταρικού κύκλου είχαν ούτε ενισχύεται με 5-FU-NPs σύγκριση με 5-FU-NPs, τα οποία ήταν αποδείχθηκε στην απόπτωση και τον κυτταρικό κύκλο ανάλυση με κυτταρομετρία ροής μεθόδους (Σχήμα. S3, S4 στο S1 αρχείου). Όπως φαίνεται στην Εικόνα 4C, 5-FU-sol και 5-FU-ΣΔ οδήγησε στην αλλαγμένη μορφολογικά χαρακτηριστικά συγκρίνουν με mock, η οποία αναγνωρίζεται από ένα διάσπαρτη κατανομή των κυττάρων στην καλλιέργεια και ατρακτοειδή ή αστεροειδή μορφολογία των κυττάρων ( Figure4C). Αυτή η αλλαγή των μορφολογικών χαρακτηριστικών μπορεί να προκύψουν από 5-FU-NPs επίδραση σε επιθηλιακά-μεσεγχυματικά λειτουργία μετάβασης σε καρκινικά κύτταρα [26], η οποία θα πρέπει να είναι μελέτη στο μέλλον. Από την άλλη πλευρά, για να αποδειχθεί in vivo αποτελεσματικότητα της 5-FU-NPs θεραπευτικά για περιτοναϊκή διάχυση, έχουμε αναπτύξει μια περιτοναϊκή μοντέλο μετάστασης να μιμείται την ανθρώπινη κατάσταση. Οι αριθμοί των οζιδίων αξιολογήθηκαν με διάμετρο και χωρίζονται σε 3 ομάδες. Τα αποτελέσματα απεικονίζει ότι η 5-FU-NPs έχουν την ικανότητα να αναστέλλουν το σχηματισμό όζου ανώτερη τόσο θετικές ομάδα ελέγχου και ομάδα αρνητικού ελέγχου (Εικόνα 5Α, 5Β).

Εν κατακλείδι, για να επιτευχθεί μια καλύτερη πρόγνωση για τους ασθενείς με ενδοπεριτοναϊκή μεταστάσεις, η δημιουργία αποτελεσματικής στρατηγικής θεραπείας είναι ζωτικής σημασίας. Σε αυτή τη μελέτη, παρασκευάσαμε επιτυχώς νανοσωματίδια κατά του όγκου φορτωμένο με 5-FU, η οποία κατέδειξε επιδράσεις αναστολής στο κόλον κυτταρική σειρά καρκίνου και περιτοναϊκή διάδοσης σε γυμνούς μοντέλο ποντικού. Ως εκ τούτου, μπορεί να είναι μια νέα παρασκευή κατά του όγκου για περιτοναϊκή μεταστάσεις με βαθιές προοπτικές στην κλινική εφαρμογή. Ακόμα θα πρέπει να ερευνηθεί περαιτέρω για το μηχανισμό λεπτομέρεια στο μέλλον.

Υποστήριξη Πληροφορίες

αρχείου S1.

1. Συμπληρωματικές αποτελέσματα. Fig.S1 SEM σαρώσεις του 5-FU-ΣΔ. Fig.S2 5-FU ΣΔ ανάλυση μεγέθους. Fig.S3 κυτταρικού κύκλου μπλοκαριστεί από 5-FU-ΣΔ. Fig.S4 απόπτωση που προωθείται από 5-FU-ΣΔ. 2. Συμπληρωματικό μεθόδους. ανάλυση του μεγέθους λέιζερ των σωματιδίων. Κυτταρομετρία ροής και την ανάλυση του κυτταρικού κύκλου. Ανάλυση απόπτωσης κυτταρομετρίας ροής με ΡΙ και αννεξίνης V χρώση

doi: 10.1371 /journal.pone.0098455.s001

(DOC)